ANSYS受力變形仿真的案例
Ansys Workbench 估計圓柱面受力變形后的圓柱度 ￥10
至此仿真計算工作已經(jīng)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(yōu)化求解極值的強大計算能力，構(gòu)建圓柱度目標(biāo)函數(shù)，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(nèi)顯示圓柱度評估結(jié)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(jié)果。第二行為cyFace面在受力變形后評估的圓柱度結(jié)果。并且顯示兩個散點圖，左側(cè)圖為初始圓柱面（紅色和綠色線表示選定A/B點）；右側(cè)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(jié)果后處理中，提取cyFace#面的每個節(jié)點的原始坐標(biāo)和變形量。（每次APDL命令內(nèi)容無需更改，計算完成后會在對應(yīng)的目錄文件夾下生產(chǎn)cyFace#.txt文檔）
!*******選擇圓柱面組******導(dǎo)出節(jié)點編號，坐標(biāo)位置，變形量，變形后的節(jié)點位置
!*******圓柱面組命名規(guī)則cyFace(NUM)*******
!*******設(shè)定face面的個數(shù)faceCount
*set,faceCount,ARG1 !由屬性欄參數(shù)定義監(jiān)測面的個數(shù)
!*set,faceCount,2
!*******main process
finish
/post1
set,last
*do,iFace,1,faceCount
*set,surfaceName,'cyFace%iFace%'
!
展開 IPS — 線束和軟管受力與動態(tài)變形三維仿真
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(tài)，很難依靠經(jīng)驗進(jìn)行判斷。這些柔性的形變和受力導(dǎo)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(chǎn)品介紹
IPS（Industrial Path Solution）是由德國工業(yè)4.0概念的發(fā)起者和倡導(dǎo)者，也是歐洲應(yīng)用科學(xué)研究機構(gòu)－弗勞恩霍夫協(xié)會（Fraunhofer-Gesellschaft）開發(fā)的數(shù)字化軟件平臺。為管線設(shè)計、裝配驗證、人機模擬以及機器人規(guī)劃等領(lǐng)域提供專業(yè)的解決方案，該平臺目前全球范圍內(nèi)擁有龐大成熟用戶群，遍布汽車、工業(yè)機器、重工機械、消費電子等行業(yè)。
? 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(chǎn)品中的柔性管路和線纜，能夠根據(jù)其不同材質(zhì)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(tài)展示管線的空間變形、彎扭狀態(tài)以及應(yīng)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(jìn)行發(fā)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(luò)線和容差包絡(luò)線。實時優(yōu)化與修改，支持與三維軟件的數(shù)據(jù)橋接，能夠根據(jù)設(shè)計規(guī)則，實現(xiàn)管線自動布置。
建模過程簡單，仿真結(jié)果實時顯示，軟件易學(xué)上手快。通過在管路和線束的設(shè)計階段引入仿真，幫助設(shè)計人員獲得可靠的設(shè)計結(jié)果，減少因設(shè)計失誤造成的產(chǎn)品返工，避免潛在風(fēng)險進(jìn)入量產(chǎn)，縮短開發(fā)周期，節(jié)省時間與成本。
展開 ANSYS與ABAQUS比較之實例1--懸臂梁受分布力系的變形分析
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(chǔ)入門與案例精選》，電子工業(yè)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(xué)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(chuàng)建分析系統(tǒng)
創(chuàng)建一個靜力學(xué)分析系統(tǒng)
2. 設(shè)置材料屬性
雙擊engineering data，對于默認(rèn)的鋼材設(shè)置彈性模量是200GPA，泊松比是0.3
這里是默認(rèn)值，不需要改變。
3. 創(chuàng)建幾何模型
雙擊geometry，進(jìn)入到DM.設(shè)置毫米為長度單位。
從如下菜單進(jìn)入，選擇BOX
設(shè)置要創(chuàng)建長200mm,截面是30mm*20mm的長方體。
創(chuàng)建結(jié)果如下圖
退出DM.
4. 劃分網(wǎng)格
雙擊model進(jìn)入mechanical,設(shè)置單元尺寸為10mm，劃分網(wǎng)格。
劃分結(jié)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 ANSYS分析VS理論解 | 梁分別受集中力、集中力偶和均布載荷作用的應(yīng)力和變形
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(jìn)行后處理，包括約束反力、內(nèi)力、應(yīng)力和變形，特別是剪力圖和彎矩圖與材料力學(xué)的對比，切應(yīng)力和正應(yīng)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(nèi)力（剪力和彎矩）、應(yīng)力（切應(yīng)力和正應(yīng)力）和變形（轉(zhuǎn)角和撓度）。
二、理論計算
參考教材：劉鴻文. 材料力學(xué)(第5版) [M]. 北京: 高等教育出版社, 2011: 110-209.
三、GUI步驟
1．進(jìn)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(biāo)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(rèn)為file。
(2)定義工作標(biāo)題：UtilityMenu > File > Change Title → Change Title → 輸入Beam→ OK。可不用輸入。
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