COMBIN40单元描述
<br>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,
<p>COMBIN14, MATRIX27, COMBIN37, COMBIN39, and CONTAC52。
<p>图40.1 COMBIN40几何模型
<p><BR>COMBIN40输入数据
<p>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)
<p>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。
<p>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。
<p>“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。
<p>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。
<p>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)。
<p>"COMBIN40 Input Summary".给出了单元输入概要。Element Input.给出了单元输入概述。
<p> <BR>COMBIN40 Input Summary<BR>节点:I, J
<p>自由度:UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ, PRES, or TEMP (depending on KEYOPT(3) below)
<p>实常数:实常数的单位取决于KEYOPT(3)的设置
<p>K1-弹簧常量
<p>C-阻尼系数
<p>M-质量
<p>GAP-间隙大小
<p>FSLIDE-界限滑移力
<p>K2-弹簧实常数(等同滑动)
<p>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
<p>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。
<p>材料性质:阻尼
<p>表面荷载:没有
<p>体荷载:没有
<p>特殊性质:非线性(除非GAP和FSLDE等于零)
<p> 自适应下降
<p>KEYOPT(1):
<p>间隙性能:0-标准间隙能力
<p> 1-在初始接触厚(锁住)间隙保持闭合
<p>KEYOPT(3):
<p>单元自由度:0,1-UX(节点沿X轴的位移)
<p> 2-UY(节点沿Y轴的位移)
<p> 3-UZ(节点沿Z轴的位移)
<p> 4-ROTX(节点绕X轴的转角)
<p>5-ROTY(节点绕Y轴的转角)
<p>6-ROTZ(节点绕Z轴的转角)
<p>7-PRES
<p>8-TEMP
<p>KEYOPT(4):
<p>单元输出:0-产生单元所有状态的输出
<p> 1-假如GAP打(STAT=3)抑制单元输出
<p>KEYOPT(6):
<p> 质量位置:0-质量在节点I
<p> 1-质量等量的分布于节点I,J之间
<p> 2-质量在节点J
<p>COMBIN40 Output Data
<p>单元的解答输出有一下两种形式:
<p>1. 自由度结果包括在节点综合解答中
<p>2. 附加单元输出如Figure 40.2: "COMBIN40 Behavior"所示
<p>几个项目的演示如Figure 40.2: "COMBIN40 Behavior".所示。
<p>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。
<p>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。
<p><BR>单元结果输出定义表格用如下符号:
<p>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。
<p>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。
<p>Table 40.1 COMBIN40 Element Output Definitions
<p>Name<BR> Definition<BR> O<BR> R<BR> <BR>EL<BR> Element Number<BR> Y<BR> Y<BR> <BR>NODES<BR> Nodes - I, J<BR> Y<BR> Y<BR> <BR>XC, YC, ZC<BR> Location where results are reported<BR> Y<BR> 2<BR> <BR>SLIDE<BR> Amount of sliding<BR> Y<BR> Y<BR> <BR>F1<BR> Force in spring 1<BR> Y<BR> Y<BR> <BR>STR1<BR> Relative displacement of spring 1<BR> Y<BR> Y<BR> <BR>STAT<BR> Element status<BR> 1<BR> 1<BR> <BR>OLDST<BR> STAT value of the previous time step<BR> 1<BR> 1<BR> <BR>UI<BR> Displacement of node I<BR> Y<BR> Y<BR> <BR>UJ<BR> Displacement of node J<BR> Y<BR> Y<BR> <BR>F2<BR> Force in spring 2<BR> Y<BR> Y<BR> <BR>STR2<BR> Relative displacement of spring 2<BR> Y<BR> Y<BR>
<p>1. 假如STAT的值是:
<p>1-间隙闭合(没有滑动)
<p>2-滑动的右方(节点J滑向I节点的右边)
<p>-2-滑动的左方(节点J滑向I节点的左方)
<p>3-间隙打开
<p>2. 仅仅在质心可以用*GET获得的项目
<p>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:
<p>名称:输出数量在Table 40.1: "COMBIN40 Element Output Definitions"
<p>中定义。
<p>项目:为ETABLE命令预定义项目标签
<p>E:对于单值或者常值单元数据的顺序号
<p>Table 40.2 COMBIN40 Item and Sequence Numbers
<p>Output Quantity Name<BR> ETABLE and ESOL Command Input<BR> <BR>Item<BR> E<BR> <BR>F1<BR> SMISC<BR> 1<BR> <BR>F2<BR> SMISC<BR> 2<BR> <BR>STAT<BR> NMISC<BR> 1<BR> <BR>OLDST<BR> NMISC<BR> 2<BR> <BR>STR1<BR> NMISC<BR> 3<BR> <BR>STR2<BR> NMISC<BR> 4<BR> <BR>UI<BR> NMISC<BR> 5<BR> <BR>UJ<BR> NMISC<BR> 6<BR> <BR>SLIDE<BR> NMISC<BR> 7<BR> |