ANSYS Workbench結構瞬態分析

1.添加結構分析模塊

                                               

圖1

2.建模和分網

略。

3.瞬態分析設置

點擊Transient下面的Analysis Settings，下面會出來屬性設置窗口，如圖2。

圖2

載荷步設置、求解器設置、重啟設置、非線性設置、輸出設置、阻尼設置、分析數據管理、可視化。

（1）載荷步設置

圖3

Number Of Steps：載荷步，表示分幾步施加載荷。

Current Step Number：當前載荷步。

Step End Time：當前載荷步結束時間。

Auto Time Stepping：自動時間步長是否打開，這個大多數情況下打開，讓程序自動決定迭代時間。

Define By：定義載荷子步的方式。可以通過時間和載荷子步數來定義，用時間定義的意思是每一載荷子步經歷的時間是多少，用載荷子步定義的意思是一個載荷步有多少個載荷子步。

Initial Time Step：初始載荷子步的時間，也就是計算時第一個載荷子步的時間。

Minimum Time Step：最小的載荷子步時間

Maximum Time Step：最大的載荷子步時間

Time integration：時間積分是否打開，如果打開，表示考慮時間對計算結果的影響，也就是考慮動力響應，如果不打開，那么計算過程中相當于是準靜態過程。

 

本次例子定義三個載荷子步，分別施加壓力載荷，如圖所示。

圖4

每個載荷步都可以通過以上選項設置不同的載荷子步。

（2）求解器設置和重啟動設置

圖5

Solver Type：求解器類型，有直接法和迭代法兩種，這個具體的意義以前文章有介紹，這里不說。

Weak Springs：弱彈簧效應，相當于施加一個地面與模型的一根弱彈簧，目的是方便數值計算。

Large Deflection：大變形是否打開，如果有非線性的大變形，可以打開。

重啟動部分不做介紹。

 

（3）非線性設置

圖6

 

Newton-Raphson：牛頓法迭代設置，有完全法等，具體的含義建議自己查資料。

Force/Moment/Displacement/Rotation Convergence：幾種控制收斂的方式，力收斂準則、彎矩收斂準則、位移收斂準則和旋轉位移收斂準則，具體的收斂準則的不同可以查資料了解。

Line Search：線性搜素，具體含義可查資料了解。

Stabilization：穩定方式。

（4）輸出設置

圖7

Stress：應力

Strain：應變

Nodal Forces：節點力

Contact Miscellaneous：有關接觸的種種。

General Miscellaneous：這個不太清楚干啥的，可以查幫助文檔了解。

Store Results At：存儲結果的方式，可以在每個求解時間點都存儲。

（5）阻尼設置

 

圖8

阻尼設置對于瞬態分析還是比較重要的，能夠反映隨著時間過程中的阻尼對結果的影響，阻尼的數值也比較難確定，關于這方面有很多的文章，可查閱了解。

stiffness coefficient Defined By：剛度阻尼的定義方式。

stiffness coefficient：剛度阻尼數值

Mass coefficient：質量阻尼

Numerical Damping：數值計算阻尼

Numerical Damping Values：數值計算阻尼的大小。

（6）分析數據設置

 

圖9

這里面就說一個

Save MAPDL db：是否保存db文件，如果需要將計算結果導入ANSYS經典，那么可以選擇保存db文件。

（7）可視化

下面是否設置顯示施加的載荷等，當然是要Display啦。

 

瞬態分析不同于靜力學分析的是需要考慮時間的影響，在計算過程中時間也會參與積分，由此而衍生出一些相關的設置問題，很多設置可以直接采用程序默認的方式，但有些設置比如阻尼大小，需要查閱資料才能得到準確數值，算是比較費勁的一個內容。

其中有些不容易理解的，比如弱彈簧效應，盡可網上查資料了解，說的很詳細，很好理解。