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不同单元及软件计算讨论

13已有 517 次阅读  2016-04-09 23:39

针对同一模型同一工况,描述如下:

筒体内径3000mm,厚度20mm,接管外径530mm,厚度8mm,外缘及内缘倒圆半径都为10mm,设计压力1.3Mpa,设计温度65℃,材质不锈钢。模型如图1。

                                   图1

用了不同的单元及软件计算有较大差异。以下结果是在接管同一位置选取内缘导圆弧线与外缘导圆弧线的中间节点线性化后的结果,如图2.

                                                         图2     

问题1:这些结果已做了网格无关性验证(见图3),其中apdl中solid185与soild186单元的计算结果只是将命令流中单元编号进行修改,为什么算出的应力结果却有着较大差异,最大应力点也有差异?见图4,5。

          图3  局部网格

                     图4 186单元计算结果

                         图5 185单元计算结果


问题2:若计算结果与低阶或是高阶单元的使用有关,为什么在workbench选择有中间节点或没中间节点的单元进行计算,结果是差不多的,而在经典中用185和186单元却有着较大差异?且msc与wb求解器计算结果最大应力也有一些差异?


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发表评论 评论 (9 个评论)

  • ptcboy 2016-04-23 08:20
    中solid185与soild186单不太懂ANSYS的单元,Abaqus里面倒是提到过,对于有应力集中的分析,单元的适应是不一样的。
  • sunzhigang 2016-04-24 12:54
    APDL里面主要是单元性质的影响,这个有文章做过比较
    APDL与WB的差异主要是网格划技术的差异
  • dreamer 2016-04-24 22:15
    ANSYS中185单元采用的是全积分单元技术,存在剪切自锁和体积自锁,在网格划分不够密的情况下,求出的应力可能会偏小;
    186单元采用的是缩减积分,在沿厚度方向至少要划分3层才能保证计算精度,一般计算的位移和应力较准确;
    而WB默认的就是186单元,我个人觉得应该和经典186计算的结果一致,二者计算理论是一样的。
  • wzhtwzht 2016-04-24 22:49
    dreamer: ANSYS中185单元采用的是全积分单元技术,存在剪切自锁和体积自锁,在网格划分不够密的情况下,求出的应力可能会偏小;
    186单元采用的是缩减积分,在沿厚度方向至少要划分3
    您说的很有道理,我试着把185单元K2改为应变增强后,计算结果与186单元的结果就类似了。此外185单元采用全积分时似乎不管网格密度如何均有剪切自锁现象,达不到186单元的精度。
  • wzhtwzht 2016-04-24 22:49
    ptcboy: 中solid185与soild186单不太懂ANSYS的单元,Abaqus里面倒是提到过,对于有应力集中的分析,单元的适应是不一样的。
    是这样的。低阶单元有剪切自锁现象
  • wzhtwzht 2016-04-24 22:51
    sunzhigang: APDL里面主要是单元性质的影响,这个有文章做过比较
    APDL与WB的差异主要是网格划技术的差异
    可能是低阶单元的剪切自锁现象引起
  • dreamer 2016-04-25 09:40
    wzhtwzht: 可能是低阶单元的剪切自锁现象引起
    你说的对,solid185单元全积分求解的应力值很小,网格划分再细也没有用,这可能是剪切自锁造成的。
  • sunzhigang 2016-04-26 08:31
    dreamer: 你说的对,solid185单元全积分求解的应力值很小,网格划分再细也没有用,这可能是剪切自锁造成的。
    可以把wb的低阶网格导入到APDL里面,看看单元设置
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