Ansys静力分析可不可以不添加约束?

浏览:2541 回答:13

问题比较小白,但是确实很困惑我。一直以来我们的经验都是分析前添加约束和载荷,如果我有一个自由放置在地面的容器,充注2MPa气体压力后充注口密封,我想计算容器的表面变形情况。容器就是一个外力平衡状态,没有位移约束啊,还是说地面对容器的支持力也属于位移约束?如果这个算刚性约束,进一步讲,我把容器用弹簧挂起来,这样又该怎么分析?ansys workbench怎么做才能模拟这种状态?

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龙飞宇
建议看一下有限元基础理论的书,如果不加约束,任何结构的刚度矩阵都是奇异的,这样会造成解的不收敛,根本就无法求解。
2022年9月2日
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大龙猫🐱
在Ansys Workbench中模拟自由放置在地面的容器并计算其在2MPa气体压力作用下的表面变形情况,您需要考虑如何应用约束和载荷。即使容器放置在地面上,地面对容器的支持力也可以视为位移约束,因为它阻止了容器在该方向上的移动。在Ansys中,这可以通过设置一个接触支持来模拟,其中地面对容器的接触被视为刚性约束。

如果您将容器挂在弹簧上,那么弹簧的支持力将是弹性的,而不是刚性的。在这种情况下,您可以在Ansys Workbench中使用弹簧元素来模拟弹簧的行为。您需要定义弹簧的刚度,并将其连接到容器和一个固定点(或模拟弹簧的另一端固定的情况)。

在Ansys Mechanical中,您可以通过以下步骤来设置这种分析:

1. 导入或创建容器的几何模型。
2. 应用材料属性和网格划分。
3. 设置气体压力载荷。
4. 对于放置在地面上的情况,设置接触支持作为位移约束。
5. 对于挂在弹簧上的情况,添加弹簧元素并定义其刚度和连接点。
6. 运行求解器计算变形和应力分布。


2024年7月25日
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大龙猫🐱
惯性释放设置on
2022年10月22日
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1。打开弱弹簧 2。打开惯性释放
2022年9月8日
评论 2 点赞 1
了了清秋

比如在水下1000米,物体受到压强,这个怎么分析呢


4月16日
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邹正刚

    严格来讲,不施加任何约束,整个结构的总刚度矩阵的行列式是零,会导致结构发生刚体运动,因而无法求解;但是,随意的施加约束,又会产生额外的约束力,从而改变了结构的受力状态,导致计算结果不正确。

    要解决这个问题,可以在结构上施加一种 "自由体约束条件",方法如下:

    首先,你的模型中必须保证所有的载荷处于平衡状态,即理论上即使没有约束它也不会产生刚体运动 (不过刚度矩阵的行列式理论上仍然是零,仍然无法求解;不过由于大量数值运算的误差,刚度矩阵的行列式不会正好为零,因而能够求解,但结果并不准确)。

    然后通过在三个点上施加的共 6 个自由度约束,来消除整个结构的刚体运动。

    而且这 6 个自由度约束应该不造成额外的应力。这样,当所有载荷处于平衡状态时,这些约束上的反力应该为零 (由于数值运算的误差,实际计算时为接近于零)。

    具体操作如下:

    选择三个节点 (点 1,2,3),要求是:连线 1-2 与 2-3 互相垂直。三个点组成一个平面。一般可以在结构的底面上选择这三个点。

    通过这三个点可以建立一个局部坐标系,点 1 为原点,1-2 为 x 轴,1-3 为 y 轴
     (即连线 1-2 与 1-3 垂直)。
    然后:约束点 1 的 x,y,z 位移;点 2 的 y,z 位移;点 3 的 z 位移。

    这样做,其效果和打开惯性释放的处理办法是相同的 (惯性释放的原理与此类似,只是操作过程由软件控制),好处是你可以自己控制操作的过程。

2024年9月1日
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张海兵
可以
2023年1月12日
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青山&流水
惯性释放
2022年9月19日
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SnowWave02
这个问题挺好的,不加约束肯定没法收敛的,像这个问题实际情况储气箱肯定是受了重力和地面接触的,你可以把地面也建模,加接触,加重量,然后内部加压力,这样和实际更符合。但简化一般直接建箱子,约束底部就行
2022年9月3日
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