结构有限元雕虫小技7——梁压印接头与节点共享
在《Ansys Workbench工程实例之——梁模型分析》一文中,介绍了梁的T型接头与X型接头的处理方式,很多道友觉得还是有点麻烦,今天介绍一种更简单的傻瓜式接头创建方式——压印接头。
1 DM中压印接头
DM的压印接头在工具——接头(Joint)中,只支持梁与梁、梁与壳边线的压印。
梁与梁直接使用Joint生成节点后,还需要把这些梁通过Form new part创建为一个多体部件,才能实现真正的节点共享,梁与壳边线也一样。下表为DM中支持压印接头的类型。
拓扑对象 | 压印与共享 | 示意图 |
梁—梁 | 均支持 | |
梁—壳 | 支持梁—壳边线的压印与共享,不支持梁—壳面内的压印与共享 | |
梁—实体 | 均不支持 |
2 SC中压印接头
SC中的压印功能比DM强大,它支持支持梁与梁、梁与壳、梁与实体的节点创建。压印接头在准备——压印中,压印后还需要设置共享,注意在WB中,梁与壳可以共享节点,但是梁(壳)与实体之间无法共享节点,所以需要按《Ansys Workbench工程实例之——不同单元之间拓扑共享》一文设置连接。
下表为SC中支持共享节点的类型。
拓扑对象 | 压印与共享 | 示意图 |
梁—梁 | 均支持 | |
梁—壳 | 均支持 | |
梁—实体 | 支持生成压印接头,但是不能共享节点 |
3 实例详解
本实例包含了梁—梁、梁—壳、梁—实体的压印接头,由于SC的压印功能更强大,本实例通过SC处理。
Step1 导入模型。
创建静态结构算例,导入模型。右击进入SC中。可以看到本模型是一个鸟笼结构,上下零件可简化为壳,纵向圆钢和横向圆钢可简化为梁,中间不规则横向零件不简化,为实体。
模型为周期对称模型,此处我们取1/10模型。
使用草图创建夹角为36°的两个对称面,使用设计——分割工具来分割所有几何,根据提示来选择。
删除多余部分。
右击结构树总目录——删除空组件,便只留下了我们需要的组件。
Step2 抽梁与抽壳。
抽梁:点击准备——抽取,依次点击纵梁和横梁,完成梁的创建。
抽壳:点击准备——中间面,选项中设置范围,框选所有图形,点击√图标完成壳的创建
修复:抽取完成后,能发现纵梁下端与下方壳面有间隙,点击移动动(或拖动)工具,选中梁的下端点,点击直到图标,选中曲面,纵梁便延伸到了下方壳面,点击键盘Esc退出。此处读者也可尝试使用准备——延伸工具。
Step3 压印与节点共享。
压印接头:点击准备——压印工具,设置容差为1mm,在图形中自动识别出接头位置,点击√确定,点击键盘Esc退出,便完成了压印接头的创建。
节点共享:点击结构树总目录,设置共享,便完成了压印接头的共享。
需要注意的是,梁—梁,梁—壳能完成节点共享,梁(或壳)—实体之间能创建压印接头,但无法共享节点。需要到Mechanical中创建连接关系。
一般有以下几种连接方法:
1、绑定——MPC;
2、Joint—Fixed;
3、点焊。
具体操作见《Ansys Workbench工程实例之——不同单元之间拓扑共享》一文,此处不再赘述。
温馨提醒:模型建议中间格式保存为x-t文件,而不是stp文件,因为stp格式容易出现抽梁失败现象。