ansys沖擊動力學(xué)的案例
基于Ansys-workbench/LS-Dyna 的活塞沖擊動力學(xué)分析
ANSYS-workbench是ANSYS公司目前主推的有限元平臺，相比經(jīng)典界面APDL優(yōu)點眾多，能解決目前出現(xiàn)的各種仿真問題，該平臺提供了強大的功能和較好的用戶界面，包括集成的項目視圖和無縫集成的參數(shù)管理，可以采用拖拽的方式完成多物理場的分析流程，并且在前處理方面優(yōu)秀于其它有限元軟件。該仿真平臺設(shè)置簡單，推動了仿真產(chǎn)品的設(shè)計。本文采用的是顯式動力學(xué)分析的模塊（Explict dynamic(LS-Dyna)。
LS-Dyna是非線性顯式分析的常用有限元軟件，具有很強的通用分析能力，能完美解決各種接觸沖擊爆炸等復(fù)雜的動力學(xué)問題，有限元程序的求解問題由LS-Dyna求解器完成。目前LS-Dyna的分析和求解功能已經(jīng)非常強大，可以進行動力學(xué)，靜力學(xué)，結(jié)構(gòu)-流體耦合，電磁場，溫度場，耦合場等分析，功能齊全且應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，可用于研究嚙合、接觸等沖擊問題的影響。本文采ANSYS-workbench和LS-Dyna軟件對鑿巖機沖擊系統(tǒng)進行有限元數(shù)值模擬，利用Ansys-workbench進行前處理，生成LS-Dyna程序關(guān)鍵字（keyword）文件或稱為K文件，然后調(diào)用Ansys Product launch中的LS-DYNA SOLVER求解器對K文件進行求解，生成對D3plot結(jié)果文件，并運用LS-PREPOST后處理器對結(jié)果文件進行查看。
1.1 有限元分析流程
（1）基于SolidWorks軟件進行三維建模。
（2）基于ANSYS-workbench平臺下的mesh進行沖擊系統(tǒng)的網(wǎng)格劃分。
（3）基于ANSYS-workbench平臺下的explict dynamic（LS-Dyna）模塊添加沖擊系統(tǒng)分析的邊界條件等。
（4）使用 UltraEdit 修改和添加 K文件的關(guān)鍵字。
展開 ANSYS Workbench顯式動力學(xué)實例 | PVB玻璃的沖擊仿真
圖1 整體應(yīng)力變化曲線
圖2 接觸力變化
圖3 最大等效應(yīng)力云圖
圖4 位移云圖
圖5 PVB層應(yīng)力云圖
圖6 玻璃層應(yīng)力云圖
4
結(jié)論
碰撞沖擊后產(chǎn)生“震蕩”耗散能量。
每一層最大應(yīng)力值都發(fā)生在碰撞瞬間。玻璃層應(yīng)力值最大，PVB層應(yīng)力值較小。
主要是因為夾層玻璃受沖擊時，玻璃表現(xiàn)為彈性段內(nèi)的脆性失效。對于PVB，則主要表現(xiàn)為動態(tài)拉伸下的大變形。
本次計算未考慮材料非線性影響。
來源：ANSYS學(xué)習與應(yīng)用公眾號，版權(quán)歸作者所有。
ABAQUS中沖擊動力學(xué)問題的求解方法
沖擊載荷隨時間迅速變化。當物體的局部位置受到沖擊時，所產(chǎn)生的擾動會逐漸傳到未擾動的區(qū)域去，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)力波的傳播。當載荷作用時間短、變化快，且受力物體在加載方向的尺寸又足夠大時，這種應(yīng)力波的傳播就顯得特別重要。
研究動力學(xué)問題最終將簡化為求解動力學(xué)平衡方程式：節(jié)點質(zhì)量矩陣M乘以節(jié)點加速度
等于節(jié)點的合力（所施加的外力P與單元內(nèi)力I之間的差值）：
(2-1)
由于考慮了慣性力的影響，動力學(xué)平衡方程中出現(xiàn)了質(zhì)量矩陣，最后得到的求解方程不是代數(shù)方程組，而是常微分方程組。
1. 沖擊動力學(xué)求解方法
如果加載時間過短或者是動態(tài)載荷，需要采用動態(tài)分析（dynamic analysis）。復(fù)合材料的低速沖擊就屬于動態(tài)分析問題。
動態(tài)分析又分為隱式分析和顯式分析。
展開 淺談沖擊動力學(xué)！
一、沖擊動力學(xué)的基本內(nèi)涵
