壳与实体连接例子及讨论

sunyao23 · 发表于 2010-5-26 16:45:12

本帖最后由 sunyao23 于 2010-5-27 09:42 编辑

最近单位要做一个项目，主要是计算焊接区域应力，找出关键焊缝。由于是一些薄壁件，所以实体打算用壳单元，但客户要求焊接区域用实体单元处理，所以下午对壳单元和实体共用做了下模拟，找到最好的连接办法。尝试了3种办法让其结果与单纯实体相对比。为了做对比，将实体右半部分保留，左半部分做成与实体等厚的壳。
1、用嵌入式节点合并的办法，如图1，即左侧壳单元一部分插入右侧实体，并与其节点合并。
2、shell-solid，如图2，即将左侧的壳单元与右侧的实体单元通过shell-solid关联到一起。
3、tie，将左侧壳单元与右侧实体单元tie到一起，结果不收敛……
4、又加上了一组仿真，即将壳插入的深度加深，再节点合并。见图4
5、将插入的深度加深后，根据sea版主的意见，将实体厚度方向网格加倍。图5
6、为了对比，保留原有的壳的插入深度，并将实体厚度方向网格加倍。见图6
图三位两种成功的方法和单纯实体的结果的比较，边界条件及加载条件为右端固定，左侧面加-1000，1000，1000的三方向力。结果看起来shell-solid的结果与纯实体结果比较接近。第一种情况下如不嵌入，直接用边界的壳单元节点和实体单元节点合并，则分析亦不收敛。try1为嵌入节点合并，try为纯实体，try3为shell-solid。try5、try6、try7分别对应4、5、6三种情况，图8为后三种情况应力对比。
总结
1、对于嵌入式方法，嵌入的深度增加会导致嵌入位置应力与实际情况相差较大，而远离嵌入区域的应力和实际区域几乎无差别。嵌入越少，远离嵌入部分越大，但应力却没有嵌入深的准确，但相对也可用。
2、厚度方向增加后，反而使应力误差增大，可能这和我使用的单元C3D8R有关。汗，这个在计算的时候忘记改了，所以一直用……
3、使用shell to solid约束方法，得到的连接边界处的实体应力和实际实体应力相差并不大，而远离连接区域的应力也较好。个人觉得可以推荐使用。
如有错误敬请指正。

seawideyp · 发表于 2010-5-26 18:46:55

方法1同样适用于beam，方法3肯定是不收敛的。
lz不妨把右侧实体厚度方向多画点网格比如六层，两层感觉少

zsq-w · 发表于 2010-5-26 18:56:21

赞同ls。

这种情况，我现在用merge。

iambadman · 发表于 2010-5-26 20:52:10

1）shell-solid，如图2，即将左侧的壳单元与右侧的实体单元通过shell-solid关联到一起
这个是怎么关联的？
2）如果用方法1，比如嵌入，可以把边上单元那一层尽量的窄。
4）merge是什么东东？（合并节点？单合并一条线不行啊？插入？）

sunyao23 · 发表于 2010-5-27 08:00:56

这是昨天马上下班的时候传上来的，家里电脑坏了，也没能及时讨论。
第一种方法，我又有点疑问，就是嵌入的那部分壳单元也是有厚度的，加上提单元的，这部分会不会有材料的重叠而导致刚度的增加，造成应力的不准确。
至于abaqus提供的shell-solid的约束方法，我只是会用，Abaqus具体是怎么个计算方式，由于时间仓促还没来得及看~但只从结果上看，应力还是比较准确的。
不知道还有没有其他的做法，欢迎大家讨论

konadoul · 发表于 2010-5-27 09:30:32

1# sunyao23

Shell to solid是最好的
不過注意Shell的元素最好比實體的元素尺寸大

longxingkobe · 发表于 2010-5-27 11:39:38

如果是壳直接覆盖到实体上面，那又怎样设置连接呢
创建皮肤可以解决么

sunyao23 · 发表于 2010-5-27 13:47:48

直接覆盖应该也可以用shell to solid的办法，skin的话，一般是解决外层有一层加强的包皮比如铝。我想讨论的就是壳和实体单元公用，而且有连接的时候。

wydyyh · 发表于 2010-9-10 12:30:32

嵌入式节点合并？是将壳单元embeded到实体单元吗？

龙震 · 发表于 2010-9-10 13:03:15

shell和beam的连接怎么设置啊?

hrbeu221 · 发表于 2010-9-10 21:06:01

还请大家给解释下merge方法是怎么回事呢？merge是不是就是插入一层壳单元呢。另外，插入一层壳单元是否会引起其与体单元的干涉，导致刚度的变化呢。谢谢

ma · 发表于 2010-10-19 19:00:09

本帖最后由 ma 于 2010-10-19 21:40 编辑

如果是壳直接覆盖到实体上面，不能用shell to solid，可以用创建skin或者 tie等方法
但这种情况是否还能用嵌入单元的方法是个疑问。

ma · 发表于 2010-10-19 19:11:37

本帖最后由 ma 于 2010-10-19 21:41 编辑

无法删除

yusuf731 · 发表于 2010-10-22 13:36:02

merge应该就是在装配件中，选中选择合并/切割实例，然后分别选择两个实例将他们合并在一起，以前好像做过类似的例子，发现是可以将solid和shell合并到一起的，LZ可以试试。
如果找不到的话也可以在实例菜单里的最后一项找到

shanhuhust · 发表于 2011-4-23 13:29:42

学习啦，顶楼主！

zibincsf88 · 发表于 2011-4-23 15:52:55

很不错的资料谢谢

壳体热应力 · 发表于 2014-6-30 13:50:40

壳体和梁单元tie耦合，耦合的梁单元不能约束，这个比较蛋疼

sanxiu12 · 发表于 2014-7-2 10:24:09

赞楼主，正在学习实体与壳单元的连接。

afeng1981 · 发表于 2014-7-4 09:25:20

个人觉得是不是应该再着重比较shell和solid连接区域的应力，毕竟讨论的是各种连接方法的优劣

pp2013 · 发表于 2014-7-17 20:10:08

学习了！

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