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登錄表面應(yīng)力單元ansys的案例
AnsysWB-表面貼片電阻的熱載荷應(yīng)力仿真 ¥15
表面貼裝制造被廣泛用于組裝片式電阻封裝,能夠?qū)㈦娮釉苯淤N裝在印刷電路板(PCB)的表面。對(duì)更小的手持設(shè)備不斷增長(zhǎng)的需求促使片式電阻器尺寸更小,這反過(guò)來(lái)又引發(fā)了對(duì)焊點(diǎn)熱疲勞壽命以及故障發(fā)生情況的擔(dān)憂(yōu)。
表面貼片電阻會(huì)受到熱循環(huán)的影響。材料之間的熱膨脹差異會(huì)在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生熱應(yīng)力,
連接電阻與印刷電路板的焊料被視為裝配中最薄弱的環(huán)節(jié),由于工作溫度高于焊料的
熔點(diǎn),因此會(huì)產(chǎn)生稱(chēng)為蠕變的變形。
在ANSYS中用表面效應(yīng)單元加任意方向的荷載
用表面效應(yīng)單元加任意方向的荷載
finish
/PREP7
et,1,45 !定義實(shí)體單元solid45
et,2,154 !定義三維表面效應(yīng)單元
KEYOPT,2,2,0 !指定表面效應(yīng)單元的K2=0,所加荷載與單元坐標(biāo)系方向相同
KEYOPT,2,4,1 !指定表面效應(yīng)單元的K4=0,去掉邊中點(diǎn),成為四結(jié)點(diǎn)表面單元
block,-5,5,-5,5,0,5 !建實(shí)體模型
mp,dens,1,2000
mp,ex,1,10e9
mp,prxy,1,0.2
asel,s,loc,z,5.0,5.0 !選中實(shí)體上表面
AATT, 1, , 2, 0, !指定實(shí)體上表面用154號(hào)單元
MSHAPE,0,2D
MSHKEY,1
esize,,5
amesh,all !對(duì)上表面劃分網(wǎng)格
allsel,all
VATT, 1, , 1, 0 !指定實(shí)體用45號(hào)單元
MSHAPE,0,3D
MSHKEY,1
vmesh,all
/PSYMB,ESYS,1 !顯示單元坐標(biāo)系
esel,s,type,,2 !選中實(shí)體上表面的表面效應(yīng)單元以方便加荷載
sfe,all,1,pres,,50 !在面內(nèi)加Z向荷載,大小為50,荷載方向可通過(guò)值的正負(fù)控制
sfe,all,2,pres,,100 !在面內(nèi)加X(jué)向荷載,大小為100
sfe,all,3,pres,,150 !在面內(nèi)加Y向荷載,大小為150
/psf,pres,,2,0,1 !以箭頭方式顯示所加荷載
!
展開(kāi) 不銹鋼表面Fe-Al梯度涂層的ANSY殘余應(yīng)力仿真分析
而對(duì)于ansy軟件的使用,需要使用者對(duì)理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)都有很深刻的認(rèn)識(shí),需要你不斷地在實(shí)踐中運(yùn)用于學(xué)習(xí)。
本案例講述的是在316L不銹鋼表面沉積Fe-Al功能涂層后,利用ansys仿真在Fe-Al涂層沉積完畢冷卻后在基體和圖層內(nèi)部產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。
在這個(gè)案例里面,你將掌握軸對(duì)稱(chēng)單元的應(yīng)用、熱結(jié)構(gòu)耦合方式的求解、瞬態(tài)分析的步長(zhǎng)等基礎(chǔ)知識(shí)。
基體和圖層內(nèi)部的殘余應(yīng)力是由于溫度冷卻的不一致而引起的。屬于熱—結(jié)構(gòu)耦合場(chǎng)問(wèn)題。在ansys里面,求解耦合場(chǎng)問(wèn)題,有兩種方式,一種是直接耦合,熱與結(jié)構(gòu)耦合方程同時(shí)求解,要用到熱—結(jié)構(gòu)耦合單元。另一種是間接求解方式,求解分兩步走,第一步求解溫度場(chǎng),第二步在求解溫度場(chǎng)的基礎(chǔ)上根據(jù)熱膨脹系數(shù)求解應(yīng)力場(chǎng),分別用到熱單元和結(jié)構(gòu)單元。本案例中采用間接求解的方式。
