利用MPC技術(shù)對(duì)solidshell單元進(jìn)行連接實(shí)例簡(jiǎn)支梁

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上利用MPC技術(shù)對(duì)solid-shell單元進(jìn)行連接實(shí)例-簡(jiǎn)支梁一、 問(wèn)題描述梁的尺寸如下圖所示，在梁的表面上作用有大小為1MPa的壓力，兩端150圓柱面為支撐表面，分析其應(yīng)力和變形情況。由于梁的形狀和載荷都對(duì)稱于梁跨度中點(diǎn)處橫截面，分析時(shí)可取梁長(zhǎng)度的一半。 二、 步驟分析1. 選擇單元類型 通過(guò)Preprocessor>Element Typle>Add/Edit/Delete出現(xiàn)如圖1-1左所示對(duì)話框，單擊Add；彈出如圖1-1右所示對(duì)話框，在左側(cè)列表中選“Structural Solid”，在右側(cè)列表中選”Brick 20node 95”， 然后單擊A

2、pply按鈕；再在左側(cè)列表中選“Structural Shell”，在右側(cè)列表中選”Elastic 4node 63”， 然后單擊Apply按鈕；再在左側(cè)列表中選“Contact”，在右側(cè)列表中選”3D target 170”， 然后單擊Apply按鈕；再在左側(cè)列表中選“Contact”，在右側(cè)列表中選”pt-to-surf175”，單擊OK按鈕。返回到 ”Eiement type”對(duì)話框，在列表中選擇”Type3TARGET170”，單擊option按鈕，彈出1-1右對(duì)話框，選擇K5為”SLD/SLD”（ SLD/SLD約束），單擊OK按鈕；在列表中選擇”Type4CONTA175” 單擊o

3、ption按鈕，彈出1-2對(duì)話框，選擇K2為” MPCalgorithm”（ MPC算法），選擇K12為”Bonded（always）”（接觸面行為為綁定）單擊OK按鈕，單擊”Element type”對(duì)話框的close按鈕。 圖1-1 圖1-22. 定義實(shí)常數(shù)通過(guò)Preprocessor>Material Props> Material Models,彈出Real Constants對(duì)話框，單擊Add按鈕，彈出如圖2-1左所示對(duì)話框，選擇Type2SHELL 163，單擊OK按鈕，彈出如圖2-1右所示對(duì)話框，在TK（I）文本框中輸入0.02，單擊OK按鈕，于是定義了實(shí)常數(shù)1。再單

4、擊Real Constants對(duì)話框Add按鈕，彈出如圖2-1左所示對(duì)話框，選擇Type4 CONTA175，單擊OK按鈕，在彈出的對(duì)話框中不做輸入直接單擊OK，于是定義了實(shí)常數(shù)2。用定義實(shí)常數(shù)2的方法分別定義3、4、5。返回原來(lái)的對(duì)話框，單擊close按鈕。（定義實(shí)常數(shù)2、3、4、5用于識(shí)別不同的接觸對(duì)） 圖2-13. 定義材料模型通過(guò)Preprocessor>Material Props> Material Models,彈出如圖3-1左所示對(duì)話框，在右側(cè)列表中按圖示依次進(jìn)行選擇，然后會(huì)出現(xiàn)如圖3-1右所示對(duì)話框，在個(gè)文本框中輸入彈性模量2e11與泊松比0.3，單擊OK按鈕，然

5、后關(guān)閉對(duì)話框。 圖3-14. 創(chuàng)建體通過(guò)Preprocessor>Modeling>Create>Volumes>Block>By Dimensions，彈出如圖4-1左所示對(duì)話框，按照?qǐng)D示在以下文本框中輸入相應(yīng)參數(shù)，單擊OK按鈕，則生成如圖4-1右所示體。 圖4-15. 刪除體保留面通過(guò)Preprocessor>Modeling>Delete> Volumes Only，彈出拾取窗口，拾取塊，單擊OK按鈕;ranhou1通過(guò)Plot>Areas顯示面。6. 打開線號(hào)與面號(hào)拾取菜單Plotctrls>Numbering，在彈出的對(duì)話框

6、中將線號(hào)、面號(hào)打開。7. 刪除1、2面通過(guò)Preprocessor>Modeling>Delete>Area and Below，彈出拾取窗口，拾取面1、2單擊OK按鈕。生成如圖7所示圖形。圖78. 創(chuàng)建體通過(guò)Preprocessor>Modeling>Create>Volumes>Block>By Dimensions，彈出如圖8-1左所示對(duì)話框，按照?qǐng)D示在以下文本框中輸入相應(yīng)參數(shù)，單擊OK按鈕，則生成如圖8-1右所示圖形。 圖8-19. 創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)通過(guò)Preprocessor>Modeling>Create>Keypoint

