ansys单元生死.ppt

第四讲 单元生死 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 具有生死功能的单元 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(Main MenuGeneral Postproc Element Table Define Table )和ESEL命令(Utility MenuSelectEntities) 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。 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。 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）。 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 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。 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: Main MenuSolutionAnalysis Options 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: EKILL GUI: Main MenuSolution-Load Step Opts-OtherKill Elements 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: ESTIF GUI: Main MenuSolutionOtherStiffnessMult 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。 第一个载荷步中命令输入示例： TIME,... !设定时间值（静力分析选项） NLGEOM,ON !打开大位移效果 NROPT,FULL !设定牛顿－拉夫森选项 ESTIF,... !设定非缺省缩减因子（可选） ESEL,... !选择在本载荷步中将不激活的单元 EKILL,... !不激活选择的单元 ESEL,S,LIVE !选择所有活动单元 NSLE,S !选择所有活动结点 NSEL,INVE !选择所有非活动结点（不与活动单