1. 問題描述

實體單元的ANSYS模擬中，為了保證結(jié)點的耦合，基本的建模過程為：

• 幾何建模
• 網(wǎng)格劃分
• 結(jié)點融合

通過使相鄰的單元采用同樣的節(jié)點，實現(xiàn)單元之間的耦合。但一些特殊的情況，我們需要相反的效果：

• 結(jié)構(gòu)損傷
• 鉸縫開裂

這些效應的模擬一般有兩種方式，設(shè)定損傷位置的單元：

• 彈性模量降低
• 結(jié)點不發(fā)生耦合

本文以一個最簡案例，說明第二種思路的實現(xiàn)方法。

2. 技術(shù)背景

軟件版本：ANSYS160。
關(guān)鍵命令：
- NSEL, U, LOC, Z, 1, 1, ,
- NUMMRG,NODE,1.0E-8

3. 解決方案

這個問題的基本解決方案為：

• 反選一部分單元之間的相鄰節(jié)點；
• 使之在NUMMRG命令中不發(fā)生融合；

4. 實施示例

4.1 圓柱體基本建模

• 建立2個同截面圓柱體；
• 縱向均分為2段；
• 網(wǎng)格劃分，生成有限單元；
• 統(tǒng)計節(jié)點總數(shù)；

! ---------------------- 預處理 ----------------------------------------------
FINISH $ /CLEAR
/PREP7
/UNITS,SI

! ---------------------- 單元設(shè)置 ----------------------------------------------
ET,1,SOLID185                                   ! 鋼筋實體單元
MP,EX,1,2E11                                    ! 鋼材料
MP,PRXY,1,0.30
MP,DENS,1,7800

! ---------------------- 幾何建模 ----------------------------------------------
CYLIND,0,1,0,1,0,360                            ! 設(shè)計2個節(jié)點分離的圓柱體
CYLIND,0,1,1,2,0,360

! 線段劃分
*DO,ILOOP,9,10                                  ! 縱向分為兩段
    LESIZE, ILOOP   ,,, 2
    LESIZE, ILOOP+10,,, 2
*ENDDO

! ---------------------- 網(wǎng)格劃分 ----------------------------------------------
VATT,1,,1                                       ! 材料單元附加
VSWEEP,1                                        ! 掃掠劃分網(wǎng)格
VSWEEP,2

NSEL,ALL
*GET,AA,NODE,0,COUNT                            ! 節(jié)點融合前的Node總數(shù)

image_1b29kapo21qdu1qd41gpjm4v1h05p.png-67.4kB

image_1b29kc9b11ae19lu1i2nc3o1mld1m.png-72.1kB

此時節(jié)點總數(shù)AA= 366.

4.2 直接節(jié)點融合

NUMMRG,NODE,1.0E-8
NSEL,ALL
*GET,BB,NODE,0,COUNT                            ! 節(jié)點融合后的Node總數(shù)

此時BB= 305。366-305 = 61，此為一個圓形橫截面的結(jié)點總數(shù)，因為節(jié)點融合而消減。

4.2 反選圓柱體相鄰節(jié)點，融合

NSEL, U, LOC, Z, 1, 1, ,                        ! 反選z=1截面處的所有節(jié)點，不發(fā)生融合
NUMMRG,NODE,1.0E-8
NSEL,ALL
*GET,BB,NODE,0,COUNT                            ! 節(jié)點融合后的Node總數(shù)

此時BB= 366，節(jié)點沒有發(fā)生融合，兩個圓柱體之間存在間隙。

5. 常見問題

暫無。

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