為了使求解問(wèn)題簡(jiǎn)單化,同時(shí)不偏離實(shí)際過(guò)程。考慮到降溫過(guò)程材料的非線性變化,對(duì)模型我們要做以下假設(shè):(1)涂層在制備時(shí)溫度處于應(yīng)力自由狀態(tài)(2)涂層在制備過(guò)程中不產(chǎn)生塑性變形或蠕變(3)不考慮材料相變引起的熱問(wèn)題(4)假設(shè)涂層與基體、涂層與涂層之間不產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。
模型為圓柱形,不銹鋼基體尺寸為φ25×0.8mm,涂層的厚度為2μm,涂層從下往上依次為Fe3Al、FeAl、Fe2Al5、FeAl3。采用軸對(duì)稱(chēng)方式進(jìn)行模型的建立,熱單元選用平面四節(jié)點(diǎn)單元plane55,網(wǎng)格的劃分采用映射網(wǎng)格劃分方式。在求解溫度場(chǎng)的分布之后,利用ETCHG,TTS命令轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)求解,同時(shí)利用LDREAD,TEMP,,,t,
,'l','rth',' '讀入熱分析的計(jì)算結(jié)果,作為應(yīng)力求解的載荷條件,熱應(yīng)力的求解參考溫度為680℃。
以下是求解的分析結(jié)果。
展開(kāi) ANSYS輸出實(shí)體模型表面的節(jié)點(diǎn)信息 和單元拓?fù)潢P(guān)系
ANSYS輸出實(shí)體模型表面的節(jié)點(diǎn)信息
和單元拓?fù)潢P(guān)系
遇到一個(gè)問(wèn)題,一個(gè)給定的實(shí)體模型,劃分了solid185的單元,假如實(shí)體模型單元劃分如下。需要提取實(shí)體模型外表面節(jié)點(diǎn)位置信息和單元拓?fù)潢P(guān)系(也就是每一個(gè)單元是由哪幾個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的),目的是方便做其他分析,比如流體分析,提取外表面的節(jié)點(diǎn)可以施加溫度載荷。
圖1
對(duì)于此問(wèn)題,在ansys里面很難直接提取所有外表面的節(jié)點(diǎn)和單元信息,因?yàn)橥?em>表面也是實(shí)體單元的一個(gè)單元面,不可能剝離出來(lái)。
因此,想要提取外表面的單元和節(jié)點(diǎn),最好是需要外表面存在平面單元。
對(duì)于此,可以采用ansys里面的特殊單元mesh200,這個(gè)單元用于面網(wǎng)格的劃分,而且劃分后的單元不參與實(shí)際計(jì)算。
于是:
et,2,200 !定義mesh200單元類(lèi)型
asel,s,ext !選擇所有的外表面
aatt,,,2 ! 設(shè)置劃分單元為mesh200
KEYOPT, 2, 1, 6 ! 4節(jié)點(diǎn)的四邊形單元
amesh,all ! 劃分所以的外表面
此時(shí)劃分的面網(wǎng)格和原來(lái)的實(shí)體網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)是一一對(duì)應(yīng)的,這就保證了最后輸出的節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)與原來(lái)實(shí)體模型的對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)是一一對(duì)應(yīng)的。
此時(shí)可以選擇刪除實(shí)體模型和實(shí)體單元。
展開(kāi) 
ansys Workbench 靜應(yīng)力模塊,利用生死單元技術(shù)結(jié)合APDL命令,模擬轉(zhuǎn)軸最大扭力 ¥10
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ansys Workbench 靜應(yīng)力模塊,利用生死單元技術(shù)結(jié)合APDL命令,模擬轉(zhuǎn)軸最大扭力
示例:要求計(jì)算轉(zhuǎn)軸所能承受的最大扭轉(zhuǎn)力矩,轉(zhuǎn)軸抗拉強(qiáng)度1230MPa
模型如下: 中間最細(xì)位置R=3
Workbench計(jì)算時(shí),左側(cè)固定。右側(cè)面施加圓轉(zhuǎn)位移。
效果展示
?
