生死單元法簡介
生死單元法的核心思想是通過單元的“生”或者“死”來模擬一些特殊的工況,可以簡單的理解“生”就是單元存在,起作用,“死”就是單元,掛了,在該階段的整個分析過程中,不起作用。從而可以完美的模擬實際建設(shè)中的階段施工。
- 在ansys的/prep7階段將整個模型建立完畢,包括那些需要分階段殺死的,所以前期建模不用考慮后面。
- 所謂殺死單元,就是給ANSYS程序并不是將“殺死”的單元從模型中刪除,而是將其剛度矩陣乘以一個很小的因子,因子缺省值為1.0E-6(這個因子可以通過ESTIF命令調(diào)整)。相當(dāng)于一個數(shù)乘以一個無窮小數(shù),則該數(shù)變?yōu)橐粋€無窮小,近似為零。死單元的單元載荷將為0,從而不對載荷向量生效(但仍然在單元載荷的列表中出現(xiàn))。同樣,死單元的質(zhì)量,阻尼,比熱和其他類似效果也設(shè)為0值。 死單元的質(zhì)量和能量將不包括在模型求解結(jié)果中。單元的應(yīng)變在“殺死”的同時也將設(shè)為0。
- 適用分析類型:大多數(shù)靜態(tài)和非線性瞬態(tài)分析
生死單元法套路
!前處理
/PERP7
!定義單元類型,單元參數(shù),材料屬性
!建立有限元模型(注意,這里建立的是全部)
!求解
/SOLU
ANTYPE,0 !靜力分析
NLGEOM,ON !打開大變形效應(yīng),即考慮幾何非線性
NROPT,FULL !設(shè)定牛頓-拉夫森選項
!以上三條是萬年必備
TIME,1 !第一個荷載步
ESEL, !選擇要殺死的單元
EKILL, !殺死單元
ESEL, !選擇要激活的單元
EALIVE, !激活單元
SFBEAM, !施加荷載
ALLSEL, !常規(guī)操作
SOLVE, !求解
SEEDELE, !刪除荷載,這步很關(guān)鍵,因為不同荷載步中,單元的受力情況不一致,要根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整
!TIME,1 !后面的操作進(jìn)行重復(fù)即可
...
/POST1 !后處理
SET,1 !分階段建立得出后處理的結(jié)果
ETABLE, !建立單元變進(jìn)行操作
結(jié)語
由于本人剛剛接觸ansys單元生死法剛剛幾天,有什么表述不當(dāng)?shù)胤?,還請大家指正。
結(jié)合本人的課題,我最常用的是模擬斜拉橋的索的分批張拉施工過程,如有相關(guān)方向的讀者,可以一起交流。
2018.7.2 晚 于 哈工大