beam_资料分析方法_z讲义k 6237328
ansys9讲义
新东北电气(锦州)电力电容器有限公司2006.91、有限元分析法和ANSYS简介1.1材料力学研究的对象主要是杆、柱、梁、轴，截面比长度小很多的物体；弹性力学研究的是材料力学的内容+板、壳、块等物体。
1.2 弹性力学研究的对象是理想弹性体，其应力和应变之间为线性关系，符合虎克定律。
理想弹性体有以下五个假设：物体是连续的；(整个物体被组成该物体的介质填满，不存在任何空隙) 物体是完全弹性的；(弹性模量不随应力大小和符号而变)物体是均匀的；(物体的各个部分具有相同的弹性)物体是各向同性的；(物体的弹性在各个方向上都是相同的)物体的变形是微小的。
(小变形，小位移)1.3 弹性力学的3个基本方程：1)平衡微分方程：反映位移和应力之间的关系，共3 个方程。
2)几何方程：反映的是位移和应变之间的关系，共6个方程。
3)物理方程：反映的是应力和应变之间的关系，共6个方程。
共15个方程，解15个未知量。
但只有少数简单的问题才能求出其解析解，对于比较复杂，物理形状又不规则的问题，用解析法难以解决。
1.4弹性力学的几个典型问题1.4.1平面问题1.4.1.1平面应力问题：即平板问题，板在其垂直方向(Z方向)不受力，在X，Y方向受力。
1.4.1.2平面应变问题：即水坝问题，截面面积不变，受的载荷不变，与截面垂直方向不受力，Z方向不发生位移。
1.4.2轴对称问题：要求受力体轴对称，约束轴对称，载荷轴对称。
1.4.3板壳问题：薄板、厚板，薄壳、厚壳。
1.5 有限单元法，简称有限元法(FEM-Finite Element Method)，是当前工程技术领域中最常用的数值计算方法，可以很好解决弹性力学问题。
基本思想是把一个连续的弹性体变换为一个离散的结构体→离散成单元和节点→解线性方程组求节点位移及单元应力→近似成原连续体，求近似解从而进行总体分析。
1.6 ANSYS软件是融结构、温度、流体、电磁场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
ANSYS讲义_7
y
ET
双线性各向同性强化所需输入的值为弹 性模量E，屈服应力y，切向模量ET。输 入步骤与双线性随动强化模型相同。
y
XJTU
多线性各向同性强化(续)
多线性各向同性强化(MISO)使用多线段代表应力－应变曲线。各 向同性强化使用 von Mises屈服准则。此选项通常用于比例加载和 金属塑性的大应变分析。
ANSYS 及其在材料科学中的应用
（7）
XJTU
Outline 非线性分析
材料非线性
塑 性
XJTU
在完成本此学习之后，应能掌握下列内容:
本章 目 标
1. 塑性－预备知识 2. 增量塑性理论
3. 强化准则－各向同性与随动强化
4. 塑性材料选项 5. 推荐的单元
6. 求解
7. 输出变量 8. 排错
XJTU
XJTU
率无关
XJTU
率相关
XJTU
其他
XJTU
塑性选项
本次介绍以下10种典型的塑性材料选项：
双线性随动强化 双线性各向同性强化 多线性随动强化 多线性随动强化 多线性各向同性强化 非线性随动强化 非线性各向同性强化 各向异性 Drucker-INH MISO CHAB NLIS ANISO DP ANAND
KINH 选项移走了施加在MKIN 模型上的一些限制。
KINH 具有与MKIN 选项TBOPT=2的Rice模型相同的机械行为。 最多可定义40条与温度相关的应力－应变曲线，每条曲线最多20 个点。 不同温度下的曲线必须具有相同的点数，但各曲线间的应变值可 不同。
XJTU
多线性随动强化 KINH 选项(续)
2
3
1
beam的模态分析步骤(hypermesh)
1.首先建立beam的网格。
这部分就不做多说了。
网格如下所示：尺寸参数：圆截面杆，直径35mm，长度1400mm.2.针对beam的材料属性赋予。
左边起第三项材料属性定义，name自己定义，type选择isotropic各向同性，card image选择MAT1，之后点击creat/edit。
确定材料参数如下所示：点击return，完成材料定义。
然后定义属性。
下图左边起第四项，点击。
按照上图name，type选择3D(模型是三维模型)，card image选择PSOLID，material在空白处单击左键，选择弹出框的meterial。
最后单击create。
完成属性的定义。
最后将定义好的材料和属性赋予给杆。
如下所示：在左边的树形栏中右键单击beam，选择edit。
弹出框中Property栏勾选Assign property，name选择beam。
Material栏勾选Assign material，name选择meterial。
最后确定update。
3.模态分析3.1 定义一个约束，来进行模态分析。
在下方的选项板中选择Analysis中的constraints。
在弹出的面板中选择node，然后选择杆的左端面，并约束住。
如下所示，并将左树形栏中的load collector中的约束名字改为spc。
完成后点击return。
3.2 定义一个求解方式(需要求解的模态阶数、频率范围等)坐起第5项，单击后，如下所示，定义name，color，以及card image 选择EIGRL。
点击create/edit，其中V1为起始频率，V2为终止频率，ND为阶数。
定义如下，之后return。
3.3 定义求解器。
在下方的选项板里Analysis里选择loadsteps。
如下所示：定义name，type选择normal modes。
下方的spc选择spc，METHOD(STRUCT)选择method。
完成后点击create。
基于DIABEAM法的电子束能量密度测试分析
基于DIAB E AM 法的电子束能量密度测试分析付鹏飞1 ,2 3王亚军3 毛智勇2 付钢2(11 华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室武汉430074 ;21 北京航空制造工程研究所高能束流加工技术重点实验室北京100024 ;31 北京航空航天大学机械制造工程与自动化学院北京100083)E lectron Bea m Diagnostics of Po w er Density by D IABEAM MethodFu Pengfei1 ,2 3 ,Wang Y ajun3 ,Mao Zhiyong2 ,Fu G ang2(11 S tate K ey L a boratory o f Material Processing and Die & Mould Technology , H uazhong Univ ersity o f Science andTechnology , Wuhan 430074 , C hina ;21 N a tional K ey L a boratory o f High Energy Density Beam Processing Technology , Beijing AeronauticalManuf a cturing Te chnology Re search Institute , Beijing 100024 , C hina ;31 S chool o f Mechanical Engine ering and Auto mation , Beijing University o f Aer onautics &Astronautics , Be ijing 100083 , C hina)Abstract The electron beam power density distributi on in electron beam welding ( E BW) was m easured by DI A2 B E AM m ethod ,based on Faraday sensing principle ,to widen its applicati ons in aerospace industry. The results show that the electron beam power density distributi on can be approxim ated as an unsymm etrical G aussian ,and that as the focusing current increases ,the power density tends to disperse ,peaking in the d p90 z one of the focus state . In additi on ,the peak of the electron beam power density rises up with an increase of the resistive heating current of the filam ents , reaching a steady state after the current was finally stabilized.K ey w or d s E lectron beam welding ,P ower density distributi on , E lectron beam diagnostics ,Joint shape摘要为了充分发挥电子束焊接技术在航空航天领域的作用,对反映束流品质的关键因素—电子束能量密度开展了研究;基于法拉第传感原理,通过DIABE AM 测试法对真空电子束焊机电子束能量密度分布进行测试分析;结果表明:电子束能量密度分布呈非对称的近高斯分布,随着聚焦电流的增加,电子束能量密度趋于发散分布,达到焦点状态时d P90区域内电子束能量密度均值最高;电子束能量密度峰值随着灯丝加热电流增加而增加,但受灯丝尺寸等因素的影响,灯丝加热电流达到稳定值后能量密度分布不变。
beam 公式
Attractors of a rotating viscoelastic beam
M. Abolghasemia , M.A. Jalalib ; ∗
b Institute a Aerospace
Assume an element of the beam at the distance x = r + x from the axis of rotation. The components of the velocity vector for the chosen element are expressed by ˙ + w sin p; vx = u vy = (r + x + u) cos p − wp; ˙ vz = w ˙ − (r + x + u) sin p; (1)
0020-7462/03/$ - see front matter ? 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved. PII: S 0 0 2 0 - 7 4 6 2 ( 0 1 ) 0 0 1 3 0 - 5
740
M. Abolghasemi, M.A. Jalali / International Journal of Non-Linear Mechanics 38 (2003) 739 – 751
angle. We consider non-linear strain–displacement relations and take further steps towards the understanding of spatio-temporal chaos and attractors. In Section 2, we ÿnd the governing equations of motion using Hamilton’s principle. In Section 3, we introduce proper eigenfunctions that specify the approximate shape of the deformed beam versus the spatial coordinate x, which is measured in the longitudinal direction. Using a new perturbative approach in Section 4, we determine the asymptotic solutions of the governing equations by reducing partial di erential equations to ordinary ones using Galerkin’s projection. We express the zeroth- and ÿrst-order solutions in terms of a small parameter (dimensionless damping coe cient) for elastic and viscoelastic media, respectively. We also show that stable limit-cycles do exist for the system under investigation both in the absence and in the presence of structural damping. We conÿrm our results with the predictions of Liouville’s theorem. 2. Equations of motion Consider a rotating beam as shown in Fig. 1. is the angular velocity of the main shaft and r is the radius of the hub. The de ection of the beam is negligible in the y-direction because of the high area moment about the z -axis. Hence, we investigate the longitudinal and transversal displacements in the directions of x and z , respectively. We deÿne the pitch angle p(t ) as the rotation of the beam about the x-axis. The variable p(t ) is adjusted with the aim of preventing helicopter blades from stalling during the retrieving motion [7].
