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ansys應(yīng)力仿真軟件的案例

設(shè)計仿真 | Marc軟件攻克焊接殘余應(yīng)力預(yù)測難題
然而,焊接過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力和微觀結(jié)構(gòu)變化,常常對焊接接頭的性能和壽命產(chǎn)生深遠影響。為了優(yōu)化焊接工藝、提高焊接質(zhì)量,準(zhǔn)確預(yù)測焊接殘余應(yīng)力和微觀結(jié)構(gòu)分布變得至關(guān)重要。在這一領(lǐng)域,Marc軟件憑借其強大的功能和卓越的性能,成為焊接仿真領(lǐng)域的先鋒。 焊接仿真:從復(fù)雜到精準(zhǔn)的轉(zhuǎn)變 焊接過程涉及復(fù)雜的熱-力學(xué)行為,包括高溫下的相變、材料軟化以及快速冷卻過程中的應(yīng)力累積。傳統(tǒng)的實驗方法雖然可以直接測量殘余應(yīng)力和微觀結(jié)構(gòu),但存在成本高、效率低、難以全面覆蓋焊接接頭等問題。數(shù)值模擬技術(shù)通過建立數(shù)學(xué)模型和計算方法,能夠在計算機上模擬焊接過程,預(yù)測殘余應(yīng)力和微觀結(jié)構(gòu)分布,為焊接工藝的優(yōu)化提供理論支持。 重慶大學(xué)鄧教授研究團隊基于Marc軟件,成功開發(fā)了一種先進的計算方法,用于模擬Q960E鋼焊接接頭的溫度場、微觀結(jié)構(gòu)和殘余應(yīng)力分布。這一研究不僅展示了Marc軟件在焊接仿真領(lǐng)域的強大功能,還為實際工程應(yīng)用提供了寶貴的參考。 Marc軟件:焊接仿真領(lǐng)域的強大工具 1、精確的熱源模型 焊接過程中的熱輸入是影響焊接接頭性能的關(guān)鍵因素之一。Marc軟件提供了多種熱源模型,包括雙橢球體熱源模型和體積熱源模型,能夠精確模擬焊接電弧的熱輸入。重慶大學(xué)的研究團隊通過調(diào)整熱源參數(shù),如熱流密度、熱源形狀和移動速度,成功復(fù)現(xiàn)了焊接過程中的溫度場分布。 2、考慮固態(tài)相變(SSPT)和軟化效應(yīng)(SE) 在焊接過程中,材料的微觀結(jié)構(gòu)會發(fā)生復(fù)雜的相變,如奧氏體向貝氏體和馬氏體的轉(zhuǎn)變。這些相變不僅影響材料的力學(xué)性能,還會對殘余應(yīng)力的形成產(chǎn)生重要影響。Marc軟件通過引入相變動力學(xué)模型(如JMAK模型和K-M模型),能夠準(zhǔn)確模擬相變過程及其對殘余應(yīng)力的影響。重慶大學(xué)的研究團隊通過實驗觀察,對SH-CCT圖進行了人工修正,進一步提高了模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。
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設(shè)計仿真 | Marc軟件攻克焊接殘余應(yīng)力預(yù)測難題
然而,焊接過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力和微觀結(jié)構(gòu)變化,常常對焊接接頭的性能和壽命產(chǎn)生深遠影響。為了優(yōu)化焊接工藝、提高焊接質(zhì)量,準(zhǔn)確預(yù)測焊接殘余應(yīng)力和微觀結(jié)構(gòu)分布變得至關(guān)重要。在這一領(lǐng)域,Marc軟件憑借其強大的功能和卓越的性能,成為焊接仿真領(lǐng)域的先鋒。 焊接仿真:從復(fù)雜到精準(zhǔn)的轉(zhuǎn)變 焊接過程涉及復(fù)雜的熱-力學(xué)行為,包括高溫下的相變、材料軟化以及快速冷卻過程中的應(yīng)力累積。傳統(tǒng)的實驗方法雖然可以直接測量殘余應(yīng)力和微觀結(jié)構(gòu),但存在成本高、效率低、難以全面覆蓋焊接接頭等問題。數(shù)值模擬技術(shù)通過建立數(shù)學(xué)模型和計算方法,能夠在計算機上模擬焊接過程,預(yù)測殘余應(yīng)力和微觀結(jié)構(gòu)分布,為焊接工藝的優(yōu)化提供理論支持。 