练习27:薄壳与实体连接
本案例是图文指导薄壳与实体连接,分别以接触与Tie比较两种方式
问题描述
支架顶孔受到集中力荷载
结构形态如下图所示。
材料信息
Steel;杨氏模量:200GPa;泊松比:0.3;
工作目录
几何模组
单击Open,从工作目录选择Frame.cae并打开
属性模组
装配模组
分析步模组
定义载荷
定义边界
圆柱孔内参考点,约束轴向以外的平移和绕轴线的旋转,约束如下:
交互模组
2、支架参考点与与支架孔内边线以MP Constraint连接
3、支架底座与薄壳上表面Tie在一起
4、薄壳与圆柱Tie在一起
图示圆柱面为主面,薄壳缺口边缘线为从面(类型为Node Regions),两者之间面面接触,离散方式为点对面小滑移,调整从面将其绑在一起。
网格模组
使用的实体单元类型为C3D8,壳单元为S4。
分析任务
查看输出信息(Monitor),有一堆警告信息,其中下面这个经常会出现:
说了一堆,帮我们建立了一个集合,那就去看看出问题的在哪里。直接查看分析结果,然后观察下图:
上图这些区域没有与圆柱产生联系(没有绑上),那我们重新指定一个调整容差,这里尝试0.0005。重新计算
可视化模组
Mises
U
我们将原模型复制一份,删除复制以后模型里面圆柱与薄壳之间的接触关系,重新以Tie方式定义:
圆柱面为主,薄壳缺口边线为从,连接方式Tie。重新提交分析任务即可
比较两种连接方式的分析结果
两个结果没有差(大小+位置)。但是这里对薄壳也有兴趣,查看薄壳的应力分布:
薄壳上表面两者应力分布一样(大小与方向),可是有些奇怪,有没有觉得。我们的支架与薄壳上表面之间是绑定的,可是为什么只有底面支架边缘线与薄壳连接有较高应力,感觉应该是整个区域高应力才对啊。去看看连接情况:
原来我们真的是用支架边线与薄壳上底面连接,难怪应力分布差那么多
,这就好像是把支架焊接在薄壳上表面,焊接只是沿着边线走位。而上面的疑问源自我们以位是用胶水一样的,整个面都粘在一起。大家可以尝试下另外的连接方式,对比一下。
注意在不同的需求下切换视图模式,超级喜欢软件这个功能,妙处自己体会,感觉很强大。注意观察不同的云图之下,所呈现结果的合理性。
可是也想知道薄壳与圆柱体之间的连接情况,想知道分布:
两者类似,在连接处。可是奇妙之处在于,调整容差是怎么设定的,你怎么知道0.0005呢,为什么不是0.5或者0.005呢
。两个方法的区别十分明显啦