2009分析力学讲义
取如图所示X 为广义坐标
xx y 2 2 l x
2 2 2 2
A
y
T 1 m( x y ) 1 mx (1 2 x 2 ) 2 2 l x 2 2 ml x 2 2 2(l x )
B
x
V mg l x kx
2 2
杆作刚体一般运动
T2 T2c T ......(2)
' 2
质心动能
) 2 (a sin ) 2 V (a
2 c
1 ma2 2 1 ma2 sin 2 2 ......(3) T2c 2 2
相对质心运动为三维转动
1 ma2 I I 0 x cos Ix z y 3 y sin T ' 1 ( I 2 I 2 I 2 ) 2 x x y y z z 2 z 1 ma 2 ( 2 2 cos 2 )......( 4) 6 1 ma2 2 1 ma2 sin 2 2 1 ma2 2 T2c T1 2 2 2
p 2 2 H kl sin mgl cos 2 2ml
2
p 2 2 H kl sin mgl cos 2 2ml
2
H p p ml 2 H 2kl2 sin cos mgl sin p p 2 ml
L T V
1 ml 2 2 mgl cos 2
kl sin
2 2
L T V kl sin L mgl sin 2kl 2 sin cos d ( L ) ml 2 L ml 2 dt
Beam_资料分析方法_zk 6237328
效用分析
方差分析
作用：多样本差异分析、因素效用分析 注意：适用条件 差异分析的效果 多重比较方法的选择 与实验设计紧密关联
关系分析
相关系数、列联分析、典型相关分析
作用：影响关系分析 注意：数据类型 真假关系 相关与一致 相关与因果 相关强弱的判定
因果分析
线性回归、非线性回归、路径分析
作用：建立因果关系模型 注意：因果关系 方程效果评价 模型应用
原论题：由于人种的原因，中国竞技体育没有大希望 论据：中国在雅典奥运会上取得了金牌总数第二的成绩 结论：原论题被证伪
常用统计分析方法简述
分析准备： 资料整理、分组、资料类型、分布形态 作用：分类、审查、了解资料，决定分析方法 注意：分组要准、适合分析需要 数据筛选要慎重、有合理理由 合理选择量表
描述统计
八、科研论文的撰写
科研论文撰写的基本要求
科学性、真实性、公正性和准确性 科研论文的价值在于其科学性，论文从立论、 数据的收集、处理直至分析、结论，都必须符合 客观实际，虽可大胆假设，但必须科学验证，掺 杂不得半点虚假与臆造，绝对不得无中生有、胡 编乱造，如是随意根据自我需要和主观愿望而编 造数据，更是失去基本的学术道德，不但欺骗了 自己，更欺骗了读者，假的就是假的，必会显出 其真面目，因此，科研论文必须做到数据精确可 靠、论点正确无误、结论科学客观，即按照 “严 肃的态度、严谨的学风、严密的方法”来研究、 撰写论文。
正文
正文又或作本论，是论文的主体部分， 主要内容包括：研究对象与方法、结果与讨 论、结论与建议 正文必须做到前述科研论文的基本要求： 科学性、真实性、公正性、准确性；创造性、 学术性；逻辑性、可读性、规范性。
研究对象与方法
主要是作者交代研究对对象的特征、数 量及抽样方法；研究条件的控制；研究方法 和过程；数据处理方法。要求语言精炼，条 理清楚，只要客观的交代清楚事实即可，不 必加上作者的评论或讨论。
ANSYSbeam23
二维塑性梁单元BEAM2323.1 BEAM23 单元说明B EAM23是具有拉压和弯曲性能的单轴单元。
每个节点有三个自由度：沿节点坐标系X，Y方向的平动和绕Z轴的转动。
单元详细特性请参考理论手册本单元具有塑性，蠕变和膨胀功能。
如果不考虑以上因素，可以选用二维弹性梁单元BEAM3。
BEAM54是二维变截面弹性梁单元。
图 23.1 BEAM23 单元23.2 BEAM23 输出数据图23.1给出了单元的几何形状，节点位置，坐标系。
通过KEYOPT（6）选项，输入合适数值，可以选择四个横截面中的任何一种。
单元由2个节点组成，包括横截面面积、惯性矩，矩形梁的高度，薄壁管的外径（OD）和壁厚（TKWALL），实心圆杆的外径以及各向同性材料特性等属性参数。
横截面一般选项(KEYOPT(6)=4) 允许输入截面高度和五点所对应分布的横截面积。
如果截面对称，仅输入前三个，而第四个则默认为第二，第五个默认为第一个。
