ansys中的跌落分析
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
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ansys中的跌落分析的實例教程
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本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習電路板的三維模型處理
2、學習電路板跌落非線性接觸相關的接觸設置
3、學習電路板跌落顯示動力學分析步的建立
4、學習電路板跌落顯示動力學分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 電路板跌落顯示動力學分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
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展開 本文選用ANSYS/LS-DYNA模塊作為此次仿真的模擬平臺，此平臺結合了ANSYS的強大前后處理功能和LS-DYNA求解器的強大分析能力[7],L S-D Y N A通過瞬態動力學分析結構動力學響應，ANSYS/LS-DYNA顯示時間積分采用中心差分法，即n個時間步結束后加速度的計算和LS-DYNA中的時間步長計算分別為：
式中，M為質量矩陣；P為第n個時間步內所施加的節點外力向量；Fint為tn時刻的內力矢量；te為最小時間步長；Ls為單元特征長度；c為沖擊波在材料中的傳遞速度[8]。
3 雙撬水平跌落分析
跌落分析完成后，可以得到雙撬水平著陸時不同載荷、不同速度對應的應力變形云圖，9次跌落計算分析參數如表2所示[9,10]。
表2 起落架著陸參數
以滿載33 kg，跌落速度為3 m/s為例，其應力云圖、變形云圖分別如圖2、圖3所示。
圖2 3 m/s滿載應力云圖
圖3 3 m/s滿載變形云圖
由圖2可知，在跌落速度為3 m/s時，最大應力都集中在起落架兩拱形支架與兩側支架的下方位置，此時對應的最大應力為196.46 MPa；由圖3可知，最大變形為起落架著陸時接觸地面滑橇的遠端處，此時起落架最大變形為7.416 mm。其最大的應力仍在材料的許用范圍內，滿足設計強度要求。因此可以進一步證明鎂合金材料用于無人機起落架的可行性。
查看跌落過程中的變形情況，以滿載33 kg、速度3 m/s跌落情況為例，其滿載Y向位移圖如圖4所示。
圖4 滿載Y向位移圖
由圖4可知，在0.000 4 s時，起落架兩側滑橇與地面開始接觸，此后變形逐漸增大。在0.003 28 s時，跌落變形達到最大值，此時對應的最大位移為7.416mm。此后，起落架開始回彈，變形逐漸減小。
展開 【論文摘要】采用ANSYS/LS-DYNA的結構動力分析功能，對21英寸彩色電視機連帶外包裝的跌落過程進行模擬，得到結構的瞬態動力響應。清晰展示了不同部件的應力、變形隨時間的變化，給出泡末的吸能率及玻殼的加速度曲線等重要參數。結果表明電視機前殼底部及內部支撐塑性應變較大，為損傷及破壞的危險區域，應采取加強措施。同時，此模型中采用的網格劃分、聯接及接觸定義、求解控制等方法可用于其它型號的電視跌落分析。
電視機在行業規定的跌落測試或運輸、裝卸及使用過程中結構可能發生破壞。在工業發達國家，傳統的跌落實驗越來越多地由計算機模擬技術完成，極大提高了企業研發能力和產品競爭力。在我國，電視產業的發展極具規模，采用高技術是必然趨勢。
此計算工作是模擬21英寸電視整機連帶外包裝在跌落過程中結構的動態響應，將不同部件（或結構、聯接等）在不同時刻的變形、受力狀態、破壞機理清晰展示，給設計工程師提供結構改進及包裝設計的理論依據。在用ANSYS/LS-DYNA對彩色電視機進行抗跌落性能分析中，幾何模型包括整機各個部件，即前殼、后殼、玻殼、喇叭、喇叭支架、PCB板及外包裝（上下泡末、紙箱）等。如圖1所示。
圖1 電視機模型
LS -DYNA的計算結果及后處理可提供整體結構或任何一點的動態響應。例如整體對地面的沖擊力、整體能量變化、泡末對能量的吸收、整個結構的受力變化等；一點的信息包括某位置的應力、變形隨時間的變化或玻殼質心的加速度響應等。除此之外，還可給出各個接觸界面的接觸能、接觸力的隨時間變化曲線等。
展開 在做跌落分析過程中，有無對結構添加質量（慣性力）對結構分析產生顯著的影響。本文就通過簡單的例子來說明其影響情況。跌落沖擊屬于沖擊動力學范疇，一般需要采用顯式動力學方法進行求解，Abaqus/Explicit對瞬態高速問題提供了效率極高的解決方案。
1.模型建立
如下圖建立模型，模型中包括可變形的鋁制手機邊框與不可變形的地面模型。但是為了對比有無添加質量（慣性力）對結構分析產生的影響情況，模型中會添加一個同樣的手機邊框。同時創建（Dynamic，explicit）分析步，時間長為0.05s。
