我最近在复现一篇关于多形态晶胞结构的论文,在这篇论文里,作者使用有限元软件分析了不同角度下蜂窝单元的形变,然后使用遗传算法对单元排布做了计算,使得整体单元结构在一侧受到指定拉伸时,顶部边缘发生期望的形变。由于我们专业没有有限元的课程,我自学一段时间的workbench,尝试复现以上内容,但遇到了很多了问题。
我先把每一列作为一个实体,施加了底部约束,左侧约束,然后在右侧施加了2mm的位移约束,测量y方向发生的形变,结果和数值计算出来的是相近的,但当把所有列组合在一起时,差别就很大。我知道整体结构肯定和单列不一样,只是那篇论文在仿真方面没有介绍更多细节,我还看过其他的文章,里面也提到,这篇文章的静力学分析基于两个假设:1,单元的变形独立于相邻单元;2,每个单元会发生均匀的应变。但我对有限元分析方面学识浅薄,无法在仿真时做到这个效果,我尝试在两列之间添加“无分离”约束,但求解时多列发生了分离,多方查询后又使用了接触剥离,添加黏胶的方式,但求解的结果和“绑定”接触雷同。
我实验室的师兄也曾经做过这篇论文的复现,他使用的是ABQUS,说是为列与列的孔单元之间设计了一种可以在y方向自由滑动的连接方式,保证每列孔单元不会受到来自相邻孔单元的纵向拉扯,这种情况下整体结果会好上许多。但在这个设置上我也遇到了问题,不知道在 workbench里如何设置连接。
ANASYS workbench 2021 R1
为两列间的接触面添加了“绑定”,“摩擦”,“无分离”等各种方式,还有连接副、黏着等,也询问过ChatGPT,但可能使用方法不对,让我尝试滑移约束,但我不清楚如何设置。
单列变形之间互不影响,每一列都可以达到期望的变形,但不会互相分离。