关于自编程序与ansys单元刚度矩阵的差别

kathy.han2008

请教大家一个问题，我最近开始学习有限元编程，自编程序所得到的单元刚度矩阵和ansys得到的单元刚度矩阵不一样。我用的是4节点平面应力单元，E=2.4e11, NU=0.3, t=0.01, 4个节点坐标分别为x1=0, y1=0, x2=1,y2=0, x3=1, y3=2, x4=0,y4=2.自编程序得到的结果为：
k =
  1.0e+009 *
    1.9121    0.4286   -1.6813   -0.0330   -0.9560   -0.4286    0.7253    0.0330
    0.4286    1.0549    0.0330   -0.3956   -0.4286   -0.5275   -0.0330   -0.1319
   -1.6813    0.0330    1.9121   -0.4286    0.7253   -0.0330   -0.9560    0.4286
   -0.0330   -0.3956   -0.4286    1.0549    0.0330   -0.1319    0.4286   -0.5275
   -0.9560   -0.4286    0.7253    0.0330    1.9121    0.4286   -1.6813   -0.0330
   -0.4286   -0.5275   -0.0330   -0.1319    0.4286    1.0549    0.0330   -0.3956
    0.7253   -0.0330   -0.9560    0.4286   -1.6813    0.0330    1.9121   -0.4286
    0.0330   -0.1319    0.4286   -0.5275   -0.0330   -0.3956   -0.4286    1.0549

Ansys得到的结果为：
STIFFNESS MATRIX FOR ELEMENT        1
   1   0.1834066E+10  0.4285714E+09 -0.1603297E+10 -0.3296703E+08 -0.1034066E+10 -0.4285714E+09  0.8032967E+09  0.3296703E+08
   2   0.4285714E+09  0.8912088E+09  0.3296703E+08 -0.2318681E+09 -0.4285714E+09 -0.6912088E+09 -0.3296703E+08  0.3186813E+08
   3  -0.1603297E+10  0.3296703E+08  0.1834066E+10 -0.4285714E+09  0.8032967E+09 -0.3296703E+08 -0.1034066E+10  0.4285714E+09
   4  -0.3296703E+08 -0.2318681E+09 -0.4285714E+09  0.8912088E+09  0.3296703E+08  0.3186813E+08  0.4285714E+09 -0.6912088E+09
   5  -0.1034066E+10 -0.4285714E+09  0.8032967E+09  0.3296703E+08  0.1834066E+10  0.4285714E+09 -0.1603297E+10 -0.3296703E+08
   6  -0.4285714E+09 -0.6912088E+09 -0.3296703E+08  0.3186813E+08  0.4285714E+09  0.8912088E+09  0.3296703E+08 -0.2318681E+09
   7   0.8032967E+09 -0.3296703E+08 -0.1034066E+10  0.4285714E+09 -0.1603297E+10  0.3296703E+08  0.1834066E+10 -0.4285714E+09
   8   0.3296703E+08  0.3186813E+08  0.4285714E+09 -0.6912088E+09 -0.3296703E+08 -0.2318681E+09 -0.4285714E+09  0.8912088E+09

另外，我用曾攀老师的程序算了一下，和我自己的程序结果一样，那为什么ansys会有不同的结果？请大家帮忙解释一下，谢谢！

kathy.han2008

没人知道吗？哪位同学有自编的程序，可不可以帮我算一下，应该很快的

tonnyw

1. Put Poisson's ratio to be zero to see if the two stiffness matrices match.
2. Put the integrand to be 1 and you are supposed to get the area of the element.
3. Make sure that Ansys uses fully integration scheme.

kathy.han2008

请问tonnyw，我把泊松比改为0后，我自己的结果和ansys的结果都有变化，但都不一样。请问这样改有什么用意吗？
另外，ansys中我用的plane42平面应力单元，这个单元应该没有缩减积分吧？

pasuka

请教大家一个问题，我最近开始学习有限元编程，自编程序所得到的单元刚度矩阵和ansys得到的单元刚度矩阵不一样。我用的是4节点平面应力单元，E=2.4e11, NU=0.3, t=0.01, 4个节点坐标分别为x1=0, y1=0, x2=1,y2=0, x3 ...
kathy.han2008 发表于 2010-8-5 11:52

4节点平面应力单元？！Q4吗？
ANSYS的也许是非协调的QM6呢？

faye100

同问，我看不同的code甚至连局部高斯点坐标都有不同。。。

kathy.han2008

4节点平面应力单元？！Q4吗？
ANSYS的也许是非协调的QM6呢？
pasuka 发表于 2010-8-5 16:22

非常感谢pasuka的回复，查了一下ansys的帮助，plane42 with keyopt(2)=0的确是QM6而非Q4单元。以前没有注意到，真是高人啊！谢谢啦！

pasuka

4节点平面应力单元？！Q4吗？
ANSYS的也许是非协调的QM6呢？
pasuka 发表于 2010-8-5 16:22

非常感谢pasuka的回复，查了一下ansys的帮助，plane42 with keyopt ...
kathy.han2008 发表于 2010-8-5 19:26

膜单元相对板单元而言，种类没有那么丰富
4节点常用的也就Q4和QM6，lz现在的计算结果吻合了吗？

kathy.han2008

膜单元相对板单元而言，种类没有那么丰富
4节点常用的也就Q4和QM6，lz现在的计算结果吻合了吗？
pasuka 发表于 2010-8-7 06:26

多谢pasuka的帮助，现在的刚度矩阵，应力，应变结果和ansys完全吻合。可以继续后面的编程了。