ANSYS Workbench 固定機翼疲勞設(shè)置方法及流程---附計算模型及詳操視頻
本文使用ANSYS Workbench對固定機翼進行疲勞計算,不涉及ACP鋪層,ACP鋪層后無法進行疲勞計算。需要機翼ACP鋪層強度校核對應(yīng)模型文件和視頻,請選擇其他對應(yīng)的付費文檔或者聯(lián)系作者獲得。
疲勞設(shè)置曲線
壽命圖及損傷圖,后文及視頻中具有詳細解釋,該處僅為結(jié)果展示。
進行疲勞分析,首先需考慮材料疲勞參數(shù),雙擊“engineering data”打開材料數(shù)據(jù)庫編輯材料屬性。復(fù)合材料無法進行疲勞計算,需要轉(zhuǎn)化為各項同性材料后再計算疲勞。
材料屬性界面。由于復(fù)合材料鋪層為混合鋪層,無法直接計算疲勞,需尋找最弱方向的彈性模量和泊松比,作為疲勞計算的強度材料屬性。查看碳纖維的屬性,碳纖維最弱部分數(shù)值作為各項同性材料對應(yīng)數(shù)值,也就是選擇復(fù)合材料最弱方向的性能作為同性材料的性能,確保計算結(jié)果最保守,保證實際項目的安全度。
雙擊打開靜態(tài)結(jié)構(gòu)后,會發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)中尚未賦予材料屬性和厚度信息,因此需要手動設(shè)置。如果沒有對相應(yīng)數(shù)值賦值,軟件在對應(yīng)位置會呈現(xiàn)亮黃色顯示,提醒數(shù)據(jù)確缺失。指定蒙皮內(nèi)板厚度,蒙皮厚度為3.6毫米,筋板厚度為2毫米。
完成厚度設(shè)置后,通過選擇結(jié)構(gòu)為其賦予相應(yīng)的材料屬性。不同結(jié)構(gòu)分別賦予不同的材料屬性。默認情況下,材料類型為結(jié)構(gòu)鋼,如果是導(dǎo)入其他的幾何結(jié)構(gòu)沒有默認設(shè)置,需要自行設(shè)置材料屬性,所以材料設(shè)置位置有時候有材料,有時候沒有材料。
材料屬性修改完成后,需更新材料信息,通過右鍵點擊“刷新材料”選項,檢查材料屬性是否正確。
網(wǎng)格劃分完成后,若發(fā)現(xiàn)模型與預(yù)期不符,需設(shè)置網(wǎng)格尺寸。關(guān)注部位或者應(yīng)力大的位置,網(wǎng)格可以稠密一些。結(jié)構(gòu)尺寸大,或者不關(guān)心的位置,網(wǎng)格可以粗大一些用于降低計算規(guī)模,提高計算效率。Mesh位置右擊可以插入尺寸設(shè)置,選擇對應(yīng)體或者面后,記得左下角位置點擊確認一下,不確認相當于沒選擇。
Static structure位置右擊,插入邊界條件,固定約束及機翼上下面的壓強載荷。該載荷需要參考對應(yīng)參考文獻。
壓力加載為垂直于所選的面,圖中僅僅是顯示問題,實際加載為加載到平面中的各個點上,方向為面的法向方向。也可以通過屬性窗口設(shè)置不同的壓力加載方向。
計算發(fā)現(xiàn)錯誤,首先檢查接觸條件是否設(shè)置正確,可以重新創(chuàng)建接觸并調(diào)整幅值。還需要注意單位設(shè)置,如果單位設(shè)置不對,相當于加載了幾千幾萬倍的壓力,同樣會導(dǎo)致結(jié)果計算報錯。右下角位置點擊單位可切換單位系統(tǒng)。
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