ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析

2017-03-25  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)



問題

一個桁架系統(tǒng)由4根桿件組成,桿的橫截面積是100平方毫米,桿件為鋼材,彈性模量是200GPA,泊松比為0.3,現(xiàn)在左邊兩個節(jié)點為固定鉸支座,而在右邊節(jié)點上施加豎直方向的滾動支座。在中間節(jié)點上施加豎直向下的集中力,大小為100N,現(xiàn)在要求中間節(jié)點的節(jié)點位移,以及各個支撐處的支反力。

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys培訓的效果圖片1

問題分析

這是一個簡單的桿件系統(tǒng)。列舉本例子的目的,是要進一步考察ANSYS與ABAQUS在靜力學分析中的異同。

由于是桿件系統(tǒng),在ANSYS中使用經(jīng)典界面會更方便,本文使用ANSYS的經(jīng)典界面仿真。

長度單位使用毫米。這樣彈性模量大小為200e9 (N/m2) = 200e3(N/mm2)

方法1
ANSYS17經(jīng)典界面分析過程

1. 選擇單元類型

添加LINK180單元。

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys培訓的效果圖片2

2. 設(shè)置材料屬性

彈性模量是200GPA,泊松比為0.3。這里使用了毫米單位,因此彈性模量是200e3

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys培訓的效果圖片3

3. 設(shè)置截面屬性

設(shè)置連桿的橫截面積是100mm2

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys培訓的效果圖片4

4. 創(chuàng)建幾何模型

首先創(chuàng)建四個節(jié)點,坐標分別是

1號點:(0,0)

2號點:(200,0)

3號點:(100,80)

4號點:(0,80)

結(jié)果如下圖

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys仿真分析圖片5

從上述四個點創(chuàng)建桿單元如下圖

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys仿真分析圖片6

5. 創(chuàng)建位移邊界條件

左邊兩個點施加固定鉸支座

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys仿真分析圖片7

右邊一個點施加滾動支座

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys分析案例圖片8

6. 施加集中力

中間節(jié)點上施加豎直向下的集中力,大小為100N

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys分析案例圖片9

7. 分析

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys分析案例圖片10

8. 后處理

查看變形

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys分析案例圖片11

1,4號節(jié)點沒有位移,2號節(jié)點有水平位移,3號節(jié)點下降,趨勢是正確的。

查看3號節(jié)點的總位移

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys圖片12

上表中各節(jié)點對應(yīng)含義如下

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys圖片13

可見,加力節(jié)點的總位移是1.14微米,而右邊節(jié)點的水平位移是0.5微米。而左邊兩個節(jié)點沒有位移。

查看各個支座處的約束力

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys圖片14

可見,

左上節(jié)點只有水平力,24.5牛頓;

右邊節(jié)點只有豎直力,40.2牛頓。

左下節(jié)點則同時有兩個方向的力,為24.5,59.8牛頓。

方法2
ABAQUS6.14分析過程

1. 創(chuàng)建部件

創(chuàng)建二維的線模型

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys圖片15

從點創(chuàng)建直線,得到桁架系統(tǒng)如下圖

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys培訓的效果圖片16

2. 創(chuàng)建材料和截面屬性

創(chuàng)建材料,設(shè)置彈性模量和泊松比

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys培訓的效果圖片17

創(chuàng)建截面。桁架形式的梁截面

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys培訓的效果圖片18

并指定截面面積是100平方毫米,且將前面的材料屬性分配給它。

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys培訓的效果圖片19

將截面屬性分配給部件。

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys分析案例圖片20

3. 定義裝配體

將該唯一的部件導入到裝配體。

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys分析案例圖片21

4. 設(shè)置分析步

創(chuàng)建一個通用的靜力學分析步即可。

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys分析案例圖片22

5. 定義載荷和邊界條件

在第一個載荷步中,添加兩個邊界條件

第一,左邊兩個節(jié)點為固定鉸支座

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys結(jié)果圖片23

第二,右邊一個節(jié)點為滾動支座

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys結(jié)果圖片24

在第二個載荷步中,為中間節(jié)點施加豎直向下的集中力100N

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys結(jié)果圖片25

6. 劃分網(wǎng)格

每邊設(shè)置一個單元

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys結(jié)果圖片26

選擇單元類型T2D2

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys圖片27

劃分網(wǎng)格

7. 提交作業(yè)

創(chuàng)建并提交作業(yè)

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys圖片28

8.后處理


查看節(jié)點位移

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys圖片29

該列表對應(yīng)的節(jié)點編號如下圖

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys培訓課程圖片30

可見,加力節(jié)點的總位移是1.14微米,而右邊節(jié)點的水平位移是0.5微米。左邊兩個節(jié)點沒有位移。

約束力如下

ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析ansys培訓課程圖片31

左上節(jié)點只有水平力,24.5牛頓;

右邊節(jié)點只有豎直力,40.2牛頓。

左下節(jié)點則同時有兩個方向的力,為24.5,59.8牛頓。

討論與結(jié)論
  • 從分析結(jié)果來看,二者的結(jié)果是一致的。

  • 從分析的過程來看,ANSYS經(jīng)典界面使用了直接建模法,而不用劃分網(wǎng)格;而ABAQUS則使用了統(tǒng)一的方式。

  • 經(jīng)過上述兩個靜力學算例的比較,我們認為,ANSYS與ABAQUS在簡單線彈性問題方面的分析能力大體相同,其結(jié)論是非常相似的,而操作過程稍微有所區(qū)別。如果對于簡單的問題進行線彈性靜力學分析,隨便選擇其中一款軟件都是可以的。

  • 后面將會開始考察非線性問題。首先考慮材料非線性。


開放分享:優(yōu)質(zhì)有限元技術(shù)文章,助你自學成才

相關(guān)標簽搜索:ANSYS與ABAQUS實例比較 | 桁架系統(tǒng)的靜力學分析 Ansys有限元培訓 Ansys workbench培訓 ansys視頻教程 ansys workbench教程 ansys APDL經(jīng)典教程 ansys資料下載 ansys技術(shù)咨詢 ansys基礎(chǔ)知識 ansys代做 Fluent、CFX流體分析 HFSS電磁分析 Abaqus培訓 

編輯
在線報名:
  • 客服在線請直接聯(lián)系我們的客服,您也可以通過下面的方式進行在線報名,我們會及時給您回復電話,謝謝!
驗證碼

全國服務(wù)熱線

1358-032-9919

廣州公司:
廣州市環(huán)市中路306號金鷹大廈3800
電話:13580329919
          135-8032-9919
培訓QQ咨詢:點擊咨詢 點擊咨詢
項目QQ咨詢:點擊咨詢
email:kf@1cae.com