【求助】ug/cae 有限元加载问题

只看该作者 · 发表于 2003-2-28 15:46:57

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在结构静态分析时，强制位移应如何加载？为什么我添加了边界条件和强制位移，而不加受力，求解时程序什么都不做？只有受力才是载荷吗？

只看该作者 · 发表于 2003-4-16 16:19:18

因为么有力作用,如你可加重力或离心力或外加力就OK

只看该作者 · 发表于 2003-4-16 20:41:21

有限元分析中，应该可以通过给边界节点或节点集一定量的位移来分析在此变形条件下的模型。

这种也是一种边界条件，可能就是你说的强制位移。

比如一块板，我夹紧一边，然后强行拉动另一边的以一定的位移。
在这个过程中，我们并不关系这个力是多大，可能是个变化的力。
也许这个力就是我们要求的力。
生产中这样的成形有很多的，当然，怎么通过设备来控制，就是设备的实现问题了。

因此，你说的通过强制位移来实现加载（这是一种位移加载），是应该的。

不过，ug的结构分析，我没有用过。
结构分析，我一般使用abaqus来计算。

查查帮助吧。

只看该作者 · 发表于 2003-4-16 20:43:34

ug的结构分析好像用的是ansys的内核。

只看该作者 · 发表于 2003-4-16 21:26:28

我看了看ug的结构分析，是可以通过施加边界条件，来添加载荷的。
就是在fe_model右键单击，新建BC，然后给某个实体或边或面施加位移即可。

我做了个例子，把一端固定，另一端某个端面施加了一个方向上的载荷，图如下：

只看该作者 · 发表于 2003-4-16 21:27:04

nastran，ansys和ug自带的解算器3种

分模态和结构，热力学3中分析法，各个解算器侧重面不同

只看该作者 · 发表于 2003-4-17 14:51:58

gbf0404 wrote:
nastran，ansys和ug自带的解算器3种
  
分模态和结构，热力学3中分析法，各个解算器侧重面不同

谢谢，我也不是很清楚。

只看该作者 · 发表于 2003-4-17 14:53:13

关于模态、结构分析：

1.静力分析

  静力分析是结构有限元分析中最基本的功能，也是工程应用领域最常用的分析计算和安全评估方法。静力分析过程中，不考虑时间和惯性的影响，仅单纯地应用刚度理论研究在外力和约束作用下结构的变形、应力和应变分布等。通过静力分析验证结构在工作载荷作用下，是否具有足够的抵抗破坏能力（强度分析）或足够的抵抗变形能力（刚度分析）。

2、模态分析

模态分析就是确定结构在无阻尼、自由振动条件下的固有频率和固有振型。结构按照某一固有频率振动时的变形形式，就是该固有频率对应的固有振型。固有频率和固有振型是由结构的几何形状、材料特性以及约束形式所决定的。当结构受到扰动之后，它具有按照其固有频率振动的趋势。在模态分析中，由于高频振动模态对结构运动的贡献很小而被忽略，因此，在工程应用中只考虑若干低阶模态。

结构的每一个固有频率对应一个自由振动模态，各个振动模态彼此之间相互独立，结构的任何运动都可以用其自由振动模态的线性组合来表示，正是由于这种特性，模态分析是最基本的动态分析方法。通过模态分析能够了解结构的基本动力特性，初步预见结构的动态响应特征。并且模态分析也是更进一步动态分析，如瞬态响应分析、频域响应分析、随机振动分析等的基础，它也可以作为其它动态分析结果的一种原始判定依据。

值得注意的一点，虽然模态分析得出的振型是通过各个结点的位移值来表示的，但这时的位移量只能反映比例关系，说明结构按照特定固有频率自由振动时，任何时刻结构都会保持相似的振动形态，只是振幅大小随着时间在变化。所以，模态分析的结果并不表示结构的真正响应。