输入的面积分别为： -50% 积分点 A(-50), -30%积分点A(-30), 0%积分点A(0), 30% 积分点为A(30), 和50%积分点A(50). 图23.2给出了每个子面积示意图。
高度为± 50%积分点之间的距离，不需要为截面最外边之间的距离。
通过下面过程来决定输入面积：用公式 A(i) = L(i) x HEIGHT来计算每个面积, 其中L(i)为积分点i所在位置的截面宽度(如图23.2 (b))。
将I zz（横截面惯性矩）、A（总面积）代入上述方程，可同时求出两个输入面积。
A(0) 很容易求出；例如, 对于工字梁来说，A(0)为腰厚度*厚度（可参考材料力学教材）。
通常出现的错误就是(修改计算的输入面积) 计算出来的面积不一致，例如为负值。
输入的数据中，面积A(i)，与实际面积相关, A t(i),对应于积分点i，并按下式计算:A t(-50) = 0.0625 A(-50), A t(50) = 0.0625 A(50),A t(-30) = 0.28935 A(-30), A t (30) = 0.28935 A(30),A t(0) = 0.29630 A(0)可用KEYOPT(2)选项来控制剪切变形。
ANSYS分析报告分析
有限兀与CAE分析报告专业：班级：学号：姓名：师：指导教2016 年1 月2 日简支梁的静力分析1、问题提出长3m的工字型梁两端铰接中间1.5m位置处受到6KN的载荷作用，材料弹性模E=200e9,0.287850kg/ m22、建立模型1.定义单元类型依次单击Main Menu—Preprocesso^Elementtype^Add/Edit/Delete ，出现对话框如图，单击“ Add”，出现一个“Library of Element Type”对话框，在“ Library of Element Type”左面的列表栏中选择“ Structural Beam”，在右面的列表栏中选择3 node 189,单击“OK”。
2设置材料属性依次单击Main Menu—Preprocesso p MaterialProps>Material Modes，出现“ Define Material ModelBehavior” 对话框，在“ Material Model Available ” 下面的对话框中，双击打开“ Structural—Lin ear—Elastic—Isotropic”，出现对话框，输入弹性模量EX=2E+011,PRXY=0.28，单击“ OK”。
依次单击Main Menu—Preprocesso—MaterialProps>Material Modes，出现“ Define Material ModelBehavior” 对话框，在“ Material Model Available ” 下面的对话框中，双击打开“ Structural—Density '弹出对话框，输入DENS为78503.创建几何模型1）设定梁的截面尺寸选择菜单Main Menu—preprocessor —Beam>Common Sections 弹出Beam tool设置菜单，在Sub-Type截面形状选择工字钢，依次按下图输入W1，W2，W3，T1，T2, T3 截面尺寸。
nastran beam 单元受力提取
NASTRAN是一款广泛应用于有限元分析的软件，它能够对结构进行精确的受力分析。
在NASTRAN中，beam单元是常用的一种元素类型，用于模拟结构中的梁或梁系统。
在进行结构的受力分析时，提取beam单元的受力是非常重要的，可以帮助工程师更好地理解结构的受力情况，从而进行更精确的设计和分析。
在NASTRAN软件中，要想准确地提取beam单元的受力，需要进行以下步骤：1. 定义模型：首先需要根据实际结构情况，在NASTRAN中建立相应的模型。
这包括定义结构的几何形状、材料属性、约束条件等。
在建立模型时，需要确保几何形状和材料属性的准确性，以及正确设置约束条件，这样才能保证受力分析的有效性和准确性。
2. 设置加载：在模型建立完成后，需要对结构施加相应的加载，以模拟实际工况下的受力情况。
这包括静载荷、动载荷、温度加载等，需要根据实际情况进行合理设置。
3. 运行分析：在定义模型和设置加载完成后，可以通过NASTRAN进行结构的有限元分析。
在分析过程中，软件会对模型进行离散化处理，将结构划分为多个小单元进行计算。
通过有限元分析，可以得到结构在不同加载情况下的受力情况。
4. 受力提取：在有限元分析完成后，可以通过NASTRAN的后处理功能进行beam单元受力提取。
