ANSYS高级分析-子结构(二)

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1、ANSYS高级分析-子结构（二）本篇接着上一篇ANSYS高级分析-子结构（一）的内容继续讲述使用超单元的步骤方法及在子结构技术中扩展部分的内容和使用方法。1引言   ANSYS子结构技术的使用部分可以适用于ANSYS分析类型（FLOTRAN和显式动力分析除外）。它与普通分析的区别就是分析过程中的一个或几个单元是前面生成的超单元。ANSYS帮助文档每个单独的分析指南中都有做不同分析的详细介绍。在这一部分，我们主要介绍如何将超单元变成模型的一部分。这个过程有以下几个步骤：   1）清除数据库并指定一个新的工作文件名。   2）建立模

2、型。   3）施加边界条件并求解。2使用部分过程   本小节按照引言中所示将超单元变为模型一部分的三个步骤分别讲述。2.1定义工作文件名   使用部分应该首先建立新的模型和新的边界条件。因此，第一步是清除现存的数据库。这与退出并重新进入ANSYS的效果是一样的。清除数据库可用下列两种方法：   Command:/CLEAR   GUI:UtilityMenu>File>Clear&StartNew   缺省情况下，清除数据库就会重新读入START.ANS文件。（可以改变这个设置）   新定义的文件名要与生成部分使用的文件名不同。

3、这样，生成部分的文件就不会被覆盖。用下列方式之一定义新的工作文件名：   Command:/FILNAME   GUI:UtilityMenu>File>ChangeJobname2.2建立模型   本步是在ANSYS前处理器PREP7中实现的。主要完成以下内容：   1）定义MATRIX50（超单元）为一种单元。用以下方法：   Command:ET   GUI:MainMenu>Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete   2）定义其他非超单元的单元类型。非线性可以使用，能否使用取决于

4、进行分析的类型。   3）定义非超单元的单元实参和材料特性。非线性可以使用，同样取决于进行分析的类型。   4）定义非超单元的几何形状。在定义与超单元接触部分时应非常注意。其结点位置要精确重合。（见图1）图1超单元与非超单元的接触处结点应与主自由度精确重合   我们可以使用如下三种方法保证结点重合：   a、使用与生成部分同样的结点号。   b、在生成部分的接触部分结点和使用部分的接触结点使用相同的结点号码增值（或平移）。   c、将这两部分结点所有的自由度固连起来。（用CP系列命令）在不能使用前两种方法时，这种方法是有效的。定

5、义自由度固连可以用下列方法：   Command:CP   GUI:MainMenu>Preprocessor>Coupling/Ceqn>CoupleDOFs2.3施加边界条件/求解   本步在求解器中完成。取得使用部分结果的过程取决于所做的分析类型。以上提到，可以在绝大多数分析中使用超单元。用户应当有相应的通过生成部分生成的矩阵。例如，如果要做结构动力学分析，必须有质量矩阵。具体过程如下：   1）进入SOLUTION   Command:/SOLU   GUI:MainMenu>Solution   2）定义分析类型和分析

6、选项   对于大转动分析，打开大位移效果[NLGEOM，ON]，并正确定义非线性分析的子步数。   3）在非超单元上施加边界条件   主要包括自由度约束和对称边界，集中载荷，平面载荷，体载荷，和惯性载荷。注意惯性载荷只有在通过生成部分生成了质量矩阵时才生效。   注——对大转动分析，在本步中要施加正确的约束条件。   4）用以下方法施加超单元载荷向量   Command:SFE   GUI:MainMenu>Solution>-Loads-Apply>LoadVector>ForSuperelement   在超单元矩阵文件中，

7、每个载荷步对应一个载荷向量，用参考号来区别。   如：SFE，63，1，SELV，，0.75   上面命令行的含义是在63号单元上施加载荷向量，号为1，比例系数为0.75。   5）定义与分析类型相适应的载荷步选项   注：用MATRIX50超单元时不要用PCG求解器。   6）开始计算   Command:SOLVE   GUI:MainMenu>Solution>CurrentLS   本步计算包括非超单元的完整解和超单元的凝聚解—主自由度解。非超单元的完整解记录在结果文件中（Jobname.RST,RTH或RMG），可以进

8、行普通的后处理操作。   凝聚解记录在文件Jobname.DSUB中。可以通过如下方法查看这个文件：   Command:SEDLIST   GUI:MainMenu>GeneralPostproc>ListResults>SuperelemDOF   Util