重慶大學(xué)鄧教授研究團隊基于Marc軟件,成功開發(fā)了一種先進的計算方法,用于模擬Q960E鋼焊接接頭的溫度場、微觀結(jié)構(gòu)和殘余應(yīng)力分布。這一研究不僅展示了Marc軟件在焊接仿真領(lǐng)域的強大功能,還為實際工程應(yīng)用提供了寶貴的參考。 Marc軟件:焊接仿真領(lǐng)域的強大工具 1、精確的熱源模型 焊接過程中的熱輸入是影響焊接接頭性能的關(guān)鍵因素之一。Marc軟件提供了多種熱源模型,包括雙橢球體熱源模型和體積熱源模型,能夠精確模擬焊接電弧的熱輸入。重慶大學(xué)的研究團隊通過調(diào)整熱源參數(shù),如熱流密度、熱源形狀和移動速度,成功復(fù)現(xiàn)了焊接過程中的溫度場分布。 2、考慮固態(tài)相變(SSPT)和軟化效應(yīng)(SE) 在焊接過程中,材料的微觀結(jié)構(gòu)會發(fā)生復(fù)雜的相變,如奧氏體向貝氏體和馬氏體的轉(zhuǎn)變。這些相變不僅影響材料的力學(xué)性能,還會對殘余應(yīng)力的形成產(chǎn)生重要影響。Marc軟件通過引入相變動力學(xué)模型(如JMAK模型和K-M模型),能夠準(zhǔn)確模擬相變過程及其對殘余應(yīng)力的影響。重慶大學(xué)的研究團隊通過實驗觀察,對SH-CCT圖進行了人工修正,進一步提高了模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。
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AnsysWB-FSW(攪拌摩擦焊熱應(yīng)力仿真) ¥10
由于溫度場會影響應(yīng)力分布,因此本示例采用了一個完全熱機械耦合模型。該模型由具有結(jié)構(gòu)和熱自由度的耦合場實體單元組成。模型包含兩塊矩形鋼板和一個圓柱形工具。在模型上施加了所有必要的機械和熱邊界條件。模擬分三個載荷步進行,分別代表過程中的壓入、停留和移動階段。 計算得出的摩擦熱生成量和塑性熱生成量表明,工具肩部與工件之間的摩擦是產(chǎn)生大部分熱量的原因。在板片的接觸界面處規(guī)定了一個粘結(jié)溫度,以此來模擬工具后面的焊接過程。當(dāng)接觸表面的溫度超過這個粘結(jié)溫度時,接觸狀態(tài)就會轉(zhuǎn)變?yōu)檎辰Y(jié)狀態(tài)
AnsysWB-表面貼片電阻的熱載荷應(yīng)力仿真 ¥15
材料之間的熱膨脹差異會在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生熱應(yīng)力, 連接電阻與印刷電路板的焊料被視為裝配中最薄弱的環(huán)節(jié),由于工作溫度高于焊料的 熔點,因此會產(chǎn)生稱為蠕變的變形。
ansys應(yīng)力仿真軟件圖1
基于ANSYS有限元軟件的直齒輪接觸應(yīng)力分析
基于ANSYS有限元軟件的直齒輪接觸應(yīng)力分析<P><BLOCKQUOTE> <table width="85%"><tr><td class="txt4"><img src="images/icon_close.gif"> <strong>該主題已結(jié)帖并可繼續(xù)討論,給分記錄如下:</strong></td></tr><tr><td class="quoteTable"><table width="100%"><tr><td width="100%" valign="top" class="txt4"><table width="100%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"></table></td></tr></table></td></tr></table> </BLOCKQUOTE></P><BR><Font color=#FF0000><B>.PS.:</B>該帖附件于2006-08-10 14:36:53被卡內(nèi)基評為3星級,為發(fā)貼者加分60。</Font><BR><Font color=#FF0000><B>點評:</B></Font> 基于ANSYS有限元軟件的直齒輪接觸應(yīng)力分析.rar
