第四讲-单元生死 教学课件VIP专享VIP免费

第四讲单元生死第一页，共四十一页。何为单元的生和死？•如果模型中加入（或删除）材料，模型中相应的单元就“存在”（或消亡）。单元生死选项就用于在这种情况下杀死或重新激活选择的单元。•主要用于：•A、钻孔（如开矿和挖通道等）•B、建筑物施工过程（如桥的建筑过程）•C、顺序组装（如分层的计算机芯片组装）•D、一些用户可以根据单元位置来方便的激活和不激活它们第二页，共四十一页。具有生死功能的单元LINK1SURF19SHELL41SOLID64PLANE83SHELL143PLANE2PIPE20PLANE42SOLID65SOLID87SURF151BEAM3MASS21SHELL43PLANE67SOLID90SURF152BEAM4SURF22BEAM44LINK68SOLID92SURF153SOLID5BEAM23SOLID45SOLID69SHELL93SURF154LINK8BEAM24PLANE53SOLID70SOLID95SHELL157LINK10PLANE25BEAM54MASS71SOLID96TARGE169LINK11MATRIX27PLANE55SOLID72SOLID97TARGE170PLANE13LINK31SHELL57SOLID73SOLID98CONTA171COMBIN14LINK32PIPE59PLANE75SHELL99CONTA172PIPE16LINK33PIPE60PLANE77PLANE121CONTA173PIPE17LINK34SOLID62PLANE78SOLID122CONTA174PIPE18PLANE35SHELL63PLANE82SOLID123第三页，共四十一页。单元生死的确定•单元的生死状态可以根据ANSYS的计算数值决定，如温度，应力，应变等。可以用ETABLE命令(MainMenu>GeneralPostproc>ElementTable>DefineTable)和ESEL命令(UtilityMenu>Select>Entities)来确定选择的单元的相关数据.•对于由相变引起的模型效应（如焊接过程中原不生效的熔融材料变为生效的模型体的一部分），失效扩展和另外一些分析过程中的单元变化是有效的。第四页，共四十一页。单元生死是如何工作的？•要激活“单元死”的效果，ANSYS程序并不是将“杀死”的单元从模型中删除，而是将其刚度（或传导，或其他分析特性）矩阵乘以一个很小的因子[ESTIF],因子缺省值为1.0E-6。•死单元的单元载荷将为0，从而不对载荷向量生效（但仍然在单元载荷的列表中出现）•死单元的质量，阻尼，比热和其他类似效果也设为0值。•单元的应变在“杀死”的同时也将设为0。第五页，共四十一页。单元生死如何工作？•如果单元“出生”，并不是将其加到模型中，而是重新激活它们。•用户必须在PREP7中生成所有单元，包括后面要被激活的单元。在求解器中不能生成新的单元。•要“加入”一个单元，先杀死它，然后在合适的载荷步中重新激活它。•当一个单元被重新激活时，其刚度，质量，单元载荷等将恢复其原始的数值。重新激活的单元没有应变记录（也无热量存储等）。第六页，共四十一页。如何使用单元生死特性可以在大多数静态和非线性瞬态分析中使用单元生死，其基本过程与相应的分析过程是一致的。•建模•施加载荷并求解•查看结果第七页，共四十一页。建模•建模：在PREP7中，生成所有单元，包括那些只有在以后载荷步中才激活的单元。在PREP7外不能生成新的单元。第八页，共四十一页。施加载荷并求解•定义第一个载荷步：对于所有单元生死应用，在第一个载荷步中应设置全牛顿－拉夫森选项（能得到较好结果），因为程序不能预知EKILL命令出现在后面的载荷步中。用下列命令完成该操作：•Command:NROPT•GUI:MainMenu>Solution>AnalysisOptions第九页，共四十一页。施加载荷并求解•杀死[EKILL]所有要加入到后续载荷步中的单元，用下列命令：Command:EKILLGUI:MainMenu>Solution>-LoadStepOpts-Other>KillElements•单元在载荷步的第一个子步被杀死（或激活），然后在整个载荷步中保持该状态。•要注意保证使用缺省的矩阵缩减因子不会引起一些问题。有些情况下要考虑用严格的缩减因子。用下列方法指定缩减因子数值：Command:ESTIFGUI:MainMenu>Solution>Other>StiffnessMult第十页，共四十一页。施加载荷并求解•不与任何激活的单元相连的结点将“漂移”，或具有浮动的自由度数值。•在一些情况下，用户可能想约束不被激活的自由度[D,CP等]以减少要求解的方程的数目，并防止出现位置错误。•约束非激活自由度，在重新激活的单元要有特定的载荷（或温度等）时很有影响，因为在重新激活单元时要删除这些人为的约束。•用户必须在重新激活在自由度上施加新的结点载荷。第十一页，共四十一页...