ansys回彈仿真的案例
Ansys 案例研究 | 鈑金成型的回彈
概述：
回彈是指材料在彎曲后，能夠在一定程度上恢復角度變形的行為。這是鈑金成型的固有行為，金屬板是通過機械行為成型的。本案例展示了使用 ANSYS 顯式動力學分析和靜態結構分析模擬金屬成形和回彈過程的工作流程。金屬成形過程通過顯式動力學分析進行模擬，回彈則在靜態結構分析中完成，因為在回彈過程中動態效應可以忽略不計。
目標：
熟悉使用ANSYS顯式動力學分析進行鈑金成型仿真的工作流程
步驟：
1、模擬鈑金成型過程。
1.1、打開ANSYS工作臺，創建一個“顯式動力學”分析，檢查各個單元。我們將使用默認的結構鋼作為鈑金，并添加一種雙線性各向同性硬化，屈服強度為470MPa，切線模量為1000MPa。
1.2、導入幾何體(見圖1)。
圖 1 鈑金成型模型的幾何形狀
1.3、網格化模型。金屬板材初始厚度為3毫米。將機器部件改為剛體，僅保留鈑金作為柔性體。使用全局網格尺寸為5米。
1.4、指定邊界條件并定義分析類型。接頭是控制剛性機械部件運動的有效工具。固定除頂部部件以外的所有機械部件。使用平移接頭使頂部機械部件在0.01秒內向下移動40毫米。邊界條件的示意圖如圖2所示。
圖2 邊界條件示意圖
1.5、運行仿真。圖2顯示了殼單元底部表面等效塑性應變的等高線圖。
圖3 等效塑性應變的等高線圖
2、準備用于回彈分析的數據
2.1、請求用戶自定義輸出殼體厚度、節點位置、殼體頂部和底部表面的應力分量以及等效塑性應變。
2.2、將這些輸出導出為文本文件。
2.3、編輯這些數據的格式，使應力和應變表也包含位置信息，如圖4所示。
展開 基于ABAQUS的板材沖壓仿真及回彈分析
基于ABAQUS的板材沖壓仿真及回彈分析.rar
汽車翼子板沖壓回彈仿真
Alg. ... 4.2600E+02 36.16 4.2506E+02 36.06
----------------------------------------------------------------
T o t a l s 1.1780E+03 100.00 1.1787E+03 100.00
Problem time = 1.0000E-03
Problem cycle = 21
Total CPU time = 1178 seconds ( 0 hours 19 minutes 38 seconds)
CPU time per zone cycle = 1926347 nanoseconds
Clock time per zone cycle= 1927492 nanoseconds
Number of CPU's 1
NLQ used/max 96/ 96
Start time 09/25/2015 00:11:20
End time 09/25/2015 00:31:17
Elapsed time 1197 seconds( 0 hours 19 min. 57 sec.) for 21 cycles
E r r o r t e r m i n a t i o n
我用的模型是中文手冊上面的模型，根據上面介紹的回彈進行的。
展開 基于CAE仿真的沖壓回彈影響因素研究
3．1 彎曲圓角半徑
在其它條件不變的情況下，改變U型件的圓角半徑分別進行沖壓cae仿真計算，圖4～6為不同的彎曲圓角半徑時的回彈仿真結果．從圖7可以看出，彎曲半徑越大，回彈量也越大這是因為在彎曲角一定的情況下，彎曲半徑越大，變形區長度就越長，因而回彈角也越大。
圖6 彎曲半徑R=8的回彈仿真結果
圖7 回彈角與彎曲半徑R的關系
3．2摩擦系數
沖壓過程中，模具與接觸的板料間有摩擦作用，摩擦力的大小除了與接觸力有關外，還與界面間的潤滑狀態相關。圖8～10是在不同的摩擦狀態下回彈的cae仿真結果。材料彎曲變形過程中，內、外表面分別產生壓應力和拉應力，由于摩擦力的作用可增大拉應力變形區，使內、外表面的應力狀態趨向一致，因而摩擦力越大，回彈量減小，圖“曲線表明，這一變化關系。