操作過(guò)程:
首先,初步計(jì)算轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)多少會(huì)接近許用最大值1000Mpa。確定初始載荷大小。
當(dāng)加載1° ——0.0174 弧度 ,時(shí) 轉(zhuǎn)軸約945Mpa。
其次,利用APDL命令分載荷步逐步增大轉(zhuǎn)角載荷,并在每個(gè)載荷步中進(jìn)入后處理中查看是否有單元應(yīng)力超過(guò)許用值1000Mpa。當(dāng)有單元超過(guò)許用值時(shí)記錄該單元,在下一步載荷過(guò)程中將該單元抑制。繼續(xù)加載直到循環(huán)結(jié)束。
1.創(chuàng)建加載點(diǎn)——remotePoint
在Pilot Node APDL Name 中定義名稱(chēng):后期將在插入的APDL命令中使用該名稱(chēng),更改載荷大小。
創(chuàng)建單元組——Name Selection
在每個(gè)載荷步的后處理中需要篩選單元結(jié)果,查看是否超過(guò)許用應(yīng)力。為了縮小查詢(xún)范圍可以先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷危險(xiǎn)截面位置,將危險(xiǎn)截面附近的單元定義為一個(gè)組。在后期結(jié)果查看時(shí),僅在該組內(nèi)查找單元應(yīng)力。從而提高計(jì)算效率。
注意:選著的是單元組,可以使用框選功能。
在Analysis setting 中插入Command 命令
插入命令如下所示,同時(shí)注意單位制的選著,本例使用mm kg N。 命令見(jiàn)附錄
命令中包含有三種 應(yīng)力評(píng)估方法,一:剪應(yīng)力失效。二:等效應(yīng)力失效。三:第一主應(yīng)力失效。應(yīng)根據(jù)實(shí)際工況條,結(jié)合零部件失效模式,自主選著。
!!!!!1.使用剪切應(yīng)力判斷是否失效*********************
!
展開(kāi) ansys里有沒(méi)有能看所有單元應(yīng)力具體數(shù)值的列表啊
如題。在哪找啊。謝謝大家了
ANSYS分析VS理論解 | 簡(jiǎn)單托架應(yīng)力和變形分析(桿單元實(shí)例)
(4) 查看各單元應(yīng)力:
①定義軸向應(yīng)力單元表:Main
Menu >General Postproc >Element Table>Define
Table,→Lab:輸入Stress_I →Item:選擇By sequence num →Comb:選擇LS,在LS后面輸入“1”→OK
→Apply →Lab:輸入Stress_J →Item:選擇By sequence num →Comb:選擇LS,在LS后面輸入“2”→OK
→Close。
③軸力列表顯示:Main Menu >General Postproc >Element Table>List Element Table→選擇FN→OK→記錄各個(gè)單元的軸力→File →Close。
④畫(huà)軸力圖:Main Menu>General Postproc>Plot Results>Contour Plot>Line Elem Res(見(jiàn)圖1.5)→LabI選擇Stress_I,LabJ選擇Stress_J→OK。
5.退出ANSYS軟件
Utility Menu >File >Exit →Quit-No Save →OK
來(lái)源:ANSYS學(xué)習(xí)與應(yīng)用公眾號(hào),版權(quán)歸作者所有。
展開(kāi) 包含workbench超過(guò)應(yīng)力單元生死的模型,怎么做的ppt,workbench插入的命令流和ansys經(jīng)典界面命令流可以和workbench對(duì)比 ¥100
包含workbench超過(guò)應(yīng)力單元生死的模型,怎么做的ppt,workbench插入的命令流和ansys經(jīng)典界面命令流可以和workbench對(duì)比
包含workbench超過(guò)應(yīng)力單元生死的模型,怎么做的ppt,workbench插入的命令流和ansys經(jīng)典界面命令流可以和workbench對(duì)比 ¥100
workbench 根據(jù)計(jì)算的等效應(yīng)力,實(shí)現(xiàn)單元生死的方法和模型,里邊做了詳細(xì)的注釋