ANSYS的常用結(jié)構(gòu)載荷
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-07
ANSYS的常用結(jié)構(gòu)載荷的視頻教程
空中爆炸載荷作用下結(jié)構(gòu)響應(yīng)LS-DYNA分析
1 案例背景：預(yù)夾緊裝甲鋼板在球形裝藥空中爆炸載荷作用下回彈性分析 2：材料： 3：建模 LS-PREPOST 前處理 關(guān)鍵字： *LOAD_BLAST_ENHANCED 載荷施加 4：后處理 ? ???????????????????????????????????????????????? ?K文件+V：sanmu_sir
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【ANSYS APDL】常用單元系列課程
【課程描述】分享ANSYS APDL中常用的單元類型（主要為結(jié)構(gòu)分析的常用單元）。包括單元的輸入?yún)?shù)與選項（實常數(shù)、keyopt等）、輸出數(shù)據(jù)等，并就每種單元的典型用法羅列2-3個實例。
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ANSYS的常用結(jié)構(gòu)載荷的實例教程
[本例提示]本例將學(xué)習(xí)ANSYS中載荷步控制方法以及施加動態(tài)載荷的三種加載方法：多載荷步法、表格載荷法和函數(shù)載荷法。
[問題描述]
一個下端固定的圓柱頂面上承受如圖1所示的動態(tài)壓力載荷，試確定其頂面位移響應(yīng)。已知圓柱長度為0.15m，直徑為0.03m，材料的彈性模量為2.06×105MPa，泊松比為0.3，密度為7800kg/m3。
圖1 動態(tài)載荷示意圖
1.多載荷步法
多載荷步法求解思路為：首先，為每一個載荷步施加載荷并設(shè)置載荷步參數(shù)。然后，將每個載荷步寫入載荷步文件，最后一次性求解所有載荷步。對于本問題：
定義載荷步1：
– 在要求的部位上添加約束；
– 在要求的節(jié)點上施加載荷0；
– 規(guī)定施加此力的終止時間(1e-6)，指出時間步長0.05和變化方式為Ramp方式；
– 規(guī)定輸出控制，
– 將此載荷步寫入載荷步文件1中。
定義載荷步2：
– 在要求的節(jié)點上施加載荷22.5；
– 規(guī)定施加此力的終止時間(0.5)，指出時間步長0.05和變化方式為Ramp方式；
– 規(guī)定輸出控制，
– 將此載荷步寫入載荷步文件2中。
定義載荷步3：
– 改變載荷值為10.0；
– 規(guī)定終止時間 (1.0)。其他設(shè)置同前；
– 將此載荷步寫入載荷步文件3中。
定義載荷步4：
– 刪除力或?qū)⑵渲翟O(shè)置為零；
– 規(guī)定終止時間 (1.5) ，變化方式為Stepped方式；其他設(shè)置同前。
展開 問題：
VDI2230關(guān)于螺栓的計算中對于螺栓載荷的提取沒有過多的涉及，本文針對偏心載荷的提取問題進行簡單說明。
VDI2230中，對于載荷偏心距a的定義如下，虛擬軸線到截面彎矩為0的點之間的距離。
對于實際螺栓連接問題，幾何結(jié)構(gòu)和載荷狀態(tài)復(fù)雜多變，使用經(jīng)驗公式估計并不理想。本文介紹使用有限元仿真的方法確定載荷偏心距離。
示例：
以VDI2230中的案例5為例進行對比計算，依據(jù)案例5的幾何信息創(chuàng)建仿真模型。
約束筒體底面，在內(nèi)表面施加20Mpa壓力載荷，同時給螺栓施加約150KN的預(yù)緊力（加不加結(jié)果變化不大），連接面設(shè)定為摩擦面。
