ANSYS 子结构.doc

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ANSYS高级分析技术指南 子结构
第四章 子结构
什么是子结构？
子结构就是将一组单元用矩阵凝聚为一个单元的过程。这个单一的矩阵单元称为超单元。在ANSYS分析中，超单元可以象其他单元类型一样使用。唯一的区别就是必须先进行结构生成分析以生成超单元。子结构可以在ANSYS/Mutiphysics，ANSYS/Mechanical和ANSYS/Structural中使用。
使用子结构主要是为了节省机时，并且允许在比较有限的计算机设备资源的基础上求解超大规模的问题。


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图4-2示出了整个子结构分析的数据流向和所用的文件。三个步骤的详细解释见以后的叙述。
图4-2 典型子结构分析中的数据流向
生成部分：生成超单元
本部分主要有两步：
1． 建立模型。
2． 施加边界条件，生成超单元矩阵。
第一步：建立模型
在这一步中，指定文件名和分析名称，用PREP7定义单元类型，单元实参，材料特性和模型几何结构。这些任务在ANSYS绝大多数分析中都是通用的，在ANSYS Basic Analysis Procedures Guide有所叙述。在生成部分，需要记住以下几点：
文件名——在子结构分析中很有用处。


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缺省的文件名是FILE（或file）或在进入ANSYS 后定义的任意文件名。
单元类型——ANSYS提供的绝大多数单元都可以用来生成超单元。唯一的限制是单元必须是线性的。如果生成超单元时有双线性单元的话，ANSYS将自动作为线性单元处理。
注意：在直接耦合中带载荷向量的耦合单元是不能做子结构分析的。可以用同种形状的单元来替代。细节参看ANSYS Coupled-Field Analysis Guide。
材料特性——定义所有必须的材料特性。例如，如果生成质量矩阵，就必须定义密度或其他形式的质量；如果要生成热传导矩阵，就要定义比热。同样，超单元是线性的，非线性材料将被忽略。