12 ANSYS13.0 Workbench 结构非线性培训 作业 奇异.ppt

1、作业7B奇异,Workbench- Mechanical 结构非线性,目标 诊断与超弹材料大变形相关的收敛问题 背景,作业7B: 奇异,一些橡胶绝缘体粘合到薄钢板的大模型，受剪切变形大变形支配，在加载到30%时收敛失败. 3rd order Ogden 超弹模型对所有加载模式试验的材料和试验数据产生了很好的曲线拟合. 橡胶绝缘体和刚板间定义绑定接触.,图片得到了 Penn State 大学的许可.,模型描述 使用简化的2D 平面应力模型同样收敛失败,作业7B: 奇异,步骤: 启动 ANSYS Workbench. 浏览并打开 “W7b-sungularities.wbpj” 项目文件.,作业7

2、B: 奇异,项目示图区页如右图所示. 从示图区, 可看到已定义了Engineering (材料) Data 和Geometry (绿色对号标记). 接下是在Mechanical中建立和运行有限元模型Mechanical 打开 Engineering Data (高亮并双击 或点击鼠标右键并选择Edit) 来校正预定义的3rd Order Ogden材料属性. 检验单位是公制 (Tonne,mm,) 系统. 如果不是, 点击 Utility Menu=Units=Metric(Tonne, mm,.),作业7B: 奇异,回到项目示图区. 双击 Model 打开 FE模型(Mechanical S

3、ession) (或 RMB=Edit),作业7B: 奇异,一旦已进入 Mechanical 程序, 检查工作单位制 “Unit Metric (mm,kg,N,s,mV,mA)” 模型已建立绑定接触区域，钢板固定，橡胶体承受剪切位移载荷. 高亮显示每个实体以 确认支撑和加载并准备求解. 查看分析设置 求解,作业7B: 奇异,求解后, 高亮显示求解信息并察看力收敛图. 几次二分后, 求解在加载到 30% 时收敛失败,作业7B: 奇异,查看总变形结果. 注意绝缘体/钢界面右下角的单元变形,作业7B: 奇异,查看 Newton Raphson 力残差图. 注意应变能集中. 问题来源于这个位置的几何

4、奇异.,作业7B: 奇异,为检验这个理论, 在角落引入一小半径，并重新分析 回到项目示图区. 高亮显示 Geometry 右击 Replace Geometry 浏览 “radius.agdb” 高亮显示 Model 从 Utility 菜单 Refresh Project,radius.agdb 代表一修正的几何 (已引入小半径),作业7B: 奇异,回到 Mechanical 界面 右下角可看到小半径,作业7B: 奇异,高亮显示Connections 右击 Insert Manual Contact Region 来使用如下定义补充绑定接触对,Select three edges of elastomer as contact,Select flat face of steel plate (one edge) as target,作业7B: 奇异,求解 几次二分后, 求解成功收敛.,作业7B: 奇异,结果后处理.,作业7B: 奇异,结论: 这个练习强调了在包含高级非线性材料大变形问题的稳定收敛和结果质量中考虑奇异影响的重要性. 在该例子中: 选择了高弹材料模型. 几何适当约束和加载. 适当地定义了绑定接触，但不足以处理尖