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ANSYS工程应用教程机械篇 /cgi-bin/ut/topic_show.cgi?id=8687&h=1#45806 讲了单元生死应用。 单元生死应用实例（命令行格式） 问题描述 等截面杆两端固定，承受均匀的温度载荷时将其中间1/3段移去。过程是将其应变自由化并移去均匀温度。分析其热应力和应变情况。 /PREP7 /TITLE, ELEMENT BIRTH/DEATH IN A FIXED BAR WITH THERMAL LOADING ET,1,LINK1 !二维杆单元 MP,EX,1,30E6 !材料特性 MP,ALPX,1,.00005 MP,EX,2,30E6 MP,ALPX,2,.00005 !重新出生单元的特性 MP,REFT,2,100 !单元出生的参考温度 R,1,1.0 N,1N,4,10 FILL E,1,2 EGEN,3,1,-1 !生成三个单元 FINISH /SOLU ANTYPE,STATIC D,1,ALL,4,3 !固定杆的两端 TREF,0 !参考温度0度 TUNIF,100 !均匀温度载荷 NROPT,FULL OUTPR,BASIC,ALL SOLVE EKILL,2 !杀死中间的单元 SOLVE EALIVE,2 !重新激活中间单元 MPCHG,2,2 !将材料特性改为2以生成自由应变单元 SOLVE TUNIF,0 !删除温度载荷 SOLVE材料特性和几何模型参数单元生死是如何工作的？ 要激活“单元死”的效果，ANSYS程序并不是将“杀死”的单元从模型中删除，而是将其刚度（或传导，或其他分析特性）矩阵乘以一个很小的因子ESTIF。因子缺省值为1.0E-6，可以赋为其他数值。死单元的单元载荷将为0，从而不对载荷向量生效（但仍然在单元载荷的列表中出现）。同样，死单元的质量，阻尼，比热和其他类似效果也设为0值。 死单元的质量和能量将不包括在模型求解结果中。单元的应变在“杀死”的同时也将设为0。 与上面的过程相似，如果单元“出生”，并不是将其加到模型中，而是重新激活它们。用户必须在PREP7 中生成所有单元，包括后面要被激活的单元。在求解器中不能生成新的单元。要“加入”一个单元，先杀死它，然后在合适的载荷步中重新激活它。 当一个单元被重新激活时，其刚度，质量，单元载荷等将恢复其原始的数值。重新激活的单元没有应变记录（也无热量存储等）。但是，初应变以实参形式输入（如LINK1 单元）的不为单元生死选项所影响。而且，除非是打开了大变形选项NLGEOM,ON,一些单元类型将以它们以前的几何特性恢复（大变形效果有时用来得到合理的结果）。单元在被激活后第一个求解过程中同样可以有热应变（等于a*(T-TREF)）,如果其承受热量体载荷。上面的例子就是ANSYS帮助里提供的例子吧？另外有人做焊接过程利用“单元生死”的吗？我也分享一个焊接用生死单元的例子吧： !下面的命令流进行的是一个简单的二维焊接分析, 利用ANSYS单元生死和热-结构耦合分析功能进 !行焊接过程仿真, 计算焊接过程中的温度分布和应力分布以及冷却后的焊缝残余应力。/title,Weld Analysis by Element Birth and Death/prep7/unit,si ! 采用国际单位制!et,1,13,4 ! 13号二维耦合单元, 同时具有温度和位移自由度et,2,13,4! 1号材料是钢! 2号材料是铝! 3号材料是铜! 铝是本次分析中的焊料, 它将钢结构部分和铜结构部分焊接起来! 下面是在几个温度点下, 各材料的弹性模量mptemp,1,20,500,1000,1500,2000mpdata,ex,1,1,1.93e11,1.50e11,0.70e11,0.10e11,0.01e11mpdata,ex,2,1,1.02e11,0.50e11,0.08e11,0.001e11,0.0001e11mpdata,ex,3,1,1.17e11,0.90e11,0.30e11,0.05e11,0.005e11! 假设各材料都是双线性随动硬化弹塑性本构关系! 下面是各材料在各温度点下的屈服应力和屈服后的弹性模量tb,bkin,1,5tbtemp,20,1tbdata,1,1200e6,0.193e11tbtemp,500,2tbdata,1, 933e6,0.150e11tbtemp,1000,3tbdata,1, 435e6,0.070e11tbtemp,1500,4tbdata,1, 70e6,0.010e11tbtemp,2000,5tbdata,1, 7e6,0.001e11!tb,bkin,2,5tbtemp,20,1tbdata,1,800e6,0.102e11tbtemp,500,2tbdata,1,400e6,0.050e11tbtemp,1000,3tbdata,1, 70e6,0.008e11tbtemp,1500,4tbdata,1, 1e6,0.0001e11tbtemp,2000,5tbdata,1,0.1e6,0.00001e11!tb,bkin,3,5tbtemp,20,1tbdata,1,900e6,0.117e11tbtemp,500,2tbdata,1,700e6,0.090e11tbtemp,1000,3tbdata,1,230e6,0.030e11tbtemp,1500,4tbdata,1, 40e6,0.005e11tbtemp,2000,5tbdata,1, 4e6,0.0005e11! 材料密度(假设为常值)mp,dens,1,8030mp,dens,2,4850mp,dens,3,8900! 热膨胀系数(假设为常值)mp,alpx,1,1.78e-5mp,alpx,2,9.36e-6mp,alpx,3,1.66e-5! 泊松比(假设为常值)mp,nuxy,1,0.29mp,nuxy,2,0.30mp,nuxy,3,0.30! 热传导系数(假设为常值)mp,kxx,1,16.3mp,kxx,2,7.44mp,kxx,3,393! 比热(假设为常值)mp,c,1,502mp,c,2,544mp,c,3,385! 