3．3 拉延筋的作用
使用拉延筋后，對回彈的擬制作用非常明顯，如圖12～14所示。并且隨著拉延筋約束作用的增強，回彈量呈減少趨勢，圖15所示。這是因為拉延筋有效地阻礙材料向凹模里流動，增大了材料的拉伸效果，特別是在容易產生回彈的彎曲角部，使得角部內面壓應力的作用區域向拉應力區轉移，回彈顯著減少。
3．4 壓邊力
壓邊力是沖壓成型的一項重要的工藝措施，通過壓邊力的優化，可以調整板料內材料的流動狀況，改善材料內應力的分布。壓邊力的作用與拉延筋相似，也對回彈有很好的擬制作用，從圖16～20可以看出，隨著壓邊力的增大回彈量顯著減少。
3．5 扳料厚度
如圖21～23為不同厚度板料回彈cae仿真結果，從圖24可以看出，板料厚度越大，回彈角越小。這是因為相同的彎曲角時，厚度大的板料表面應變和應力值較大，發生塑性變形的材料較多，因而回彈量會減少。
展開 
基于ansys的鋼管彎曲回彈的載荷步設置
我做的是對鋼管進行下壓，然后回彈。鋼管是彈塑性材料，我施加載荷到它達到屈服極限后，撤去載荷，這樣它就會有一個殘余變形。
之前想用ansys-dyna來做的，老師要求我用ansys來做靜態仿真。我設置了兩個載荷步，一是下壓，二是回彈（就是撤去壓力）。這其中還有接觸。
我做了仿真，發現下壓時是容易收斂的，但是回彈時的第一個子步很不容易收斂（這是我想要請教大家的，這個該怎么解決），不過一旦收斂后面的子步就很容易收斂。這里想向大家請教一下，我該如何設置回彈的載荷步，來解決這個問題。
其實我是想兩個載荷步都是線性變化的，這樣就會慢慢加載和慢慢卸載，但是我發現加載是線性的，卸載好像是一個子步完成的，雖然我設置了kbc,0，但是卸載我覺得還是階躍的。
這是我后處理里對其中一個節點的位移時間圖。
可以看到它的回彈是很短時間里發生的，我初步設想是如果以線性的方式回彈這樣可能容易收斂，不知道我這種想法科學么。
而且，我猜想回彈時不收斂的原因是，回彈時載荷突然變為0，這樣接觸可能有問題，以上是小弟自己的想法，想和大家探討和學習，來找到辦法解決回彈不收斂。
這是我的模型加載圖
展開 基于workbench的PTFE矩形密封圈壓縮回彈仿真分析
端面密封所用的密封件必須具備優良的回彈性能和耐化學性能。目前常用的密封件由橡膠O形圈、金屬密封圈、彈簧蓄能密封圈以及PTFE密封圈等。
研究內容：
PTFE密封圈盡管容易蠕變和老化，但由于其自身良好的化學穩定性以及耐高低溫性能，廣泛應用于各大行業的密封場合，圖1顯示了密封圈壓縮-卸載過程中的密封特性。與橡膠等超彈性材料不同，PTFE密封圈在壓縮過程會產生塑性變形，卸載后不能完全恢復到初始狀態。B 點是壓縮階段 A-B-C 中達到密封介質壓力所需接觸應力的最小值，C點處矩形圈達到最佳密封性能。在卸載階段 C-D-E中，點D是密封失效所需接觸應力的閾值。在仿真中認為，當密封面上的最大接觸應力低于密封的介質壓力時，密封就會失效。同時，當介質壓力迫使密封面分離時，被壓縮的矩形圈必須發生回彈來補償由分離引起的應力損失，保證密封面間的接觸應力始終高于密封的介質壓力，這要求矩形圈在初始壓縮下必須具有足夠的回彈量。等效應力（Von-Mises 應力）可以用來評價材料是否發生屈服，此外，等效應力越大的區域，密封圈產生裂紋或永久變形的風險就越大，
圖1.密封圈壓縮-回彈過程中的密封特性
數值模擬：
考慮到密封結構和受力的對稱性，可以將其簡化為圖中的二維軸對稱模型進行仿真分析。當密封件沒有溝槽限制時，可使用圖2左的模型進行仿真分析，當密封圈放置在溝槽時，采用圖2右的模型仿真進行分析。
圖2.有限元模型
密封圈的材料為PTFE，在壓縮過程中存在塑性變形，采用雙線性等向硬化模型來表征材料的力學性能。
圖3.材料本構模型
共設置兩對接觸：（1）蓋板與密封圈之間的接觸；（2）溝槽與密封圈之間的接觸。