可以通过查看节点或单元的NASTRAN输出文件，来得到梁单元的受力情况，包括弯矩、剪力、轴力等。
这些受力数据可以帮助工程师全面了解结构的受力情况，并进行后续的设计和分析工作。
需要注意的是，beam单元的受力提取需要结合工程实际进行综合分析，可以结合CAD软件对提取的受力数据进行可视化处理，以便更直观地观察结构的受力情况。
还需要对提取的受力数据进行合理的理解和应用，以指导实际工程中的设计和施工。
beam单元的受力提取是结构分析中重要的一步，能够帮助工程师深入理解结构的受力情况，为结构设计和分析提供重要的依据。
通过合理地使用NASTRAN软件进行受力提取，可以更好地指导工程实践，保证结构的安全可靠性。
ANSYS Beam
ANSYS Beam 元素分析F=1000 Nw=100N/mb=h=0.5mF=1000 Nw=100N/m w=100N/m開始－＞程式集－＞ANSYS5.7－＞Interactive檢查Production Selection及Working Directory、修改Initial Jobname為BEAM後－＞RUN 進入ANSYS，在Main Menu點選1.Preferences－＞點選Structural－＞OK進入Preprocessor2.Preprocessor－＞Element Type－＞Add/Edit/Delete－＞Add－＞選擇Structural Beam 2Delastic 3－＞OK－＞Close－＞3.Real Constant－＞Add/Edit/Delete－＞Add－＞OK－＞在AREA框內輸入25e-2、IZZ框內輸入52.08e-4、HEIGHT框內輸入0.5－＞OK－＞Close－＞4.Material Props－＞Material Models－＞Structural－＞Linear－＞Elastic－＞Isotropic－＞在EX框內輸入2e11、在PRXY框內輸入0.3－＞OK－＞ －＞5.Modeling Create－＞Keypoints－＞In Active CS－＞產生對話框在NPT框內輸入1、在XYZ框內分別輸入0、0、0－＞Apply－＞在NPT框內輸入2、在XYZ框內分別輸入10、0、0－＞OK－＞6.Modeling Create－＞Lines－＞Straight Line－＞出現點選框分別點選Keypoint 1、2－＞OK－＞ －＞7.MeshTool－＞右側出現大點選框、點選Lines Set－＞出現點選框點選前一步驟製作之直線－＞OK－＞出現對話框在NDIV框內輸入10－＞OK－＞Mesh－＞出現點選框點選已分割成十等份之直線－＞OK－＞Close－＞8.在下拉式Utility Menu選取PlotCtrls－＞Numbering－＞將NODE打開成ON－＞OK進入Solution9.Solution－＞Loads Apply－＞Structural Displacement－＞On Nodes－＞出現點選框點選節點1－＞OK－＞出現對話框在Lab2選取All DOF、在V ALUE框內輸入0－＞OK－＞ 10.Solution－＞Loads Apply－＞Structural Force/Moment－＞On Nodes－＞出現點選框點選節點2－＞OK－＞出現對話框在Lab選FY、在V ALUE輸入-1000－＞OK－＞ －＞ 11.Solve Current LS－＞出現對話框點選OK－＞運算進行中、注意文字視窗敘述－＞在黃色對話框Solution is done點選OK、關閉文字視窗－＞進入General PostProc12.General PostProc－＞List Results－＞Nodal Solution－＞出現對話框在DOF Solution AllDOFs DOF－＞OK－＞產生文字視窗檢查各節點之位移與旋轉角－＞ －＞13.在下拉式Utility Menu選取Parameters－＞Scalar Parameters－＞分別輸入P=-1000、L=10、E=2E11、I=52.08E-4以及y=P*L**3/(3*E*I)與前一步驟所得節點2之最大位移相比較。
Beam3
Beam3Beam3单元描述：Beam3单元是一种可承受拉、压、弯作用的单轴单元。
单元的每个节点有三个自由度，即沿x,y方向的线位移及绕Z轴的角位移。