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干貨 | ANSYS激光焊接過程熱應(yīng)力仿真應(yīng)用
利用Ansys Workbench仿真平臺可直接對焊接過程進行熱固耦合數(shù)值求解,進而得到給定工藝參數(shù)條件下的溫度場和應(yīng)力場分布。示意簡單模型如下: 幾何模型 仿真過程中,對于模型三個部件,采用掃描方法劃分六面體網(wǎng)格,板材厚度方向上,定義三層網(wǎng)格以捕捉彎曲變形效果;材料選用普通結(jié)構(gòu)鋼。 網(wǎng)格模型 1.激光焊過程瞬態(tài)熱分析 為了仿真激光焊接過程產(chǎn)生的熱場分布,必須建立精確地?zé)嵩础τ谶@種移動熱源施加問題,可以借助ANSYS軟件的ACT工具“Moving_Heat_Flux”實現(xiàn)高斯熱源載荷設(shè)置:移動熱流率或移動熱能量兩種方式。 移動熱流率源載荷: 熱動熱能量源載荷: 本案例中,采用移動熱流率載荷,熱源移動速度為5 mm/s,從初始時刻起,作用總時間44 s,激光能流量強度為7.5 w/mm2,作用區(qū)域半徑5 mm。結(jié)構(gòu)外表面設(shè)置對流換熱條件,環(huán)境溫度22度。 移動熱源載荷施加 對流邊界條件 求解可知,激光焊接過程的溫度分布以及大于500度以上的熱影響區(qū)域如下圖所示。
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AnsysWB-基于熱循環(huán)載荷的焊球熱應(yīng)力仿真 ¥15
<div contenteditable="false" width="100%"> 微電子元件是冷卻系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵鏈路。由于反復(fù)接通和斷開電源,微電子元件受 </div><div contenteditable="false" width="100%"> 到熱循環(huán)的作用,因此,焊點處出現(xiàn)裂紋,斷開了芯片與印刷電路板的連接,從而導(dǎo) </div><div contenteditable="false" width="100%"> 致故障。 </div><p>本例基于 “非線性結(jié)構(gòu)材料模塊”中的模型 “黏塑性焊點”。</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center"> <figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202512/attachment/cfacfaa56fd948108d043c368bd3c241.png" style="display: inline-block;" data-regular="true"> <img src="https://img.jishulink.com/202512/attachment/cfacfaa56fd948108d043c368bd3c241.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202512/attachment/cfacfaa56fd948108d043c368bd3c241.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com
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基于ProCAST和ANSYS軟件分析徑向加載的鋁合金輪轂應(yīng)力分布
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ANSYS建筑專欄:ANSYS公司的工程仿真軟件
為了在競爭中遙遙領(lǐng)先,建筑行業(yè)最具創(chuàng)新的公司已經(jīng)開始采用虛擬仿真技術(shù),以了解其設(shè)計決策的影響,應(yīng)用領(lǐng)域從選址、建筑結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)優(yōu)化、材料,到暖通、制冷,無所不包。 ANSYS公司推出的工程仿真軟件,為設(shè)計者、工程師和建筑公司,提供全自動、最高效、超經(jīng)濟的仿真方法。 http://www.ansys.com/zh-cn/solutions/solutions-by-industry/construction
