ANSYS命令流学习笔记圆柱形shell单元的复合材料分析.docx

Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-LGG08】
ANSYS命令流学****笔记圆柱形shell单元的复合材料分析
! ANSYS命令流学****笔记15-圆柱形shell单元的复合材料分析
!学****重点：
!1、 熟悉单元坐标系下的铺层
当零件形状为规则圆筒时，如何进行铺层建立局部的柱坐标系，将需要铺层单元坐标设置为局部坐标系，进行铺层即可。
譬如圆筒铺层的单元坐标系要建立局部圆柱坐标系。如果还使用笛卡尔坐标系，铺层也能进行，但是铺层方向有很大不同，求解结果也会异常。所以划分网格时，确认单元坐标系选择，划分网格之后，检查单元坐标系情况。确认铺层方向符合预期要求。
本例中要特别注意横向（即Y向）是否符合要求。
!2、 熟悉圆面的建模和局部坐标系建立
不解释
!3、 熟悉利用MPC施加扭矩
APDL如何对一个圆周施加扭矩在圆心处建立一个节点，然后用MPC单元连接圆心节点和圆周节点，然后在圆心节点上施加一个扭矩即可。
注意将MPC单元的属性改为刚性梁。
注意这里MPC单元的利用，也是自己的一些理解。很多细节也不知道如何在APDL实现。
!问题描述
! 传动轴长度为1m，壁厚，直径，铺层共十层，角度为-45/45/-45/45/-45/45/-45/45/-45/45。一端固定，一端圆周施加扭矩M=2000N·m。
复合材料为横向正交各向异性Ex，Ey，Ez，Vxy，Vyz，Vxz，Gxy，Gyz，Gxz分别为195e9Pa, 35e9Pa, 35e9Pa,, , , 15e9Pa, , 15e9Pa。
应力失效参数：+X:767E6Pa; -X:392E6Pa; +Y:20E6Pa; -Y:70E6Pa; +Z:30E6Pa; -Z:55E6Pa; Sxy: 41E6Pa; Syz: 30E6Pa; Sxz: 41E6Pa。
应变失效参数：+X:; -X:; +Y:; -Y:; +Z:; -Z:; Sxy: ; Syz: ; Sxz:。
!APDL命令：
finish
/clear
/title, composite shaft
/prep7
et,1,shell181 !选择单元181
keyopt,1,8,1 !保存每一层的数据
et,2,184
keyopt,2,1,1 !定义MPC184单元，利用其施加扭矩。将其属性定义为刚性梁
mptemp,1,0
mpdata,ex,1,,195e9
mpdata,ey,1,,35e9
mpdata,ez,1,,35e9
mpdata,prxy,1,,
mpdata,pryz,1,,
mpdata,prxz,1,,
mpdata,gxy,1,,15e9
mpdata,gyz,1,,
mpdata,gxz,1,,15e9 !定义各向同性材料
fc,1,s,xten,767e6
fc,1,s,yten,20e6
fc,1,s,zten,30e6
fc,1,s,xcmp,-392e6
fc,1,s,ycmp,-70e6
fc,1,s,zcmp,-55e6
fc,1,s,xy,41e6