hypermesh-ansys联合仿真之LINK180单元

在设备吊装以及桁架、缆索等结构中经常使用link180杆单元，link180单元是一种3D单元，具有轴向上的拉压但不具备承受弯矩的功能。需要输入实常数为截面面积及单位长度上的质量。可以通过设置KEYOPT(2)关键字来设置杆保持截面不变或刚性，通过KEYOPT(10)=1允许用户输入初始应力子程序。

下面主要介绍link180在设备吊装中的使用。

图1是一个正中间带有一个质量单元的方框梁，需要通过梁的四角将其吊起。

图1

下面通过三种吊装方式来对比不同吊装方式对被吊起设备产生变形的影响，以此来说明吊装时需要注意的问题。

1.采用约束的方式进行模拟吊装过程

该方式是通过对梁的四角进行约束自由度来实现对吊装的模拟，在进行自由度约束时一定要注意约束的自由度个数，自由度过多约束会限制梁的变形造成变形梁低于实际变形量，自由度约束过少时会产生刚体运动导致计算报错。合理的约束方式如图2，首先只约束四角节点的Z向自由度，这样框架梁只能在xy平面内刚体平动和转动，然后约束左侧两角节点的X方向自由度，这样限制了之后框架只能沿Y方向平动，最后约束左上角节点的Y方向自由度，这样就用最少的约束限制了所有的刚体运动又不限制梁的自有变形。

图2

图3

图4

设置完毕后导出CDB文件导入ANSYS-APDL进行计算（施加Z方向1G的重力加速度并设置打开几何大变形开关）观察变形结果，需要注意的是本模型采用的梁单元，在变形云图中显示梁的3D形状和不显示梁的3D形状变形梁会存在略微差别，如图3和图4所示，为了对比方便后面统一采用不显示3D梁形状的变形云图结果进行对比。

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