ansys单元刚度矩阵
有限元法与ANSYS技术-刚度矩阵

k
e
BiT BjT
D
Bi
Bj
Bm
t
kii k ji
kij k jj
kim k jm
(3-35)
BmT
kmi kmj kmm
其中 krs Br T DBs t
Et
4 1 2
bcrbrbss1122cbrrccss
br cs
1
2
cr bs
cr cs
1
2
brb s
Kij
Kim
Kin
K
K j1
K ji
K jj
K jm
K jn
考虑到[k]扩充以后,除了对应的i, j, m 双行和双列 上的九个子矩阵之外,其余元素均为零,故(3-33)式
中的单元位移列阵{}e2n×1 便可用整体的位移列阵 {}2n×1 来替代。这样,(3-33)式可改写为
k
Re
2n2n
2n1
2n1
把上式对N个单元进行求和叠加,得
N e1
e
ui
vi
u j
v j
um
T
vm
且假设单元内各点的虚位移为{f *},并具有与真实位移 相同的位移模式。
故有
f N e
(c)
参照(3-13)式,单元内的虚应变{ *}为
B e
(d)
于是,作用在单元体上的外力在虚位移上所做的功可写
为
({ }e )T Re
(f)
而单元内的应力在虚应变上所做的功为
码的排序一致。各单元的节点力列阵经过这样的扩充之
后就可以进行相加,把全部单元的节点力列阵叠加在一
起,便可得到 (l)式所表示的弹性体的载荷列阵,即
ansys提出刚度和质量矩阵

一、连续钢梁的刚度和质最矩阵弹性模量:EX=2.0x 10n Pa 泊松比:PRXY=0.3 密度:DENS=7811Kg/m3 截面特性如右图。
AN SYS命令流:/FILNAM.BEAM MASS AND KNIFF ANALYSIS/TITLE, BEAM MASS AND KNIFF ANALYSIS/PREP7EI1BEAM3MBEX470E11MRNUXYX0.3MRDENS 丄7800SECTYPE,1,BEAM」,,3SECO 阡SET.CENTSECDATAO150・:15,030・02O02,0・(HO0O0 K10O0K210O0一、框架的刚度和质呈:矩阵的提取模型采用右图的集中质屋模型,Ml=2762Kg ,M2=2760Kg, M3=2300Kg,层间刚度分别为:248500、192100. 152200命令流如下:finish/clear/prep7 et4z combinl4keyopt,1,2,1 !—维弹簧单元(Ux平动)et2mass21 keyopt,2,3/2 !3・D mass没有转动惯最0,1041-1)*3,0 *enddo!质最常数r z2,2762r,3,276054,2300type,2*do,i,2,4,lrealje,i*enddo!层间刚度^12,248500G1*******G14J52200 type」•doj,134 realjl+i eJJ+1 *enddo 哟束nselsnode,24JL d,all,uz,0d,all,uy,0 allsel d,l,all,0 /solu antype z7 seoptsubmatB m,all z all solve selistsubmat.B使用该命令流町以得到结构的刚度矩阵和质最矩阵结果: 刚度矩阵:440600. 00 -192100. 000. 0000000 质量矩阵:2762. 00000. 00000000. 0000000•192100.00344300. 00-152200.000. 0000000-152200. 00152200. 000.00000002760. 00000.00000000.00000000.00000002300. 0000imIT12mik-ki附件1:(运行ANSYS命令的输出结果,最后面是刚度和质最矩阵)PRINT CONTENTS OF SUPERELEMENT submatPRINT OPTION = 3HEADER =8 3 2 3 34 0 4 3 01 1 0 0 10 0 1 12 11550 1101 166 103 submat 1078 0922 928 946 953 976982 1027 1072 0 934940 106004406 0 0 30 0419 0 0 0 00 0 0 0HEADER SUMMARY:NUMBER OF ROWS = 3NUMBER OF MATRICES = 2NUMBER OF EDGE PLOT LINES = 3NUMBER OF DEGREES OF FREEDOM PER NODE = 3NUMBER OE DEGREE OF FREEDOM INDICES = 4NUMBER OF NODES = 3NUMBER OF LOAD VECTORS = 1NUMBER OE TRANSFORMATIONS = 0BASE FILE NAME二submatMAXIMUM STIFFNESS二0. 44060E+06DEGREES OF FREEDOM PER NODE =DEGREES OF FREEDOM PER NODE LABELS =UX UY UZDEGREES OF FREEDOM AS GENERATED =4 7 10REORDERED DOF POSITIONSORIGINAL DOF ORDER =DEGREE OF FREEDOM INDICES =1 2 3 4 TITLE =NODES =23 4NODE X Y THXZ2 0. 0000 3. 0000 0. 00003 0. 0000 6. 0000 0. 00004 0. 0000 9. 0000 0. 0000EDGE PLOT DATA 二EDGE XI Y1Z21 0. 0000 0. 0000 0. 00002 0. 0000 3. 0000 0. 00003 0. 0000 6. 0000 0. 0000GLOBAL DOF SET 二33 65 97GLOBAL DOF SET NODES, LABELS2 UX3 UX4 7 10MASS INFORMATION:Z THXY THYZ 0. 0000 0. 0000 0. 0000 0. 0000 0. 0000 0. 0000 0. 0000 0. 0000 0. 0000Z1 X2 Y20. 0000 0. 0000 3. 0000 0. 0000 0. 0000 6. 0000 0. 0000 0. 0000 9. 00004 UXTOTAL MASS = 7822.0CENTROID (X,Y,Z) = 0. 0000 5. 8228 MOMENT OE INTERTIA ABOUT ORIGIN:IXX = 0.31052E+06 IYY = 0. 0000IXY = 0.0000 IYZ = 0.0000 0. 00001ZZ = 0.31052E+06 IZX = 0. 0000RON 1 MATRIX440600. 00 -192100. 00 0. 0000000ROW 1 MATRIX 22762. 0000 0. 0000000 0. 0000000ROW 2 MATRIX 1-192100. 00 344300. 00 -152200. 00ROW 2 MATRIX 20. 0000000 2760. 0000 0. 0000000ROW 3 MATRIX 10. 0000000 -152200. 00 152200. 00ROW 3 MATRIX 20. 0000000 0. 0000000 2300. 0000LOAD VECTOR 10. 0000000 0. 0000000 0. 0000000。
ansys提出刚度和质量矩阵

