ANSYS梁单元桁架结构分析显示约束不足

kuroneko · 发表于 2018-4-18 10:08:51

截取了桁架的一部分进行结构分析，是在solidworks中采用3D草图建立的模型，保存IGES后导入APDL,采用BEAM188单元，定义截面属性然后划分网格，桁架两端的6个节点约束所有自由度，中部节点施加向下的集中力,求解报错显示节点约束不足，还望大神帮忙看看问题出在哪里！

kuroneko · 发表于 2018-4-18 10:10:34

这个添加图片输入地址是什么意思...

kuroneko · 发表于 2018-4-18 10:18:38

C:\Users\bkr129\Desktop\paper\pipe_element\问题\模型.JPG

htbbzzg · 发表于 2018-4-20 08:11:03

图片应该作为附件添加到帖子中。你给个地址，我们如何看你的 C 盘上的东西呢？

lixudong1992100 · 发表于 2018-5-3 16:00:23

我现在用WB计算也出现过同样的问题，显示约束不足

njweiwei2 · 发表于 2018-5-3 16:57:01

lixudong1992100 发表于 2018-5-3 16:00
我现在用WB计算也出现过同样的问题，显示约束不足

使用WB时，你的模型在designmodeler里面是一个part还是若干个parts？按你的描述应该把所有bodies形成一个part

lixudong1992100 · 发表于 2018-5-3 22:38:00

njweiwei2 发表于 2018-5-3 16:57
使用WB时，你的模型在designmodeler里面是一个part还是若干个parts？按你的描述应该把所有bodies形成一个 ...

是的，六个自由度不知该怎么约束了

htbbzzg · 发表于 2018-5-4 07:39:33

本帖最后由 htbbzzg 于 2018-5-4 08:29 编辑

  缺少约束，可能是整个模型约束不足；也可能是某些构建之间缺少连接。
  可以先做一次模态分析，提取 10 个模态，然后看一下是否有零频率 (或频率非常小，接近于零)。如有零频率，则说明约束不足，可以到常用后处理，分别显示各个零频率对应的模态，分析一下缺少哪些约束条件。
  或者，把你的模型发上来看看。

lixudong1992100 · 发表于 2018-5-4 12:07:54

我就是用WB算一下材料力学里面的杆、梁和桁架结构，有的接头当做铰接，不知道约束该怎么处理

kuroneko · 发表于 2018-5-15 09:02:40

htbbzzg 发表于 2018-5-4 07:39
缺少约束，可能是整个模型约束不足；也可能是某些构建之间缺少连接。
可以先做一次模态分析，提取 10 ...

老师您好，这是我完整的模型，和报错节点的显示，之后又尝试了下将图片里报错的部分glue ,然后上面支撑管部分和下面支架连接的地方进行节点耦合，但有时候会报错，有时候能出结果但支架部分显示未受力，是力未传递还是其他什么原因呢？我这个桁架的原模型是过山车轨道，因为轨道全长471m，没法用实体单元只好用梁单元，导轨、支撑管、支架、枕轨的中心线都在Solidworks里建好了，所以想直接导入ANSYS采用梁单元进行静力学分析

htbbzzg · 发表于 2018-5-16 09:22:07

把你的完整 ANSYS 模型发上来，包括几何、有限元网格、约束和载荷。因为问题是出在有限元模型部分，只提供 iges 文件没有用。

kuroneko · 发表于 2018-5-16 10:23:00

htbbzzg 发表于 2018-5-16 09:22
把你的完整 ANSYS 模型发上来，包括几何、有限元网格、约束和载荷。因为问题是出在有限元模型部分，只提 ...

谢谢老师，模型有点大没法传，用的是百度网盘链接： https://pan.baidu.com/s/1c-lxueAFpt-gYgDFl_X-sw 模型一显示约束不足，我把模型一的支架单独拿出来分析没问题，就是导轨加枕轨有问题，显示约束不足；
模型二是在模型一的基础上把枕轨导轨部分glue,支架和glue的连接部分进行节点耦合，但支架的变形和应力都很小，像是力未传递到支架上一样

htbbzzg · 发表于 2018-5-17 08:02:19

好的，我看一下答复你。

kuroneko · 发表于 2018-5-19 11:14:15

htbbzzg 发表于 2018-5-17 08:02
好的，我看一下答复你。

谢谢老师！

htbbzzg · 发表于 2018-5-20 08:33:18

本帖最后由 htbbzzg 于 2018-5-20 08:41 编辑

试了一下你的模型，发现约束不足的原因是有些杆件没有连接到其它杆件上，可以有刚体运动。对于模型 1，请见以下附件：

对于模型 2，首先你的材料密度太大了，E-6 应该改为 E-9；至于连接不足的地方，请见以下附件：

上述问题请你修改一下。可能还有其它问题 (还是连接不足的问题)，你在修改之后，可以做一次模态分析，抽取 20 个频率，如何看看是否还有零频率，如果有的话，就说明约束仍然不足。如何可以逐一显示零频率对应的模态，并将显示的比例因子设置大一些，以便判断是什么原因导致约束不足。

kuroneko · 发表于 2018-5-21 09:12:01

好的，谢谢老师，我先用耦合节点的方法试试！

kuroneko · 发表于 2018-5-30 09:28:05

htbbzzg 发表于 2018-5-20 08:33
试了一下你的模型，发现约束不足的原因是有些杆件没有连接到其它杆件上，可以有刚体运动。对于模型 1，请 ...

老师您好，我这边约束不足按照您教的方法已经解决，现在还有个问题，就是风载荷如何施加？风载荷不同高度段的取值已经知道，见图1，但怎样施加到桁架模型上呢？是按照垂向方向坐标选择不同段所有节点分别施加集中力还是用其他的方法（1.采用节点集中力？2.部分节点还是所有节点？3.其它好的方法？）？我看到网上有别的老师说可以采用惯性力来模拟风载荷，F=MA,除以质量施加不同的加速度就行，但是我整体已经是加过某一方向的加速度了，不知道再次施加会不会有影响，也不会按高度施加加速度的手段......

htbbzzg · 发表于 2018-6-1 07:53:23

本帖最后由 htbbzzg 于 2018-6-1 07:57 编辑

  施加风载荷可以有不同的方法。对你的问题，我建议还是采用节点集中力的办法。
  首先确定结构上受到风载荷作用的区域，然后选择该区域中所有的节点，按照节点高度计算相应的节点集中力并求出合力 F1。
  然后，还需要计算整个结构受到的风载荷区域中风载荷的合力 F2，再用 F2/F1 乘以前面求出的各个受力节点的集中力值，作为力载荷分别施加到各个受力节点上，以保证所有受力节点的集中力的合力等于总的风载荷。
  最后，还要考虑风载荷的方向问题，如果风载荷的方向不是正好沿某个坐标轴方向，还需要将节点力分解到三个坐标轴的方向，分别施加；或者定义一个局部坐标系，使局部坐标系的某个坐标轴 (比如局部 X 轴) 与节点力的方向一致，并将所有受力节点的节点坐标系转换为该局部坐标系，然后施加 Fx 即可。

kuroneko · 发表于 2018-6-4 10:00:15

htbbzzg 发表于 2018-6-1 07:53
施加风载荷可以有不同的方法。对你的问题，我建议还是采用节点集中力的办法。
首先确定结构上受到风载 ...

好的谢谢老师，我先尝试下！

lixudong1992100 · 发表于 2018-7-17 15:04:15

njweiwei2 发表于 2018-5-3 16:57
使用WB时，你的模型在designmodeler里面是一个part还是若干个parts？按你的描述应该把所有bodies形成一个 ...

是这样的

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