热膨胀系数(假设为常值)! 由于该13号单元还有磁自由度, 此处假设一磁特性, 但并不影响我们所关心的结果mp,murx,1,1mp,murx,2,1mp,murx,3,1! 假设焊料(铝)焊上去后的初始温度是1500mp,reft,1,20mp,reft,2,1500mp,reft,3,20! 下面建立几何模型csys,0k,1,0,0,0k,2,0.5,0,0k,3,1,0,0k,4,0,0.3,0k,5,0.35,0.3,0k,6,0.65,0.3,0k,7,1,0.3,0a,1,2,5,4a,2,6,5a,2,3,7,6! 划分单元esize,0.025type,2mat,2amesh,2esize,0.05type,1mat,1amesh,1mat,3amesh,3eplot!/soluantype,4 ! 瞬态分析trnopt,full! 在模型的左边界加位移约束nsel,all*get,minx,node,mnloc,xnsel,s,loc,x,minxd,all,ux,0*get,miny,node,mnloc,ynsel,r,loc,y,minyd,all,uy,0! 假设在模型的左右边界处温度始终保持在20, 其它边界条件如对流、辐射等都可! 施加，此处因只是示意而已，故只施加恒温边界条件。nsel,all*get,minx,node,mnloc,xnsel,s,loc,x,minxd,all,temp,20nsel,all*get,maxx,node,mxloc,xnsel,s,loc,x,maxxd,all,temp,20! 由于第二个面是焊料所在区域，因此，首先将该区域的单元死掉nna=2esel,all*get,emax,elem,num,maxasel,s,area,nnaesla*get,nse,elem,count*dim,ne,nse*dim,nex,nse*dim,ney,nse*dim,neorder,nsemine=0! 下面的DO循环用于将焊料区的单元按其形心Y坐标排序，以便后面! 模拟焊料由下向上逐步生长的过程*do,i1,1,nseesel,u,elem,mine*get,nse1,elem,countii=0*do,i,1,emax*if,esel(i),eq,1,thenii=ii+1ne(ii)=i*endif*enddo*do,i,1,nse1*get,ney(i),elem,ne(i),cent,y*get,nex(i),elem,ne(i),cent,x*enddominy=1e20minx=1e20*do,i,1,nse1*if,ney(i),lt,miny,thenminy=ney(i)minx=nex(i)mine=ne(i)*else*if,ney(i),eq,miny,then*if,nex(i),lt,minx,thenminy=ney(i)minx=nex(i)mine=ne(i)*endif*endif*endif*enddoneorder(i1)=mine*enddo!max_tem=1500 ! 按照前面假设，焊料的初始温度为1500dt1=1e-3 ! 用于建立初始条件的一个很小的时间段dt=5 ! 焊接一个单元所需的时间t=0 ! 起始时间esel,alleplot/auto,1/replot*do,i,1,nseekill,neorder(i)esel,s,liveeplot*enddoallsel,alloutres,all,allic,all,temp,20kbc,1timint,0,structtimint,1,thermtimint,0,magtintp,0.005,1,0.5,0.2!nsub1=2nsub2=40*do,i,1,nseealive,neorder(i)esel,s,liveeplotesel,all! 下面的求解用于建立温度的初始条件t=t+dt1time,tnsubst,1*do,j,1,4d,nelem(neorder(i),j),temp,max_tem*enddosolve! 下面的求解用于保证初始的升温速度为零t=t+dt1time,tsolve! 下面的步骤用于求解温度分布*do,j,1,4ddele,nelem(neorder(i),j),temp*enddot=t+dt-2*dt1time,tnsubst,nsub1solve*enddot=t+50000time,tnsubst,nsub2solvefinish/post1! 下面的一系列命令用于生成应力的动画文件/seg,dele/cont,1,15,0,1200e6/16,1200e6/dscale,1,1.0avprin,0,0avres,1/seg,multi,stress,0.1esel,all*do,i,1,nseesel,u,elem,neorder(i)*enddo*do,i,1,nseesel,a,elem,neorder(i)set,(i-1)*3+1,1plnsol,s,eqv*do,j,1,nsub1set,(i-1)*3+3,jplnsol,s,eqv*enddo*enddo*do,i,1,nsub2set,(nse-1)*3+4,iplnsol,s,eqv*enddo/seg,off,stress,0.1/anfile,save,stress,avi! 下面的一系列命令用于生成温度的动画文件/seg,dele/cont,1,15,0,1500/16,1500/dscale,1,1.0avprin,0,0avres,1/seg,multi,temp,0.1esel,all*do,i,1,nseesel,u,elem,neorder(i)*enddo*do,i,1,nseesel,a,elem,neorder(i)set,(i-1)*3+1,1plnsol,temp*do,j,1,nsub1set,(i-1)*3+3,jplnsol,temp*enddo*enddo*do,i,1,nsub2set,(nse-1)*3+4,iplnsol,temp*enddo/seg,off,temp,0.1/anfile,save,temp,av