2.邊界條件
跌落計算過程中，地面假體完全固定，手機外框施加1m/s初速度來模擬從10m高處落下。定義一般接觸條件。
3.添加質量（慣性力）
計算過程中，做了對比試驗，即只是對其中的一個手機外框進行添加質量（慣性力）。
4.計算結構
獲取跌落過程中模型的變形和應力分布情況。同時，比較添加了質量（慣性力）和沒有添加質量（慣性力），兩個手機外框的變形和應力分布情況。
模型的整體變形云圖如下：
模型的整體應力云圖如下：
注：1-添加質量（慣性力）
2-無添加質量（慣性力）
由上可知，添加了質量（慣性力）的part1發生了塑性變形，而沒有添加質量（慣性力）只是發生彈性變形。
總之，在做跌落分析過程中，質量（慣性力）的存在對結構分析產生顯著的影響，但在分析過程施加多大的質量（慣性力）往往根據經驗和試驗來確定。
展開 
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在電子設備中，熱一般是由電產生的，電流通過導體，由于電阻產生發熱，發出的熱量導致導體溫度升高，而一般導體的電阻率跟溫度成正相關，即導體越熱電阻越大，在電流不變的情況下，發熱功率也會變大，如此循環直到達到平衡
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習電路板的三維模型處理
2、學習電路板跌落非線性接觸相關的接觸設置
3、學習電路板跌落顯示動力學分析步的建立
4、學習電路板跌落顯示動力學分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS
<p>有限元分析中的材料性能單位</p><p>鄒正剛編著：ansys疑難問題實例詳解</p>
如何在 Ansys 中對齒輪進行分析？
按照以下步驟進行
步驟 1：
按照下面的圖片做
第 2 步：
按照下面的圖片做
步驟3：
按照下面的圖片做
步驟4：
按照下面的圖片做
步驟5：
按照下面的圖片做
第 6 步：
按照下面的圖片做
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如何在 ABACUS 或 ANSYS 中對曲軸進行動態分析？
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如果您發現曲軸的自然頻率，那么請按照此步驟進行操作，這也是一種動態分析。
步驟 1：
按照下面的圖片做
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第 2 步：
按照下面的圖片做
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一般來說，有限元解可以分為以下三個階段。
1. 預處理：定義問題;
- 定義關鍵點/線/區域/體積
- 定義元素類型和材料/幾何屬性
- 根據需要
劃分線/區域/體積 2.解決方案：分配載荷、約束和求解;
3. 后處理：
- 節點位移列表
- 單元力和彎矩
- 撓度圖
- 應力等值線圖
在本教程中，我們將進行第二步和第三步。
1. 步驟1：
教程 - 機械 APDL 中的 2D 桁架分析 （ANSYS） 第 1 部分
一般來說，有限元解可以分為以下三個階段。
1. 預處理：定義問題;
- 定義關鍵點/線/區域/體積
- 定義元素類型和材料/幾何屬性
- 根據需要劃分線/區域/體積
2. 解決方案：分配載荷、約束和求解;
3. 后處理：
- 節點位移列表
- 單元力和彎矩
- 撓度圖
- 應力等值線圖
在本教程中
在ANSYS Workbench的電磁場分析中，導體通電產生磁場，導體設置有兩種方法：
1.第一種為導體方法：加載電壓和電流，自動設置電流的流向，進而計算出磁場，這種方式的優勢是僅僅需要電流的流入位置和流出位置，給定電流值就可以了，無論其形狀多么復雜，導體的電流如圖所示。
在端面的磁場如圖所示
但是這種方式中的電流流向會出現走最小電阻的方式，類似河流中的水流，彎曲的狀態下，
<p>ANSYS模態分析結果中各項數據的物理意義</p><p>在對結構進行地震響應分析之前，通常先對結構進行模態分析以了解結構的動力特性（自振周期和振型）。</p><p>常用的模態分析方法：Block Lanczos法、PCG Lanczos法、縮減法和非對稱法。</p><p><strong>ANSYS模態分析的結果文件包含哪些信息呢？在此以下表為例進行說明。</strong></p><p><img
電機中的結構分析
場景一：
電機熱-機疲勞
場景二：
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場景三：
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