本单元更详细的说明见《ANSYS, Inc. Theory Reference》，其它的二维梁单元还有塑性梁单元Beam23及非对称变截面梁Beam54。
Beam3单元几何图形：Beam3输入数据：上图给出了单元的几何图形、节点位置及坐标系统。
单元由两个节点、横截面面积、横截面惯性矩、截面高度及材料属性定义。
初始应变通过Δ/L给定，Δ为单元长度L（由I，J节点坐标算得）与0应变单元长度之差。
如果不计环向作用本单元也可进行轴对称体的分析，如对螺栓、带缝圆柱等。
在轴对称分析时输入的面积和惯性矩应是全截面的。
剪切变形量（SHERAR）是可选的，如给SHERAR 赋值为0则表示忽略剪切变形（相关细节见Shear Deflection），当然剪切模量（GXY）只有在考虑剪切变形时才起作用。
单元还可在实常数ADDMAS中输入单位长度的附加质量。
“节点与单元荷载”一节对“单元荷载”有专门介绍。
可以在本单元的表面施加面荷载，如上图中带圈数字所示，其中箭头指向为面荷载作用正向。
横向均布压力的单位为力每单位长度，端点作用的压力应以集中力的形式输入。
KEYOPT（10）用来控制线性变化的横向压力相对单元节点的偏移量。
可在单元几何图形的四个角上设定温度值，其被当做体荷载处理。
第一个角上的温度T1的默认值为TUNIF，如其它角的温度未给定时其默认值等于第一个角的温度，如给定了T1和T2则T3的默认值为T2，T4的默认值为T1。
KEYOPT（9）用来控制两节点中间部分相关值的输出情况，值是按平衡条件得出的。
但在下列情况下这些值不能得到：●考虑应力硬化时TIF，ON］；●一个以上的部件作用有角速度时OMEGA]；●通过命令CGOMGA, DOMEGA, or DCG/MG作用了角速度或加速度时。
3 BEAM3
BEAM32维弹性梁单元描述：BEAM3是一个包含拉、压以及弯曲性能的单轴单元。
该单元每个节点含有三个自由度：沿X和Y向的平动及绕Z轴的转动。
察看ANSYS, Inc. Theory Reference中的BEAM3能够更详细的了解该单元。
其他的二维梁单元包括塑性梁元BEAM23和变截面不对称梁元BEAM54。
图3.1 BEAM3几何特性BEAM3 Geometry输入数据：该单元的几何特征，节点布置及坐标系统如图3.1所示。
本单元由两个节点、横截面面积、截面惯性距、截面高度以及材料性质确定。
单元初应变可由Δ/L得出，其中Δ为单元长度L（由两节点I、J位置导出）与零应变长度的偏差。
如果必要，初始应变也用来计算第一次迭代计算中使用的应力刚度矩阵。
若忽略围箍效应，该单元可以用于轴对称分析，比如对螺栓和细长的圆柱等结构体。
对于该类型分析，面积和惯性距的输入必须考虑沿周向的变化。
剪变常数可以选择输入。
剪切模量仅用于计算剪切变形。
若想指定单位长度的附加质量，可以通过设置ADDMAS实常数实现。
Node and Element Loads代表单元载荷。
可以指定压力作为面载作用于单元表面，如图3.1中圆圈中数字所示。
（单元坐标系下）正向竖直（- Y）压力施加入单元内部。
也可以指定侧向压力值来表示单元单位长度上所受的侧向面力。
两端的压力作为节点集中力输入。
KEYOPT(10)允许施加渐变的侧向压力，可以从节点位置偏移。
可以在图中所示四个角点位置设定温度作为单元体内载荷。
第一个角点的温度T1按缺省设置即为TUNIF，若其他温度值未定，则均等于T1。
若只输入T1、T2，则T3等于T2，T4等于T1。
其他输入形式，未定的温度值等于TUNIF。
KEYOPT(9)用来输出中间位置的计算结果，由单元体自由部分的自身平衡确定。
但对下面情形不适用：应力刚化效应打开；应用了角速度分量；使用命令CGOMGA, DOMEGA, or DCGOMG施加任意角速度或者角加速度。
ANSYS BEAM44单元详解
概要的单元输入在“BEAM44 输入概要”中有介绍。单元输入的一般描述在“单元输入”中有介绍。
BEAM44 输入概要
