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ansys自顶向下构建子结构方法解析

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前篇已经简单介绍了ansys自底向上的建模方法使用子结构,现在以前篇同样的问题来计算,计算方法采用自顶向下,同样包含一般单元和超级单元。

建模思路如下:
1.首先建立完整的模型。
2.选择需要的部分,分别生成超级单元,此列分别建立中部和右部的超级单元。
3.建立使用模型,求解。(一般单元的解和超级单元的凝聚解)
4.分别将凝聚解扩展到全模型上。
5.在全模型中查看整体解。

!步骤一
fini
/cle
/filn,full
/prep7
et,1,185
mp,ex,1,2e11
mp,prxy,1,0.3
k,1,,0.5
k,2,,0.5,0.25
k,3,,0.4,0.25
k,4,,0.4,0.05
k,5,,-0.4,0.05
k,6,,-0.4,0.25
k,7,,-0.5,0.25
k,8,,-0.5
a,1,2,3,4,5,6,7,8
vext,all,,,3
k,,2,0.25
k,,2,-0.25
k,,1,-0.25
k,,1,0.25
l,17,18
l,18,19
l,19,20
l,20,17
lfillt,28,25,0.1
lfillt,25,26,0.1
lfillt,26,27,0.1
lfillt,27,28,0.1
al,25,30,26,31,27,32,28,29
vext,11,,,,,0.1
vsbv,1,2
wpoffs,,,0.03
vsbw,all
wpoffs,,0.4
wprota,,90
vsbw,all
wpoffs,,,0.8
vsbw,all
vsymm,z,all
vglue,all
esize,0.05
vsweep,all
vgen,3,all,,,3
nslv,s,1
nummrg,all
numcmp,all
vsel,s,loc,x,0,3
eslv,s
cm,gen1,elem
vsel,s,loc,x,3,6
eslv,s
cm,gen2,elem
vsel,s,loc,x,6,9
eslv,s
cm,gen,elem
alls
save
fini

!步骤二
/filn,gen1
/sol
ANTYPE,SUBSTR       
SEOPT,se1
cmsel,s,gen1,elem
nsle,s,all
nsel,r,loc,x,0
nsel,a,loc,x,3
m,all,all
cmsel,s,gen1,elem
nsle,s,all
solve
save
fini

/cle
/filn,gen2
resume,full,db
/sol
ANTYPE,SUBSTR       
SEOPT,se2
cmsel,s,gen2,elem
nsle,s,all
nsel,r,loc,x,3
nsel,a,loc,x,6
m,all,all
nsel,s,loc,x,4.5
m,all,uy
cmsel,s,gen2,elem
nsle,s,all
solve
save
fini

!步骤三
/cle
/filn,use
resume,full,db
/prep7
alls
vsel,s,loc,x,0,6
vclear,all
alls
esel,all
nsle,s,all
fini


/prep7
et,2,50
type,2
se,se1
esel,s,type,,2
*get,e1,elem,0,num,max
sfe,e1,1,selv,,1
nsle,s,all
nsel,r,loc,x,0
d,all,all

et,3,50
type,3
se,se2
esel,s,type,,3
*get,e3,elem,0,num,max
sfe,e3,2,selv,,1
nsle,s,all
nsel,r,loc,x,4.5
f,all,fy,-1000/ndinqr(0,13)
alls
esel,s,type,,1
cmsel,u,gen,elem
edele,all
alls
eplot
fini

/sol
cmsel,s,gen,ele,
nsle,s,all
nsel,r,loc,x,9
d,all,all
alls
solve
save
fini

!步骤四
/cle
/filn,gen1
resume,full,db
/solu
alls
antype,substr
expass,on
expsol,1
seexp,se1,use
solve
save
fini

/cle
/filn,gen2
resume,full,db
/solu
alls
antype,substr
expass,on
expsol,1
seexp,se2,use
solve
save
fini

!步骤五
/cle
/filn,full
resume
/post1
file,gen2
set,last
file,gen3
set,last
file,use
set,last
alls
plnsol,s,eqv
nsort,u,sum,0,0,all
*get,max_u1,sort,0,max
nsort,s,eqv,0,0,all
*get,max_s,sort,0,max
全模型扩展应力云图:
图片

全模型位移云图:
图片


最大位移与应力:

图片
前一篇得出的最大应力为: 111672.715
      
最大变形为: 2.233489607E-06

心得:

1.在建立每个超级单元时,正确选择所需要的基础单元部分,对不需要的部分,可以删除掉。

2.在建立使用部分时,优先将非超级单元部分建立成功(只需要选择对应部分,将不需要的部分删除就可以了)。

3.由于已经建立 了完整的包含超级单元与非超级单元模型,因此在建立使用部分时,不需要使用setran命令,直接采用se命令建立超级单元即可。
4.由于需要后续的结果扩展,因此在计算的过程中,慎用numcmp命令。否则,可能会导致结果不能扩展成功。
5.full模型的作用:①为生成超级单元提供基础单元源。②作为一个“空壳”接受超级单元的计算结果(在步骤五中的file命令将前部分的结算结果读 入,映射到full模型上来)。由于full模型没有使用过solve命令,也即full模型没有对应的计算结果。因此系统会提出警告:
图片

这正是我们期望的,因此可以忽略。刚好实现了,将full模型作为一个“空壳”接受超级单元的计算结果。
6.采用此方法,可以得到整体的模型的计算结果,而采用bottom to up的方法,只能依次得到各个超级单元的计算结果。这也是本方法的优点所在。本方法适用于模型较小,整体几何和单元可以有效控制,保证各个部分的“接触边界”单元编号一致。
7.最大应力和位移结果与前篇有极微小的差别,还有待更深入的研究。初步估计是在将求解结果映射到完整模型时,进行了平均处理,因此比前述计算的结果略小。

 



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