有限元分析的基本形式为：[刚度矩阵][位移矩阵]=[载荷矩阵]，有时我们需要获取结构的刚度矩阵，以进行后续计算，或对软件进行二次开发。下面介绍在ANSYS中通过超单元（ superelement）的子结构分析（ substructure analysis）来提取结构的刚度矩阵、质量矩阵和阻尼矩阵的方法。首先正常建立有限元模型，本文以LINK180单元为例，为便于演示将...
ANSYS通过超单元的子结构分析提取单元的刚度矩阵、质量矩阵和阻尼矩阵
Ansys自定义梁单元截面偏置位置的方法
在Ansys中对于梁单元，默认单元中心为截面几何中心。为了与结构实际受力状况相匹配，很多时候需要对所建立的单元进行截面偏置。在对截面进行偏置前首先要确定梁单元的坐标系，梁截面坐标系的确定方法：所选构建单元的几何直线为单元坐标系中的X方向；确定的关键点的方向为单元坐标系的Z方向（梁单元关键点的定义方法可参考文章《Ansys更改梁...
Ansys高阶单元与低阶单元的计算精度比较
许多单元都具有线性、二次和三次等形式，其中二次和三次形式的单元称为高阶单元。选用高阶单元可提高计算精度，因为高阶单元的曲线或曲面边界能够更好地逼近结构的曲线和曲面边界，且高次插值函数可更高精度地逼近复杂场函数，所以当结构形状不规则、应力分布或变形很复杂时可以选用高阶单元。但高阶单元的节点数较多，在网格数量相同的情况...
Ansys杆单元在Hypermesh前处理中的设置方法
杆是工程中常见的基本构件，它的截面尺寸远小于长度，常采用销钉或球形铰链连接。杆通常被认为是二力杆，即只承受轴向拉力或压力，不承受弯矩和扭矩。本文以Ansys中的LINK180杆单元为例，介绍Ansys杆单元在Hyperworks/Hypermesh前处理中的设置方法。在Ansys中LINK180单元（三维两节点杆单元）适用于大多数的工程问题。根据具体情况，该单元...
Ansys杆单元LINK180模拟仅受拉或仅受压大变形非线性计算算例
1、模型介绍模型如下图所示，杆的两端固定，中间节点施加一个沿杆轴线方向的强制位移l = 5mm。杆长度L = 100mm，截面积S=100mm²，弹性模量E=10MPa。假定杆为仅受拉杆件（如绳索等），求解杆两端的约束反力并与理论值进行对比。2、Ansys有限元建模在Ansys中建立如上图所示有限元模型，网格大小设置为10mm，单元设置为LINK180，并设置材料...
Hypermesh中三维实体单元导入到Ansys中的方法
在本站文章《Hypermesh中的有限元模型导入到Ansys中的方法》中介绍了Hypermesh中的有限元模型导入到Ansys中的基本步骤。下面以SOLID185单元类型为例，详细介绍下三维实体网格单元在Hyperworks/Hypermesh与Ansys之间进行数据交互时的设置方法及注意事项。首先在Hypermesh中将有限元求解器设置为Ansys，在Utility选项卡中的Ansys Tools中点击...
消除有限元分析中剪切锁定(shear lock)的方法
在文章《有限元分析中的剪切锁定(shear lock)》中介绍了有限元分析中的剪切锁定现象。那么，当单元形状和所受荷载不可避免剪切锁定时，有没有好的解决办法来消除剪切锁定现象？当然是有的，现在很多商业软件如ANSYS、ADINA、ABAQUS等都提供了相应的解决方法。大体上有两种，一是采用积分减缩，二是采用强化应变单元模式。这里以ANSYS为例来介...
有限元分析中的剪切锁定(shear lock)
在进行有限元数值分析时有时候会遇到计算结果与理论分析不一致，或者计算结果不合理的情况，虽然也选择了合理的单元类型和材料本构模型，但得到的结果却就是无法解释，这时候可能就需要考虑所选用的单元插值函数是否合理了。这里来解释一下有限元数值分析中剪切锁定出现的原理及处理方法。一、剪切锁定的概念以受弯曲变形的梁来做为分析对...
Hypermesh中二维壳单元导入到Ansys中的方法
在本站文章《Hypermesh中的有限元模型导入到Ansys中的方法》中介绍了Hypermesh中的有限元模型导入到Ansys中的基本步骤。下面以SHELL181单元类型为例，详细介绍下二维壳单元在Hyperworks/Hypermesh与Ansys之间进行数据交互时的设置方法及注意事项。首先在Hypermesh中将有限元求解器设置为Ansys，在Utility选项卡中的Ansys Tools中点击ET Typ...
ANSYS Workbench对积分点（节点）应力的几种处理方法
在文章《Ansys Workbench后处理求解结果应力种类选项值的含义》中，对Ansys Workbench后处理中的应力种类做了一个详细的介绍。下面通过一个实例，进一步探讨Ansys Workbench中后处理输出的各种类型的应力的计算方法。Ansys Workbench输出的7种形式的应力分别为unveraged、areraged、nodal difference、nodal fraction、 elmemntal differenc...