《ansys工程应用教程——机械篇》
讲了单元生死应用。
单元生死应用实例（命令行格式）
问题描述 等截面杆两端固定，承受均匀的温度载荷时将其中间1/3段移去。过程是将其应变自由化并移去均匀温度。分析其热应力和应变情况。
prep7
title, element birth/death in a fixed bar with thermal loading
et,1,link1 !二维杆单元
mp,ex,1,30e6 !材料特性
mp,alpx,1,.00005
mp,ex,2,30e6
mp,alpx,2,.00005 !重新‘出生’单元的特性
mp,reft,2,100 !单元出生的参考温度
r,1,1.0
n,1n,4,10
fill e,1,2
egen,3,1,-1 !生成三个单元
finish
solu antype,static
d,1,all,,,4,3 !固定杆的两端
tref,0 !参考温度0度
tunif,100 !均匀温度载荷
nropt,full
outpr,basic,all
solve
ekill,2 !‘杀死’中间的单元
solve
ealive,2 !重新激活中间单元
mpchg,2,2 !将材料特性改为2以生成自由应变单元
solve
tunif,0 !删除温度载荷
solve材料特性和几何模型参数。
单元生死是如何工作的？
要激活“单元死”的效果，ansys程序并不是将“杀死”的单元从模型中删除，而是将其刚度（或传导，或其他分析特性）矩阵乘以一个很小的因子[estif]。因子缺省值为1.0e-6，可以赋为其他数值。
死单元的单元载荷将为0，从而不对载荷向量生效（但仍然在单元载荷的列表**现）。同样，死单元的质量，阻尼，比热和其他类似效果也设为0值。 死单元的质量和能量将不包括在模型求解结果中。
单元的应变在“杀死”的同时也将设为0。
与上面的过程相似，如果单元“出生”，并不是将其加到模型中，而是重新激活它们。用户必须在prep7 中生成所有单元，包括后面要被激活的单元。在求解器中不能生成新的单元。
要“加入”一个单元，先杀死它，然后在合适的载荷步中重新激活它。
当一个单元被重新激活时，其刚度，质量，单元载荷等将恢复其原始的数值。重新激活的单元没有应变记录（也无热量存储等）。但是，初应变以实参形式输入（如link1 单元）的不为单元生死选项所影响。
而且，除非是打开了大变形选项[nlgeom,on],一些单元类型将以它们以前的几何特性恢复（大变形效果有时用来得到合理的结果）。单元在被激活后第一个求解过程中同样可以有热应变（等于a*(t-tref)）,如果其承受热量体载荷。
上面的例子就是ansys帮助里提供的例子吧？另外有人做焊接过程利用“单元生死”的吗？
我也分享一个焊接用生死单元的例子吧：
下面的命令流进行的是一个简单的二维焊接分析， 利用ansys单元生死和热-结构耦合分析功能进
行焊接过程**， 计算焊接过程中的温度分布和应力分布以及冷却后的焊缝残余应力。
title,weld analysis by "element birth and death"
prep7unit,si ! 采用国际单位制。
et,1,13,4 ! 13号二维耦合单元， 同时具有温度和位移自由度。
et,2,13,4
1号材料是钢。
2号材料是铝。
3号材料是铜。
铝是本次分析中的焊料， 它将钢结构部分和铜结构部分焊接起来。
下面是在几个温度点下， 各材料的弹性模量。
mptemp,1,20,500,1000,1500,2000
mpdata,ex,1,1,1.93e11,1.50e11,0.70e11,0.10e11,0.01e11
mpdata,ex,2,1,1.02e11,0.50e11,0.08e11,0.001e11,0.0001e11
mpdata,ex,3,1,1.17e11,0.90e11,0.30e11,0.05e11,0.005e11
假设各材料都是双线性随动硬化弹塑性本构关系。
下面是各材料在各温度点下的屈服应力和屈服后的弹性模量。
tb,bkin,1,5
tbtemp,20,1
tbdata,1,1200e6,0.193e11
tbtemp,500,2
tbdata,1, 933e6,0.150e11
tbtemp,1000,3
tbdata,1, 435e6,0.070e11
tbtemp,1500,4
tbdata,1, 70e6,0.010e11