7、s>In Active CS，彈出如圖9-1所示對(duì)話框，在NPT文本框中輸入20，在X、Y、Z文本框中分別輸入0,0,0.98，單擊Apply按鈕；相應(yīng)的分別將以下關(guān)鍵點(diǎn)輸入進(jìn)去:21 0, 0.1, 0.98 24 0, 0.075, 1.322 0, 0.1, 1 25 0, 0, 1.323 0, 0.075, 1圖9-110. 創(chuàng)建直線通過(guò)命令l，20,21將在關(guān)鍵點(diǎn)20、21之間創(chuàng)建一直線，然后通過(guò)類似操作分別在關(guān)鍵點(diǎn)21、22和22、23和23、24和24、25和25、20之間創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)。通過(guò)plot>Lines,顯示線。11. 創(chuàng)建圓角通過(guò)Preprocessor&g

8、t;Modeling>Create> Lines>Line Fillet，彈出拾取窗口，分別拾取直線27、28，單擊OK，彈出如圖11-1所示對(duì)話框，在RAD文本框中輸入0.025，單擊OK按鈕。圖11-112. 創(chuàng)建面通過(guò)Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Arbitrary>By lines，彈出拾取窗口，依次拾取直線25、26、31、28、29、30，單擊OK按鈕。生成如圖12-1所示面。圖12-113. 由面旋轉(zhuǎn)擠出體通過(guò)Preprocessor>Modeling>Operate>Ext

9、rude>Areas>About Axis，彈出拾取窗口，拾取面11，單擊OK,拾取面11在Z軸上的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)20、25，單擊OK；在隨后彈出如圖13-1左所示的對(duì)話框中，在ABC文本框中輸入360，單擊OK按鈕。生成如圖13-1右所示圖形。 圖13-114. 交疊體通過(guò)Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Overlap>Volumes，彈出拾取窗口，單擊Pick All按鈕。15. 劃分單元通過(guò)Preprocessor>Meshing>MeshTool,以下劃分SHELL單元。選擇Element

10、Attributes的下拉列表框?yàn)锳reas，單擊下拉列表框后面的Set按鈕，彈出拾取窗口，選擇面3、4、5、6，單擊拾取窗口的OK按鈕，彈出如圖15-1左所示對(duì)話框，選擇MAT下拉列表框?yàn)?，選擇REAL下拉列表框?yàn)?，選擇TYPE下拉列表框?yàn)?SHELL63單擊OK按鈕。單擊Size Controls區(qū)域中Global后Set按鈕，彈出如圖15-1右對(duì)話框，在SIZE文本框中輸入0.02，單擊OK按鈕。 圖15-1在Mesh Tool對(duì)話框的Mesh區(qū)域，按照?qǐng)D15-2所示對(duì)話框進(jìn)行操作，單擊Mesh按鈕，彈出拾取窗口，選擇面3、4、5、6，單擊拾取窗口的OK按鈕。生成如圖15-2右所示圖

11、。 圖15-2以下劃分SOLID單元。選擇Element Attributes的下拉列表框?yàn)閂olumes，單擊下拉列表框后面的Set按鈕，彈出拾取窗口，單擊Pick All按鈕，彈出如圖15-3左所示對(duì)話框，依照?qǐng)D15-3進(jìn)行相應(yīng)操作，單擊OK按鈕。選中復(fù)選框Smart Size，選擇精度級(jí)別為5級(jí)。單擊Size Controls區(qū)域中Global后Set按鈕，彈出如圖15-3右對(duì)話框，在SIZE文本框中輸入0.0175，單擊OK按鈕。在Mesh Tool對(duì)話框的Mesh區(qū)域，按照?qǐng)D15-4左所示對(duì)話框進(jìn)行操作，單擊Mesh按鈕，彈出拾取窗口，單擊拾取窗口的Pick All按鈕。生成如圖15

12、-4右所示圖。 圖15-3 圖15-416. 為創(chuàng)建接觸對(duì)，選擇體上連接處節(jié)點(diǎn)拾取菜單Utility Menu>Select>Entities，彈出如圖16-1所示對(duì)話框，在各下拉列表框、文本框、單選按鈕中依次按圖示進(jìn)行選擇或輸入，單擊Apply按鈕。在拾取窗口的文本框中輸入47，單擊OK按鈕。再在圖16-1右所示對(duì)話框中，在各下拉列表框、文本框、單選按鈕中依次按圖示進(jìn)行選擇或輸入，單擊Apply按鈕。 圖16-117. 創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)組拾取菜單Utility Menu>Select>Comp/Assembly.>Creat Component,彈出如圖17-1所示對(duì)話

