ANSYS Mechanical默认关闭大变形属性,即默认为几何线性。打开大变形属性,即考虑几何非线性效应。
到底什么情况下,必须打开大变形属性?很多人难以回答。当然不同的场景下,可能答案也不一样。本号在网络上搜索了一些答案。
1)如果在线性分析中有超过5%的应变,那么就应该进行几何非线性分析。
2)如果在线性分析中梁的挠度超过梁高的一半,那么就应该进行几何非线性分析。
3)如果在线性分析中模型的任何位置的变形大于部件最大尺寸的1/20,那么就应该进行几何非线性分析。
本文建立一个简单的薄板,施加不同内压,对比几何线性和几何非线性下的位移结果。之所以选择位移结果,主要因为位移结果对网格不敏感。
薄板,厚度为0.5mm,长度为30mm,宽度为5mm。
定义单元尺寸为1mm,生成一层二阶六面体单元。
左右两端固定,板面施加法向内压。
改变内压,查看薄板的最大 法向位移。
汇总成列表,如下图所示。
从工程分析的精度要求来看,大概内压在0.3MPa以内,可以不考虑几何非线性的影响。
当内压为0.3MPa,几何线性分析下,应变如下图所示。
挠度(法向位移)如下图所示。
从本例来看,如下结论比较合适:
对于梁壳模型,如果线性分析中的挠度超过梁高或板厚的一半,那么就应该进行几何非线性分析。
当然,不论什么模型,都可以分别做一个几何线性分析和几何非线性分析,可以更加明确几何非线性在该模型下的影响。