tbtemp,2000,5
tbdata,1, 7e6,0.001e11
tb,bkin,2,5
tbtemp,20,1
tbdata,1,800e6,0.102e11
tbtemp,500,2
tbdata,1,400e6,0.050e11
tbtemp,1000,3
tbdata,1, 70e6,0.008e11
tbtemp,1500,4
tbdata,1, 1e6,0.0001e11
tbtemp,2000,5
tbdata,1,0.1e6,0.00001e11
tb,bkin,3,5
tbtemp,20,1
tbdata,1,900e6,0.117e11
tbtemp,500,2
tbdata,1,700e6,0.090e11
tbtemp,1000,3
tbdata,1,230e6,0.030e11
tbtemp,1500,4
tbdata,1, 40e6,0.005e11
tbtemp,2000,5
tbdata,1, 4e6,0.0005e11
材料密度(假设为常值)
mp,dens,1,8030
mp,dens,2,4850
mp,dens,3,8900
热膨胀系数(假设为常值)
mp,alpx,1,1.78e-5
mp,alpx,2,9.36e-6
mp,alpx,3,1.66e-5
泊松比(假设为常值)
mp,nuxy,1,0.29
mp,nuxy,2,0.30
mp,nuxy,3,0.30
热传导系数(假设为常值)
mp,kxx,1,16.3
mp,kxx,2,7.44
mp,kxx,3,393
比热(假设为常值)
mp,c,1,502
mp,c,2,544
mp,c,3,385
热膨胀系数(假设为常值)
由于该13号单元还有磁自由度， 此处假设一磁特性， 但并不影响我们所关心的结果。
mp,murx,1,1
mp,murx,2,1
mp,murx,3,1
假设焊料(铝)焊上去后的初始温度是1500℃
mp,reft,1,20
mp,reft,2,1500
mp,reft,3,20
下面建立几何模型。
csys,0
k,1,0,0,0
k,2,0.5,0,0
k,3,1,0,0
k,4,0,0.3,0
k,5,0.35,0.3,0
k,6,0.65,0.3,0
k,7,1,0.3,0
a,1,2,5,4
a,2,6,5
a,2,3,7,6
划分单元。
esize,0.025
type,2
mat,2amesh,2
esize,0.05
type,1
mat,1amesh,1
mat,3amesh,3
eplotsolu
antype,4 ! 瞬态分析。
trnopt,full
在模型的左边界加位移约束。
nsel,all
get,minx,node,,mnloc,x
nsel,s,loc,x,minx
d,all,ux,0
get,miny,node,,mnloc,y
nsel,r,loc,y,miny
d,all,uy,0
假设在模型的左右边界处温度始终保持在20℃, 其它边界条件如对流、辐射等都可。
施加，此处因只是示意而已，故只施加恒温边界条件。
nsel,all
get,minx,node,,mnloc,x
nsel,s,loc,x,minx
d,all,temp,20
nsel,all
get,maxx,node,,mxloc,x
nsel,s,loc,x,maxx
d,all,temp,20
由于第二个面是焊料所在区域，因此，首先将该区域的单元"死"掉。
nna=2esel,all
get,emax,elem,,num,max
asel,s,area,,nna
eslaget,nse,elem,,count
dim,ne,,nse
dim,nex,,nse
dim,ney,,nse
dim,neorder,,nse
mine=0
下面的do循环用于将焊料区的单元按其形心y坐标排序，以便后面。
模拟焊料由下向上逐步"生长"的过程。
do,i1,1,nse
esel,u,elem,,mine
get,nse1,elem,,count
ii=0do,i,1,emax
if,esel(i),eq,1,then
ii=ii+1
ne(ii)=i
endifenddo
do,i,1,nse1
get,ney(i),elem,ne(i),cent,y
get,nex(i),elem,ne(i),cent,x
enddominy=1e20
minx=1e20
do,i,1,nse1
