有限元基础理论与ANSYS11.0应用 教学课件 作者 张洪信 管殿柱 主编 有限元法基础讲稿-第24讲新.ppt

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1、ANSYS入门非线性分析实例基本概念：1.非线性行为的原因状态变化(包括接触)。几何非线性。材料非线性2.平衡迭代3.非线性求解的组织级别非线性求解分为载荷步、子步和平衡迭代3个操作级别。4.收敛容限5.保守行为与非保守行为：过程依赖性6.子步7.自动时间分步8.载荷和位移方向9.非线性瞬态过程分析ANSYS入门…非线性分析实例问题说明:这个实例将进行一个子弹冲击刚性壁的非线性分析。如图6-7所示，一个子弹(以圆柱体表示)以给定速度射向壁面，壁面假定是刚性和无摩擦的。将研究子弹和壁面接触后达80微秒长的现象，目的是确定子弹的整个变形、速度历程，以及最大等效VonMise

2、s应变。图6-7铜圆柱体图解ANSYS入门…非线性分析实例求解使用SI单位。用轴对称单元模拟棒。求解最好通过单一载荷步实现，在这个载荷步中将同时施加初始速度和约束。将圆柱体末端的节点Y方向约束住以模拟一固壁面，打开自动时间分步允许ANSYS确定时间步长。定义分析结束的时间为8X10－5秒，以确保有足够长的时间捕捉整个变形过程。材料杨氏模量EX=117.0×109Pa，密度DENS=8930.0kg/m3，泊松比NUXY=0.35，屈服强度YieldStrength=400.0×106Pa，剪切模量TangentModulus=1×108Pa，长=32.4×10-3m，直

3、径=6.4×10-3m，初始速度是227.0m/s。ANSYS入门…非线性分析实例UtilityMenu>File>ChangeJobname输入“Impact”，选择【Newloganderrorfiles】复选框。UtilityMenu>File>ChangeTitle。输入“CopperyCylinderImpactingaRigidWall”。UtilityMenu>PlotCtrls>WindowControls>WindowOptions在【Locationoftriad】下拉列表框中选择“NotShown”选项，1、定义工作文件名和工作标题ANSYS入门…

4、非线性分析实例2、定义单元类型MainMenu>Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete在左右列表框中分别选择“ViscoSolid”和“4nodeplasl06”在【ElementTypes】对话框中单击“option”按钮，在【Elementbehavior】下拉列表框中选择“Axisymmetric”选项。图6-9【VISCO106elementtypeoptions】对话框ANSYS入门…非线性分析实例3、定义材料属性MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>MaterialModels“St

5、ructuralLinearElasticIsotropic”【EX】输入“117.0E09”【PRXY】输入“0.35”，“StructuralDensity”【DENS】输入“8930”。“Structural>Nonlinear>Inelastic>RateIndependen>IsotropicHardeningPlasticity>MisesPlasticity>Bilinear”【YieldStrss】输入“4E8”【TangMod】输入“1E8”。单击“graph”,显示BISO表的标绘图如图6-13所示。图6-13BISO表的标绘图ANSYS入门

6、…非线性分析实例MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Rectangle>ByDimensions【X-coordinates】文本框中输入“0，0.0324”，【Y-coordinates】文本框中输入“0，0.0032”。UtilityMenu>Plot>linesMainMenu>Preprocessor>Meshing>SizeCntrls>ManualSize>Lines>PickedLines拾取长线中的一条，在【Noofelementdivisions】文本框中输入“20”，拾取短线中的一条，在【Noofe

7、lementdivisions】文本框中输入“4”。4、生成有限元模型ANSYS入门…非线性分析实例MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshTool选择“Quad”和“Mapped”单选按钮，单击“mesh”按钮，弹出一个拾取框。选择面。生成的图形如图6-16所示。4、生成有限元模型图6-16生成的图形ANSYS入门…非线性分析实例MainMenu>Solution>AnalysisType>NewAnalysis选择“Transient”。5、定义分析类型与选项图6-17【NewAnalysis】对话框ANS