ANSYS受力變形仿真
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ANSYS受力變形仿真的視頻教程
#292-ANSYS WORKBENCH流固耦合案例-螺桿擠出機(泵)流場/受力仿真手把手教程
(流體使用FLUENT模塊，受力使用靜力學模塊，單向流固耦合)。
￥109 1小時18分鐘 791播放
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ANSYS受力變形仿真的實例教程
至此仿真計算工作已經完成，下步需要借助matlab（R2021B）軟件完成圓柱度的估計。
利用matlab的自動優化求解極值的強大計算能力，構建圓柱度目標函數，評估原始圓柱面和變形后圓柱面的，圓柱度。
1、 打開matlab后將工作目錄選擇到附件的matlabProcess文件夾，選擇mainProcess.m右鍵“運行”。
2、 運行程序后彈出txt文件選擇框，選取仿真求解后處理生成的cyFace1.txt文件，即可。
3、 稍等片刻即可在命令欄內顯示圓柱度評估結果。Output值共兩行，第一行為初始圓柱面在變形前評估的圓柱度結果。第二行為cyFace面在受力變形后評估的圓柱度結果。并且顯示兩個散點圖，左側圖為初始圓柱面（紅色和綠色線表示選定A/B點）；右側圖為變形后的圓柱面，中心黑色線，為程序估計的圓柱面中心軸線。
附錄1：Command命令，在結果后處理中，提取cyFace#面的每個節點的原始坐標和變形量。（每次APDL命令內容無需更改，計算完成后會在對應的目錄文件夾下生產cyFace#.txt文檔）
!*******選擇圓柱面組******導出節點編號，坐標位置，變形量，變形后的節點位置
!*******圓柱面組命名規則cyFace(NUM)*******
!*******設定face面的個數faceCount
*set,faceCount,ARG1 !由屬性欄參數定義監測面的個數
!*set,faceCount,2
!*******main process
finish
/post1
set,last
*do,iFace,1,faceCount
*set,surfaceName,'cyFace%iFace%'
!
展開 線束和管線具有柔性特征，其在外力作用及自身重力影響下的形變和受力狀態，很難依靠經驗進行判斷。這些柔性的形變和受力導致的與周邊干涉、摩擦等缺陷，并不易在車輛裝配或出廠檢測中檢出，這就為車輛將來的安全和正常運行埋下隱患。
產品介紹
IPS（Industrial Path Solution）是由德國工業4.0概念的發起者和倡導者，也是歐洲應用科學研究機構－弗勞恩霍夫協會（Fraunhofer-Gesellschaft）開發的數字化軟件平臺。為管線設計、裝配驗證、人機模擬以及機器人規劃等領域提供專業的解決方案，該平臺目前全球范圍內擁有龐大成熟用戶群，遍布汽車、工業機器、重工機械、消費電子等行業。
? 主要功能
IPS Cable Simulation是IPS軟件中的重要組成部分，針對汽車、工程機械、摩托車、消費電子等產品中的柔性管路和線纜，能夠根據其不同材質屬性，同時考慮重力條件下，仿真管線的受力以及撓性變形。
可對運動部位的管線實時仿真，動態展示管線的空間變形、彎扭狀態以及應力分布，公差分析，生成掃掠體積模型，同時針對管線上卡扣卡箍等固定點的受力分析。進行發動機周邊管線的振動及疲勞分析。
生成運動管線隨運動部件的運動路徑包絡線和容差包絡線。實時優化與修改，支持與三維軟件的數據橋接，能夠根據設計規則，實現管線自動布置。
建模過程簡單，仿真結果實時顯示，軟件易學上手快。通過在管路和線束的設計階段引入仿真，幫助設計人員獲得可靠的設計結果，減少因設計失誤造成的產品返工，避免潛在風險進入量產，縮短開發周期，節省時間與成本。
展開 從本篇博文開始，將會對一個實例，分別用ANSYS和ABAQUS來分析，目的是考察二者的同異。
【問題】
一根懸臂梁，長200mm,截面是30mm*20mm的矩形（高度方向是20mm）。該梁左端固定，在其上面施加向下的分布力系，載荷集度是0.6Mpa.已知材料使用低碳鋼，彈性模量是200GPA，泊松比是0.3,要計算梁的位移。
（該問題來自于張建華，丁磊的《ABAQUS基礎入門與案例精選》，電子工業出版社，2012.6）
【問題分析】
這是最簡單的入門級問題，線性材料，靜力學分析。
下面分別采用ANSYS17和ABAQUS6.14求解。
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【方法1. 使用ANSYS17求解】
1. 創建分析系統
創建一個靜力學分析系統
2. 設置材料屬性
雙擊engineering data，對于默認的鋼材設置彈性模量是200GPA，泊松比是0.3
這里是默認值，不需要改變。
3. 創建幾何模型
雙擊geometry，進入到DM.設置毫米為長度單位。
從如下菜單進入，選擇BOX
設置要創建長200mm,截面是30mm*20mm的長方體。
創建結果如下圖
退出DM.