沖擊動力學(xué) —— 研究材料或結(jié)構(gòu)在短時快速變化的沖擊載荷作用下產(chǎn)生波動（應(yīng)力波傳播），并使固體材料產(chǎn)生運動、變形和破壞的規(guī)律，涉及固體中彈塑性波的傳播和相互作用的動力學(xué)分支學(xué)科”。
什么玩意，一臉懵逼有沒有。來點通俗易懂的，“騎馬射箭”、“槍械射擊”、“汽車碰撞”、“炸彈爆炸”這些貼近生活的情景總知道吧，這些都是典型的沖擊動力學(xué)問題。沖擊動力學(xué)，其實就是研究諸如此類的瞬變、動載荷動態(tài)作用下，結(jié)構(gòu)的動態(tài)響應(yīng)過程。
“原來'突然懟了一下'就是沖擊動力學(xué)？”
“咳！咳！這是你的理解，我這么嚴（裝）謹（X）的人才不會那么說。”
二、沖擊動力學(xué)的典型特征
言歸正傳，沖擊過程和靜力過程，到底有什么區(qū)別？
還是上圖吧，請看圖1（a）~（c），圖1（a）中的胖喵靠體型取勝，這是靜力問題，圖1（b）中的兩喵比拼的是速度，快者取勝，這就是沖擊問題，圖1（3）中的傻喵搖頭晃腦，這是疲勞問題（說不定這只喵在治療頸椎病）。
總結(jié)一下（注意一下，劃考點了）：靜力學(xué)，載荷作用過程是恒定的，不隨時間變化；沖擊動力學(xué)，載荷作用的時間很短，高速高能量；疲勞問題，載荷持續(xù)周期作用。
圖 1（a） 我壓死你（靜力學(xué)問題）
圖 1（b） 我拍死你（沖擊問題）
圖 1（c） 這么晃你不吐嗎（疲勞問題）
那沖擊動力學(xué)到底有什么特點？
對于這個問題，繼續(xù)上圖。圖2給出四個戰(zhàn)場上常見的四個物件，分別是：（1）子彈、（2）沙袋、（3）刺刀、（4）鋼盔。刀劍可以輕而易舉的刺穿柔軟的沙袋，但是沙袋能輕易攔住速度為1000m/s的子彈；刺刀最多能在鬼子的鋼盔上留下一道印痕，而子彈卻能輕易擊穿頭盔并爆了小鬼子的頭（有效射程、垂直擊中）。
你可能會問”胡扯吧你，那帶頭盔有個卵用？”
展開 
轉(zhuǎn)子動力學(xué)ansys仿真流程方法 坎貝爾圖 轉(zhuǎn)子動力學(xué) 臨界轉(zhuǎn)速 軸承
轉(zhuǎn)子動力學(xué)ansys仿真流程方法
工程中的回轉(zhuǎn)機械，如渦輪機、電機等，在運轉(zhuǎn)時經(jīng)常由于轉(zhuǎn)軸的彈性轉(zhuǎn)子偏心而發(fā)生橫向彎曲振動。當轉(zhuǎn)速增至某個特定值時，振幅會突然加大，振動異常激烈，當轉(zhuǎn)速超過這個特定值時，振幅又會很快減小。使轉(zhuǎn)子發(fā)生激烈振動的特定轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速。工程師要做的就是查找轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速，從而將系統(tǒng)修改轉(zhuǎn)速或者添加一定的支撐，來避開臨界轉(zhuǎn)速。
要獲取臨界轉(zhuǎn)速，那么ansys軟件就可以根據(jù)模型來計算臨界轉(zhuǎn)速。理論狀態(tài)下轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包括：轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)軸上的圓盤、兩側(cè)軸承以及不平衡的質(zhì)量，如圖所示。
那么如何進行坎貝爾圖的計算和提取呢？在ANSYS軟件中有三種方法來計算臨界轉(zhuǎn)速，如下所示：
第一種為梁單元方法，建立一根軸線，不同的位置給定不同的半徑和質(zhì)量點來計算。
第二種為三維實體方法，建立完整的三維模型，模型是軸對稱模型，所以默認的模型是完全的不偏心的，所以需要添加偏心的質(zhì)量點。
第三種為ANSYS workbench中新功能，概念模型，建立二維的截面模型來代替三維模型，計算量能夠顯著的減少，加快計算速度，但是結(jié)果并沒有差別。
本次流程以第三種方式來展示仿真分析的流程方法，基本操作過程三種近似相同。分析模塊是采用模態(tài)分析來進行的。
1.模型的建立
首先要將三維模型進行處理，將三維模型切割，提取中間的截面，如圖所示。
打開workbench中的模態(tài)分析模塊，設(shè)置對稱選項，如下圖所示。默認的模型不會出現(xiàn)對稱的設(shè)置，需要選中model狀態(tài)下插入對稱、接觸、遠端點等選項.