展開 基于ls-dyna的碟簧(鋼板)變形回彈仿真分析 ￥5
背景：變形回彈在機械工程問題中比較常見，最常見的是薄板沖壓回彈，尤其是連續沖壓問題，相對復雜點。這里只講述簡單的變形回彈問題，也是個人工作中遇到的問題。一是油箱正壓(充氣)變形，卸壓后變形能否恢復、恢復多少，這里設置彈塑性材料模型即可。二是碟簧受壓變形，壓力突然釋放后，需要知道在首次變形回彈范圍內的時間，碟簧的使用一般都是在彈性變形范圍內。上述兩種情況，可先進行顯式分析，然后進行隱式回彈分析，其中用到的關鍵控制卡片是*INTERFACE_SPRINGBACK_SEAMLESS，顯式分析后自動進行隱式分析，需要說明的是計算截止時間僅需考慮顯式計算時間，回彈分析時間默認等于顯式分析時間。這里以第二種情況為例進行簡單說明。
1. 計算模型
1) 邊界條件：底部白色節點區域僅約束Y向自由度。
2) 載荷：頂部白色節點區域施加Y向作用力，沿Y負方向，單位力曲線如下，20ms內加至39.6kN，然后保持至30ms，30ms后外力瞬間撤掉。
2. 計算結果
1) 30ms時碟簧的位移云圖如下。
（由于動畫圖片較大，不好在這里放置動態圖）
2) 頂部節點的位移歷程曲線如下。頂部節點第一次從最大位移1.48mm回彈至0.5mm的時間大約為0.05ms。
展開 Abaqus沖壓-回彈過程仿真詳細教程，顯式分析到隱式分析的結果傳遞方法 ￥99.9
沖壓回彈分析會涉及顯式求解器到隱式求解器之間的結果傳遞設置，這樣能夠將現實中的力學過程進行拆解，利用適當的求解器分析計算其對應擅長處理的的過程（動態過程、穩定過程），從而使整個分析效率極大地提高。
圖1 沖壓示意圖（1/4模型）
如圖1所示，毛坯（藍色）位于夾具（綠色）和模具（黃色）之間，沖頭（紅色）以一定的速度沖擊毛坯，毛坯在壓力和模具約束作用下發生一定的變形（沖壓過程）；隨后沖頭與夾具向上運動，卸載后的毛坯回彈并保留一定的永久變形（回彈過程），產品沖壓成型過程結束。
圖2 材料加、卸載的力學過程
材料加、卸載的過程中產生了彈性變形和塑性變形，分析時，通過Abaqus/Explicit分析其沖壓過程，再將分析結果作為初始狀態繼承給Abaqus/Standard進行回彈分析。由于對稱性，使用一個1/4模型解決這個問題，全部采用殼單元。
展開 ANSYS ACP復合材料鋪層固定機翼蒙皮肋筋仿真，附講解視頻及模型文件 ￥98
概述
本指導文檔旨在幫助新手使用?ANSYS Composite PrepPost（ACP）模塊進行復合材料的分析。本教程以機翼蒙皮為案例，結合本教程，您將學習如何創建復合材料模型、定義材料屬性、設置鋪層、進行網格劃分、施加載荷和邊界條件，并最終求解和分析結果。
2. 操作流程
2.1 幾何處理
1. 幾何導入與處理：
o 在 SpaceClaim 或其他三維軟件（如CATIA、SolidWorks、Inventor等）中對幾何模型進行預處理，確保模型的完整性和準確性。
o 對于機翼蒙皮和肋板等復雜結構，需將蒙皮和肋板分割為獨立的面或體，以便后續定義接觸關系和鋪層順序。在接觸區域（如蒙皮與肋板的連接處），需進行精確的幾何分割，確保接觸面清晰且邊界明確。
o 為了便于共節點識別或接觸定義，可在接觸區域生成輔助線或面，確保網格劃分時節點對齊，避免因網格不匹配導致計算錯誤。
2.2 材料定義
1. 在左側Component Systems找到ACP模塊，拖拽到A模塊下Gometry下，這樣可以利用前面已有的模型。
2. 雙擊E模塊下的model，打開mechanical界面。
3. 在E模塊下雙擊Engenering Data，找到材料數據庫，對模型材料進行設置，添加碳纖維（Carbon Fiber 290）、環氧樹脂（Epoxy Carbon UD 230）和PVC Foa 60材料。
4. 定義材料的彈性模量、泊松比等屬性。
5. 回到mechanical界面，更新材料，確保材料屬性正確加載。
6.
