[求助]节点之间建立联系

kiddy

请问各位高手：二维模型中两个面相邻，相邻处的节点之间怎样建立联系，使两个面之间可以传递力，当应力达到一定程度时节点分离，已经想了好多天了，请大家赐教，谢谢！！
期待……

xj2070

加combine 40 中的sliding 功能

kiddy

谢谢！
大哥能不能给些较详细地说明啊，不知该如何在两个面之间建立单元，面是不是先划分网格阿？

sysh320

　　

可以网格划分后耦合节点啊，用CP命令

zlg

是垂向分离还是切向分离？

kiddy

是切削过程中切屑和工件节点的分离，应该两种都有吧，能不能同时建立两种分离呢？
还有我不会用命令，是不是单元得一个一个的建立呢？谢谢！

kiddy

分离区如图所示：

AaronSpark

CP，NSET，Lab，NODE1，NODE2，NODE3，…，NODE16，NODE17（定义耦合集）

sysh320

你那个图还是看不明白

kiddy

上图是分析结果，combin40单元由于数目少，是一个一个建立的，实常数设定为K1=100000,c=0,M=0,Gap=0,Fslide=-3*10^8,K2=0(看了帮助对combin40的K1、K2不太明白),请大家给分析一下是哪儿的问题，谢谢！

kiddy

combin40给的是Y方向的自由度，但是分析时在X方向滑移很大，怎样限定在节点分离之前不产生X方向的位移呢？谢谢！

kiddy

　　

请大家给介绍一下combin40单元的具体适用方法，以及材料的屈服准则、节点的分离准则如何定义，谢谢!

AaronSpark

COMBIN40单元描述

COMBIN40是相互平行的弹簧滑动器和阻尼器的联合，并且串联着一个间隙控制器。质量可以用一个或者两个节点来连接。每一个节点有一个自由度，其自由度可以是一个节点的横向位移，转角，压力或者温度。质量、弹簧、阻尼器和/或者间隙可以从单元中除去。单元可以运用于任何分析。见 COMBIN40在 ANSYS, Inc. Theory Reference有更多的关于单元的详细的信息。其它带有阻尼器，滑行器或者间隙功能的单元有 COMBIN7, LINK10, CONTAC12,

COMBIN14, MATRIX27, COMBIN37, COMBIN39, and CONTAC52。

图40.1 COMBIN40几何模型


COMBIN40输入数据

此联合单元如图40.1 COMBIN40几何模型所示。单元通过两个节点、两个弹簧常数k1和k2（力/长度）、一个阻尼系数C(力×时间/长度)、一个质量M(力×时间平方/ 长度)、一个间隙大小GAP（长度）和一个界限滑移力FSLIDE(力)。（这里列出的单位仅用于KEYPOT(3)=0,1,2, 或者3）

假如单元用于轴对称分析，这些值（除了GAP）应该以圆满360度为基础。一个常数为零的弹簧（K1或者K2为零，当不可二者度为零）或者阻尼系数为零，将使单元失去相应的功能。假如有质量，质量可位于节点I或者节点J或者等效的分布于两节点之间。

间隙的大小通过第四个单元实常数来定义。假如间隙值为正，那么存在间隙。假如间隙值为负，有这个数值大小的初始的冲突存在。假如间隙定于零，单元没有间隙的功能。FSLIDE的值代表着弹簧在滑动前弹簧力必须超过的力的绝对值。假如FSLIDE为零，单元没有滑动功能，也就是假定刚性连接。

“分离”特性允许一旦弹簧力达到界限力的绝对值时，单元弹簧刚度（K1）下降为零。这个限制以负的界限力的绝对值输入，并且可以用于受拉破坏和受压破坏。“锁住”特性可以用KEYPOINT(1)选择。一旦间隙闭合，这个特性会去掉间隙打开的能力。