設(shè)置好之后在對稱目錄下插入General Axisymmetric，該方法是ANSYS獨有的一種簡化方法，可以使用二維平面表示三維物體，簡化計算量.
表示二維軸對稱的操作方式的選項如下圖所示，設(shè)置坐標和對稱軸及平面數(shù)量。
展開 氧化鋁沖擊動力學(xué)原子尺度仿真模擬
氧化鋁沖擊動力學(xué)原子尺度仿真模擬
復(fù)合材料沖擊動力學(xué)合集及VUMAT子程序 ￥58
包含計算合集中所有碳纖維層合板低速沖擊cae模型，VUMAT子程序，子程序使用方法以及子程序注釋
三維hashin應(yīng)變子程序模擬效果
基于DYTRAN的發(fā)動機曲軸系沖擊動力學(xué)仿真
基于TBD234V6發(fā)動機曲軸的有限元模型,建立了包括柔性曲軸、活塞組、連桿組及飛輪在內(nèi)的發(fā)動機剛?cè)狍w混合動力學(xué)仿真模型,介紹了沖擊環(huán)境沖擊譜的描述方法以及結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)向設(shè)計沖擊譜換算的方法和原則,并基于沖擊因子法和BV043/73標準,在非線性瞬態(tài)動力學(xué)軟件MSC.DYTRAN中,對該型曲柄連桿機構(gòu)進行了沖擊響應(yīng)分析。綜合采用了曲柄連桿機構(gòu)整體有限元分析、接觸算法、非線性瞬態(tài)動力學(xué)分析方法等手段,在1500r/min工況下,對發(fā)動機進行剛?cè)狍w混合動力學(xué)仿真,得到了發(fā)動機的連桿頸負荷、主軸頸負荷及最大動態(tài)應(yīng)力等仿真結(jié)果。計算結(jié)果表明所采用的方法是合理和有效的。
基于DYTRAN的發(fā)動機曲軸系沖擊動力學(xué)仿真.pdf
展開 圓柱殼沖擊動力學(xué)及耐撞性設(shè)計
圓柱殼沖擊動力學(xué)及耐撞性設(shè)計
作者：杜星文，宋宏偉 著
出版社：科學(xué)出版社
出版日期：2004-5-1
ISBN：7030130332
字數(shù)：301000
印次：1
版次：1
紙張：膠版紙
定價：42 元當當價：29.2 元節(jié)省：12.80 元
內(nèi)容提要
本書研究了幾種典型的薄壁圓柱殼的軸向沖擊吸能性能，為車輛的碰撞安全和航天器的無損回收等耐撞性相關(guān)設(shè)計提供參考。全書共分九章：第一章緒論；第二章為實驗方法；第三章至第七章為復(fù)合材料圓柱殼；第八章為金屬圓柱殼；第九章為材料體系圓柱殼；另含附錄。
本書為從事航天工程、汽車工程等領(lǐng)域的技術(shù)人員進行結(jié)構(gòu)耐撞性設(shè)計提供參考；同時適合于高等院校的力學(xué)、復(fù)合材科相關(guān)的教師和研究生。
展開 基于ANSYS APDL 轉(zhuǎn)子動力學(xué)建模及動力學(xué)分析，包括坎貝爾圖，瞬態(tài)分析等 ￥15
模型
坎貝爾圖
瞬態(tài)分析某點的軌跡圖
附件包括：轉(zhuǎn)子的建模文件zhu1，及轉(zhuǎn)子動力學(xué)模態(tài)、考慮預(yù)應(yīng)力的轉(zhuǎn)子動力及瞬肪分析的命令流doc文件。
爆炸與沖擊動力學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略研討會在京成功舉行
