ANSYS中弹簧的设置
20combin14X
【最佳答案】
第一，如果建弹簧单元方便的问题： 你可以用一些命令流来建立，比如你知道具体位置时想得到node编号，可以用Nnum=node(x,y,z)，其中Nnum就是返回得到的(x,y,z)位置的node编号；如果知道该位置的关键点号k1，你想得到该位置的节点编号，可以用Nnum=node(kx(k1),ky(k1),kz(k1)) 得到了节点号后，用E,Nnum1,Nnum2建立连接单元，很方便。 这样做的好处，一是减小了重复操作的工作量；二是，如果手动加单元，万一mesh重做后，要重新去找点、手动建单元，很麻烦。 第二，如果想建三方向的连接属性，建议从同一点建3个不同方向的连接单元。 尽量用命令流操作（可以局部写命令流，然后输入到命令窗里），可以减小很多重复工作量，以及方便肉眼难以分辨的内部点选取。
【问题2】ansys中弹簧阻尼单元的设置
请教大家一个问题，在ansys中进行机床的静动态分析，机床的导轨和导轨滑块设置硬点之后，连接对应的硬点要建立弹簧阻尼单元。请问弹簧阻尼单元具体应该怎样建立呢，包括如何将硬点连接起来，如何设置弹簧阻尼单元的参数（参考下图）。谢谢大家
【最佳答案】
据我所知combin单元建模有两种方法，一种是连接两点成为一条线，然后赋予combin的属性；另一种也是较常用的一种，是把结构单元mesh完后，选择你要布置弹簧的两个点，直接连接做成element，命令流格式为： type,1 real,1 E,1,2 弹簧单元就建立完成了。 combin14很简单，包括弹簧和阻尼两个参数，你看一下help文档就很清楚了，参数要根据实际情况选取；combin40功能较强大，可用于更复杂非线性问题。
【弹簧命令流案例】连杆机构运动分析实例—曲柄滑块机构
[本例提示] 介绍了利用ANSYS对连杆机构进行运动学分析的方法、步骤和过程，并使用解析解对有限元分析结果进行了验证。着重介绍了曲柄滑块机构模型的创建以及约束的施加方法，介绍了三维铰链单元COMBIN7的使用方法。
PI=3.1415926
OMGA1=30&&
T=60/OMGA1
FI0=ASIN(E/(R+L))
BX=R*COS(FI0)
BY=-R*SIN(FI0)
CX=(R+L)*COS(FI0)
ET,1,COMBIN7
ET,2,BEAM4
MP,EX,1,2E11
MP,PRXY,1,0.3
MP,DENS,1,1E-14
R,1,1E9,1E3,1E3,0
R,2,4E-4,1...02,0.02
N,5,BX,BY,-1
ANTYPE,TRANS
DELTIM,T/70
OUTRES,ALL,ALL
CNVTOL,F,1,0.1
CNVTOL,M,1,0.1
D,ALL,ROTX
D,ALL,ROTY
D,1,ROTZ,2*PI
NSOL,2,4,U,X
DERIV,3,2,1
DERIV,4,3,1
PLVAR,4FINISH
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56Ansys单元库弹簧单元-2
单值或常数单元数据的系列号；Table14.2COMBIN14条目和系列号输；FORC；STRETCH；VELOCITY；DAMPINGFORCESMISCNMISCNM；COMBIN14假设与限制；?假如KEYOPT(2)为0,弹簧-阻尼器的长度；以下限制只适用于KEYOPT(2)大于0时.；?假如KEYOPT(2)大于0,单元只有1个自由；点I和J互换，
单值或常数单元数据的系列号Table14.2COMBIN14条目和系列号输出量名字FORCSTRETCHVELOCITYDAMPINGFORCESMISCNMISCNMISCNMISC和命令输入条目1123ECOMBIN14假设与限制???????假如KEYOPT(2)为0,弹簧-阻尼器的长度必须不是0，亦即，节点I和J不应该重合,因为节点位置决定了弹簧的方向.轴向弹簧刚度只作用沿其长度方向.扭转弹簧单元刚度就像扭转棒，作用于绕其长度方向单元只允许在弹簧中有单一应力.在热分析中，温度或压力自由度具有与位移相比拟的作用只有KEYOPT(2)=0选项支持应力刚化或大变形。并且，假如KEYOPT(3)=1(扭转)用于大变形，所有坐标将不能被更新。弹簧或阻尼特性可以分别用K或CV置0来去除假如CV2不是0，单元是非线性的，需要迭代(KEYOPT(1)=1).以下限制只适用于KEYOPT(2)大于0时.???假如KEYOPT(2)大于0,单元只有1个自由度.这个自由度由节点坐标系确定，两个节点相同。（参阅在节点坐标系中操作的单元).假如节点坐标系相对于彼此而旋转，同一自由度也许在不同的方向上（可能导致无法预测的结果）。然而，单元只是单方向作用的。节点I和J于是就可以在任意位置（最好同一）。对于非同一节点和KEYOPT(2)=1,2,或3,就没有扭转效果。就是说，如果节点偏离了作用线，弯矩平衡无法满足。单元的正向定义于节点J相对于I移动使弹簧拉升。假如在给定条件下，节点I和J互换，节点J相对于I的正向位移趋于压缩弹簧。COMBIN14产品限制使用下述产品，单元除了受制于前述限制外，还有下述限制.ANSYSProfessional（专业版）.StructuralAnalysis（结构分析）:????