ANSYS壳单元与体单元连接问题

a593593

建了一个ansys桥墩模型，桥墩实心部分用solid45模拟，空心部分用shell63模拟，连接处共节点，看了很多资料，要用到约束方程，不明白具体要怎么处理，才简单实用。
ce命令？ceintf？还是MPC方法？哪位大侠知道，简单说下过程。
模型如下图

ldhltw

应该分别建模，然后在连接处进行耦合节点处理，要不solid、Shell就没有办法共同来承担起作用。

elan1125

这个帖子中的内容可能对你有些帮助：http://forum.simwe.com/viewthrea ... p;page=1#pid2003328
去看看

si13

如果壳单元的节点和solid节点全部共在一起
那就不需要另行处理

坐井观蛙

实体和壳单元模拟桥墩的例子：
做了一个实体桥墩的应力分析：
fini
/clear
/title,Bridge of Guangka Road Nanjing,JiangSu
!/input,brlast.inp
!所有单位均采用国际单位制N，m，Kg，s，m/s^2
/prep7
et,1,solid45
et,2,shell63
mp,ex,1,28.5e10
mp,prxy,1,0.16666667
mp,dens,1,2653.06
mp,ex,2,28.5e10
mp,prxy,2,0.16666667
mp,dens,2,0
acel,,9.8
k
k,2,1.5
k,3,10.100
k,4,10.100,1.757
k,5,9.939,1.949
k,6,9.554,2.408
k,7,9.393,2.600
k,8,2.496,2.600
k,9,2.304,2.439
k,10,1.692,1.925
k,11,1.500,1.764
k,12,,1.764
a,1,2,11,12
a,2,3,4,11
a,8,9,10,11,4,5,6,7
k,13,,,-1.500
k,14,,,-5.900
l,1,13
l,13,14
vdrag,1,2,3,,,,15,16
k,,0.214,3.296,-1.5
k,,1.21,4.132,-1.5
k,,11.471,3.234,-1.5
k,,11.086,3.694,-1.5
a,22,23,39,40
a,25,42,41,24
vdrag,38,39,,,,,58
vglue,all
vsel,s,,,1,6,1
vatt,1,1,1
vsel,s,,,9,10,1
vatt,2,1,1
vsel,all
asel,s,loc,z,0
/pnum,area,1
aplot
esize,0.5
mshkey,1
mshape,0,2d
aatt,2,,2
aglue,all
amesh,1
amesh,2
amap,3,11,8,7,4 !以11,8,7,4为顶点对面积3进行四边形mapped网格剖分
vsel,s,,,1,6
EXTOPT,ACLEAR,1  
FLST,5,6,6,ORDE,2   
FITEM,5,1   
FITEM,5,-6   
CM,_Y,VOLU   
VSEL, , , ,P51X  
CM,_Y1,VOLU  
CHKMSH,'VOLU'   
CMSEL,S,_Y   
VSWEEP,_Y1   
CMDELE,_Y   
CMDELE,_Y1   
CMDELE,_Y2   
asel,s,,,38,39
aatt,2,,2
amesh,all
vsel,s,,,9,10,1
FLST,5,2,6,ORDE,2   
FITEM,5,9   
FITEM,5,-10  
CM,_Y,VOLU   
VSEL, , , ,P51X  
CM,_Y1,VOLU  
CHKMSH,'VOLU'   
CMSEL,S,_Y   
VSWEEP,_Y1   
CMDELE,_Y   
CMDELE,_Y1   
CMDELE,_Y2
nsel,s,loc,x,1.1-0.1,1.1+0.1
nsel,a,loc,x,4.3-0.1,4.3+0.1
nsel,a,loc,x,9-0.15,9+0.15
nsel,r,loc,y,0
nsel,r,loc,z,-1.1-0.1,-1.1+0.1
d,all,all
nsel,s,loc,x,1.1-0.1,1.1+0.1
nsel,a,loc,x,4.3-0.1,4.3+0.1
nsel,a,loc,x,9-0.15,9+0.15
nsel,r,loc,y,0
nsel,r,loc,z,-4.3-0.15,-4.3+0.15
d,all,all
asel,s,loc,z,-5.9
da,all,uz
lsel,s,,,81
nsll,s,1
*get,number1,node,,COUNT
*set,fx1,3047400/(number1)
*set,fy1,298300/(number1)
f,all,fx,fx1
f,all,fy,fy1
lsel,s,,,79
nsll,s,1
*get,number2,node,,count
*set,fy2,-9478500/(number2)
f,all,fy,fy2
lsel,s,,,87
nsll,s,1
*get,number3,node,,COUNT
*set,fx3,-160300/(number3)
*set,fy3,4858000/(number3)
f,all,fx,fx3
f,all,fy,fy3
lsel,s,,,85
nsll,s,1
*get,number4,node,,COUNT
*set,fy4,-5203000/(number4)
f,all,fy,fy4
allsel,all
gplot
allsel,all
/solu
solve
/post1
plnsol,s,x,0,1

a593593

4# si13

能确认么？只需共节点即可？2#楼观点跟你相反

a593593

4#楼观点跟你不一样啊，到底哪个对啊，很困惑！ 2# ldhltw

si13

7# a593593
我和 ldhltw  可能是站在不同的角度
solid单元的节点和shell单元的节点如果只共了几个节点
因为他们的自由度不匹配
可能无法传递转矩
但是如果他们完全共节点
那就可以传递

czp20462008

看一下这个例子吧，和你那个差不多的，用的是定义接触对，也就是多点约束（MPC法），应该能解决你的问题。
FINISH
/CLEAR
/FILNAME,1215_CONTACT_ANALYSIS
/TITLE,CONTACT

