01 梁单元之间接触分析

专注于仿真分析和振动分析

00 导读

    本文案例可能没有实际工程价值，意在演示梁单元之间的接触分析，并与实体单元进行简单的对比。

01 研究背景

在结构有限元分析中，一般建议对细长构件使用梁单元划分网格。

钢丝绳由多根钢丝捻制而成，有限元分析中，考虑钢丝之前的接触关系存在两种选择。第一，考虑钢丝为实体单元，该方法可能导致巨大的网格和计算量；第二，考虑钢丝为梁单元，该方法能明显降低求解规模。

02 几何模型

   几何模型如下。第一个模型使用梁单元，所以几何体现为线；第二个模型使用实体单元，所以几何体现为实体。

03 材料模型

    本文使用到的所有材料参数如下。

    线弹性。

04 网格划分

    梁网格如下图所示。

    实体网格的整体和局部如下图所示。

05 边界条件

    固定下部梁的两端。上部梁一端施加2mm向下位移。

06 仿真分析

    梁模型，位移结果。

    梁模型，跨中位置，上下表面的正应力。

    实体模型，位移结果。

    实体模型，跨中位置，上下表面的等效应力。

07 总结

    01 使用梁单元和实体单元都可以准确分析接触作用。

    02 使用梁单元的优势是降低求解规模，缺点是不能查看接触对的相关分析结果。

    03 使用实体单元的劣势是求解规模大，优点是可以查看接触对的相关分析结果。