文档介绍：静力结构分析第四章February2,2004Inventory#0020104-2序言在DS中关于线性静力结构分析的内容包括以下几个方面:几何模型和单元接触以及装配类型环境(包括载荷及其支撑),但是这些都没有提到。模态,瞬态和非线性静力结构分析在这里没有讨论,但是在相关的章节当中将会有所阐述。February2,2004Inventory#0020104-3线性静力分析基础线性静力结构分析是用来分析结构在给定静力载荷作用下的响应。结构的位移、反力、应力以及应变是分析者比较关心的。通用的运动方程如下所示: 其中[M]是质量矩阵,[C]是阻尼矩阵,[K]是刚度系数矩阵,{x}是位移矢量,{F}力矢量由于这里讨论的是静力分析,所有与时间相关的选项都被清除,得到以下方程式:February2,2004Inventory#0020104-4线性静力分析基础在线性静力结构分析当中,位移矢量{x}通过下面的矩阵方程得到: 在分析当中涉及到以下假设条件:[K]必须是连续的假设为线弹性材料小变形理论可以包括部分非线性边界条件{F}为静力载荷不考虑随时间变化的载荷不考虑惯性(如质量,阻尼等等)影响在线性静力分析中,记住这些假设是很重要的。非线性分析和动力学分析将在随后的章节中给予讨论。February2,2004Inventory#0020104-,,在几何菜单下厚度选项是必须要指定的。 梁的截面形状和方向在DM已经指定并且可以自动的传到DS模型当中。对于线性体,,2004Inventory#0020104-6…应用原理在DS中应用以下原理:利用10节点的四面体单元和20节点的六面体单元划分实体SOLID187及SOLID186壳体利用4节点的四边形壳单元来划分SHELL181需要定义实常数截面(和偏置)不需要定义梁利用2节点的梁单元划分BEAM188(需要定义方向关键点)支持截面的定义及其偏置February2,2004Inventory#0020104-7…材料属性在线性静力结构分析当中,材料属性只需要定义杨氏模量以及泊松比。材料输入在“EngineeringData”菜单下,并且在每个“Geometry”菜单下都有材料的配给选项。假如有任何惯性载荷,密度是必须要定义的。热膨胀系数和传热系数在有热载荷的时候需要指定在ANSYS的结构模块下没有热载荷选项在选定应力结果提取工具的时候,应力极限需要指定假如打开疲劳分析是需要定义疲劳的需要FatigueModuleadd-onlicense特定的载荷以及结果提取工作将在后面讨论February2,2004Inventory#0020104-–实体接触当输入实体的组合体时,两个实体之间自动生成接触。面对面接触允许在两个实体边界上的不匹配的单元划分用户可以在“Contact”菜单下,指定探测自动接触距离的滑块来控制容差February2,2004Inventory#0020104-9…装配体–实体接触在DS中,在每个接触对中都要定义目标面和接触面。接触区域的其中一个表面构成“接触”面,此区域的另一个表面构成“目标”面。接触中利用目标面的渗透量(在给定容差范围内)来限制接触面上的积分点。但是其相反的情况是不正确的。当一个面为目标面而另一个面为接触面时称为不对称接触。而当两面都为接触面或者目标面时则称为对称接触,因为任何一边都可以渗透到另一边。在缺省情况下,DS对组合体定义的是对称接触。 对于ANSYSProfessionallicenses以及结构模块,用户需要根据上述的将其改变成非对称接触。February2,2004Inventory#0020104-10…装配体–实体接触四种接触类型可供选择:绑定的和不分离的接触是最基础的线性行为,仅仅需要一次迭代无摩擦以及粗糙接触是非线性行为,需要多次迭代。但是,需要注意的是仍然利用了小变形理论的假设。当需要利用这些选项时,可以在相应的菜单下设定“ActualGeometry(andSpecifiedOffset)”或“AdjustedtoTouch”,其中允许用户调整ANSYS模型的间隙到‘刚刚接触’的位置