ansys14 疲勞分析
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-07
ansys14 疲勞分析的視頻教程
ANSYS頻率響應(yīng)分析+Ncode隨機(jī)振動疲勞分析
首先基于受力情況復(fù)雜的車輛懸架橫臂，利用ANSYS APDL完成懸架的頻率響應(yīng)分析，并通過輸入PSD信號，利用Ncode進(jìn)行隨機(jī)振動疲勞分析
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ANSYS、Abaqus振動疲勞分析
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Ansys最佳工程師為您講解—Ansys Ncode DesignLife疲勞分析技術(shù)應(yīng)用-QQ群：
與講師面對面 Ansys QQ交流群：775214447 Ansys Ncode DesignLife疲勞分析技術(shù)應(yīng)用 適用人群：面向所有設(shè)計工程師和CAE仿真工程師、關(guān)注產(chǎn)品設(shè)計過程中的耐久性和可靠性的用戶，如有一定疲勞理論知識者更好。
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ansys14 疲勞分析的實例教程
今天帶來LMS Virtual.Lab Durability高級分析：振動疲勞。
內(nèi)容主要包括隨機(jī)激勵和諧波激勵兩個方面，分別討論其基本理念，LMS的解決過程和具體實例。
百度網(wǎng)盤鏈接http://pan.baidu.com/s/1pJuOgv5
（該目錄下“14LMS Virtual.Lab Durability高級分析—振動疲勞.pdf“）
LMS Virtual.Lab Durability交流群，群號：83853780 歡迎各位入群討論交流。
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4 S-N曲線
疲勞分析是在計算結(jié)果之上進(jìn)行再次計算，其實這個過程也可以人為計算而不需要在軟件里面實現(xiàn)。直接查詢校核點的應(yīng)力，算出應(yīng)力幅值，再根據(jù)材料的S-N曲線，插值即可得到需用的循環(huán)次數(shù)，通過與實際循環(huán)次數(shù)對比，便能計算疲勞使用系數(shù)，也即累計損傷系數(shù)。
本次通過軟件，通過賦予材料S-N疲勞屬性，指定各種參數(shù)，直接得出累計損傷系數(shù)。
ANSYS在定義這些參數(shù)的過程中，有幾個關(guān)鍵命令：FP，F(xiàn)L，F(xiàn)S，F(xiàn)SNODE，F(xiàn)E，F(xiàn)TCALC。
查詢ANSYS幫助文檔，如下。
圖2 FP
根據(jù)疲勞曲線輸入S－N數(shù)據(jù)
STITM： ANSYS可以定義62個，取值1~20為循環(huán)次數(shù)，21~40為對應(yīng)的應(yīng)力幅度，41~50為溫度，51~60為平均應(yīng)力，61和62為彈塑性材料參數(shù)。
展開 </p><p><br></p><p>2 Ansys workbench有限元分析軟件</p><p>在ANSYS 7.0版本問世之前，ANSYS公司致力于研發(fā)其核心產(chǎn)品ANSYS。這一版本通過其仿真效果的卓越和效率的顯著，贏得了工程界的廣泛贊譽(yù)。然而，盡管取得了如此成就，該版本在仿真模擬操作方面存在明顯的不足，即用戶必須通過編寫復(fù)雜的程序才能進(jìn)行仿真，這限制了其在工程領(lǐng)域的普及應(yīng)用。</p><p>隨著ANSYS公司成功推出ANSYS Workbench這一新型號，局面發(fā)生了轉(zhuǎn)變。ANSYS Workbench以其創(chuàng)新的用戶界面和工作流程，簡化了仿真過程，極大地提升了用戶體驗，因此迅速被廣泛應(yīng)用，其普及程度甚至超越了傳統(tǒng)的ANSYS經(jīng)典版本。目前，ANSYS Workbench已經(jīng)發(fā)展到24.0版本，繼續(xù)引領(lǐng)著行業(yè)的進(jìn)步。</p><p>ANSYS Workbench作為一個先進(jìn)的仿真平臺，具備分析和模擬復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的能力。它涵蓋了結(jié)構(gòu)靜力學(xué)、結(jié)構(gòu)動力學(xué)、剛體動力學(xué)、流體動力學(xué)、結(jié)構(gòu)熱力學(xué)、電磁場分析以及多物理場耦合分析等多個領(lǐng)域。這些功能使得工程師能夠?qū)C(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行全面的性能評估，從而優(yōu)化設(shè)計，提高產(chǎn)品的可靠性和性能。</p><p>在結(jié)構(gòu)靜力學(xué)方面，ANSYS Workbench能夠模擬材料在靜態(tài)載荷下的響應(yīng)，包括應(yīng)力、應(yīng)變和位移等參數(shù)。在結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析中，該平臺可以模擬結(jié)構(gòu)在動態(tài)載荷下的行為，如振動和疲勞。剛體動力學(xué)分析允許工程師研究物體在受到力和扭矩作用時的運(yùn)動情況。</p><p>流體動力學(xué)模塊使工程師能夠模擬液體或氣體在各種條件下的流動行為，這對于設(shè)計高效的流體傳輸系統(tǒng)至關(guān)重要。結(jié)構(gòu)熱力學(xué)分析則關(guān)注材料在熱載荷下的行為，包括熱膨脹和熱應(yīng)力。