这个组合单元的力－挠度关系如图Figure 40.2: "COMBIN40 Behavior"所示（没有阻尼）。假如初始间隙为零，单元作为一个有抗拉及抗压能力的弹簧－阻尼器－滑动器来工作。假如间隙初始值不等于零，单元响应如下：当弹簧力（F1＋F2）是负的（压力），间隙保持闭合，单元作为一个弹簧－阻尼平行组合来工作。当弹簧力（F1）增加且超过FSLDE值时，单元滑动并且弹簧力F1保持恒定值。假如FSLIDE以一个负的符号输入，那么单元刚度下降为零并且单元移动，没有阻尼力F1的作用。假如弹簧力变为正的（拉伸），间隙打开，没有力传递。在热分析中，温度或者压力自由度的工作方式与位移相似。

单元仅有KEYPOINT(3)选择的自由度，KEYOPT(3)=7或者8的选项允许单元用于热分析（带有热等代实常量）。

"COMBIN40 Input Summary".给出了单元输入概要。Element Input.给出了单元输入概述。


COMBIN40 Input Summary
节点：I, J

自由度：UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ, PRES, or TEMP (depending on KEYOPT(3) below)

实常数：实常数的单位取决于KEYOPT(3)的设置

K1－弹簧常量

C－阻尼系数

M－质量

GAP－间隙大小

FSLIDE－界限滑移力

K2－弹簧实常数（等同滑动）

注意：假如GAP等于零，接触面不能打开。假如GAP是负值，有初始冲突

假如FSLIDE 等于零，失去滑动能力。假如FSLIDE 是负值，运用单元“分离”特性。

材料性质：阻尼

表面荷载：没有

体荷载：没有

特殊性质：非线性（除非GAP和FSLDE等于零）

　　　　　自适应下降

KEYOPT(1)：

间隙性能：0－标准间隙能力

　　　　　1－在初始接触厚（锁住）间隙保持闭合

KEYOPT(3)：

单元自由度：0,1－UX（节点沿X轴的位移）

　　　　　　　2－UY（节点沿Y轴的位移）

　　　　　　　3－UZ(节点沿Z轴的位移)

　　　　　　　4－ROTX（节点绕X轴的转角）

5－ROTY（节点绕Y轴的转角）

6－ROTZ（节点绕Z轴的转角）

7－PRES

8－TEMP

KEYOPT(4)：

单元输出：0－产生单元所有状态的输出

　　　　　1－假如GAP打(STAT=3)抑制单元输出

KEYOPT(6)：

　　质量位置：0－质量在节点I

　　　　　　　1－质量等量的分布于节点I,J之间

　　　　　　　2－质量在节点J

COMBIN40 Output Data

单元的解答输出有一下两种形式：

1. 自由度结果包括在节点综合解答中

2. 附加单元输出如Figure 40.2: "COMBIN40 Behavior"所示

几个项目的演示如Figure 40.2: "COMBIN40 Behavior".所示。

位移方向与KEYOPT(3)选择的节点坐标系方向相符。STR值是弹簧在这个子步结束时的位移，STR = U(J)-U(I)+GAP-SLIDE。这个值用来确定弹簧力。对于轴对称分析，单元力以圆满的360度为基础来表达。值SLIDE是相对于起始位置在此子步末的累计滑移数值。

STAT描述了在此子步末用于下一子步的单元状态。假如STAT=1,间隙是关闭的，没有滑移产生。假如 STAT=3,间隙是打开的。假如在一个子步末STAT=3,那么一个零刚度单元被运用。STAT=＋2的值表示节点J移到节点I的右边；STAT=-2 表示一个负滑动。求解结果的总体描述在Solution Output中给出。见ANSYS Basic Analysis Guide有察看结构的方法。


单元结果输出定义表格用如下符号：

在名称列中的冒号（：）表示项目可以通过构件名称进行方法进行访问[ETABLE, ESOL]。O列表示在Jobname.OUT中的可用性。R列表示在结构文件中项目的可用性。