由中國力學(xué)學(xué)會爆炸力學(xué)專業(yè)委員會主辦，北京理工大學(xué)爆炸科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室承辦的“爆炸與沖擊動力學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略研討會”近日在京召開。出席研討會的有爆炸力學(xué)專業(yè)委員會委員、特邀專家等共60余位國內(nèi)知名專家。北京理工大學(xué)機電學(xué)院陳鵬萬院長致歡迎辭，中國力學(xué)學(xué)會副理事長、爆炸力學(xué)專業(yè)委員會主任委員戴蘭宏發(fā)表了熱情洋溢的講話，對學(xué)科發(fā)展提出了殷切期望。開幕式由北京理工大學(xué)爆炸科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室主任、中國力學(xué)學(xué)會爆炸力學(xué)專業(yè)委員會秘書長王成主持。
本次會議共邀請了5位國內(nèi)知名專家做大會特邀報告，報告內(nèi)容集中反映了我國在材料與結(jié)構(gòu)抗爆與沖擊防護一體化設(shè)計、爆轟發(fā)動機、爆炸波傳播及其穩(wěn)定性、磁壓縮等領(lǐng)域的最新研究進展，詳細闡述了所取得的成果及面臨的問題。邀請報告后，各位委員暢所欲言，就學(xué)術(shù)交流、人才培養(yǎng)及學(xué)科發(fā)展等議題進行了深入的交流，重點探討了在創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的新形勢下，瞄準武器彈藥高效毀傷和高價值目標的爆炸防護重大需求，面向國際科學(xué)前沿，敢于提出新概念爆炸毀傷彈藥，發(fā)展新的爆炸理論，創(chuàng)建新的實驗和計算方法，開拓新的學(xué)科方向，挑戰(zhàn)具有重要科學(xué)和戰(zhàn)略價值的卡脖子方向和關(guān)鍵技術(shù)，促進與其它學(xué)科的交叉融合，借力打力，拓展研究思路，進一步推動爆炸與沖擊動力學(xué)學(xué)科的創(chuàng)新與發(fā)展。
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基于反應(yīng)力場的沖擊波傳播特性分子動力學(xué)模擬
沖擊波一維傳播模擬
2018年全國沖擊動力學(xué)前沿研究進展論壇成功舉辦
由中國力學(xué)學(xué)會爆炸力學(xué)專業(yè)委員會沖擊動力學(xué)專業(yè)組主辦，寧波大學(xué)機械工程與力學(xué)學(xué)院承辦的2018年全國沖擊動力學(xué)前沿研究進展論壇及沖擊動力學(xué)專業(yè)組工作會議于2018年7月6日至7月8日在浙江成功召開。
本次會議有來自寧波大學(xué)，中國工程物理研究院一所、四所和九所，西北工業(yè)大學(xué)，北京理工大學(xué)，中國科學(xué)院力學(xué)所，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，南京理工大學(xué)，北京航空航天大學(xué)，中國礦業(yè)大學(xué)等近20余家高校和科研院所60余位專家學(xué)者和青年科研人員參加。沖擊動力學(xué)專業(yè)組副組長郭偉國代表專業(yè)組講話，董新龍代表承辦單位致歡迎辭.