2762.0000 0.0000000 0.0000000
附件 1:(运行 ANSYS 命令的输出结果,最后面是刚度和质量矩阵) PRINT CONTENTS OF SUPERELEMENT submat PRINT OPTION = 3 HEADER = 8 4 1 0 0 at 922 982 940 0 419 0 3 0 1 0 1101 1078 928 1027 106004406 0 0 2 4 0 1 166 0 946 1072 0 0 0 3 3 0 12 103 953 0 0 0 0 3 0 1 1155 subm 976 934 3 0 0
一、连续钢梁的刚度和质量矩阵 弹性模量:EX=2.0× 1011 Pa 泊松比:PRXY=0.3 密度:DENS=7811Kg/m3 截面特性如右图。 ANSYS 命令流: /FILNAM,BEAM MASS AND KNIFF ANALYSIS /TITLE, BEAM MASS AND KNIFF ANALYSIS /PREP7 ET,1,BEAM3 MP,EX,1,2.0E11 MP,NUXY,1,0.3 MP,DENS,1,7800 SECTYPE,1,BEAM,I,,3 SECOFFSET,CENT SECDATA,0.15,0.15,0.3,0.02,0.02,0.01,0,0,0,0 K,1,0,0,0 K,2,10,0,0
GLOBAL DOF SET = 33 65 97 GLOBAL DOF SET NODES, LABELS = 2 UX 3 UX MASS INFORMATION: TOTAL MASS = 7822.0 CENTROID (X,Y,Z) = 0.0000 5.8228 MOMENT OF INTERTIA ABOUT ORIGIN: IXX = 0.31052E+06 IYY = 0.0000 IXY = 0.0000 IYZ = 0.0000 ROW 1 MATRIX 1
ansys提出刚度和质量矩阵