將兩個側(cè)面設(shè)定為，frictionless Support，等效對稱邊界。（這里沒有使用圓周循環(huán)對稱邊界，是因為圓周對稱邊界不能支持截面彎矩提取）
注意，在輸出控制中 打開“Nodal Forces”，用于端蓋截面的彎矩提取。
計算完成后，在結(jié)果提取中，插入Probe——Moment Reaction——使用surface類型進行端蓋截面彎矩載荷的提取，這里只需要關(guān)注X軸彎矩。
依次變更截面位置，就可以獲得一條彎矩隨位置變化的曲線，讀取彎矩為0位置的距離值，再進一步處理加上螺栓偏心距Ssym，就可以換算到載荷偏心距a。
個人認為仿真結(jié)果17.535，除了在循環(huán)對稱設(shè)置上與案例給出條件不同外，其余均能反應(yīng)案例邊界。
補充案例：
以機械設(shè)計手冊兩端固支梁，在均布載荷下的反彎點計算模型為例進行驗證。
仿真結(jié)果
公式計算值42.2mm，仿真結(jié)果42.23mm。
展開 結(jié)構(gòu)的疲勞破壞是其主要的失效形式，結(jié)構(gòu)的疲勞強度和疲勞壽命是進行結(jié)構(gòu)抗疲勞設(shè)計、強度校核的重要內(nèi)容。隨著計算機技術(shù)和有限元技術(shù)的發(fā)展，結(jié)構(gòu)疲勞分析方法在各個行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，出現(xiàn)了多種疲勞分析軟件。
常見的有：FE-Fatigue、Nsoft 、MSC-Fatigue、FE-safe和WinLIFE軟件。這些軟件分別由不同的公司推出，
其中FE-Fatigue和Nsoft軟件是由英國的Ncode公司推出的；
MSC-Fatigue軟件是由Ncode和MSC公司合作開發(fā)的疲勞分析軟件；
FE-safe軟件是由英國的Safe Technology公司開發(fā)的；
WinLIFE軟件是由德國的Steinbeis TZ交通中心開發(fā)的。
從以上可以看出，可以認為目前疲勞分析軟件主要提供商是Ncode公司、Safe Technology公司和Steinbeis TZ交通中心這三家公司。
所以，我們把對比的對象選擇為這三家單位的最新推出的疲勞軟件，分別為：Ncode ICE filow系列的glyphwork、FE-safe 5.2版和WinLIFE 3.2版。
疲勞分析軟件之間的差異主要表現(xiàn)在五個方面：操作、接口、可視化、功能和價錢。
疲勞分析軟件一般作為有限元軟件的后處理來進行結(jié)構(gòu)的疲勞分析，需要把有限元的結(jié)果文件導(dǎo)入進行分析，和目前廣泛使用的用限元軟件的良好匹配是很重要的；疲勞分析軟件是否能為工程師提供滿意的解決實際問題的工具是一個十分關(guān)心的問題。所以在這里主要對比的內(nèi)容是：接口和功能部分。操作和可視化也有所提及。至于價錢不在分析的范圍之內(nèi)。
本部分是關(guān)于上述軟件與其它有限元軟件接口的比較。
展開 摘要 該文對焊接由Q235, Q345, Q390和Q420組成的鋼結(jié)構(gòu)之新、舊國家標準中常用焊條進行了比較，簡略介紹了新國家標準中焊條被修改的內(nèi)容，指出選擇新國家標準中焊條時應(yīng)注意的事項。該文可供設(shè)計、管理、焊接相關(guān)人員參考和借鑒。
1 前言
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、管理、焊接相關(guān)人員熟悉并常用的、具有藥皮的手工電弧焊焊條國家標準《碳鋼焊條》GB/T 5117-1995和《低合金鋼焊條》GB/T5118-1995已于2013年3月1日作廢，取而代之的是修訂后的國家標準《非合金鋼及細晶粒鋼焊條》GB/T 5117-2012和《熱強鋼焊條》GB/T 5118-2012.