展開 ANSYS Workbench汽車防撞梁碰撞仿真，附講解視頻及模型文件 ￥88
ANSYS Workbench防撞梁碰撞仿真指導手冊
本案例文檔，適合本科畢業設計水平，具有極高參考價值，請合理使用文檔。涉及汽車防撞梁結構的幾何處理，模型建立，碰撞分析，結果處理等各個方面。設置方法程詳細，結果結果合理。相關復合材料鋪層均可使用該文檔方法設置完成。
附帶詳細講解視頻和案例模型
1. 概述
本手冊旨在指導用戶使用ANSYS Workbench進行防撞梁碰撞仿真分析。通過幾何處理、材料定義、網格劃分、接觸設置、邊界條件定義、計算參數配置及結果分析等步驟，完成從建模到仿真的全流程操作。本手冊適用于結構工程師、仿真分析師及相關技術人員。
2. 幾何處理
2.1 幾何導入
推薦使用SpaceClaim或DesignModeler (DM) 進行幾何前處理，二者在抽殼、幾何修復等操作中效率較高。也可選擇用其他三維CAD軟件（如SolidWorks、CATIA）導入幾何，但需確保導出格式兼容（如.stp、.igs）。
打開Workbench，進入Geometry模塊。右鍵點擊Import Geometry，選擇防撞梁模型文件（如.stp格式）。點擊Generate生成幾何體，雙擊進入該模塊，檢查模型完整性。也可以先打開該模塊，再導入幾何。
2.2 幾何簡化（抽殼）
防撞梁通常采用殼單元（Shell Element）簡化，以減少計算量。
操作步驟：在SpaceClaim/DM中選擇抽殼工具（Thin/Surface）。點擊目標面，設置厚度方向（例如3mm），生成殼模型。隱藏實體模型（快捷鍵F9），僅顯示殼結構。
幾何檢查：切換至線框模式（Wireframe），檢查自由邊（紅色顯示）。
展開 基于Adams與Ansys的噴漿機斷臂仿真分析 附ANSYS和ADAMS聯合仿真步驟--剛柔混合模型
后臂各鉸點x、y、z方向受力情況
基于Ansys的后臂有限元模型建模及仿真
1.基于HyperMesh有限元模型前處理
為了獲得精度較高的網格，也方便定義后臂材料屬性。本案例中使用HyperMesh對后臂幾何體進行網格劃分。
HyperMesh網格模型
為了方便在對應的鉸點上施加上面得到的Adams仿真分析得到的受力結果，在后臂的鉸座表面處均建立了點網格（MASS21）,并與鉸座表面節點建立起剛性連接。定義點網格質量近似為0，這樣在點網格施加的力可以等效的傳遞到鉸座表面各節點處。
HyperMesh中建立的剛性連接
2.Ansys有限元模型
將HyperMesh建立的網格文件輸出為cdb格式并導入到Ansys中，在油缸鉸座位置設置約束，并在鉸點處分別添加x、y、z方向的作用力。（注意：此時坐標系需要與Adams中是否保持一致）
Ansys 仿真模型
進行上述設置后，進行慣性釋放（Inertia Relif）后進行求解，得到后臂應力仿真分析結果。
后臂應力仿真分析結果
后臂斷裂位置與有限元結果對比
通過對比該公司現場問題斷臂的位置和有限元仿真結果，后臂出現裂縫和斷開位置均位于后臂的T型角處，與仿真應力最大位置一致。
后臂斷裂位置與有限元結果對比
下載地址：ANSYS和ADAMS聯合仿真步驟--剛柔混合模型建立
展開 
ANSYS SpaceClaim 仿真建模和CAE仿真、CFD仿真模型處理知識總結
SpaceClaim、Mindmaster相關課程如下：
ANSYS SpaceClaim 202【視頻】 - 技術鄰 https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c15841
用思維導圖mindmaster去學習課程【視頻】 - 技術鄰 https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c15809
stl、obj快速轉STP研習課程【視頻】 - 技術鄰 https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14526
展開 Ansys光學仿真 附ANSYS教程下載
眩光的種類及對危害
ANSYS SPEOS眩光分析
對待自然界中的眩光，通過在我們佩戴的眼鏡或太陽鏡鏡片上鍍防眩膜可有效規避一些眩光干擾。面對一些燈具帶來的眩光干擾，可以在前期燈具設計、燈具布局等方向有效規避眩光。