預(yù)測應(yīng)力和變形、優(yōu)化工藝參數(shù),這款考慮掃描路徑的增材工藝仿真軟件都能幫你實現(xiàn)
為了解決質(zhì)量的一致性與穩(wěn)定性,面向增材制造3D打印的工藝模擬軟件近年得到了越來越多的應(yīng)用,利用模擬仿真軟件可以對打印過程進行有針對性的調(diào)整、優(yōu)化,減少試錯,降低成本,提升3D打印成功率和打印質(zhì)量。 針對增材制造工藝仿真中工藝掃描模擬的要求,安世亞太和中科煜宸聯(lián)合開發(fā)了可 考慮掃描路徑的工藝仿真軟件AMProSim-DED 。 本文,小編將帶大家理解工藝掃描路徑對增材制造仿真精度的重要性,分享AMProSim-DED的優(yōu)勢和特點,以及實際應(yīng)用案例。 掃描路徑模擬為什么重要? 為了研究模擬掃描路徑對增材制造工藝仿真的重要性,對一圓環(huán)件分別進行逐層堆積與逐圈堆積的增材制造工藝仿真,對比其打印過程中的溫度、變形及應(yīng)力的分布。 圖1.變形分布 打印結(jié)束后,逐層堆積與逐圈堆積兩種方案的工藝仿真,其最大變形相差約37%,最大應(yīng)力相差17.5%,且逐圈堆積的變形及應(yīng)力更小,而這與增材制造工藝分區(qū)掃描可以降低變形和應(yīng)力的經(jīng)驗趨勢是一致的,說明考慮工藝路徑可以獲得更好的工藝仿真精度。 圖2.應(yīng)力分布 由此可見,在增材制造工藝仿真中,掃描路徑很關(guān)鍵,精細(xì)的路徑模擬可以極大提高仿真精度。而市場上的工藝仿真軟件無論采用固有應(yīng)變算法,還是熱力耦合算法,大多數(shù)不考慮工藝掃描策略,而是逐層堆積,即使考慮工藝掃描策略,也過于簡單,或只能分區(qū),或不能與工藝規(guī)劃數(shù)據(jù)提供接口, 無法真實模擬掃描路徑的影響。因此,需要進行考慮掃描策略的增材制造工藝仿真
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AnsysWB-基于過盈配合的BWM_i3電機轉(zhuǎn)子應(yīng)力仿真 ¥10
AnsysWB-基于過盈配合的BWM_i3電機轉(zhuǎn)子應(yīng)力仿真 1.模型包含電機轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸 2.轉(zhuǎn)子鐵心與轉(zhuǎn)軸施加過盈接觸配合 3.轉(zhuǎn)軸施加峰值扭矩250Nm的載荷 4.評估轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸的應(yīng)力和變形情況 5.參考時請考慮仿真模型與實際模型存在的偏差
ansys應(yīng)力仿真軟件圖2
Ansys攜手臺積電和微軟加速機械應(yīng)力仿真,基于云技術(shù)實現(xiàn)3D-IC可靠性
<p><strong>該聯(lián)合解決方案為分析2.5D/3D-IC多芯片系統(tǒng)中的機械應(yīng)力提供快速、高容量的云解決方案,以提高產(chǎn)品可靠性</strong></p><p><br></p><p><strong>主要亮點</strong></p><ul><li>管理熱機械應(yīng)力對于3D-IC的可靠性和魯棒性至關(guān)重要</li><li>Ansys與臺積電和微軟展開合作,為分析采用臺積電3DFabric技術(shù)的多芯片設(shè)計中的機械應(yīng)力提供快速、高容量的解決方案</li><li>Ansys Mechanical?能夠仿真大型3D集成電路中的應(yīng)力,且具有預(yù)測準(zhǔn)確性,可以助力客戶獲得穩(wěn)健可靠的產(chǎn)品</li></ul><p>&nbsp;</p><p>Ansys與臺積電(TSMC)和微軟(Microsoft)展開合作,驗證了一項聯(lián)合解決方案,該方案用于分析采用臺積電3DFabric?先進封裝技術(shù)的多芯片3D-IC系統(tǒng)中的機械應(yīng)力。