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(shí)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(chǎng)景,比如線纜

·不包括剪切變形影響結(jié)果

·每個(gè)節(jié)點(diǎn)有三個(gè)自由度:Ux,Uy,Uz

·與屬性設(shè)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(jié)果

·每個(gè)節(jié)點(diǎn)有三個(gè)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(yàn)證手冊(cè)中的實(shí)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(yàn)證手冊(cè)中的驗(yàn)證手冊(cè)31中的示例。

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



三. 示例模型結(jié)果:軸向力和反作用力

查看軸向力和兩端反作用力結(jié)果。檢查其大小和施加載荷是否一樣大。



四. 設(shè)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(jié)果。




五. CABLE280:?jiǎn)卧夹g(shù)和使用建議

·適用于分析中等到極細(xì)的線纜結(jié)構(gòu)。

·三維的二次三節(jié)點(diǎn)線單元。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有3個(gè)自由度:x,y,z方向的平移。

·在靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真中,單元的高階非線性屬性需要迭代計(jì)算(打開大撓度)。

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

LINK180:?jiǎn)卧夹g(shù)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(diǎn)線單元。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有3個(gè)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(xiàng)。當(dāng)在樞接結(jié)構(gòu)中,不考慮單元的彎曲。

·默認(rèn)情況下,在任何包含大撓度效應(yīng)的分析中,單元都包括應(yīng)力-剛度項(xiàng)。

六. 如何尋找例子

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



本次用到的算例31具體信息如下所示。



在這個(gè)例子中,使用一條命令語(yǔ)句來定義初始應(yīng)力。對(duì)于本例,初始應(yīng)力需要準(zhǔn)確反映驗(yàn)證手冊(cè)的例子。某些情況下,這可以幫助線單元定義初始應(yīng)力來代表線纜。這必須要被仔細(xì)處理。你需要認(rèn)真檢查反作用力來核實(shí)其和模型的載荷輸入相等。INISTATE命令用來設(shè)置初始應(yīng)力。

為了學(xué)習(xí)更多有關(guān)于該命令的知識(shí),Ansys文檔有一個(gè)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