ANSYS中的单位换算 |
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解: 材料特性里面的三个模量就是指E1,E2,E3.不是EX,EY,EZ.通过在实常数里面定义层的方向角,软件会自动算出在总体坐标系下的EX,EY,EZ. 在这里E1,E2,E3 可以理解为局部坐标系下的模量,通过坐标转换转换为总体坐标系下的模量,相关公式可以参考任何一本复合材料力学书籍. 补充说明的是,复合材料层材料方向的定义是在各层的层坐标系下,它在这里就是上面提到的那个局部坐标系,默认的方向就是X轴为纤维长 度方向,y轴为纤维的横向.
自己曾经的总结: 在ANSYS中没有规定单位,需要用户自己去定义自己的单位制,这就会涉及到单位统一的问题。下边的误区可能是多数初学者经常范的:
EXAMPLE:
计算一个圆柱体的固有频率(为分析简便,采用最简单的形状作为例子),其尺寸如下:
圆柱体长:L=1m;
圆柱体半径:R=0.1m;
材料特性:
弹性模量:2.06e11 Pa;
材料密度:7800kg/m^3;
泊松比:0.3
计算结果如下:
***** INDEX OF DATA SETS ON RESULTS FILE *****
SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE
1 0.0000 1 1 1
2 0.0000 1 2 2
3 0.0000 1 3 3
4 0.0000 1 4 4
5 0.0000 1 5 5
6 0.29698E-03 1 6 6
7 834.79 1 7 7
8 834.79 1 8 8
9 1593.7 1 9 9
10 2022.4 1 10 10
如果在建模时采用毫米为单位(在解决实际工程问题时,经常需要从其他CAD软件导入实体模型,而这些模型常常以毫末为单位),则必须 修改材料特性参数,已达到单位统一。如果将材料参数修改为如下:
弹性模量:2.06e5 Pa;(理由:Pa=N/m^2,m=10^3mm,所以要将原值缩小10^6倍)
材料密度:7800e-9kg/m^3;(理由:Pa=N/m^2,m=10^3mm,所以要将原值缩小10^9倍)
泊松比:0.3
计算结果:
***** INDEX OF DATA SETS ON RESULTS FILE *****
SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE
1 0.0000 1 1 1
2 0.0000 1 2 2
3 0.0000 1 3 3
4 0.0000 1 4 4
5 0.0000 1 5 5
6 0.46152E-05 1 6 6
7 26.398 1 7 7
8 26.398 1 8 8
9 50.397 1 9 9
10 63.954 1 10 10
二次计算为何出现如此大的差别?????
其实高手可以发现我们在单位转换中有一个转换是错误的,对!你猜对了——弹性模量。
弹性模量的单位是Pa=N/m^2,我们在转换的时候只考虑了m——mm,而忽略了N这个单位,他其实与m也有关系。不知道你现在是否有点晕。 如果晕了,下面该是清醒的时候了:
看下边这个表:
国际单位制中常用的单位
名称 长度 力 时间 质量 压力(压强) 速度 加速度 密度 Stress 杨氏模量
单位 m N s kg Pa m/s m/s^2 kg/m^3 Pa Pa
量纲 m kgm/s^2 s kg kg/ms^2 m/s m/s^2 kg/m^3 kg/ms^2 kg/ms^2
这下看清楚了吗,注意力的量 |
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