本次會議的主題是“動態(tài)破壞及其微細觀演化研究”，邀請了西北工業(yè)大學(xué)李玉龍、美國北卡大學(xué)魏秋明、中科院力學(xué)所袁福平、中物院流體物理研究所李曉亞、南京理工大學(xué)張先鋒、北京理工大學(xué)陳浩森和范吉堂以及寧波大學(xué)董新龍8位專家作專題報告。報告內(nèi)容涵蓋加載速率對層狀材料斷裂韌性（模式I）起裂與擴展的影響、先進功能材料絕熱剪切局域化、異構(gòu)納米金屬的動態(tài)變形機理、X射線自由電子激光提供的超快診斷技術(shù)、基于微觀損傷機制的陶瓷靶沖擊破壞行為、基于高速紅外與高速光學(xué)的金屬絕熱剪切原位實驗及失穩(wěn)機理初探、金屬絕熱剪切起始擴展的實驗研究和聚合物的動態(tài)損傷等方面。
研討會上，與會專家學(xué)者、青年科研人員與報告人之間就感興趣的問題進行了深入的交流和討論，就相關(guān)問題提出了一些很好的意見和建議。會后，沖擊動力學(xué)專業(yè)組召開了專業(yè)組委員會議，并就下一年的研討會舉辦進行討論部署，決定2019年專業(yè)組主辦兩次沖擊動力學(xué)前沿研究進展研討會，分別由太原理工大學(xué)和華南理工大學(xué)承辦。
展開 『分享』圓柱殼沖擊動力學(xué)及耐撞性設(shè)計
書 號: 7030130332 / ·
書 名: 圓柱殼沖擊動力學(xué)及耐撞性設(shè)計
出版社:
叢書名:
定 價: 42元
作(編)者: 杜星文,宋宏偉
譯 者:
責任編輯: 胡凱 邱璐
國 別:
開 本: B5 / 0mm * 0mm
字 數(shù): 301千字
頁 數(shù): 248頁
裝 幀: 精裝
印 張: 16
版 次: 2004-05 第1版 2004-05 第1次印刷
ANSYS 動力分析 (1) - 動力學(xué)緒論
ANSYS 動力分析 (1) - 動力學(xué)緒論
第一章 動力學(xué)緒論
內(nèi)容：
1. 動力學(xué)分析的定義和目的
2. 動力學(xué)分析的不同類型
3. 基本概念和術(shù)語
4. 動力學(xué)分析的一個實例
第一節(jié) 定義和目的
什么是動力學(xué)分析?? 動力學(xué)分析是用來確定慣性（質(zhì)量效應(yīng)）和阻尼起著重要作用時結(jié)構(gòu)或構(gòu)件動力學(xué)特性的技術(shù)。? “動力學(xué)特性” 可能指的是下面的一種或幾種類型:– 振動特性 - （結(jié)構(gòu)振動方式和振動頻率）– 隨時間變化載荷的效應(yīng)（例如：對結(jié)構(gòu)位移和應(yīng)力的效應(yīng)）– 周期（振動）或隨機載荷的效應(yīng) 靜力分析也許能確保一個結(jié)構(gòu)可以承受穩(wěn)定載荷的條件，但這些還遠遠不夠，尤其在載荷隨時間變化時更是如此。 著名的美國塔科馬海峽吊橋（Galloping Gertie） 在 1940 年 11 月 7 日，也就是在它剛建成 4 個月后，受到風速為 42 英里/小時的平穩(wěn)載荷時發(fā)生了倒塌。
? 動力學(xué)分析通常分析下列物理現(xiàn)象:– 振動 - 如由于旋轉(zhuǎn)機械引起的振動– 沖擊 - 如汽車碰撞，錘擊– 交變作用力 - 如各種曲軸以及其它回轉(zhuǎn)機械等– 地震載荷 - 如地震，沖擊波等– 隨機振動 - 如火箭發(fā)射，道路運輸?shù)? 上述每一種情況都由一個特定的動力學(xué)分析類型來處理 第二節(jié) 動力學(xué)分析類型 請看下面的一些例子: – 汽車尾氣排氣管裝配體的固有頻率與發(fā)動機的固有頻率相同時，工作中可能會被震散。怎樣才能避免這種結(jié)果呢?
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