问一个关于应力的单位问题

shenzhuode

我在ANSYS中建立了一个柔性体模型，长1000，宽100，高100，的梁，单位：mm，
弹性模量：2.1E5（Mpa），密度：7.85E-6（kg/mm3）
在生成中性文件的使用了user define，把长度单位扩大了1000倍
并直接选取了梁的两端的节点作为界面点（不设亚物体）
打开adams，使用默认的mm，kg,s单位制，
读入柔性体后，确认了模型的几何尺寸为mm单位
在梁的一端与大地固接，另一端加两个球体，每个球体的质量设置为500kg
经过计算，取固接端部的一个节点观察，发现，
重力方向受力Fy收敛时：2600N，合理
von mise应力收敛时：5.8 Mpa ，不合理
手算结果为：58 Mpa，相差一个数量级，（手算结果无误）
请高手指教，谢谢！

另外，我想了解adams得到的应力结果可不可靠，精度如何
因为相比之下，我比较信任ANSYS有限元理论得到的结果

shenzhuode

自己顶一下，希望高手解答

shenzhuode

没人关心应力结果吗？

sssssaaaaa

我試著要幫你
可是你下面這句我不懂
不然你貼清楚你的模型
"并直接选取了梁的两端的节点作为界面点（不设亚物体）"

wfy_2000

所有物理量可分为基本物理量和导出物理量，在结构和热计算中的基本物理量有：质量、长度、时间和温度。导出物理量的种类很多，如面积、体积、速度、加速度、弹性模量、压力、应力、导热率、比热、热交换系数、能量、热量、功等，都与基本物理量之间有确定的关系。基本物理量的单位确定了所用的单位制，然后可根据相应的公式得到各导出物理量的单位。
   最好的做法是：首先选定基本物理量的量纲，再根据基本物理量单位推导各导出物理量的单位。
  有时我们先确定的不一定是基本物理量单位，也可反推先确定基本物理量，再推导其它物理量。举个例子：要计算某一结构的应力，并进行模态分析。根据工程习惯选长度单位为mm，施加的力单位想用N，输出应力想用MPa，模态频率单位为Hz。首先，确定基本物理量单位：长度—mm，时间—s，质量单位根据F = m • a = m • L / t^ 2得m＝F • t ^2 / L，可以确定质量单位为10^3kg，可记做Mg。接着根据基本物理量确定其它单位，比如加速度单位即为mm/s^2。最终，在有限元程序中，钢材密度可输入7.85e-9（Mg/mm^3），重力加速度输入9.81e3（mm/s^2），钢材拉压弹性模量输入2.1e5（MPa），上述单位是统一的。值得强调的，有限元程序实际只能算一个高级的计算器，考虑单位统一是完全依靠设计人员的。
   楼主按KG输入密度，算出模态的频率单位不是HZ，因为单位不统一。简单的问题，用一下非标准单位也不会混乱，不确定的就全用标准单位是最好的。尤其是还涉及两个软件的交互，作为探讨还好，实际应用就是和自己过不去了，呵呵，反正我头大。

shenzhuode

"并直接选取了梁的两端的节点作为界面点（不设亚物体）" 解释：
梁的截面是正方形（上图可以看出），
我选取的界面点是梁端正方形的四个顶点（左右端各4个）
左端4个与大地固接
右端的上面2个加了各500kg的小球
就是这样了
我还在ANSYS中按照这种约束情况计算过，因为应力集中，结果远大与我的手算结果，如果是梁单元就不存在应力集中问题，和手算结果一致
希望sssssaaaaa解答
先谢过

shenzhuode

我估计应该不是单位问题
我检查过我的模型，导入后几何尺寸完全正确
弹性模量和密度的单位，跟adams里自己建立的零件的单位是一致的，应该也没有问题，
在adams启动时选用的是默认的mm，kg,s单位制，随便建立个球体，看其modify里面的属性，就是弹性模量：Mpa，密度：kg/mm3

sssssaaaaa

shenzhuode
你有沒有試過adams 的 linear
使用線性分析
看看是不是adams與FEM的答案是不是接近的
以前有一篇文章,不過我的空間的圖被刪掉了
http://www.simwe.com/forum/viewthread.php?tid=371919

shenzhuode

sssssaaaaa 我看了那篇文章
不过对于 linear还是不甚了解，
先作find static equilibrium的时候，重力，约束，载荷都不加
怎么样才算 mnf 文档测试成功呢？
我看了 linear分析的结果，里面有30阶模态，书上说前6阶是刚体模态，可是我看了前12阶都是刚体模态，frequency都是0，
我也看了柔性体modify里的模态，里面有32阶模态，只有前6阶是刚体模态
能不能再解释一下，把你被删的图贴一下
还有，看了你贴的一根梁的图，不知道你在ansys和adams里的约束是怎么加的
不甚感激

sssssaaaaa

那篇最主要是測試原FEM跟ADAMS的模型
就以單單的簡支梁
在ADAMS時,邊界條件要跟FEM一樣,如約束與負載
唯獨重力不加

shenzhuode

我再次做了我的例子，只是把两个小球改成力4900N
梁的两端中点做亚物体，端面各个节点加约束平衡方程，做成刚性区域，
这样可以使ANSYS和adams的约束与载荷完全一致
做了linear，第一阶模态值非零，（是不是这就算MNF文件没有问题？）
得到了我想要的结果，两者几乎一致
希望sssssaaaaa 能说明一下，检查MNF文件的好坏，到底是以什么来评价的
谢谢

sssssaaaaa

shenzhuode wrote:
我再次做了我的例子，只是把两个小球改成力4900N
梁的两端中点做亚物体，端面各个节点加约束平衡方程，做成刚性区域，
这样可以使ANSYS和adams的约束与载荷完全一致
做了linear，第一阶模态值非零，（是不是这就算MNF文件没有问题？）
得到了我想要的结果，两者几乎一致
希望sssssaaaaa 能说明一下，检查MNF文件的好坏，到底是以什么来评价的
谢谢

主要是在任何一套FEM的軟體上所產生的MNF檔是否是自己需求的
1.第一可以使用 ADAMS - Flex Toolkit ,來簡查自己的模型是不是正確的,如重量等等
2.利用FEM軟體與ADAMS做比較,看在相同的條件下,答案是否一樣

就你的圖來看,所得到的應力是相近的,這樣因該可以確認模型是對的
不過,我有疑問,你不在邊界設一個力,為什麼圖中應力會振動

以上只是我自己的了解的
如果有其他高手或前輩請多多指教

shenzhuode

边界是有力的，那条红线就是，只不过我是新手，比例大了一点
关于检查mnf文档的问题，我想
1。有的模拟的工况在ANSYS里做并不方便，比如瞬间的碰撞，如果物体是有自由度的（约束不完全），用瞬态求解就有点问题，个人看法，也许是我的水平不够
2。如果每个mnf都需要ANSYS去验证一边，才可确认有没有问题，那不是很麻烦，有点多此一举的感觉
3。我的模型将来是要由多个柔性体和刚体组成的系统一起分析的，如果验证mnf文档的话，是不是单个单个mnf文档检查，然后再组成系统；还是先组成系统，再一起检查？
谢谢sssssaaaaa