ansys平面應(yīng)力及平面應(yīng)變問題接觸分析有限元模型裝配技術(shù)

1、ansys平面應(yīng)力和平面應(yīng)變問題:-/:r.:-1齊£對(duì)于平面應(yīng)如果能將三維問題簡(jiǎn)化為二維問題，將大大節(jié)約計(jì)算時(shí)間。力和平面應(yīng)變問題就可以實(shí)現(xiàn)這種簡(jiǎn)化，本問將介紹一下平面應(yīng)力和平 面應(yīng)變的概念。平面應(yīng)力：只在平面內(nèi)有應(yīng)力，與該面垂直方向的應(yīng)力可忽略，例如薄 板拉壓?jiǎn)栴}。平面應(yīng)變：只在平面內(nèi)有應(yīng)變，與該面垂直方向的應(yīng)變可忽略，例如水 壩側(cè)向水壓?jiǎn)栴}。具體說(shuō)來(lái):平面應(yīng)力是指所有的應(yīng)力都在一個(gè)平面內(nèi)，如果平面是OXY平面，那么只有正應(yīng)力（TX by剪應(yīng)力T xy它們都在一個(gè)平面內(nèi)），沒有（TZ T yzr z。平面應(yīng)變是指所有的應(yīng)變都在一個(gè)平面內(nèi)， 同樣如果平面是 OXY 平面， 則只有正

2、應(yīng)變 £ x £丫和剪應(yīng)變 Y xy而沒有 £ , Y yz Y zx舉例說(shuō)來(lái)： 平面應(yīng)變問題比如壓力管道、 水壩等，這類彈性體是具有很長(zhǎng)的縱向軸 的柱形物體， 橫截面大小和形狀沿軸線長(zhǎng)度不變； 作用外力與縱向軸垂 直，并且沿長(zhǎng)度不變；柱體的兩端受固定約束。平面應(yīng)力問題討論的彈性體為薄板， 薄壁厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于結(jié)構(gòu)另外兩個(gè)方 向的尺度。薄板的中面為平面，其所受外力，包括體力均平行于中面面 內(nèi)，并沿厚度方向不變。而且薄板的兩個(gè)表面不受外力作用 在 ANSYS 有限元分析中，設(shè)置平面應(yīng)變和應(yīng)力的命令流方法有兩種形 式：A.ET,1,PLANE2,2 !定義單元類型和屬性，

3、 設(shè)定平面應(yīng)變問題 keyopt(3)B.ET,1,PLANE2 ! 定義單元類型KEYOP T,1,3,2 !設(shè)定平面應(yīng)變問題 keyo pt(3) = 2 KEYOPT,1,5,0KEYOP T,1,6,0ANSYS接觸分析:FE&有限元?jiǎng)傂阅繕?biāo)面-導(dǎo)向節(jié)點(diǎn)1、缺省時(shí)，程序自動(dòng)約束剛性目標(biāo)面。也就是說(shuō)，自動(dòng)地將目標(biāo)的位移和轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)定為零。2、要模擬剛性目標(biāo)的更復(fù)雜行為，可以創(chuàng)建一個(gè)特殊的單節(jié)點(diǎn)目標(biāo)單元，稱為導(dǎo)向節(jié)點(diǎn)。該單元通過(guò)具有相同的實(shí)常數(shù)屬性與目標(biāo)面聯(lián)系起來(lái)。比如:*set,_n pilot,1000 n, _n pilot, x, y, z type, tid mat, cid

4、 real, cid tsha pe, p iloen, , _np ilot(e, _np olit) eshape3、對(duì)于整個(gè)剛性面，導(dǎo)向節(jié)點(diǎn)起手柄的作用。可以對(duì)導(dǎo)向節(jié)點(diǎn)指定非零的位移、轉(zhuǎn)動(dòng)、力和 /或力矩模擬目標(biāo)面的剛體運(yùn)動(dòng)。注意如果存在導(dǎo)向節(jié)點(diǎn)，程序?qū)⒉蛔詣?dòng)約束剛性面。4、剛性目標(biāo)面可以與導(dǎo)向節(jié)點(diǎn)”聯(lián)系起來(lái)，導(dǎo)向節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)控制目標(biāo)面的運(yùn)動(dòng)?？梢栽趯?dǎo)向節(jié)點(diǎn)上為整個(gè)目標(biāo)面確定力，位移和/或轉(zhuǎn)動(dòng)?？梢哉J(rèn)為導(dǎo)向節(jié)點(diǎn)是整個(gè)剛性面的手柄。5、如果定義一個(gè)導(dǎo)向節(jié)點(diǎn)，ANSYS僅在導(dǎo)向節(jié)點(diǎn)上檢驗(yàn)邊界條件而忽略目標(biāo)面上其它節(jié)點(diǎn)的約束。6、導(dǎo)向節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)劃分網(wǎng)格生成，或通過(guò)采用和目標(biāo)單元 相同的

5、單元屬性直接生成。ANYS有限元模型裝配技術(shù)FBIl有限元www-a2nFEA. C O M>ANSYS提供專門的菜單系統(tǒng)進(jìn)行模型的合并裝配過(guò)程: 1、寫出各零部件模型。Comma nd(s): CDWRITEGUI: Main Menu> Prep rocessor> Archive Model> Write 2、讀入各種零部件模型。Comma nd(s): CDREADGUI: Main Menu> Prep rocessor> Archive ModelRead 3、模型位置的調(diào)整：可以采用 Move、Reflect等操作，但最好的操作就是坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換。

6、Comma nd(s): KTRAN LTRAN ATRAN VTRANGUI: Main Menu> Preprocessor> Modeling> Move/Modify> Transfer Coord>ANS YS4、倉(cāng)U建各零部件之間的裝配關(guān)系：固連、滑移等，可以采用的接觸裝配、MPC、自由度耦合和約束方程等。>>模型歸檔 -寫出對(duì)于多模型的合并操作，為保留所有模型信息，利用 Write 命令時(shí)，Data to Archive 選項(xiàng)設(shè)為 COMB Associated DB and SOLID(1 file) ，并且Solid Model Fo

7、rmat 選項(xiàng)設(shè)置為 ANSYS Neutral File ，文件名可以自己擬 定。>>模型歸檔 -讀入對(duì)于多模型的合并操作，讀入歸檔模型時(shí)，必須與歸檔寫出時(shí)的操 作和設(shè)置完全對(duì)應(yīng)。>>模型合并裝配 -坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換當(dāng)多個(gè)模型導(dǎo)入后，需要將各歸檔讀入模型放置到相互裝配的位置 上。如果各模型在創(chuàng)建時(shí)剛好都在裝配位置上，那么不需要進(jìn)行零部件 模型的位置變換就可以直接進(jìn)行合并處理。但是，不同零部件一般都在 各自的坐標(biāo)系進(jìn)行創(chuàng)建， 這些坐標(biāo)系對(duì)于裝配模型來(lái)說(shuō)都是零部件的局 部坐標(biāo)系，必須將這些零部件按照其本身的坐標(biāo)系 轉(zhuǎn)換到裝配位置上。最有效的方式是采用 ANSYS 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換功能進(jìn)行操作。>>多模型的合并裝配多模型的合并之后，就創(chuàng)建個(gè)零部件之間的轉(zhuǎn)配關(guān)系，這個(gè)可以利用ANSYS 提供的各種裝