4. 劃分網格
雙擊model進入mechanical,設置單元尺寸為10mm，劃分網格。
劃分結果如下圖
5. 固定左端
6. 施加分布力系
在上面施加分布力系，載荷集度是0.6Mpa
7.求解
8. 后處理
考察在豎直方向的變形
可見，自由端的最大位移量是0.89551mm.
展開 受彎曲變形，用梁單元BEAM188建模分析。梁單元的單元屬性有單元類型、截面屬性和材料屬性。掌握施加位移約束和載荷的方法，特別是均布載荷的施加。熟練進行后處理，包括約束反力、內力、應力和變形，特別是剪力圖和彎矩圖與材料力學的對比，切應力和正應力云圖的提取方法。
一、問題描述
一簡支梁，總長l =0.4m，其中a= b = l/2，橫截面尺寸B = 6mm，H=10 mm，彈性模量E= 200 GPa，泊松比u = 0.3。分別受三種載荷作用：（1）受集中力F =100 N；（2）集中力偶Me= 20 N·m；（3）受均布載荷q =500 N/m。計算梁的約束反力、內力（剪力和彎矩）、應力（切應力和正應力）和變形（轉角和撓度）。
二、理論計算
參考教材：劉鴻文. 材料力學(第5版) [M]. 北京: 高等教育出版社, 2011: 110-209.
三、GUI步驟
1．進入ANSYS
程序→ ANSYS → ANSYS Product Launcher → 改變working directory到指定文件夾→ 在job name輸入：file → Run。
2．定義工作文件名及工作標題
(1)定義工作文件名：UtilityMenu > File > Change Jobname → Change Jobname → 輸入文件名file→ OK。可不用輸入，默認為file。
(2)定義工作標題：UtilityMenu > File > Change Title → Change Title → 輸入Beam→ OK。可不用輸入。
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ANSYS受力變形仿真的最新內容
問題：
仿真過程中有時會遇到要求提取圓柱面在受力變形后的圓柱度。若此時圓柱面有剛體偏移等，就無法直接在workbench界面中通過創建圓柱坐標系而讀取圓柱度信息。
解決方案：
通過apdl后處理命令，提取待評估圓柱面的幾何信息和變形信息。利用matlab強大的優化計算功能，評估圓柱面在變形后的圓柱度。
matlab評估圓柱度大致過程為，根據圓柱面節點，確定中心軸線，測量每個節點到中心軸線的距離
線束和管線具有柔性特征，其在外力作用及自身重力影響下的形變和受力狀態，很難依靠經驗進行判斷。這些柔性的形變和受力導致的與周邊干涉、摩擦等缺陷，并不易在車輛裝配或出廠檢測中檢出，這就為車輛將來的安全和正常運行埋下隱患。
產品介紹
IPS（Industrial Path Solution）是由德國工業4.0概念的發起者和倡導者，也是歐洲應用科學研究機構－弗勞恩霍夫協會（
從本篇博文開始，將會對一個實例，分別用ANSYS和ABAQUS來分析，目的是考察二者的同異。
【問題】
一根懸臂梁，長200mm,截面是30mm*20mm的矩形（高度方向是20mm）。該梁左端固定，在其上面施加向下的分布力系，載荷集度是0.6Mpa.已知材料使用低碳鋼，彈性模量是200GPA，泊松比是0.3,要計算梁的位移。
（該問題來自于張建華，丁磊的《ABAQUS基礎入門與案例精選》，電子工業出版社
受彎曲變形，用梁單元BEAM188建模分析。梁單元的單元屬性有單元類型、截面屬性和材料屬性。掌握施加位移約束和載荷的方法，特別是均布載荷的施加。熟練進行后處理，包括約束反力、內力、應力和變形，特別是剪力圖和彎矩圖與材料力學的對比，切應力和正應力云圖的提取方法。
一、問題描述
一簡支梁，總長l =0.4m，其中a= b = l/2，橫截面尺寸B = 6mm，H=10 mm，彈性模量E