該聯(lián)合解決方案使客戶能更有信心地滿足新的多物理場要求,從而提高采用臺積電3DFabric的先進設(shè)計的功能可靠性。3DFabric是臺積電綜合全面的3D芯片堆疊與先進封裝技術(shù)產(chǎn)品系列。</p><p><br></p><p>Ansys Mechanical是行業(yè)領(lǐng)先的有限元分析軟件,用于仿真3D-IC中熱梯度引起的機械應(yīng)力。該解決方案流程已被證明可在Microsoft Azure上高效運行,有助于確保在當(dāng)今高度大型和復(fù)雜的2.5D/3D-IC系統(tǒng)中實現(xiàn)快速的周轉(zhuǎn)時間。</p><p><br></p><p>3D-IC系統(tǒng)通常具有較大的溫度梯度,由于熱膨脹差,會導(dǎo)致組件之間產(chǎn)生強烈的機械應(yīng)力。這些應(yīng)力會導(dǎo)致各種元件之間的連接發(fā)生斷裂或錯位,并降低3D-IC裝配體的可靠壽命。而隨著半導(dǎo)體系統(tǒng)的規(guī)模和復(fù)雜性的增加,會更難以有效地對其進行分析。
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不銹鋼表面Fe-Al梯度涂層的ANSY殘余應(yīng)力仿真分析
而對于ansy軟件的使用,需要使用者對理論知識和實踐知識都有很深刻的認(rèn)識,需要你不斷地在實踐中運用于學(xué)習(xí)。 本案例講述的是在316L不銹鋼表面沉積Fe-Al功能涂層后,利用ansys仿真在Fe-Al涂層沉積完畢冷卻后在基體和圖層內(nèi)部產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。 在這個案例里面,你將掌握軸對稱單元的應(yīng)用、熱結(jié)構(gòu)耦合方式的求解、瞬態(tài)分析的步長等基礎(chǔ)知識。 基體和圖層內(nèi)部的殘余應(yīng)力是由于溫度冷卻的不一致而引起的。屬于熱—結(jié)構(gòu)耦合場問題。在ansys里面,求解耦合場問題,有兩種方式,一種是直接耦合,熱與結(jié)構(gòu)耦合方程同時求解,要用到熱—結(jié)構(gòu)耦合單元。另一種是間接求解方式,求解分兩步走,第一步求解溫度場,第二步在求解溫度場的基礎(chǔ)上根據(jù)熱膨脹系數(shù)求解應(yīng)力場,分別用到熱單元和結(jié)構(gòu)單元。本案例中采用間接求解的方式。 為了使求解問題簡單化,同時不偏離實際過程。考慮到降溫過程材料的非線性變化,對模型我們要做以下假設(shè):(1)涂層在制備時溫度處于應(yīng)力自由狀態(tài)(2)涂層在制備過程中不產(chǎn)生塑性變形或蠕變(3)不考慮材料相變引起的熱問題(4)假設(shè)涂層與基體、涂層與涂層之間不產(chǎn)生相對滑動。 模型為圓柱形,不銹鋼基體尺寸為φ25×0.8mm,涂層的厚度為2μm,涂層從下往上依次為Fe3Al、FeAl、Fe2Al5、FeAl3。采用軸對稱方式進行模型的建立,熱單元選用平面四節(jié)點單元plane55,網(wǎng)格的劃分采用映射網(wǎng)格劃分方式。在求解溫度場的分布之后,利用ETCHG,TTS命令轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)求解,同時利用LDREAD,TEMP,,,t, ,'l','rth',' '讀入熱分析的計算結(jié)果,作為應(yīng)力求解的載荷條件,熱應(yīng)力的求解參考溫度為680℃。 以下是求解的分析結(jié)果。
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準(zhǔn)確預(yù)測應(yīng)力和裂縫傳播,復(fù)合材料仿真軟件助力3D打印釋放工業(yè)再設(shè)計潛力
