Ansys Mechanical|使用CABLE280和LINK180單元建立線纜模型

一. CABLE280和LINK180單元都可以用于此分析。它們都可以用來劃分梁實體。下面是這兩種單元的特性。



CABLE280單元

·適用于僅分析單向拉伸場景,比如線纜

·不包括剪切變形影響結果

·每個節(jié)點有三個自由度:Ux,Uy,Uz

·與屬性設置為僅拉伸的桿/桁架類型擁有相似表現(xiàn)

Linkling180單元

·適用于建立桁架、連桿、彈簧模型

·單向拉伸/壓縮單元

·不包括剪切變形影響結果

·每個節(jié)點有三個自由度:Ux,Uy,Uz

Ansys文檔中有專門的章節(jié)解釋Ansys Mechanical中可用的有限元特性:



二. 例子模型描述:

本課程將以APDL驗證手冊中的實例為例,在Ansys Mechanical 中重做。

本例所選擇的幾何尺寸、載荷、BC值等均為APDL驗證手冊中的驗證手冊31中的示例。

該例目標為如何在 Mechanical中定義和使用CABLE和LINK單元。



三. 示例模型結果:軸向力和反作用力

查看軸向力和兩端反作用力結果。檢查其大小和施加載荷是否一樣大。



四. 設置LINK單元

使用僅具有拉伸屬性的LINK180單元,可以獲得與CABEL單元建模相同的結果。




五. CABLE280:單元技術和使用建議

·適用于分析中等到極細的線纜結構。

·三維的二次三節(jié)點線單元。每個節(jié)點都有3個自由度:x,y,z方向的平移。

·在靜力學和動力學仿真中,單元的高階非線性屬性需要迭代計算(打開大撓度)。

·該單元需要拉伸應力來提供合適的橫向剛度。當單元沒有足夠載荷或是壓縮情況下,計算過程將變得不穩(wěn)定。

LINK180:單元技術和使用建議

·適用于分析桁架、拉索,連桿和彈簧等

·三維的線性二節(jié)點線單元。每個節(jié)點都有3個自由度:x,y,z方向的平移。

·提供僅拉伸(線纜)和僅壓縮(裂口)選項。當在樞接結構中,不考慮單元的彎曲。

·默認情況下,在任何包含大撓度效應的分析中,單元都包括應力-剛度項。

六. 如何尋找例子

Ansys文檔中有一個專門的章節(jié)收集例子,這些例子的解決方案會與參考的解決方案相對照。



本次用到的算例31具體信息如下所示。



在這個例子中,使用一條命令語句來定義初始應力。對于本例,初始應力需要準確反映驗證手冊的例子。某些情況下,這可以幫助線單元定義初始應力來代表線纜。這必須要被仔細處理。你需要認真檢查反作用力來核實其和模型的載荷輸入相等。INISTATE命令用來設置初始應力。

為了學習更多有關于該命令的知識,Ansys文檔有一個專用部分解釋INISTATE命令:ANSYS Documentation > Mechanical APDL > Element Reference > Commands Reference > I Commands > INISTATE

FINISH

/PREP7

INIS,SET,CSYS,-2 ! ARBITRARY SMALL INITIAL STRAIN

INIS,SET,DTYP,EPEL

INIS,DEFINE,,,,,1E-7

!NSUBST,3

!KBC,1

/SOLU