在O列或者R列中，Y表示项目总是可以获得的，表格脚注的数字表示项目是有条件的获得，－表示项目不可获得。

Table 40.1 COMBIN40 Element Output Definitions

Name
Definition
O
R

EL
Element Number
Y
Y

NODES
Nodes - I, J
Y
Y

XC, YC, ZC
Location where results are reported
Y
2

SLIDE
Amount of sliding
Y
Y

F1
Force in spring 1
Y
Y

STR1
Relative displacement of spring 1
Y
Y

STAT
Element status
1
1

OLDST
STAT value of the previous time step
1
1

UI
Displacement of node I
Y
Y

UJ
Displacement of node J
Y
Y

F2
Force in spring 2
Y
Y

STR2
Relative displacement of spring 2
Y
Y


1. 假如STAT的值是:

1－间隙闭合(没有滑动)

2－滑动的右方（节点J滑向I节点的右边）

－2－滑动的左方（节点J滑向I节点的左方）

3－间隙打开

2. 仅仅在质心可以用*GET获得的项目

Table 40.2: "COMBIN40 Item and Sequence Numbers"列出了可通过ETABLE命令用顺序号方法提取结果。在ANSYS Basic Analysis Guide和The Item and Sequence Number Table指南中有更多关于The General Postprocessor (POST1)的信息。下面的符号用于Table 40.2: "COMBIN40 Item and Sequence Numbers"中：

名称：输出数量在Table 40.1: "COMBIN40 Element Output Definitions"

中定义。

项目：为ETABLE命令预定义项目标签

E：对于单值或者常值单元数据的顺序号

Table 40.2 COMBIN40 Item and Sequence Numbers

Output Quantity Name
ETABLE and ESOL Command Input

Item
E

F1
SMISC
1

F2
SMISC
2

STAT
NMISC
1

OLDST
NMISC
2

STR1
NMISC
3

STR2
NMISC
4

UI
NMISC
5

UJ
NMISC
6

SLIDE
NMISC
7


COMBIN40假定与限制

1. 单元在单元坐标系中明确规定一个节点仅有一个自由度（见Elements that Operate in the Nodal Coordinate System）。

2. 单元假定仅在一维内工作。

3. 节点I和J可以位于空间的任何地方（也适用与重合）

4. 单元定义节点J相对于节点I发生正位移时间隙打开。假如给定一些条件，节点I和J相互交换，间隙单元作为一个吊钩单元，亦即当节点分离的时候间隙闭合。

5. 单元实常数不能从它们的初始值被修改。

6. 单元不能用EKILL命令使之无效。

7. 单元的非线性选项仅仅用于静态和瞬态动力分析中(TRNOPT,FULL)。

8. 假如用于其它的分析类型，单元在分析过程中保持初始状态。

9. 假如GAP或FSLIDE为零值，他们各自从单元中除去间隙或者滑动能力

10.假如有质量，质量时一维的。

11.假如间隙功能被利用，那么一个刚度被定义（K1或者K2）。

12.当刚度增加时，收敛速率会减小。假如FSLIDE不等于零，单元时非保守和非线性的。非保守单元要求荷载按实际的荷载历程逐渐的施加，并且用合适的顺序施加（假如多荷载步存在）。

13.仅仅可得到集中质量矩阵。

COMBIN40产品限制

当用下面列出的产品时，除前面部分给出的概括的假定和约束以外，对单元还有有一些具体的产品约束。

ANSYS Professional

结构分析：1.没有阻尼功能，CV1和CV2时不允许的。

2. 仅仅应力刚化和大变形时允许的。

3. KEYOPT(3)=7或者8是不允许的

4. 阻尼材料特性是不允许的。

5. FSLIDE和K2是不允许的。

ANSYS Structural

KEYOPT(3)=8(温度DOF)是不允许的。

kiddy

谢谢楼上！请问一下K1和K2是什么关系，采用分离特性后，达到FSLIDE值后，k2变化么？我10楼的分析结果图是不是节点还没分离啊，能不能限制节点分离之前水平方向上的位移，谢谢！