论坛 › C07：ANSYS--实例赏评 › 【原创】shell单元与solid单元结点耦合

brilliance 发表于 2003-7-3 20:19:35

【原创】shell单元与solid单元结点耦合

毕业论文写完了，写些体会发在simwe上，感谢各位网友对我的帮助，尤其要感谢雨人师姐、bigbird大侠、curtain斑竹...等等

brilliance 发表于 2003-7-9 10:21:21

回复： 回复： 【原创】shell单元与solid单元结点耦合

xuqionghe wrote:
你这个方法非常好，等于就是说将“埋没”在体内，这个思路非常好，不过还可以推荐一个别的方法你可以试试看，就是用ceintf，定义容差后自动生成约束方程，非常使用和简便，你可以试试看！

如果需要耦合的结点多，而且结构复杂，ceintf不方便的
ansys7.1提供了mpc单元，更方便

xuqionghe 发表于 2003-7-6 21:35:22

回复： 【原创】shell单元与solid单元结点耦合

你这个方法非常好，等于就是说将“埋没”在体内，这个思路非常好，不过还可以推荐一个别的方法你可以试试看，就是用ceintf，定义容差后自动生成约束方程，非常使用和简便，你可以试试看！

brilliance 发表于 2003-7-3 21:37:49

回复： 【原创】shell单元与solid单元结点耦合

算例B模型

brilliance 发表于 2003-7-3 21:35:04

回复： 【原创】shell单元与solid单元结点耦合

1）结点的自由度耦合

       SOLID95单元的每个结点具有三个自由度：UX, UY, UZ，而SHELL93单元的每个结点具有六个自由度：UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ。仅仅经过布尔操作使得在内板与外壁保证在连接处共线是不能够完全连接单元结点自由度的，以下的算例验证了这点。

       在ANSYS软件中可以采用耦合与约束方程来实现不同类型单元的连接，就本文的模型，由于外壁与内板连接处结点过多，而且很难保证外壁结点与内部结点的一一对应，所以该方法实际操作起来很困难。

       本文提出一个方便实用的操作方法，既能保证在连接处结点的自由度完全连接，又能方便建模。如图4-9所示，在栅板与外壁连接处用divide命令将外壁分为两部分，将外壁两部分的交界面也用SHELL93单元划分网格，同时保证交界面上的SHELL93单元的结点与体单元SOLID95的结点一一对应，如图4-10所示。经过这样处理后，在交界面上的SHELL93单元结点与SOLID95单元结点的自由度一致，由此可以保证内板与外壁连接处的结点的自由度保持一致。

brilliance 发表于 2003-7-3 21:35:25

回复： 【原创】shell单元与solid单元结点耦合

图4-9 分割外部圆筒         

brilliance 发表于 2003-7-3 21:35:45

回复： 【原创】shell单元与solid单元结点耦合

图4-10 交界面网格划分

brilliance 发表于 2003-7-3 21:36:02

回复： 【原创】shell单元与solid单元结点耦合

）算例验证

    只保留2 mm厚的外部圆筒与2 mm厚的内部栅板来建立验证算例模型，如图4-11所示：

       算例A：外壁与内板同为Area，用SHELL93单元划分网格。

       算例B：外壁与内板同为Volume，用SOLID95单元划分网格。

       算例C：外壁为Volume，用SOLID95单元划分网格；内板为Area，用SHELL93单元划分网格。两者保证在连接处共线。

       算例D：模型与算例C一样，但采用上文提出的处理方法来划分网格。

       边界条件为外壁圆筒两端固定，进行模态分析。四个算例前10固有频率比较如图4-12所示：

brilliance 发表于 2003-7-3 21:37:26

回复： 【原创】shell单元与solid单元结点耦合

算例A模型

brilliance 发表于 2003-7-3 21:38:11

回复： 【原创】shell单元与solid单元结点耦合

算例C模型

brilliance 发表于 2003-7-3 21:39:31

回复： 【原创】shell单元与solid单元结点耦合

算例D模型

图4-11四个算例的有限元模型

brilliance 发表于 2003-7-3 21:40:05

回复： 【原创】shell单元与solid单元结点耦合

图4-12 四个算例的前20阶固有频率值比较

brilliance 发表于 2003-7-3 21:41:52

回复： 【原创】shell单元与solid单元结点耦合

由上图可知算例C与其他三个算例的频率值偏差较大，其主要原因是交界处SHELL93单元的三个自由度ROTX, ROTY, ROTZ没有被约束，能量耗散，导致频率值偏低。而算例D与算例A和算例B基本一致，尤其与算例A比较吻合。由此可以证明本文的处理SHELL93单元与SOLID95单元自由度连接的方法是正确的。

brilliance 发表于 2003-7-4 09:22:59

回复： 【原创】shell单元与solid单元结点耦合

文档我做成PDF文件上传到SIMWE的FTP上啦

brilliance 发表于 2003-7-4 09:36:04

回复： 【原创】shell单元与solid单元结点耦合

PDF文件

ynn1980 发表于 2003-7-6 09:05:53

回复： 【原创】shell单元与solid单元结点耦合

你好 看了你的例子很受启发，我想问一下 关于我的问题，我做的东西是在板结构上放一层阻尼材料，我是用shell63表示板结构，用solid95体单元表示阻尼结构，他们之间是完全结合的，问题是：自由度也象你说的那样 仅仅是操作上有公共面也不能完全满足么？模态分析的时候频率也会偏低么？偕响应分析呢？ 如果是，该怎么解决呢？希望得到你的帮助！谢谢！

brilliance 发表于 2003-7-9 10:23:29

回复： 【原创】shell单元与solid单元结点耦合

to ynn1980:

你这种情况我没有算过，不好说。但是我的文档不仅仅提供了一种具体的解决方案，我想更重要的是种分析问题的思路：不同的算例来对比，最终找到一个比较好的解决方案。
你自己试试看

jhqxjh 发表于 2003-7-19 09:39:39

tjulm 发表于 2003-7-27 10:16:44

yewaxi 发表于 2003-7-28 14:26:47

回复： 【原创】shell单元与solid单元结点耦合

请问一下brilliance :"将外壁两部分的交界面也用SHELL93单元划分网格."
这里我想问:该sehll的厚度怎么确定,为了能和实际结构较好相符,该厚度与什么因素有关?
谢谢先!

查看完整版本: 【原创】shell单元与solid单元结点耦合