【正文】 9 9 9 1 . 0 4 2 1 . 0 0 5 0 . 9 9 9P a r a l l e l o g r a m ( 3 0 176。位移梯度張量用附加的 ?增強(qiáng)’ 項(xiàng)修正 , 因此得名 “增強(qiáng)應(yīng)變 ”。 Advanced Structural Nonlinearities Training Manual September 30, 2001 Inventory 001491 TOC33 單元技術(shù) ... 沙漏模式 ? 除了沙漏剛度，用戶還有其它方法防止沙漏 : – 不要施加點(diǎn)載荷或單點(diǎn)約束，因?yàn)檫@些能激發(fā)沙漏模式 – 細(xì)化網(wǎng)格通常有利于防止沙漏模式傳播 – 改為其它單元公式防止沙漏 右圖為角點(diǎn)施加點(diǎn)載荷的低階 URI 單元。 – 缺省時 PLANE182 和 SOLID185 用 BBar 法 (KEYOPT(1)=0)。 – 混合 UP 技術(shù)獨(dú)立于其它技術(shù) , 所以可以和 BBar, 增強(qiáng)應(yīng)變或 URI聯(lián)合 使用。 – 對平面應(yīng)力問題不會發(fā)生體積鎖定，因?yàn)槠矫嫱鈶?yīng)變用于滿足體積不可壓縮條件。 ? 本章重點(diǎn)討論用不同單元公式解決這兩個問題的方法。 – SOLID45 (KEYOPT(1)=1) 和 PLANE42 (KEYOPT(2)=1) 是低階完全積分的傳統(tǒng)位移公式的例子。 – SOLID95 (KEYOPT(11)=0) 是高階完全積分傳統(tǒng)位移公式的例子。主要討論連續(xù) (實(shí)體) 單元。 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)出過度剛化行為。 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。 能用于各種本構(gòu)模型。沙漏模式在網(wǎng)格中明顯地傳播。 – 出現(xiàn)剪切或體積鎖定時增強(qiáng)應(yīng)變單元有用 （ 如彎曲占優(yōu)勢的問題或幾乎不可壓縮材料行為）。 ) 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。 ? ANSYS 中有三個不同的混合 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，對體積鎖定 , 泊松比接近或等于 : ? 由于泊松比接近 , 體積模量無窮大，體積應(yīng)變接近零。 后面將提供深入理解該單元技術(shù)的知識。這是因?yàn)殪o水壓力 (內(nèi)部自由度 ) 獨(dú)立于變形。 Advanced Structural Nonlinearities Training Manual September 30, 2001 Inventory 001491 TOC64 單元技術(shù) ... 實(shí)體單元推薦 – 對高階單元 , 缺省時采用 URI。 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 。 – 低階單元選擇 的一些指南如下 : 1 8 x E l e m e nt Fo r m ul a t i onP r os C on s W he n t o U s eB B a r E f f i c i e n t f o r n e a r l y i n c o m p r e s s i b l e , b u l k d e f o r m a t i o n p r o b l e m sM a y b e s u s c e p t i b l e t o s h e a r l o c k i n gB B a r w i t h M i x e d U PE f f i c i e n t f o r f u l l y i n c o m p r e s s i b l e , b u 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 PLANE42, SOLID45 在非退化形式中缺省 )。 沒有這個條件，就不能計算靜水壓力 – 即沒有唯一解。 式中 V 為單元體積。 體積應(yīng)變中任何小的誤差在靜水壓力 (和應(yīng)力 )中