展開 引言：ANSYS nCode DesigenLife具有強(qiáng)大的焊縫疲勞分析能力，由于分析過程的復(fù)雜性， ANSYS Workbench工作平臺預(yù)定義7類nCode DesignLife疲勞分析模塊并不包括對于焊縫疲勞的相關(guān)分析，需要間接完成。
ANSYS nCode DesigenLife焊縫疲勞分析能夠?qū)Ρ”诮Y(jié)構(gòu)進(jìn)行，同時也能夠基于非薄壁結(jié)構(gòu)進(jìn)行實體焊縫疲勞模擬，如圖1所示。
實體焊縫疲勞分析，基于結(jié)構(gòu)應(yīng)力法，對于實體網(wǎng)格建立的焊縫分析具有相當(dāng)?shù)钠者m性，相對于熱點應(yīng)力法，無需對網(wǎng)格進(jìn)行強(qiáng)制控制。
限于篇幅，本文僅對實體焊縫疲勞分析一般流程進(jìn)行概述。
① 基于“DesignLife theory”對實體焊縫疲勞分析方法進(jìn)行概述；
② 基于ANSYS Mechanical創(chuàng)建有限元求解；
③ 基于nCode Weldline創(chuàng)建實體焊縫信息；
④ 基于ANSYS nCode DesignLife進(jìn)行實體焊縫疲勞求解引擎求解。
圖1
一、實體焊縫模型創(chuàng)建準(zhǔn)則
1、ANSYS nCode DesignLife實體焊縫分析方法
ANSYS nCode DesignLife實體焊縫分析理論中對于實體焊縫評估采用結(jié)構(gòu)應(yīng)力法，與熱點應(yīng)力法（距離焊趾表面一定距離的兩點或三點，進(jìn)行線性或二次插值計算來確定焊趾處的熱點應(yīng)力值，如圖2所示）相比較，結(jié)構(gòu)應(yīng)力法對于網(wǎng)格無需特殊考慮，對網(wǎng)格敏感程度相對較低。
圖二
結(jié)構(gòu)應(yīng)力法滿足平衡條件并可以采用結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法進(jìn)行計算，結(jié)構(gòu)應(yīng)力是膜應(yīng)力和彎曲應(yīng)力之和。結(jié)構(gòu)應(yīng)力法需要用戶自定義“Stress Classification Lines (SCL)”應(yīng)力等級線去確定膜應(yīng)力和彎曲應(yīng)力。
展開 現(xiàn)有一抬杠零件如圖：
材料為POM 擬采用拓?fù)?em>分析進(jìn)行優(yōu)化。
首先將產(chǎn)品要優(yōu)化位置根據(jù)功能構(gòu)圖成一規(guī)則形狀。如下圖：
在pore中選擇工具，點擊ANSYS14.5，再選擇ANSYS Workbench進(jìn)入 Workbench。
在Toolbox中點擊ShapeOptimization(Beta),按住鼠標(biāo)拉到右邊的Project Schematic
雙擊Model進(jìn)入Mechanical
如圖設(shè)置好拉力30N及固定約束。
選擇材料為POM
調(diào)整網(wǎng)格密度為 1.0mm
選擇優(yōu)化目標(biāo)為減少體積60%
按Solve開始求解。
等計算完成。
點擊Shape Finder 看結(jié)果
選擇Capped IsoSurfaces 可以得到有用的位置。
參照這個形狀，重新設(shè)計了抬杠。
如下圖
對新舊設(shè)計靜力結(jié)構(gòu)分析。
總結(jié)：對于很多時候，在沒有可參考的情況下，要設(shè)計出最省料的結(jié)構(gòu)是比較難的。通過拓?fù)?em>分析，可以提供參考，在設(shè)計初期就避免浪費(fèi)材料，設(shè)計出優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)。特別是產(chǎn)量比較高的產(chǎn)品，減少1g重量，在整個產(chǎn)品周期，可以省下來的成本幾十萬，而這其實也就用半天的時間就可以算完的。會計算的工程師的價值就體現(xiàn)在這里。
展開 
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研討會簡介：
車燈在路面顛簸、發(fā)動機(jī)激勵下易出現(xiàn)支架斷裂、焊點疲勞等問題，是汽車可靠性開發(fā)的重點。本次 ANSYS 車燈振動疲勞分析研討會，圍繞輸入數(shù)據(jù)規(guī)范、核心分析方法、仿真結(jié)果解讀及工程優(yōu)化建議四大模塊展開教學(xué)，幫助工程師快速掌握從數(shù)據(jù)準(zhǔn)備到方案迭代的全流程仿真技能，高效解決車燈振動疲勞失效難題。
適合人群:
汽車車燈、電子電器行業(yè)的結(jié)構(gòu)仿真工程師、可靠性工程師
問題在最后一張圖，如圖一進(jìn)入ncode打開Edit Material Map，默認(rèn)進(jìn)入的材料類型是SN R-ratio multi-curve，Material Group共有482個圖3（1-482），但到307后有個Default Material（圖2）…