EDGE PLOT DATA = EDGE Z2 1 0.0000 2 0.0000 3 0.0000 0.0000 0.0000 3.0000 6.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 6.0000 9.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 3.0000 X1 Y1 Z1 X2 Y2
r,12,248500 r,13,192100 r,14,152200 type,1 *do,i,1,3,1 real,11+i e,i,i+1 *enddo !约束 nsel,s,node,,2,4,1 d,all,uz,0 d,all,uy,0 allsel d,1,all,0 /solu antype,7 seopt,submat,3 m,all,all solve selist,submat,3 /
-192100.00 2 0.0000000 1 344300.00 2 2760.0000 1 -152200.00 2 0.0000000
0.0000000
0.0000000
-152200.00
0.0000000
152200.00
2300.0000
0.0000000
0.0000000
ansys质量矩阵刚度矩阵提取说课材料

a n s y s质量矩阵刚度矩阵提取ansys质量矩阵刚度矩阵提取看了这么久了都没人回,查了一些质料终于找到答案了,,下面提供三种方法:方便与其他程序进行接口编程1.Which matrix you would like? element stiffness matrix or full stiffness matrix?element stiffness is within file.emat. full stiffness matrix is within file.fullA simple way to dump the matrix is as follow:-------------------/aux2fileaux2,file,ematform,longdump,all-------------------2.可以使用/DEBUG命令来得到。
详细步骤参见下面的宏文件finish/clearPI=3.1415926w1=3w2=10w3=6w4=1.2r=.8t=0.08/PREP7!*ET,1,SHELL63R,1,tET,2,MASS21R,2,500,500,500,2000,2000,2000,!*UIMP,1,EX, , ,2e11UIMP,1,NUXY, , ,0.3,UIMP,1,DAMP, , ,0.2,UIMP,1,DENS, , ,7800,BLC4,0,0,w2,w1ESIZE,1.5,0,AMESH,allNSEL,S,LOC,X,0.0D,all, , , , , ,ALL, , , , ,allsel,allSFA,all,1,PRES,12FINISH/OUTPUT,cp,out,, ! 将输出信息送到cp.out文件/debug,-1,,,1 ! 指定输出单元矩阵/SOLUSOLVEfinish/OUTPUT, TERM ! 将输出信息送到output windows中! 这时用编辑器打开cp.out文件,可以看到按单元写出的质量、刚度等矩阵3.其原理很简单,即使用ansys的超单元即可解决问题。
Ansys中单元刚度矩阵总刚矩阵的提取

Ansys中单元刚度矩阵、总刚矩阵的提取一、单元刚度矩阵的提取/DEBUG命令详细说明:finish/clearPI=3.1415926w1=3w2=10w3=6w4=1.2r=.8t=0.08/PREP7!*ET,1,SHELL63R,1,tET,2,MASS21R,2,500,500,500,2000,2000,2000,!*UIMP,1,EX, , ,2e11UIMP,1,NUXY, , ,0.3,UIMP,1,DAMP, , ,0.2,UIMP,1,DENS, , ,7800,BLC4,0,0,w2,w1ESIZE,1.5,0,AMESH,allNSEL,S,LOC,X,0.0D,all, , , , , ,ALL, , , , ,allsel,allSFA,all,1,PRES,12FINISH/OUTPUT,cp,out,, ! 将输出信息送到cp.out文件/debug,-1,,,1 ! 指定输出单元矩阵/SOLUSOLVEfinish/OUTPUT, TERM ! 将输出信息送到output windows中这时用编辑器打开cp.out文件,可以看到按单元写出的质量、刚度等矩阵二、整体刚度矩阵的提取(有三种方法:用户程序法、超单元法、HBMAT命令法)1、用户程序法:需要二次开发(略)2、超单元法/soluantype,7 !substructuring分析类型seopt,matname,1 !设置文件名称和刚度矩阵类型(刚度,质量,阻尼等)nsel,all !选择所有节点m,all,all !定义所有节点自由度为主自由度solve !求解selist,matname,3 !列出整体刚度矩阵3、HBMAT命令法提取整体矩阵命令:HBMAT,fname,ext,--,form,matrx,rhs其中:Fname---输出矩阵的路径和文件名,缺省为当前工作路径和当前工作文件名。
ext---输出矩阵文件的扩展名,缺省为.matrix。
ansys质量矩阵刚度矩阵提取教学提纲

