SHSD用于壳-实体装配实例

发布日期:[08-12-04 15:31:50] 浏览人次:[]

Ansys中,SHSD用于壳-实体装配,我试了好长时间,也没有成功。不知哪位兄弟有算例或好的方法?

在7.1版的产品新功能说明中,描述如下:

- 内部MPC算法可以用于接触单元

一个新的内部多点约束(MPC) 算法可以用于下列接触单元:CONTA171, CONTA172, CONTA173, CONTA174, 和 CONTA175。利用该方法,程序可以基于接触运动关系创建内部MPC方程。

你可以使用MPC方法(KEYOPT(2) = 2)结合绑定接触定义(KEYOPT(12) = 5或6)来定义下列类型的接触装配和运动约束关系:

•实体-实体装配 – 接触面与目标面定义在实体单元表面
•壳-壳装配 – 接触面与目标面定义在壳单元面
•壳-实体装配 – 接触面定义在壳单元面上,目标面定义在实体单元面上
•刚性约束面 –接触节点被约束为由控制节点定义的刚体位移 (类似于CERIG命令)
•分配力表面 –施加在控制节点上的力或位移以一种基于形函数意义上的平均分配到接触节点上 (类似于RBE3命令)
•梁-实体装配 – 一根梁的端部节点作为控制节点并与实体或壳面相连(使用刚性约束面或者分配力表面类型的MPC)

内部MPC 方法可以克服传统接触算法和ANSYS中的其它多点约束工具的缺点,例如:

•接触面节点的自由度被消去,可以减小系统方程求解的波前大小
•不需要输入接触刚度。对于小变形问题,它代表真实的线性接触行为;求解系统方程时不需要平衡迭代。对于大变形问题,MPC方程在每个平衡迭代中不断进行更新,克服了传统约束方程只适用于小应变的限制条件
•平动和转动自由度都可以约束
•内部MPC的生成非常简单,因为采用的是接触对定义方法
•自动考虑形函数,对于分配力多点约束,如果采用了高阶单元或轴对称单元,不需要加权因子(类似于RBE3命令)。除了力以外,这种类型的MPC还可以在控制节点上施加位移。

一个新的网格工具, SHSD命令,可帮助您生成用于壳-实体装配的壳-实体界面。

详细信息参见ANSYS Structural Analysis Guide中的Using the Internal MPC Approach for Assemblies and Kinematic Constraints

终于测试成功,原来在使用SHSD前,使用了nummrg,kp命令,出现错误。计算最大位移0.002,命令流如下:

/prep7
et,1,45
et,2,63
R,2,1,1,1,1,0,0,
mp,ex,1,1e7
mp,prxy,1,.2
block,0,5,-0.5,0.5,-0.5,0.5
wprot,,-90
rect,5,10,-.5,.5 ! area at center of two blocks
esize,.25
vmesh,all
type,2
real,2
mshape,2
esize,.5
aslv,u
amesh,all
et,3,TARGE170
keyopt,3,5,2
et,4,Conta175
KEYOPT,4,2,2
KEYOPT,4,12,5
keyopt,4,5,0
KEYOPT,4,11,1
R,3
nslv,s,1
nsel,r,loc,x,5
TYPE,3
real,3
ESURF
ESEL,S,TYPE,,2
nsle,s
nsel,r,loc,x,5
TYPE,4
real,3
ESURF
save

alls
/PSYMB,ESYS,1
/view,1,1,1,1
eplot

shsd,3,CREATE

/PSF,PRES,NORM,2,0,1
nsel,s,loc,x,10
esln
nsle
sf,all,pres,-10
alls
nsel,s,loc,x
d,all,all
nsel,all
save,model,db
fini
/solu
solve
fini
/post1
/contour,,12
plnsol,u,sum
全部使用实体单元,计算结果很接近,如下

/prep7
et,1,45
mp,ex,1,1e7
mp,prxy,1,.2
block,,10,-0.5,.5,-.5,.5
esize,.25
vmesh,all
nummrg,all
numcmp,all
nsel,s,loc,x,10-0.5,10
nsel,r,loc,y,0.5
/PSF,PRES,NORM,2,0,1
sf,all,pres,10
alls
nsel,s,loc,x
d,all,al

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