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)車門鉸鏈的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)車門鉸鏈靜結(jié)構(gòu)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)車門鉸鏈疲勞分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)車門鉸鏈疲勞分析的設(shè)置
5、學(xué)習(xí)平均應(yīng)力修正的設(shè)置
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)彎軸的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)靜結(jié)構(gòu)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)彎軸疲勞分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)疲勞分析的設(shè)置
5、學(xué)習(xí)平均應(yīng)力修正的設(shè)置
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 彎軸疲勞分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件
Ansys Mechanical，Ansys機(jī)械工程分析軟件，是Ansys平臺下的結(jié)構(gòu)力學(xué)分析核心分析模塊；Ansys Mechanical Embedded nCode DesignLife 是一款集成在Ansys Mechanical 中的高級疲勞分析軟件，主要用于產(chǎn)品的耐久性分析和計算，是一款較為先進(jìn)的一款疲勞測試工具。它是一個面向過程的，基于有限元的疲勞分析包，可識別危險點位置并計算疲勞壽命
<p>1 有限元分析基本理論</p><p>1.1 有限元法簡介</p><p>在工程科技的不斷進(jìn)步中，固體力學(xué)作為核心學(xué)科，對于飛行器、船舶、車輛、機(jī)械裝備、水壩、橋梁和建筑物等工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計分析具有至關(guān)重要的作用。自20世紀(jì)40年代以來，科研人員已經(jīng)提出并發(fā)展了多種理論方法，包括變分法、差分法和松弛法等，為簡單結(jié)構(gòu)模型的分析提供了精確的解析解或數(shù)值解。然而，面對日益復(fù)雜的實際工程結(jié)構(gòu)，這些傳統(tǒng)方法往往難以提供足夠精確的分析結(jié)果
改進(jìn)的緊湊拉伸試樣的疲勞裂紋擴(kuò)展分析 - ANSYS Workbench
本教程包括改進(jìn)的緊湊拉伸試樣的逐步疲勞裂紋分析。
步驟 1：概述
這項工作的主要目的是提出混合模式載荷下線性彈性材料中裂紋擴(kuò)展路徑的數(shù)值模型，以及研究在恒定幅值載荷條件下改進(jìn)的緊湊拉伸試樣中孔洞的存在對疲勞裂紋擴(kuò)展和疲勞壽命的影響。
ANSYS Mechanical（工作臺）利用 ANSYS 中的一項新功能即智能裂紋擴(kuò)展技術(shù)
1. : Overview
2. 研究的主要目標(biāo)是展示裂紋擴(kuò)展路徑的數(shù)值模型，并研究孔洞對改進(jìn)型緊湊拉伸試樣（MCTS）在恒定振幅載荷條件下疲勞裂紋擴(kuò)展和疲勞壽命的影響。研究使用了ANSYS Mechanical (Workbench)軟件，利用ANSYS中的智能裂紋擴(kuò)展技術(shù)來準(zhǔn)確預(yù)測裂紋擴(kuò)展路徑和相關(guān)的疲勞壽命。巴黎定律模型被用來評估不同配置的MCTS在線性彈性斷裂力學(xué)（LEFM）假設(shè)下的混合模式疲勞壽命
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)連桿的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)靜結(jié)構(gòu)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)連桿疲勞分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)疲勞分析的設(shè)置
5、學(xué)習(xí)平均應(yīng)力修正的設(shè)置
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 連桿疲勞分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件
摘 要：掘進(jìn)機(jī)截割過程易受到強(qiáng)沖擊載荷而導(dǎo)致回轉(zhuǎn)臺產(chǎn)生振動疲勞現(xiàn)象，對作業(yè)的可靠性和穩(wěn)定性影響較大。經(jīng)分析掘進(jìn)機(jī)回轉(zhuǎn)臺的作業(yè)原理，依據(jù)Palmgram-Miner疲勞判斷法則，利用ANSYS仿真軟件對回轉(zhuǎn)臺振動疲勞情況進(jìn)行分析。結(jié)果表明：回轉(zhuǎn)臺X軸向的振動對回轉(zhuǎn)臺疲勞損傷影響較大，通過減振能夠較好的提升回轉(zhuǎn)臺的整體壽命；回轉(zhuǎn)臺與油缸連接的4個銷軸位置易產(chǎn)生疲勞損壞現(xiàn)象，最小循環(huán)載荷為38 965