没有阻尼;CV1，CV2不能用.只允许应力刚化和大变形.KEYOPT(2)=7或8不允许.DAMP材料特性不能用.ANSYSProfessional（专业版）.ThermalAnalysis（热分析）:??KEYOPT(2)缺省为8.KEYOPT(3)不适用.PLANE13PIPE16文档建于:Wednesday,September:15:42-04:00COMBIN39－非线性弹簧单元单元描述：COMBIN39是一个具有非线性功能的单向单元，可对此单元输入广义的力－变形曲线。该单元可用于任何分析之中。在一维、二维和三维的应用中，本单元都有轴向或扭转功能。轴向选项（longitudinal）代表轴向拉压单元，每个节点具有3个自由度：沿节点坐标系X，Y，Z的平动，不考虑弯曲和扭转。扭转选项（torsional）代表纯扭单元，每个节点具有3个自由度：绕节点坐标轴X，Y，Z的转动，不考虑弯曲和轴向荷载。此单元仅当每个节点有两个或者三个自由度的时候，才可以具有大位移的功能。单元的详细特性请参考理论手册中的COMBIN39单元。本单元没有质量和热容量，这些性能可以利用其他适当的单元（如MASS21和MASS71）来加入。ANSYS还提供了具有阻尼和间隙的双线性力－变形单元（COMBIN40）。下面是本单元示意图。 图39-1
COMBIN39单元几何特性COMBIN39单元的输入数据单元的几何形状、节点位置和坐标系如图39-1（COMBIN39单元示意图）所示。此单元可由二个节点和一条广义荷载－变形曲线定义。在结构分析中，曲线上的各点（D1，F1等等）代表力－平动位移关系或者弯矩－转动位移关系；而在热分析中，这些点则表示热率－温度关系或者热流率－压力关系。进行轴对称分析时，应在整个360°范围内定义荷载。输入的荷载－变形曲线应当是从第三象限（压区）递增至第一象限（拉区）。两个相邻点之间的变形差值与输入的总变形的比值不应小至1E－7左右。输入的最后一个变形必须为正值。要避免出现近乎竖直的线段。超出所定义的荷载－变形曲线范围后，荷载－变形关系维持为超出前的最后一段曲线表达的关系，此时状态标志亦等于最后一段的段号。如果压区的曲线有显式的定义（即不是通过拉区的镜像所得），那么在（0,0）处和第一象限（拉区）内都必须至少定义一个点。若设置了关键字KEYOPT(2)＝1(不能承受压力)，则荷载－变形曲线不得延伸到第三象限内。值得注意的是，与接触单元相似，这种纯受拉的性能可能会导致计算时的收敛困难。可以参考“ANSYS结构分析指南”中的接触部分以及本手册中对接触单元的描述，其中可以找到克服这种收敛困难的指要。特别提示：使用“镜像”这一选项可使得用于定义曲线的点数（原有20个）实现翻番的效果。每段线的斜率可正可负，但是通过原点的那一段除外：它的斜率必须为正。在设置关键字KEYOPT(1)=1的情况下，最末端的那段线斜率不可为负。同时，在第二和第四象限内不能定义荷载－变形点，且其他各段线的斜率不得大于通过原点的那一段。关键字KEYOPT(1)是卸载方式选项，可以选择沿与加载相同的路径卸载，亦可按平行于原点处的线段的斜率卸载。后一种方式可用于模拟滞回效应。关键字KEYOPT(2)提供了几种性能不同的加载曲线，如图39-2（COMBIN39单元荷载－变形曲线）所示。当节点仅有一个自由度时，通过关键字KEYOPT(3)可选定自由度的类型：可以是一个方向的平动自由度、一个方向的转动自由度、一种压力或者一个温度。另外，此单元的节点亦可具有多种类型的自由度（通过设置关键字KEYOPT(4)&0）。此时单元的两个节点位置不可重合，因为加载的方向与两节点的连线方向间存在线性关系。选择轴向选项（KEYOPT(4)＝1或3）将会创建轴向拉压单元，其每个节点具有两个或三个平动自由度。不考虑弯曲和扭转。选择扭转选项（KEYOPT(4)＝2）则可创建纯扭单元，此时单元的每个节点仅具有三个转动自由度。不考虑弯曲和轴向荷载。施加荷载时，应力刚化功能可用，但是有扭转荷载时该功能不可用。当同时设置关键字KEYOPT(4)＝1或3并使用命令NLGEOM,ON时，此单元具有大位移的功能，且其每个节点仅有两个或者三个自由度。对于在加（卸）载通过荷载－变形曲线的斜率（切线斜率）变化过快的点时所产生的收敛困难，使用直线搜索法（LNSRCH,ON）常常会有所帮助。“COMBIN39单元输入一览”给出了此单元输入的总结。“单元一般特性”中的“单元输入”项则给出了所有单元输入的通用性描述。COMBIN39单元输入一览 节点节点自由度 I，J UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ, PRES, TEMP可通过KEYOPT(3) 选择设为一维单元可通过KEYOPT(4) 选择设为有限的二维或三维单元D1, F1, D2, F2, D3, F3,D4, F4,