在工程領域，尤其是安全相關的駕駛領域，ANSYS SPEOS擁有完整還原光環境的能力，可以利用人類主觀的視覺感受作為評價，結合相關眩光標準進行評估，方便工程師實現多物理場及跨學科優化設計方案。
核心優勢一
ANSYS SPEOS光學仿真軟件通過CIE標準認證，采用統一眩光評價模型 UGR，對不舒適眩光進行分析評價，找出眩光產生原因，更改設計方案控制或消除眩光。軟件內嵌眩光公式：
其中
Lb
是背景亮度、L指在觀察者眼睛方向的光源發光亮度、ω指眩光源相對于眼睛所張的立體角，p指眩光源偏離視線的程度。
核心優勢二
ANSYS SPEOS實時預覽是用 GPU預覽實時查看結果，減少前期設置錯誤的產生，提高分析效率。
眩光模擬分析過程中，正式模擬前對搭建的模型進行提前預覽，這樣可提前了解模擬模型是否正確設置。比如光源的光色輸入是否符合要求，探測器的大小是否與模型相匹配等，也可預覽光環境的眩光效果，這樣可以縮短仿真分析時間，提高分析效率。
ANSYS SPEOS解決方案
汽車內部眩光分析
汽車行駛安全一直是我們重點關注的問題，對汽車內飾視覺環境下的眩光要求也越來越苛刻。
展開 ANSYS Workbench 和 ANSYS 聯合仿真
圖 3 更新 Mechanical APDL
打開 ANSYS：右鍵單擊 Mechanical APDL 下的 Analysis ，選擇 Edit in Mechanical APDL，如圖 4 。
圖 4 打開ANSYS
讀入 ANSYS Workbench 的運算結果和模型：進入 ANSYS 工作界面后，界面是沒有任何模型及運算結果的，General Postproc - Read Results 下沒有 Polt Results 結果，點擊左上角 RESUME_DB ，如圖 5。
圖 5 讀入 ANSYS Workbench 的運算結果和模型
顯示 ANSYS Workbench 的運算結果和模型：單擊 General Postproc - Read Results 下 Last Set 或 Polt Results 即可看仿真結果，如圖 6。
圖 6 顯示 ANSYS Workbench 的運算結果和模型
此時即完成了 ANSYS 讀取 ANSYS Workbench 的結果操作。
特別說明：
有兩個方面我們要特別注意：一，在運算前就設置好 Save MAPDL db 功能，否則 ANSYS 中無法讀取 ANSYS Workbench 結果，還需重新計算，對于復雜結構瞬態重新計算時間特別長；二，導入模型為網格模型，無法對模型進行網格操作。
文章來源： ANSYS及ANSYS Workbench工程實戰
展開 技術鄰周報Q8：Abaqus/試驗仿真/LS-DYNA/天線仿真/APDL/結構振動/Ansys/沖擊仿真
4、基于聯合建模的空心足球建模方法介紹及足球跌落仿真簡單示例
作者：
嗯哼_5038
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1807998
本文深思了足球背后的幾何原理后，得出了一種其表面圖案建模的便捷方法，并利用Ansys WORKBENCH LS-DYNA軟件對足球跌落進行了趣味性的有限元分析，得出空心足球撞擊過程中整體表現出脆性、局部表現為回彈。本文仿真案例靈感來源生活，可供UG建模、ANSYS LS-DYNA、WORKBENCH LS-DYNA軟件建模分析方法參考。
5、淺談深圳賽格大廈的搖擺現象
作者：
王鑫敏
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1808124
和虎門大橋一樣，深圳賽格大廈突然之間的擺動，牽動著全國人民的心，一時之間，霸占了諸多媒體的頭條。時隔月余，終不見公布造成擺動的原因，以我拙見，引君一觀，權當娛樂爾。
6、剛性小球高速沖擊陶瓷高腳杯仿真
作者：
鋮君之
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1808137
眾所周知，沖擊速度影響被沖擊物體破壞的程度。但其實被沖擊物體的表面造型也影響著沖擊的破壞程度。為探究物體表面造型對沖擊破壞程度的影響，本文選擇具有對稱結構的高腳杯進行仿真分析，高腳杯的內外杯壁厚度及造型均不相同，當物體以一定速度沖擊杯壁時，杯壁本身可以形成對比分析。本文采用ANSYS LSDYNA進行了剛性小球高速、低速沖擊陶瓷高腳杯仿真，對比探討了沖擊速度對破壞程度的影響。
展開 