與上述舊國家標準相比，新國家標準對焊條的分類和型號編排、名稱、型號數(shù)量、力學(xué)性能、化學(xué)成分以及代號等技術(shù)要求均作了較大的調(diào)整和修改。筆者試著從一個使用者的角度對焊接由Q235, Q345, Q390和Q420組成的鋼結(jié)構(gòu)之新、舊國家標準中常用焊條和修改內(nèi)容作一個簡單的對比與介紹，并提出幾點注意事項，供鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、管理、焊接相關(guān)人員參考和借鑒。
2 新、舊國家標準中常用焊條的異同
2.1 新、舊國家標準中部分常用焊條的熔敷金屬力學(xué)性能見表1。
2.2 新、舊國家標準中部分常用焊條的熔敷金屬化學(xué)成分見表2。
3 鋼結(jié)構(gòu)常用焊條的選擇
3.1 鋼結(jié)構(gòu)常用焊條推薦選用表
焊接由Q235, Q345, Q390和Q420組成的鋼結(jié)構(gòu)時，新國家標準《非合金鋼及細晶粒鋼焊條》GB/T 5117-2012中的焊條類型完全能夠滿足設(shè)計和施工的需求。為此，筆者建議正常情況下應(yīng)選用該標準中的焊條;當然，特殊情況下(如代換、利用庫存等)亦可選用《熱強鋼焊條》GB/T5118-2012中的焊條。
展開 本文的初衷主要是幫助讀者梳理常用的國際單位制及對應(yīng)換算關(guān)系
一般計算與設(shè)計中，礙于軟件等因素，有時操作者會忽視結(jié)構(gòu)某些物理量綱的單位，這往往造成部分描述上的混淆，諸如密度到底取多少？其單位又是怎么樣？在許多有限元數(shù)值分析軟件中并沒有系統(tǒng)預(yù)設(shè)的單位轉(zhuǎn)化功能，工程師需要明確自己輸入各個量的單位是否統(tǒng)一，計算所得結(jié)果的評價是否正常，這都需要讀者心中對單位制十分敏感，而不是模棱兩可地僅追求數(shù)字。
在Abaqus中，需要做到各個量綱之間的統(tǒng)一，分析結(jié)果才具有意義，除了國外部分教程中采用英尺英寸等單位進行建模的情況外，目前主流的還是以mm單位制或m單位制為基礎(chǔ)進行建模計算。
以下給出了結(jié)構(gòu)工程中常用的國際單位制及配套計算說明。
█物理常量
結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域中應(yīng)用的物理常量并不多，主要有：
1.重力加速度：9.8m/s2，或9800mm/s2，m單位制建模分析時候，選取前者，mm單位制建模時選取后者。
2.大氣壓強：101320Pa，或0.1MPa，m單位制建模分析時候，選取前者，mm單位制建模時選取后者。
█常見指標的單位制
表中換算關(guān)系的意思：m單位制數(shù)值*換算關(guān)系=mm單位制數(shù)值
例如：1m*10^3=1000mm
關(guān)于兩個無區(qū)別項的說明：
1.時間：時間是一個特殊的計量單位，故均采用s計量。
2.力：m單位制基礎(chǔ)下和mm單位制基礎(chǔ)下力的單位均為N，是由N本身的定義出發(fā)所推得的。
展開 
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概述
材料的性能在很大程度上受其微觀結(jié)構(gòu)影響。本文檔使用 Ansys 材料設(shè)計器展示四種不同類型的微觀結(jié)構(gòu)及其對應(yīng)的宏觀尺度材料性能：隨機單向纖維結(jié)構(gòu)、體心立方顆粒結(jié)構(gòu)、金剛石晶格結(jié)構(gòu)和編織結(jié)構(gòu)。
目標
理解微觀結(jié)構(gòu)與宏觀尺度材料性能之間的關(guān)系
步驟
案例1：隨機單向纖維（木材）
1. 打開 Ansys Workbench，創(chuàng)建一個“材料設(shè)計器”組件。檢查單位。
2.