if,ney(i),lt,miny,then
miny=ney(i)
minx=nex(i)
mine=ne(i)
elseif,ney(i),eq,miny,then
if,nex(i),lt,minx,then
miny=ney(i)
minx=nex(i)
mine=ne(i)
endifendif
endifenddo
neorder(i1)=mine
enddomax_tem=1500 ! 按照前面假设，焊料的初始温度为1500℃
dt1=1e-3 ! 用于建立初始条件的一个很小的时间段。
dt=5 ! 焊接一个单元所需的时间。
t=0 ! 起始时间。
esel,all
eplotauto,1
replot
do,i,1,nse
ekill,neorder(i)
esel,s,live
eplotenddo
allsel,all
outres,all,all
ic,all,temp,20
kbc,1timint,0,struct
timint,1,therm
timint,0,mag
tintp,0.005,,,1,0.5,0.2
nsub1=2
nsub2=40
do,i,1,nse
ealive,neorder(i)
esel,s,live
eplotesel,all
下面的求解用于建立温度的初始条件。
t=t+dt1
time,t
nsubst,1
do,j,1,4
d,nelem(neorder(i),j),temp,max_tem
enddosolve
下面的求解用于保证初始的升温速度为零。
t=t+dt1
time,t
solve 下面的步骤用于求解温度分布。
do,j,1,4
ddele,nelem(neorder(i),j),temp
enddot=t+dt-2*dt1
time,t
nsubst,nsub1
solveenddo
t=t+50000
time,t
nsubst,nsub2
solvefinish
post1 下面的一系列命令用于生成应力的动画文件。
seg,dele
cont,1,15,0,1200e6/16,1200e6
dscale,1,1.0
**prin,0,0
**res,1
seg,multi,stress,0.1
esel,all
do,i,1,nse
esel,u,elem,,neorder(i)
enddodo,i,1,nse
esel,a,elem,,neorder(i)
set,(i-1)*3+1,1
plnsol,s,eqv
do,j,1,nsub1
set,(i-1)*3+3,j
plnsol,s,eqv
enddoenddo
do,i,1,nsub2
set,(nse-1)*3+4,i
plnsol,s,eqv
enddoseg,off,stress,0.1
anfile,s**e,stress,**i
下面的一系列命令用于生成温度的动画文件。
seg,dele
cont,1,15,0,1500/16,1500
dscale,1,1.0
**prin,0,0
**res,1
seg,multi,temp,0.1
esel,all
do,i,1,nse
esel,u,elem,,neorder(i)
enddodo,i,1,nse
esel,a,elem,,neorder(i)
set,(i-1)*3+1,1
plnsol,temp
do,j,1,nsub1
set,(i-1)*3+3,j
plnsol,temp
enddoenddo
do,i,1,nsub2
set,(nse-1)*3+4,i
plnsol,temp
enddoseg,off,temp,0.1
anfile,s**e,temp,**i
finish
请教单元生死应用：在做单元生死时如何考虑应力释放。
请教单元生死应用的各位高手：
在做单元生死时如何考虑应力释放问题？如在分析过程中，当杀死单元后，需在新生成的边界上分阶段考虑应力释放(如计算开挖)，请问各位有何良方妙计
ansyssimulation
zongqb:当杀死单元后，你的模型已经发生变化。重新计算，结构会有一个新的应力分布。应该不会有应力释放问题。欢迎讨论。
管理员大人，吾想问问你知不知道从。ful结果文件中提取单纲、总纲以及质量阵的fortran源程序在哪一个网页上？
盼回复！吾实在是找不到了。
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