/PREP7
ET,1,SOLID45
ET,2,SHELL93
MP,EX,1,2.8E3
MP,PRXY,0.3
R,1,0.05
BLOCK,0,0.2,0,0.2,0,0.16
wpoff,0.2,0,0.08
RECTNG,0,1,0,0.2

TYPE,   1   
MAT,       1
REAL,       1   
ESYS,       0   
SECNUM,
ESIZE,0.04,0,   
CM,_Y,VOLU  
VSEL, , , ,       1
CM,_Y1,VOLU
CHKMSH,'VOLU'   
CMSEL,S,_Y  
VSWEEP,_Y1   
CMDELE,_Y   
CMDELE,_Y1  
CMDELE,_Y2  


TYPE,   2   
MAT,       1
REAL,       1   
ESYS,       0   
SECNUM,
MSHAPE,0,2D
MSHKEY,0
CM,_Y,AREA  
ASEL, , , ,       7
CM,_Y1,AREA
CHKMSH,'AREA'   
CMSEL,S,_Y   
AMESH,_Y1   
CMDELE,_Y   
CMDELE,_Y1  
CMDELE,_Y2  


ET,3,TARGE170
KEYOPT,3,5,2
ET,4,CONTA175
KEYOPT,4,2,2
KEYOPT,4,12,5
R,2
NSLV,S,1
NSEL,R,LOC,X,0.2
TYPE,3
REAL,2
ESURF

ALLSEL
ESEL,S,TYPE,,2
NSLE,S
NSEL,R,LOC,X,0.2
TYPE,4
REAL,2
ESURF

ALLSEL
SHSD,2,CREATE

天殇

学到了新知识，多谢

a593593

8# si13
1. 应该是不行的，我试验过，交接线上网格划分一样，共节点，求解时提示壳的节点rotz.没有约束，解不了的。
2. 建立约束方程是比较直接的，但需要用体单元平动自由度表示壳单元的转动自由度，工作量太大，几乎是不可能了。
3. 在同位置处建立不同节点（共位置，不同节点号），用cpintf，也不行，结果只是把此位置处的节点所有约束都弄成一致，同样会出现求解错误（壳单元节点rotz约束不足）
4. 也试过ceintf命令，觉得此命令是跟耦合自由度一样的，类似于cpintf，但可以对不同网格区域的交界面出自动耦合自由度，虽然不共节点，但会自动用旁边的节点生成约束方程（节点自由度用相近节点内插表示），但由于壳单元转动自由度程序不会以体单元平动自由度表示，故结果同cpintf是一样的，求解出现壳单元节点rotz约束不足的错误信息，个人认为，此命令是用于对同类型单元（或者自由度相同单元）不同网格之间的连接处理。
5.似乎可行的方法只有mpc法，就是建立接触对。
6.当然可能还有其它方法，比如建立复合单元什么的，没研究过。

si13

你能把你这部分的模型简化一下，把这部分的命令流贴出来吗？
我来试试看

a593593

12# si13

我测试用的不是这个模型，是一个壳与实体装配的模型，网上看到过很多次。
我把测试的几个命令流传为附件

liuguang

8# si13

请问版主，“他们完全共节点”具体是什么意思，如a593593贴出图那样是完全共节点吗？还是SHELL单元所有节点都必须的在SOLID单元上出现？

liuguang

这个问题我也遇到过，不过我放弃了，我需要建的空心薄壁桥墩，上面有大体积的顶梁，第一想法是SHELL单元模拟空心薄壁桥墩，用实体单元模拟大体积的顶梁，因此遇到了楼主的问题，当时在别的论坛上发帖子没人回，现在看到了，顺便学习一下，感觉楼主比我有耐心，我当时全部改用实体单元模拟的。
不过我看到书上有参考书上写道：“壳与体则也要相同位置建立不同的节点  ，然后在节点处耦合自由度与施加约束方程”。

雨人

这个问题以前帖子里讨论得很详细了，壳和实体只要共面，就不需要任何处理，

共线或共点都需要约束方程。

最简单的办法是将薄壁壳延伸到实体中，或壳加翻边，与实体连接，使其共面。

这与实际连接情况也是吻合的。

si13

13# a593593
你的测试模型和你贴出来的模型刚好属于不同类型

看下图

zzzzz.jpg   是你原来的，这样的壳和实体连接虽然也是共节点
但是只有部分共节点，而且共用的节点在一条直线上
当施加垂直于面的压力时，面就像蝴蝶夹一样可以翻转
求解时直接报刚体位移出错

ttttttt 两张图片是我把面朝实体方向移动了 2.5 米
然后使面的一半节点都与实体共节点
这样就约束住了面的那个方向的转动

xnjdlhy

版主都出动了。！

xieyubing734

这个真的是学习了~

a593593

关于壳体装配，今天又重新做了结果测试 ，分别建立以下5种模型

结果表明：
1.   16楼（雨人）的两种方法，壳伸去体内（对应模型1、2、3）、加翻边（对应模型4）是可行的。
2.   mpc方法亦可行，但麻烦些。

但还有如下问题需解决：
1.  壳到底伸进去体内多少呢？从结果上看，伸进去越多，壳表现的越刚性（自由端位移越小）
2. 加翻边（我模型4中的外加shell单元做法）时，外加的单元属性该如何取？
3. 接触单元法中，关于keyopt的设置问题，看了半天shsd命令的说明，没看明白，希望高手指点下