单元生死

单元生死技术是ansys一项比较有特色的技术，有台湾学生用单元生死模拟过封装浇注成型的问题，残余应力的计算仍有待进一步解决。
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单元的生与死是指分析过程中模型中的某些单元可以变得存在或消失。利用单元生死选项可以使单元生或死，来模拟实际工程问题，如采矿、开挖隧道、桥梁施千等，在分析过程中，单元的生死状态可以直接指定，也可以根据ANSYS的计算结果决定，如温度、应力或应变等。可以使用ETABLE和ESEL命令来定义所选单元的这些结果数据，改变单元的生死状忐。这样可以模拟实际工程中的熔化、凝固和断裂等问题。
ANSYS中，单元的“生”并非真正添加新的单元，单兀的“死”并非移走“死”的单元。对于死的单元，程序通过—个很小的因子乘以他们的刚度，在荷载矢量中，和这些“死”单兀相联系的单元荷载也被设置为0。对于“死”单兀，质量、阻尼、比热和其他的类似影响也被设置为0，单元的应变也被设置为0。当单元“生”时，只是重新激活。所以，在处理前必须定义所有的单元，包括在以后分析中才会“生”的单元。在求解期间，不能建立任何新的单元，为了添加新单元，首先必须让它们“死”，然后在合适的荷载步中重新激活它们。单元被澈活时，它的刚度、质量和单元荷载等返回到原始值，但是没有应变记录。以实常数形式定义的初始应变，则不受单元生死选项的影响。不使用大变形效应时，单元将在原始位置被激活，打开大变形效应时，为了和当前的结点位置相匹配，单元的形状被改变。
在大多数静态和非线形瞬态分析小，都可以使用单元死活行为，与其他分析一样，分析过程包括建摸、加载并求解和查看结果3个主要步骤。
1．建立模型
在PREP7中创建所有单元，包括那些在开始“死掉”，在以后的荷载少中被激活的单元。不能在求解过程中创建新的单元。
2．加载和求解
(1)指定分析类型。
(2)定义第—个荷载步。
在结构分析中应激活大变形效应：
● 命令：NLGEOM,ON
GUI： mainnMenu->preprocessor->Loads->Analysis Options
Main Menu->Solution->Sol'n Controls
Main Menu->Solution->AnalysisOptions
使用单元生死选项叫，应设置Newton-Raphson选项：
命令：NROPT，Option，—，Adptky
GUI： Main Menu->Preprocessor->Loads->AnalysisOptions
Main Menu->Solution->Analysis Options
提示：打开自适应下降因子的全牛顿-拉普森选项通常会产生更好的结果。
杀死所有要在后续荷载步“生”(激活)的单元：
命令：EKILL，ELEM
GUI： main Menu->Preprocessor->Loads->Other->Kill El

ements
Main Menu->Solution->Other->Kill Elements
重新定义刚度缩减因子：
● 命令：ESTIF,KMULT
GUI： Main Menu->Preprocessor->Loads->Other->SfiffnessMult
Main Menu->Solution->Other->StiffnessMult
注童：不与任何“生”的单元相连的结点将可能“漂移”，为了减少求解的方程数和避免病态条件，需要约束死的自由度。当单元变“生”时，必须删除这些人为约束。
第一个荷载步的命令流示例：
TIME,... !定义荷载步时间
NLGEOM，ON !打开大变形效应
NROPT,FULL !设定牛顿-拉普森选项
ESTIF,... !设定刚度端蔽因子(可选)
ESEL,... !选择在本荷效步要杀死的单元
EKILL,... !杀死选择的单元
ESEL,S,LIVE !选择所有活的单元
NSLE,S !选择所有活的结点
NSEI,INVE !选择所有死的结点(不与任何活动单元相连的结点)
0,ALL,ALL,0 !约束所有死的结点(可选)
NSELALL !选择所有结点
ESEL,ALL !选择所打单元
D,... !施加合适的约束
F,... !在“生”的结点上施加合适的自由度荷载
SF,... !施加合适的单元分布苘载
BF,... !施加合适的体荷载
SAVE !保存数怀库
SOLVE !求解
(3)定义后续荷载步。
在后续荷载步中，用户可以杀死或激活单元。
杀此单元：
杀死所有要在后续荷载步“生”(激活)的单元：
' 命令：EKILL，ELEM
' GUI： Main Menu->preprocessor->Loads->Other->Kill Elements
Main Menu->Solution->Other->Kill Elements
激活单元：
● 命令：EALIVE，ELEM
● GUI： Main Menu->Preprocessor->Loads->Other->Activate Elem
Main Menu->Solution->Other Activate Elem
后续荷载步的命令流示例：
TIME,...
ESEL,... !选择要杀死的单元
EKILL,... !杀死所选择的单元
ESEL,... !选择要徼活的单元
EALIVE，... !激活所选择的单元
FDELE,... !删除死结点自由度荷载
D,... !约束死的结点自由度
F,... !在生的结点施加合适的结点自由度荷载
DDELE， !删除重新激活的结点自由度上的约束
SAVE
SOLVE
注意：单元包含生死行为时，求解多个荷栽步不能使用荷载步文件法。荷载步文件不能记录单元的生死状态。
3．查看结果
对包含单元生死的分析进行后处理时，方法基本按标准的后处理方法。需要指出的是，“死”的单元仍保持在模型中，在图形显示和列表输出时仍包括“死”的单元。在使用PLNSOL命令(GUI：Utility Menu->Plot->Results->Contour Plot->Nodal Solution)显示结点平均结果时，
“死”的单元将会“污染”结果。在后处理时，建议使用ESEL命令移走“死”的单元。
4．通过ANSYS计算结果控制单元生死
有些时候，无法明确指定单元“生”和”死”的时间点或空间位置。例如，热分析中要杀死已经熔化的单元，但事先并不知道单元的确

切位置。单元的位置要以程序计算的温度为标准进行判断。可以使用下面的命令来判断和选择临界单元。
将单元讣算结果存储到单元表：
命令： ETABlE，Lab，Item，Comp
● GUI： Main Menu->General Postproc->Element Table->Define Table
使用选择命令选择临界单元：
● 命令： ESEl，Type，item，ComP，VMIN，VMAX，VINC，KABS
● GUI： Utility Menu->Select->Entities
通过训算结果控制单元生死命令流：
/SOLU !进入求解器
... !设置求解选项
SOLVE !开始求解
FINISH
!
/POST1 !进入后处理器POST1
SET,... !存储总的等效匝变到单元表
ETABLE，STRAIN，EPTO，EQV
!选择所有总的等效应变大于0．2的单元
ESEL,S，ETAB，STRAIN,O,20
FINISH
!
/SOLU !垂新进入求解器
ANTYPE,REST !定义进行重启动分析
EKILL,ALL !杀死析选定的单元
ESEL,All !重新选择所有单元
... !继续完成下面的求解分析