节点 I, J, K (K 方向节点可选) 自由度 UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ 实常数 AREA1, IZ1, IY1, TKZB1, TKYB1, IX1, AREA2, IZ2, IY2, TKZB2, TKYB2, IX2, DX1, DY1, DZ1, DX2, DY2, DZ2, SHEARZ, SHEARY, TKZT1, TKYT1, TKZT2, TKYT2, ARESZ1, ARESY1, ARESZ2, ARESY2, TSF1, TSF2, DSCZ1, DSCY1, DSCZ2, DSCY2, EFSZ, EFSY, Y1, Z1, Y2, Z2, Y3, Z3, Y4, Z4, Y1, Z1, Y2, Z2, Y3, Z3, Y4, Z4, THETA, ISTRN, ADDMAS 查阅 Table 44.1: "BEAM44 Real Constants" 获得实常数的描述 材料属性 面荷载 压力 -face 1 (I-J) (-Z normal direction) face 2 (I-J) (-Y normal direction) face 3 (I-J) (+X tangential direction) face 4 (I) (+X axial direction) face 5 (J) (-X axial direction) (负值表示反方向面荷载) 体力 温度 -T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8 特性 应力强化 大变形 EX, ALPX (or CTEX or THSX), DENS, GXY, DAMP
beam-warming格式
beam-warming格式beam-warming格式是一种用于求解偏微分方程的数值方法，它属于有限差分法的一种。
beam-warming格式的特点是使用向前差分来近似时间导数，使用中心差分来近似空间导数，以及使用向后差分来引入人工粘性项，以提高数值稳定性。
beam-warming格式可以用于求解一维或多维的线性或非线性的偏微分方程，例如对流方程、波动方程、热传导方程等。
推导为了简单起见，我们以一维对流方程为例，来推导beam-warming格式。
一维对流方程可以写成如下形式：∂u∂t+a ∂u∂x=0其中，u是未知函数，a是常数，表示对流速度。
我们假设空间区域为[0,L]，时间区域为[0,T]，并且给定初始条件和边界条件：u(x,0)=f(x),0≤x≤Lu(0,t)=g(t),0≤t≤T为了使用有限差分法，我们需要将空间区域和时间区域离散化，即将[0,L]和[0,T]分别划分为若干个小区间。
我们用Δx表示空间步长，用Δt表示时间步长，并且定义网格点(x i,t n)如下：x i=iΔx,i=0,1,…,Nt n=nΔt,n=0,1,…,M其中，N和M是满足L=NΔx和T=MΔt的正整数。
我们用u n i表示网格点(x i,t n)处的函数值的近似，即u n i≈u(x i,t n)。
我们的目标是求解所有的u n i。
为了得到beam-warming格式，我们首先使用向前差分来近似时间导数：∂u ∂t (x i,t n)≈u n+1i−u n iΔt然后使用中心差分来近似空间导数：∂u∂x(x i,t n)≈u n i+1−u n i−12Δx将上述两个近似代入原方程，并且将所有的未知项移到左边，所有的已知项移到右边，得到如下的差分方程：u n+1 i −u n i+aΔt2Δx(uni+1−u n i−1)=0这就是beam-warming格式的基本形式。
然而，这个格式可能会出现数值不稳定的问题，特别是当a>0且aΔtΔx>1时。
ansys经典资料
(b)定义几何模型 应用实体建模
(c) 用P单元分网。 自适应网格对P方法是无效的
3.施加载荷、求解
应用实体模型加载，而不是有限元模型
求解：推荐采用条件共轭梯度法（PCG），但PCG对于壳体P单元无效
4.后处理 察看结果
有限元分析及应用讲义
举例： platep.dat
20 in
P方法应用控制：
P方法用于线弹性结构分析—实体和壳 体。 P单元由以下5种单元： 2-D Quadrilateral (Plane145) 2-D Triangle (Plane146) 3-D Brick (Solid 147) 3-D Tetrehedron (Solid 148) 3-D Shell (Solid 150)
误差信息:
• 能量百分比误差 sepc • 单元应力偏差 sdsg • 单元能量偏差 serr • 应力上、下限 smnb smxb
8
有限元分析及应用讲义
能量百分比误差
能量百分比误差是对所选择的单元 的位移、应力、温度或热流密度的 粗略估计. 它可以用于比较承受相 似载荷的相似结构的相似模型.