<p>Ansys 持續(xù)幫助工程師更高效地解決復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計與可靠性挑戰(zhàn)，加速產(chǎn)品創(chuàng)新與研發(fā)迭代。在2026 R1 新版本中，結(jié)構(gòu)系列產(chǎn)品在效率、精度與工程可信度方面進一步增強：Mechanical 帶來更高效的網(wǎng)格變形與 GPU 感知資源預(yù)測能力，LS-DYNA 強化電池熱仿真與多物理場分析，Motion 提升系統(tǒng)級動力學(xué)性能，而 Sherlock、Forming 等工具也在電子可靠性與成形分析領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全面升級
今日16:00，Ansys官方『Ansys 結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化設(shè)計解決方案及案例分析』介紹Ansys Mechanical拓撲優(yōu)化仿真解決方案，以及輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計的工程案例分析，感興趣的下滑預(yù)約學(xué)習(xí)??
時間：5月12日（星期二），16:00-17:00
內(nèi)容簡介：
1. Ansys Mechanical 拓撲優(yōu)化仿真解決方案
2.輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計案例分析
講師：
<p class="ql-align-justify">Ansys 5月應(yīng)用系列線上研討會共10場，主題覆蓋AI+優(yōu)化、光學(xué)、電弧、熱管理、材料決策…等主題，希望幫助工程師深入掌握仿真能力的應(yīng)用價值，精彩內(nèi)容持續(xù)全年，歡迎大家報名參與！</p><p>歡迎加入直播交流聊，獲取專屬開播提醒、直播回放、直播PPT及完整日程實時更新，干貨不錯過！</p><p class="ql-align-center">
在常規(guī)的結(jié)構(gòu)仿真中，我們通常是“已知力，求變形”。但在實際工程中，往往遇到相反的情況：我們知道彈簧需要壓縮多少（比如 2cm），但想知道需要多大的力。
01 案例概述
物理場景：一個四圈半的鋼制彈簧，一端固定，另一端需要拉伸（或壓縮）2cm。
核心目標：求解彈簧達到該變形量時，端部需要施加的載荷大小。
02 軟件設(shè)置與詳細步驟
第一步：項目建立與幾何導(dǎo)入
打開
發(fā)布日期：2026年3月26日
場景：某主機廠仿真工程師需要完成一款新車型前車門的側(cè)面碰撞結(jié)構(gòu)強度仿真，評估車門內(nèi)板、防撞梁在側(cè)碰工況下的應(yīng)力分布與變形量，為結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。
工具鏈：CAxWorks.PreSys 2026R1（前處理 + 后處理） + Ansys Mechanical（求解器）
操作工程師：李工，CAE仿真工程師
概要
Zemax OpticStudio非序列模式的對象是3D實體，薄膜和散射模型是3D實體的表面特性。本文將從以下幾個方向解釋如何給非序列元件添加鍍膜和散射：
非序列對象中“Face number”的概念。
如何給不同的Face添加鍍膜以及散射模型。
從外部導(dǎo)入CAD結(jié)構(gòu)后的一些對鍍膜散射性質(zhì)的處理。
簡介
首先，非常感謝Sick AG公司Ingolf H?rsch
基于ANSYS Workebench2025R2 凸輪結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)運動
結(jié)構(gòu)模型
前面兩期我們分別介紹了電光調(diào)制中常用的物理效應(yīng)和常見的幾種調(diào)制結(jié)構(gòu)，其中包括了載流子注入型、載流子耗盡型以及載流子積累型在內(nèi)的三中常見的調(diào)制結(jié)構(gòu)，并簡單總結(jié)了三種結(jié)構(gòu)的調(diào)制機制、調(diào)制過程、所需的電極結(jié)構(gòu)、以及優(yōu)缺點和適用范圍。
對于載流子注入型調(diào)制結(jié)構(gòu)而言，它的調(diào)制效率高，使用結(jié)構(gòu)簡單的集總電極，工藝簡單利于制造，適用于對調(diào)制速度要求不高的片上傳感等領(lǐng)域。載流子耗盡型調(diào)制結(jié)構(gòu)依賴多數(shù)載流子的注入
ANSYS Workbench 形貌優(yōu)化主要是針對薄殼結(jié)構(gòu)的強度，改變其表面形貌，如凸起，加強等。
原模型
整體變形為0.87mm。
質(zhì)量約束為100%
形貌優(yōu)化后，同質(zhì)量下，整體變形為