..., D20, F20可参照（COMBIN39的实常数表）中的描述 实常数材料性质 DAMP（材料阻尼）表面荷载 不支持体荷载 不支持特殊用法： 非线性应力刚化大位移KEYOPT(1) 控制卸载路径0-沿与加载相同的路径卸载1-按平行于原点处的线段的斜率卸载KEYOPT(2) 控制单元受压时的性能0-按照所定义的受压曲线（无定义时则使用受拉部分的镜像）加压力荷载1-单元不能承受压力荷载2-初始加载时按照受拉曲线，屈曲后（出现零刚度或负刚度）才按照受压曲线加载KEYOPT(3) 控制一维单元时自由度的类型(设置有KEYOPT(4)时，它将覆盖KEYOPT(3))0,1-UX（沿X轴方向平动）2-UY（沿Y轴方向平动）3-UZ（沿Z轴方向平动）4-ROTX（绕X轴转动）5-ROTX（绕Y轴转动）6-ROTX（绕Z轴转动）7-PRES（压力）8-TEMP（温度）KEYOPT(4) 控制二维单元或者三维单元时自由度的类型0-三维轴向单元（UX，UY和UZ）1-三维纯扭单元（ROTX，ROTY和ROTZ）2-二维轴向单元。（UX，UY）此时单元必须位于X－Y平面内。KEYOPT(6) 控制单元输出0-基本单元输出1-还打印出荷载－位移曲线（仅在某问题进行第一次迭代时） 表39-1 COMBIN39单元实常数序号 名称1 D12 F13 D24 F25 D3, F3,…等等 描述 荷载－变形曲线上第一点的变形值 荷载－变形曲线上第一点的荷载值 荷载－变形曲线上第二点的变形值 荷载－变形曲线上第二点的荷载值 可继续输入曲线上最大可达20个点的变形和荷载值包含各类专业文献、专业论文、行业资料、应用写作文书、中学教育、生活休闲娱乐、各类资格考试、56Ansys单元库弹簧单元等内容。　
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高手来解答下小弟的combin14单元问题，谢谢
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Combin14弹簧阻尼单元
? ?? ? 为了区分结合面法向和切向上的刚度、阻尼，应在一对结合面接触点的X、Y、Z三个自由度上分别生成一个COMBIN14单元，则结合面上一对接触点需用三个COMBIN14单元分别模拟两个切向和一个法向的刚度和阻尼，选择立方体顶角4个节点处生成combin14单元。
? ?? ? 由于初学combin14单元，所以有许多不懂之处以及实际问题，下面以两立方体为例在其之间加combin14单元，我使用了两种方法来建立combin14单元，好像第一种有点问题，第二种方法的前三阶振形貌似有问题。
两种定义combin14单元方法：
1.分别定义XYZ方向的combin14单元以及对应的实常数。
2.对弹簧单元对应的两节点连线line。
3.对这条线分别在XYZ方向赋予线特性（type-real）—（3次操作）
问题1：是否3次操作只有第三次有效，前两次都被覆盖了？？
& & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & &
4.对这条线网格划分。
5.对下方立方体底面全约束
法向刚度值为4e6，法向阻尼值为2e3
切向刚度值为8e13，法向阻尼值为8
网格划分为solid45单元6级精度。
& & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & &
模态分析得到固有频率值：
& & & & & & & & & & & & & & & &
1到6阶模态振形：
& & & & & & & & & & & & & & & &
方法二．（感觉方法二比较正确）
1.分别定义XYZ方向的combin14单元以及对应的实常数。
2.Modeling—Create—Elements—Elem Attributes（type与real号设置）
? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???—Auto Numbered—Thru Nodes（连接两节点生成单元）
黄色标记的步骤操作3次，即在两节点间分别在XYZ方向生成combin14单元。.
3.对下方立方体底面全约束
法向刚度值为4e6，法向阻尼值为2e3
切向刚度值为8e13，法向阻尼值为8
网格划分为solid95单元6级精度。
模态分析得到固有频率值：
& & & & & & & & & & & & & & & &
问题2：第三阶与第四阶固频值相差太大；以及前三阶振形貌似有问题，其底部立方体没变形……；combin14单元生成以后还需要对其两端节点或这个单元进行耦合或其它操作吗？？
1到6阶模态振形：
& & & & & & & & & & & & & & & &
问题3：此练习例子中两立方体间留有间隙，如果不留间隙该如何选择对应的两个节点，手动还是用命令操作？
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既然貌似都有问题，为什么不试一试MPC
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引用第1楼kevin11-06-14 15:59发表的&&:
既然貌似都有问题，为什么不试一试MPC那么MPC如何运用呢？是把接触面节点耦合吗？
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mpc就是多点接触，貌似可以先按接触的方法建立，然后其中一个选项设置为mpc就可以了
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