13、框，按照?qǐng)D示進(jìn)行相應(yīng)操作，單擊OK按鈕。圖17-118. 選擇節(jié)點(diǎn)組拾取菜單Utility Menu>Select>Comp/Assembly.>Select Comp/Assembly，彈出如圖18對(duì)話框，選擇單選按鈕by component name單擊OK按鈕。在隨后彈出的對(duì)話框中，單擊OK按鈕。圖1819. 指定單元屬性通過(guò)Preprocessor>Modeling>Create>Elements>Elem Attributes，彈出如圖19對(duì)話框，按照?qǐng)D示對(duì)下列下拉列表進(jìn)行相應(yīng)選擇，單擊OK按鈕。圖1920. 創(chuàng)建接觸對(duì)的目標(biāo)單元通過(guò)Prep

14、rocessor>Modeling>Create>Elements>Surf/Contact>Surf Effect.>General Surface>No extra Node，彈出拾取窗口，單擊Pick All按鈕。21. 為創(chuàng)建接觸對(duì)，選擇面上連接處節(jié)點(diǎn)拾取菜單Utility Menu>Select>Entities彈出如圖21-1所示對(duì)話框，進(jìn)行相應(yīng)操作，單擊Apply按鈕。彈出拾取窗口，在拾取窗口的文本框中輸入5，單擊OK按鈕。接著在圖21-1右對(duì)話框中進(jìn)行相應(yīng)操作，單擊Apply按鈕。 圖21-122. 指定單元屬性通過(guò)Prep

15、rocessor>Modeling>Create>Elements>Elem Attributes，彈出如圖22對(duì)話框，按照?qǐng)D示對(duì)下列下拉列表進(jìn)行相應(yīng)選擇，單擊OK按鈕圖2223. 創(chuàng)建接觸對(duì)的接觸單元通過(guò)Preprocessor>Modeling>Create>Elements>Surf/Contact> Node to Surf，單擊Mesh Free Surfaces對(duì)話框的OK按鈕。彈出拾取窗口，單擊Pick All按鈕。于是在實(shí)體單元節(jié)點(diǎn)（面47上節(jié)點(diǎn)）和殼單元（線5上的節(jié)點(diǎn)）間創(chuàng)建了接觸對(duì)，是參數(shù)為2。重復(fù)步驟1823在面47上

16、節(jié)點(diǎn)和線6上的節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建了接觸對(duì)，實(shí)常數(shù)為3；重復(fù)步驟1823在面47上節(jié)點(diǎn)和線7上的節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建了接觸對(duì)，實(shí)常數(shù)為4；重復(fù)步驟1823在面47上節(jié)點(diǎn)和線8上的節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建了接觸對(duì)，實(shí)常數(shù)為5。其中，在步驟24和步驟27指定單元屬性時(shí)，要指定實(shí)常數(shù)分別為3、4、5。步驟26選擇線時(shí)，需要將5分別改變?yōu)?、7、8。24. 選擇所有拾取菜單Utility Menu>Select>Everything。25. 生成附加的虛擬殼單元拾取菜單Utility Menu> Preprocessor>Coupling/Ceqn>Shell/Solid Interface，彈出如圖25-1對(duì)

17、話框，在RID文本框中輸入接觸對(duì)的實(shí)常數(shù)2，單擊OK按鈕。對(duì)實(shí)常數(shù)3、4、5的接觸對(duì)重復(fù)以上步驟。 圖25-126. 施加約束通過(guò)Solution>Define Loads>Apply>Structural>Displacement>On Areas,彈出拾取窗口，拾取面15、21、27、33（實(shí)體軸支撐表面），單擊OK，彈出如圖26-1所示對(duì)話框，在列表中選擇“ALL DOF”，單擊OK按鈕。圖26-127. 選擇對(duì)稱面上節(jié)點(diǎn)拾取菜單Utility Menu>Select>Entities，彈出如圖27-1所示對(duì)話框，按照?qǐng)D示對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)操作，單擊A

18、pply按鈕。圖27-128. 在對(duì)稱面上施加垂直該面方向上的位移約束通過(guò)Solution>Define Loads>Apply>Structural>Displacement>On Nodes,彈出拾取窗口，單擊Pick All按鈕，彈出如圖28-1所示對(duì)話框，在列表中選擇UZ，單擊OK按鈕。 圖28-129. 選擇所有，顯示面拾取菜單Utility Menu>Select>Everything。拾取菜單Utility Menu>Plot>Areas。30. 施加載荷通過(guò)Solution>Define Loads>Apply&

19、gt;Structural>Pressure>On Areas,彈出拾取窗口，拾取面4，單擊OK按鈕，彈出如圖30-1左所示對(duì)話框，按照?qǐng)D示進(jìn)行相應(yīng)操作。然后單擊Apply按鈕，拾取面8，單擊OK按鈕，彈出圖30-1右所示對(duì)話框，進(jìn)行相應(yīng)操作，最后單擊OK按鈕。 圖30-131. 求解Main Menu > Solution > Solve > Current LS,彈出/STATUS Command信息提示欄和Solve Current Load Step對(duì)話框。瀏覽信息提示欄中的信息，如果無(wú)誤則單擊File > Close關(guān)閉。單擊Solve Curre