关于ANSYS和Workbench大变形(ON/OFF)问题探讨。

   在碰到几何非线性问题时,有一个问题就是,是否打开大变形开关,在几乎所有关于ANSYS书籍中自带的案例和一些论文当中,很自然的都把大变形开关给打开了,然而个人觉得很多都不是大变形问题,如果打开大变形,很可能导致不收敛,结果不正确。所以有必要搞清楚这个大变形问题。

   1、什么是小应变小变形、小应变大变形、大应变小变形、大应变大变形?怎么去判断?位移变量多大才算是大变形?

   2、如果不是大变形,打开了这个大变形开关,会产生什么影响对结果?

   3、案例和论文中那些问题是不是都属于大变形问题?工程上怎么认定这个大小?

   诸如此类的问题随之就来了。。。


从网页上找来一些资料,经供参考:


  大变形属几何非线性,是需要不断秩代才能算出来的,每一次秩代,都会根据结构新的几何位置坐标形成新的刚度矩阵,因些,求解起来比较慢。而小变形,由于变形很小,就忽略结构在受力过程中的变形对结构刚度矩阵的影响,因此只计算一次刚度矩阵。甚于什么时候变大变形,什么时候选小变形,得根据结构真实的受力情况而定。如果结构的变形量与结构的几何尺寸相比非常小那就可以用小变形,反之,则应该用大变形。

http://zhidao.baidu.com/link?url=-6A-BUoNldUrUejjKnwMOgt4CdZo0PoTN4x0FoWcByJz0K4HXUMi-RzrX2lPdlJsNeK6oPhDNTdwITDbjYJha_


    关闭大变形时根据模型初始尺寸构造刚度矩阵,然后进行求解计算;而打开大变形后,在迭代计算时,根据前一子步的模型尺寸构造刚度矩阵,然后进行求解计算。对于静力分析而言,若是线性问题,仅需计算一次就可以了,此时开关大变形没有区别。当计算非线性问题时,开关大变形的结果是不一样的,因打开大变形可以看做逐渐更新刚度矩阵,所以更接近真实情况。具体选择开还是关,应该视具体问题具体考虑。
  
ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析(FEA)软件,是世界范围内增长最快的计算机辅助工程(CAE)软件,能与多数计算机辅助设计(CAD,computer Aided design)软件接口,实现数据的共享和交换,如Creo, NASTRAN, Alogor, I-DEAS, AutoCAD等。是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。在核工业、铁道、石油化工航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、日用家电等领域有着广泛的应用。ANSYS功能强大,操作简单方便,现在已成为国际最流行的有限元分析软件,在历年的FEA评比中都名列第一。目前,中国100多所理工院校采用ANSYS软件进行有限元分析或者作为标准教学软件。
http://zhidao.baidu.com/link?url=WfK1Zkh_qvjpSLYLi7DRET87xVCwgbiUqfZ3qq4qcsA2jMWihcYW_JbSTUSPz9YJFdovA3zsa3J3Gp-SUNISissiccdqnkk8nWeptXDJ6Mu

   关闭大变形时根据模型初始尺寸构造刚度矩阵,然后进行求解计算;而打开大变形后,在迭代计算时,根据前一子步的模型尺寸构造刚度矩阵,然后进行求解计算。
对于静力分析而言,若是线性问题,仅需计算一次就可以了,此时开关大变形没有区别。
当计算非线性问题时,开关大变形的结果是不一样的,因打开大变形可以看做逐渐更新刚度矩阵,所以更接近真实情况。具体选择开还是关,应该视具体问题具体考虑。
http://zhidao.baidu.com/link?url=W1gIts8QdB7yylaNpqBd1t68KQrvOG-XP5WVE_IJwVpHElkL9cvxoMxw2csFGpvIJMBhqHtqB1lNAIwKOciUjoK8fliXRvCl8iC-mr5806K

ANSYS变形单位问题:
http://zhidao.baidu.com/question/1238663181680936699.html?qbl=relate_question_4&word=ANSYS%B4%F3%B1%E4%D0%CE

多大的变形属于大变形:
   这个问题真的是一个仁者见仁,智者见智的问题,我在Marco Amabili的Nonlinear Vibrations and Stability of Shells and Plates的159面的最后一段,关于壳体考虑应变和位移关系的非线性效应,而流体仍然不考虑非线性的假设中,Marco Amabili说如果壳体的横向变心w达到壳体厚度的量级,那就需要考虑几何非线性了,Donnell或者Sanders-Koiter理论都可以,当然还有很多这方面的假设。平时如果用ABAQUS计算壳体在荷载作用的下的变形,开了大变形和不开,区别是异常大滴,ABAQUS的壳体变形好像也是基于Sanders-Koiter理论,所以对于薄壁结构,就现有的趋势来说,考虑一点几何非线性才是发Paper的王道,以上是自己的见解,呵呵。
   考虑到板壳问题,根据铁摩辛柯的经典书籍,若板的挠度大于板厚度的1/5,则可视为大变形;
对于开孔板,需要特殊处理!  
   个人认为所谓的大变形是相对的  对于不同的材料特性,不同的形状以及不同的承载环境都有所不同  不能一概而论。含裂纹,缺陷等的材料,可能很小的变形都会使其破坏,对这些材料来说就可能不存在大变形----即很小的变形对其已经是所谓的大变形。
   http://www.soudoc.com/bbs/viewthread.php?tid=9012471
   
   大变形不收敛的解决方法:
   http://bbs.co188.com/thread-1563739-1-1.html

ANSYS中打开大变形命令:在输入框,输入下面的命令流,就OK了!
/SOLU                                                                                                    
NLGEOM,ON                   !大变形







  

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