【正文】 l k d e f o r m a t i o n p r o b l e m sS a m e c o n s i d e r a t i o n s a s a b o v e , p l u s d i r e c t s o l v e r s r e q u i r e d d u e t o M i x e d U PE n h a n c e d S t r a i nW i l l h a n d l e b e n d i n g d o m i n a t e d , n e a r l y i n c o m p r e s s i b l e p r o b l e m s .E x t r a C P U t i m e r e q u i r e d f o r E n h a n c e d S t r a i n t e r m s ( c o n d e n s e d o u t a t e l e m e n t l e v e l )E n h a n c e d S t r a i n w i t h M i x e d U PW i l l h a n d l e b e n d i n g d o m i n a t e d , f u l l y i n c o m p r e s s i b l e p r o b l e m s .S a m e c o n s i d e r a t i o n s a s a b o v e , p l u s d i r e c t s o l v e r s r e q u i r e d d u e t o M i x e d U PURI W i l l h a n d l e s h e a r l o c k i n g a n d n e a r l y i n c o m p r e s s i b l e p r o b l e m s .B e c a u s e o f h o u r g l a s s m o d e s , n o t r e c o m m e n d e d c h o i c eU R I w i t h M i x e d U PW i l l h a n d l e s h e a r l o c k i n g a n d f u l l y i n c o m p r e s s i b l e p r o b l e m s .S a m e c o n s i d e r a t i o n s a s a b o v e , p l u s d i r e c t s o l v e r s r e q u i r e d d u e t o M i x e d U PR e c o m m e n d e d f o r m o s t a n a l y s e s , e s p e c i a l l y b u l k d e f o r m a t i o n p r o b l e m s .R e c o m m e n d e d i f p r o b l e m i s b e n d i n g d o m i n a t e d . I f p r o b l e m h a s s o m e b e n d i n g , u s e w h e n a c c u r a c y i s a n i s s u e .R e c o m m e n d e d c h o i c e o n l y f o r c o m p a t i b i l i t y w i t h L S D Y N A i n i m p l i c i t t o e x p l i c i t o r e x p l i c i t t o i m p l i c i t s i m u l a t i o n s .Advanced Structural Nonlinearities Training Manual September 30, 2001 Inventory 001491 TOC65 單元技術(shù) ... 實(shí)體單元推薦 線性分析和小應(yīng)變非線性分析 ? 任何具有附加位移形式的第一階四邊形 /六面體單元 (對(duì) PLANE42, SOLID45 在非退化形式中缺省 )。 ? 對(duì) 18x 單元，對(duì)幾乎或完全不可壓縮分析可以采用混合 UP KEYOPT(6) 與其它技術(shù)的結(jié)合。 Advanced Structural Nonlinearities Training Manual September 30, 2001 Inventory 001491 TOC70 單元技術(shù) ... 殼單元 ? 下表為 ANSYS 中殼單元的一些區(qū)別 : S H E LL 6 3 S H E LL 9 1 , 9 3 S H E LL 1 8 1S h e l l T h e o r y K i r c h h o f f R e i s s n e r / M i n d l i n R e i s s n e r / M i n d l i n T r a n s v e r s e S h e a rN e g l e c t e d I n c l u d e d ( c o n s t a n t t r a n s v e r s e s h e 。 如果剪切鎖定成為問(wèn)題，用戶可以切換到增強(qiáng)應(yīng)變。 Advanced Structural Nonlinearities Training Manual September 30, 2001 Inventory 001491 TOC64 單元技術(shù) ... 實(shí)體單元推薦 – 對(duì)高階單元 , 缺省時(shí)采用 URI。 ? 前面部分中討論過(guò)， 18x 單元中的混合 UP 公式可以和其它單元公式結(jié)合。這是因?yàn)殪o水壓力 (內(nèi)部自由度 ) 獨(dú)立于變形。 ?????? D???????DD??????00FpuKKKpuupuuAdvanced Structural Nonlinearities Training Manual September 30, 2001 Inventory 001491 TOC59 單元技術(shù) ... Lagrange 乘子 UP ? 壓力和位移自由度用獨(dú)立函數(shù)內(nèi)插。 后面將提供深入理解該單元技術(shù)的知識(shí)。 Advanced Structural Nonlinearities Training Manual September 30, 2001 Inventory 001491 TOC52 單元技術(shù) ... 基于懲罰的混合 UP ? 前面提到，壓力和位移自由度用獨(dú)立的函數(shù)內(nèi)插。 ? ANSYS 中有三個(gè)不同的混合 up 公式，可用于幾乎 或 完全不可壓縮分析 – 先介紹混合 up 單元的基本概念，然后討論實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的三種不同方法 Advanced Structural Nonlinearities Training Manual September 30, 2001 Inventory 001491 TOC48 單元技術(shù) ... 混合 UP 公式 ? 前已述及，對(duì)體積鎖定 , 泊松比接近或等于 : ? 由于泊松比接近 , 體積模量無(wú)窮大，體積應(yīng)變接近零。 這些項(xiàng)有利于克服剪切鎖定 , 但意味著僅適用于小應(yīng)變，對(duì)大應(yīng)變用 PLANE182 和 SOLID185。 ) 1 . 0 9 1 0 . 9 9 9 1 . 0 9 7 1 . 0 0 9 0 . 9 9 9P a r a l l e l o g r a m ( 4 5 176。 ) 1 . 0 0 5 1 . 0 0 1 1 . 0 0 6 1 . 0 0 0 1 . 0 0 2P a r a l l e l o g r a m ( 1 5 176。 – 出現(xiàn)剪切或體積鎖定時(shí)增強(qiáng)應(yīng)變單元有用 （ 如彎曲占優(yōu)勢(shì)的問(wèn)題或幾乎不可壓縮材料行為）。因此，需要更多單元來(lái)捕捉應(yīng)力梯度。沙漏模式在網(wǎng)格中明顯地傳播。 只要在每一個(gè)方向上有多于一個(gè)的單元 , 高階 URI 單元的零能量模式就不會(huì)傳播。 能用于各種本構(gòu)模型。 ? 體積項(xiàng) [Bv]縮減積分的事實(shí)使 [Bv]因?yàn)闆](méi)有被完全積分而 ?軟化’， 這樣允許求解幾乎不可壓縮行為和克服體積鎖定。 Element TechnologyLowerOrder ElementsHigherOrder ElementsShear Locking (Bending)NearlyIncompressible (Plasticity, Hyperelasticity)FullyIncompressible (Hyperelasticity)B B a r Y N Y NE n h a n c e d S t r a i n Y Y Y NURI Y Y Y Y NM i x e d U P Y Y N Y YAdvanced Structural Nonlinearities Training Manual September 30, 2001 Inventory 001491 TOC25 單元技術(shù) ... 連續(xù)單元公式 ? 單元選項(xiàng)允許用戶選擇合適的單元公式。 C. 選擇縮減積分 (Bbar) D. 一致縮減積分 (URI) E. 增強(qiáng)應(yīng)變公式 F. 混合 UP 公式 Advanced Structural Nonlinearities Training Manual September 30, 2001 Inventory 001491 TOC23 單元技術(shù) ... 連續(xù)單元公式 ? 作為一個(gè)簡(jiǎn)單的解釋，剪切和體積鎖定是由于系統(tǒng)的 過(guò)度約束 。 Advanced Structural Nonlinearities Training Manual September 30, 2001 Inventory 001491 TOC17 單元技術(shù) ... 體積鎖定 ? 可把應(yīng)力分解為 靜水壓力 (p)和 偏差應(yīng)力 (s) 分量 : ? 靜水壓力 (p)定義為 體積模量 (k) 和 體積應(yīng)變 (ev)的 乘積 : ijijij sp ??s? ?? ?? ?? ?zyxzyxvzyxvEEpsss?eeee?ksssek??????????????2121331Advanced Structural Nonlinearities Training Manual September 30, 2001 Inventory 001491 TOC18 單元技術(shù) ... 體積鎖定 ? 前面幻燈片中的公式中，若泊松比接近或等于 , 可看出 : – 體積模量 k 將很大或無(wú)窮大 – 體積應(yīng)變 ev 將接近或等于零 – 這被稱為 幾乎或完全不可壓縮 材料行為 ? 幾乎或完全不可壓縮材料存在數(shù)值上的困難，且呈現(xiàn)出過(guò)度剛化行為。 這種情況下剪切應(yīng)力接近于零，但是如 SXY 等高線圖中所示，發(fā)生了剪切鎖定。主要討論連續(xù) (實(shí)體) 單元。 ? 換句話說(shuō) , 完全積分意味著數(shù)值積分方法對(duì)未發(fā)生幾何扭曲單元的應(yīng)變能的所有分量是精確的。 – SOLID95 (KEYOPT(11)=0) 是高階完全積分傳統(tǒng)位移公式的例子。高級(jí)結(jié)構(gòu)非線性 培訓(xùn)手冊(cè) Advanced Struct