a n s y s质量矩阵刚度矩阵提取ansys质量矩阵刚度矩阵提取看了这么久了都没人回,查了一些质料终于找到答案了,,下面提供三种方法:方便与其他程序进行接口编程1.Which matrix you would like? element stiffness matrix or full stiffness matrix?element stiffness is within file.emat. full stiffness matrix is within file.fullA simple way to dump the matrix is as follow:-------------------/aux2fileaux2,file,ematform,longdump,all-------------------2.可以使用/DEBUG命令来得到。
详细步骤参见下面的宏文件finish/clearPI=3.1415926w1=3w2=10w3=6w4=1.2r=.8t=0.08/PREP7!*ET,1,SHELL63R,1,tET,2,MASS21R,2,500,500,500,2000,2000,2000,!*UIMP,1,EX, , ,2e11UIMP,1,NUXY, , ,0.3,UIMP,1,DAMP, , ,0.2,UIMP,1,DENS, , ,7800,BLC4,0,0,w2,w1ESIZE,1.5,0,AMESH,allNSEL,S,LOC,X,0.0D,all, , , , , ,ALL, , , , ,allsel,allSFA,all,1,PRES,12FINISH/OUTPUT,cp,out,, ! 将输出信息送到cp.out文件/debug,-1,,,1 ! 指定输出单元矩阵/SOLUSOLVEfinish/OUTPUT, TERM ! 将输出信息送到output windows中! 这时用编辑器打开cp.out文件,可以看到按单元写出的质量、刚度等矩阵3.其原理很简单,即使用ansys的超单元即可解决问题。
ansys质量矩阵刚度矩阵提取说课材料

an s y s 质量矩阵刚度矩阵提取ansys质量矩阵刚度矩阵提取看了这么久了都没人回,查了一些质料终于找到答案了,,下面提供三种方法:方便与其他程序进行接口编程 1.Which matrix you would like? element stiffness matrix or full stiffness matrix?element stiffness is within file.emat. full stiffness matrix is within file.fullA simple way to dump the matrix is as follow: /aux2 fileaux2,file,emat form,l ong dump,all2.可以使用/DEBUG命令来得到。
详细步骤参见下面的宏文件fin ish/clearPl=3.1415926w1=3w2=10w3=6w4=1.2r=.8t=0.08/PREP7!*ET,1,SHELL63R,1,tET,2,MASS21R,2,500,500,500,2000,2000,2000,!*UIMP,1,EX, , ,2e11UIMP,1,NUXY, , ,0.3,UIMP,1,DAMP, , ,0.2,UIMP,1,DENS, , ,7800,BLC4,0,0,w2,w1ESIZE,1.5,0,AMESH,allNSEL,S,LOC,X,0.0D,all, , , , , ,ALL,,,,,allsel,allSFA,all,1,PRES,12FINISH/OUTPUT,cp,out,, !将输出信息送到cp.out文件/debug,-1,,,1 !指定输出单元矩阵/SOLUSOLVEfin ish/OUTPUT, TERM !将输出信息送到output windows 中!这时用编辑器打开cp.out文件,可以看到按单元写出的质量、刚度等矩阵3.其原理很简单,即使用an sys的超单元即可解决问题。
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ansys单元刚度矩阵
ANSYS单元刚度矩阵是一种表示有限元模型中单元刚度的矩阵形式。
在有限元分析中,刚度矩阵是一个关键的概念,它描述了单元的刚度和其对整个结构的贡献。
刚度矩阵的形式是一个对称矩阵,其中对角线上的元素表示单元的刚度,而非对角线上的元素表示单元在不同方向上的耦合刚度。
ANSYS使用有限元法对结构进行建模和分析。
在建立有限元模型时,将结构分割成许多小的单元,并计算每个单元的刚度矩阵。
这些单元刚度矩阵在组装时组合成整个结构的总刚度矩阵。
然后,通过求解总刚度矩阵的特征值和特征向量,可以确定结构的自由振动频率和模式,并且可以计算结构的应力和应变分布。
ANSYS提供了各种单元类型和材料模型,以便用户可以构建适合其特定应用的模型。
对于不同类型的单元,ANSYS使用不同的数学公式计算单元刚度矩阵。
用户还可以输入自定义的单元刚度矩阵,以便在模型中使用。
总之,ANSYS单元刚度矩阵是有限元模型中的重要概念,可以帮助工程师分析和设计各种结构和设备。
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