这个值的通常应该在10%以下. 如 果不选择其他单元，而只选择在节 点上施加点载荷或应力集中处的单 元，误差值有时会达到50%或以上.
N
n e
察看应力偏差：Plot Results > Element Solu > Error Estimation
> Stress deviation (SDSG)
10
有限元分析及应用讲义
举例
平均应力为4421 （nodal solution） 应力偏差为689.598 误差=689.598/4421=15.53%（局部细化）
L13_beam
培训资料(内部参考)
梁的建模
A. 梁的属 — 通常是 由关键点和线构成的框架
INTRODUCTION TO ANSYS 5.6
• 然后定义以下梁的属性:
– 单元类型 – 横截面 – 材料特性
培训资料(内部参考)
001289 12 Mar,2000 13-4
• •
培训资料(内部参考)
001289 12 Mar,2000 13-7
梁的建模
...梁的属性
材料属性
• 支持各种线性与非线性材料属性 • 梁的属性定义以后，接下来对几何模型划分梁单元
INTRODUCTION TO ANSYS 5.6
001289 12 Mar,2000 13-8
培训资料(内部参考)
– Preprocessor > Sections > Common Sectns...
– 在Sub-Type中选择一种要定义的形状，然后输 入相关的尺寸 – 按Preview 按钮可以预览其形状，然后点OK或 Apply表示接受 – 如果有多个横截面，必须指定不同的section ID 号(也可给它赋一个名字)
梁的建模
B. 梁的网格划分
• 划分梁单元必须经过以下三个步骤:
– 赋予线属性(line attributes)
INTRODUCTION TO ANSYS 5.6
– 指定线的等分数
– 划分单元
• 以上三个步骤在MeshTool 可以很方便的实现
培训资料(内部参考)
001289 12 Mar,2000 13-9
梁的建模
...梁的网格划分
步骤1: 指定线属性 • 梁的线属性包括:
– 材料号(Material number) – 截面号(Section ID) – 方向点(Orientation keypoint)
ADAMS分析-5
多轴力修改
弹簧阻尼器
弹簧压缩时力为正 弹簧拉伸时力为负
• •
刚度、阻尼系数为线性 刚度、 刚度、阻尼系数为非线性： 刚度、阻尼系数为非线性：用样条曲线表示
线性弹簧阻尼器之力
Linear Spring Linear Damper
& Force = - k (q - q0) - cq + F0
• • • • • •
•
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
q – 弹簧阻尼器长度 & q - q 对时间的导数 k - 弹簧刚度系数 (always > 0) c – 粘性阻尼系数 (always > 0) F0 – 弹簧预载荷 (preload) q0 – 预载荷时长度 (Reference length, always > 0)
t - Time
In ADAMS, 用户自定义方程为 用户自定义方程为: - k*(DM(I, J) - q0) - c*VR(I, J) + F0
单边与双边冲击力
if q > q0 FIMPACT Off if q < q0 FIMPACT On
单边冲击力
FIMPACT =
单边冲击力
q1q2冲击力impactqq1kecmaxd?q两个物体之间距离用位移函数定义?变量q对时间的导数?q1决定接触力起作用的触发距离为实常数?k刚度系数?e刚度力指数stiffnessforceexponent?cmax阻尼系数?d阻尼上升距离dampingrampupdistanceimpactqq1kecmaxd?q两个物体之间距离用位移函数定义?变量q对时间的导数?q1决定接触力起作用的触发距离为实常数?k刚度系数?e刚度力指数stiffnessforceexponent?cmax阻尼系数?d阻尼上升距离dampingrampupdistanceq?q?ifqq0fimpactoffifqq0fimpacton单边与双边冲击力单边冲击力fimpact单边冲击力