當(dāng)前關(guān)于復(fù)合材料的建模方面,麻省理工學(xué)院計算機科學(xué)和人工智能實驗室(CSAIL)于2016年就開發(fā)了名為Foundry的面向多材料設(shè)計的軟件,使得多材料3D打印更容易、更精確的。 而關(guān)于如何精確的預(yù)測復(fù)合纖維的結(jié)合度,預(yù)測纖維與樹脂的結(jié)合程度,微觀呈現(xiàn)復(fù)雜的微結(jié)構(gòu),以及預(yù)測復(fù)合材料的缺陷,這些都需要專門的復(fù)合材料仿真軟件。 圖片來源:3ders.org MultiMechanics總部位于內(nèi)布拉斯加州奧馬哈市,是仿真軟件開發(fā)商,旨在幫助企業(yè)減少物理原型設(shè)計和測試。 MultiMech采用基于物理場的方法,命名為TRUE Multiscale技術(shù),這是一種完全耦合的雙向多尺度有限元求解器,能夠同時準(zhǔn)確預(yù)測和可視化多個尺度的應(yīng)力和裂縫傳播。 MultiMech最初是MultiMechanics開發(fā)的一個獨立的工具,現(xiàn)在可以嵌入到眾多計算機輔助工程(CAE)軟件平臺中,軟件合作伙伴包括Anysys, 達索,歐特克,Altair等等,因此工程師可以在其首選工作流程中執(zhí)行并行多尺度分析。 根據(jù)中關(guān)村在線的報道,最近MultiMechanics與專注于復(fù)合材料系統(tǒng)的波士頓增材制造公司Fortify宣布建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系,以提高復(fù)合3D打印的可預(yù)測性。 作為合作伙伴關(guān)系的一部分,F(xiàn)ortify將使用MultiMechanics的旗艦產(chǎn)品MultiMech在打印之前預(yù)測打印部件的結(jié)構(gòu)完整性,并通過控制整個結(jié)構(gòu)中的纖維取向來幫助優(yōu)化設(shè)計,由此生產(chǎn)的3D打印復(fù)合材料部件充分利用了復(fù)合材料的強度和重量優(yōu)勢,達到了之前無法達到的分辨率和復(fù)雜程度。 許多涉及復(fù)合材料3D打印的公司都在努力確定其3D打印部件的行為方式。
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基于ANSYS軟件的1+6鋼絲繩網(wǎng)格劃分策略及仿真
摘 要:首先在Creo2.0軟件中建立1+6鋼絲繩的三維模型,通過軟件接口將其導(dǎo)入ANSYS軟件。在ANSYS軟件中對鋼絲繩采用多層分割、網(wǎng)格密度漸變的網(wǎng)格劃分策略,對應(yīng)力集中點及需要提取研究區(qū)域的網(wǎng)格進行細(xì)化。通過提取鋼絲繩中間截面的應(yīng)力和位移分布云圖得到鋼絲繩的受力和運動特性,通過提取鋼絲繩中心絲和側(cè)絲接觸線上各節(jié)點在柱坐標(biāo)下的位移得到中心絲和側(cè)絲的相對運動規(guī)律,為進一步研究鋼絲繩內(nèi)部的摩擦磨損提供參考。 關(guān)鍵詞:1+6鋼絲繩;網(wǎng)格劃分策略;應(yīng)力分布;運動分析; 0 引 言 鋼絲繩具有質(zhì)量輕、承載大、工作平穩(wěn)等特點,廣泛地應(yīng)用于各種工業(yè)場合,運輸領(lǐng)域的港口集裝箱吊裝設(shè)備、建筑領(lǐng)域的塔式起重機、機械領(lǐng)域的車間行車、生活中的電梯無不彰顯鋼絲繩的優(yōu)勢。鋼絲繩由于具有復(fù)雜的螺旋捻制結(jié)構(gòu),內(nèi)部鋼絲之間存在非線性接觸特征,常規(guī)的理論計算無法準(zhǔn)確獲取鋼絲繩內(nèi)部的力學(xué)和運動特性,因此本文主要借助有限元仿真軟件ANSYS對其進行研究。ANSYS有限元軟件廣泛應(yīng)用于機械領(lǐng)域,不僅能夠進行簡單的靜力學(xué)仿真計算,還能夠進行非線性的力學(xué)仿真求解[1]。本文主要針對1+6鋼絲繩進行研究,具體分析鋼絲繩有限元建模方法和鋼絲繩內(nèi)部鋼絲受力和運動情況。該研究方法對于復(fù)雜的異形股、多層股等不同類型的鋼絲繩同樣適用。 1 1+6鋼絲繩有限元模型 1.1 三維模型導(dǎo)入 1+6鋼絲繩具有螺旋捻制特征,其側(cè)絲的幾何生成曲線含有一次螺旋線[2],如圖1所示。ANSYS軟件中直接建立螺旋結(jié)構(gòu)體較為麻煩,因此可以借助三維軟件Creo2.0進行建模。將Creo2.0軟件中建立的鋼絲繩的三維模型保存為igs格式,應(yīng)用ANSYS軟件中的/AUX15接口導(dǎo)入到ANSYS軟件進行分析。
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