只看该作者 · 发表于 2003-4-17 14:54:07

关于ug中的单元网格
2、单元特性

2．1、一维单元

一维单元中包含两个基本结点，单元特性定义在沿单元的轴线上，主要用于桁架、梁和加强杆等结构的有限元分析中。在UG单元库中，质量单元和弹性连接单元也属于一维单元。

2．1．1、杆单元

  仅存在沿单元轴向的刚度，如BAR/2/3。在有限元模型中只承受单元轴向拉力和压力。

2．1．2、梁单元

  具有单元轴向、弯曲和扭转刚度，如BAR/2/0和BAR/2/１。梁单元可以描述变截面直梁结构的有限元问题，采用梁单元时，首先假定在受力过程中剪力中心同质心重合。

2．1．3、弹性单元

  直接定义单元轴向刚度和（或）扭转刚度，如BAR/2/6，用于模拟结构中的弹性元件（如弹簧或扭簧）。当采用弹簧单元模拟结构中两部分之间的弹性连接时，要求这两部分之间的力和扭矩传递方向与单元的中心线共轴，或者两部分存在着空间位置重合的一对结点，从而避免在弹性单元上出现弯曲力矩，因为在实际结构中，弹性元件一般是不承受弯曲力矩的作用。

杆单元、梁单元以及其它类型的一维单元有着不同的力学特性，因此在进行空间结构有限元造型中，应根据结构的实际工作状况，选择合适的有限元单元。例如，桁架结构中不承受弯曲力矩和扭转力矩，或者力矩值很小，允许忽略的情况下，采用杆单元造型既方便又能节省分析时间。如果需要考虑力矩的作用时，就应该选用梁单元。

2．2、二维单元

二维单元，通常又称为板单元或壳单元。当板（壳）结构中厚度尺寸与长度、宽度相比较小时，一般采用二维单元进行有限元造型。

2．2．1、板（壳）单元

线性四边形单元QUAD/4、线性三角形单元TRI/3主要承受位于单元面内的拉力、弯力，适合用于薄板（壳）造型；二阶四边形单元QUAD/8、二阶三角形单元TRI/6除承受拉力、弯力之外，还可以承受横向剪力，用于厚度尺寸较大的板（壳）结构的有限元造型。QUAD/8、TRI/6 单元也适合用于构造曲面结构。

首先，板（壳）结构采用四边形单元进行有限元造型所得到的解，要比采用三角形单元更为准确。这是因为在三角形单元中，各条边上的应变值是常数，出现了所谓单元“变硬”的现象，从而使得有限元分析结果有所下降。所以，在作板（壳）结构造型时应尽可能地使用四边形单元。通常三角形单元只用在网格之间过渡区域，或者出现在结构中不规则的边角周围。其次，四边形单元的四个结点要求尽量处于同一平面上，因而它适合用于翘曲变形较小的情况下。如果板（壳）受力后翘曲变形比较明显，就应该运用三角形单元进行有限元造型。

2．2．2、平面应力单元

二维单元中平面应力单元，如TRI/3/1、QUAD/4/1等，只能模拟薄平板承受位于板平面内的载荷，此时板本身不会发生弯曲变形。

2．2．3、平面应变单元

平面应变单元，如TRI/3/3、QUAD/4/3等，适用于等截面厚板（壳）有限元分析，并且要求载荷位于板（壳）的横截面内，沿厚度方向载荷保持恒定，同时假定厚度方向应变为零，但厚度方向应力（Szz）不为零。

2．2．4、轴对称单元

另一类二维单元是轴对称单元，如TRI/3/2、QUAD/4/2等。虽然，这类单元仅对轴对称体的旋转平面造型，但是在有限元分析过程中，它们代表了旋转立体的力学特征，因此施加的载荷、求得的支反力和应变能等都是针对整个横截面来定义的。

2．3、三维单元

三维单元又称实体单元。因为很多结构并不能方便地运用梁（杆）单元、板（壳）单元进行有限元造型，所以在工程分析中不可避免地要引入三维单元。其中，HEX/8（六面体块单元）、WEDGE/6（五面体楔单元）和TET/4（四面体锥单元）是UG单元库中最常用的几种三维单元。通常情况下，三维实体单元中每个结点只存在沿单元坐标系的位移自由度（Ux，Uy和Uz），不存在绕单元坐标系三条轴的旋转自由度（ROTx，ROTy和ROTz），因此，采用实体单元进行结构造型时，应尽可能地细化单元网格，以消除单元刚度“过硬”缺陷对计算结果的影响。

只看该作者 · 发表于 2003-4-26 14:31:42

UG是用的MSC划分网格.
在NX里又加了一个IDEAS的求解器.
网格划的不PP(和ANSYS比).