ansys支架剛度
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys支架剛度的視頻教程
ANSYS-WorkBench基礎教程 血管支架的接觸分析
本課程主要講解了workbench對心血管支架與血管之間的接觸分析，尤其是在血管擴張過程中，血管支架的塑性變形，確定支架的殘余應力以及接觸區域的狀態。
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基于ansys workbench 的拓撲優化——梁，支架 受力優化
基于Ansys workbench 2021R1版本的支架和梁單元的拓撲優化操作。（課程內包含模型建立及詳細模型設置）
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ANSYS新能源汽車懸架系統進階培訓課程-國標極端工況-剛度撓度強度超彈性結構疲勞時域法振動分析
關鍵部件分析 轉向節剛度與強度分析，包括極限工況下的安全性和長期周期性載荷下的可靠性。 防塵罩疲勞分析，關注材料疲勞失效。 連接方式模擬 不同螺栓連接方法對比（MPC法、梁單元法、綁定接觸法、實體單元簡化螺栓），及其對仿真結果的影響。 半軸可靠性與撓度分析 最大縱向力、側向力、垂向力工況下的響應特性。
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ansys支架剛度的實例教程
我們知道，懸置支架的剛度設計原則一般是大于懸置剛度十倍以上。那么這是什么原因呢？我們來找一下文獻看到有以下描述：
但是這樣的解釋至少讓我還有些困惑，剛度變小，隔振率不是更高嗎？為何系統實際的剛度比期望剛度低就達不到隔振效果？讓我們來仔細分析一下這個問題。
傳遞率
傳遞率(Transmissibility)是我們評價懸置減振效果的一個重要指標。一般情況下，隔振率應該在20dB以上，也就是傳遞率應該低于0.1，單自由度系統的傳遞率推導如下所示。
雖然僅僅是簡化的單自由度模型，但是我們工程上還是常用這種模型來進行半定量的計算（通常忽略阻尼比），上述的公式推導出來的傳遞率結果是這樣的。
在此模型下，剛度越低，固有頻率越小，傳遞率越低。所以這也是我困惑的來源。
三自由度模型
實際上問題出在思考的模型。如果考慮支架剛度，我們必須使用三自由度模型，而非單自由度模型。我們建立如下三自由度模型，并通過三組不同的參數設置來進行分析：支架剛度分別為懸置剛度的1倍，5倍和10倍。
給上支架同樣的簡諧激勵，我們可仿真得下支架的頻率響應，如下圖所示。
從仿真結果我們可以得到以下結論：
三自由度系統存在三個模態。小的支架剛度確實會使系統三個模態的頻率前移。
由傳遞率一節我們知道，懸置固有頻率越小對傳遞率越有好處。但是從結果我們看到，三自由度模型和單自由度模型（單自由度為懸置，上下支架剛度無限大）完全不同。三個自由度模型顯示即使支架剛度小造成固有頻率前移，下支架的響應并不一定減小。
支架剛度高使系統整體模態頻率后移，且響應幅值亦會降低。
到此為止，我們就應該比較清楚了。
展開 3.2各接觸面的接觸設置
表3-2 各接觸面接觸設置
接觸面
接觸類型
約束方法
滑移方式
接觸算法
血管外膜-血管中層
TIE
血管中層-血管內膜
TIE
血管內膜-血小板
TIE
血小板-支架
Surface- Surface
罰剛度算法
有限滑移
法向硬接觸；
切向摩擦系數0.02
支架-氣囊
Surface- Surface
罰剛度算法
有限滑移
法向硬接觸；
切向摩擦系數0.02
血小板-氣囊
Surface- Surface
罰剛度算法
有限滑移
法向硬接觸；
切向摩擦系數0.02
氣囊外表面
Self-Contact
罰剛度算法
有限滑移
法向硬接觸；
切向摩擦系數0.02
3.3載荷及約束的設置
載荷設置
表3-3 載荷設置
作用時間
作用方式
作用位置
載荷大小
0-0.03s
pressure
氣囊內表面
展開 獲得原狀態支架的動剛度如下圖所示：
圖4 原狀態支架的動剛度
從圖上可以看到，懸置支架x向和Y向的動剛度在300HZ處上穿了設計目標線1000N/mm,這兩個方向的動剛度無法滿足設計要求，導致了測試數據中280HZ和307HZ的噪聲峰值。要必要提高左側支架X和y向動剛度，減少振動傳遞。
4.3改進方案
由于該支架已經開模，另外考慮到周邊邊界的約束，只能通過加厚板厚來提高支架的動剛度，這里我們把主板厚度由4mm改為5mm，把加強板1的厚度由4mm該位6mm，重新運行Altair RADIOSS求解改進方案的動剛度，得到的模態頻率速度響應如圖所示：
圖5 改進方案的動剛度
由圖可見，新方案的支架x向和Y向的動剛度有了大約100HZ的提高，與1000N/MM的交點提高到400HZ附近，響應峰值超過了400HZ,能有效起到隔離振動的效果。
4.3改進方案測試結果對比
按照4.2的改進方案制作了樣件，裝車進行測試，發現發動機支架加強后，其x、y方向共振頻率有明顯提高，對改善由原來左支架共振頻率過低所引起的噪聲產生了非常積極的效果。測試結果見圖6。改進后該車在4600rpm時噪音峰值消失，從而對整車的NVH性能有所改善。
圖6 改進方案測試結果
5 結論
通過計算實例分析,可知動剛度分析可以較早地預測結構動態特性設計的不足，可以在開發的前期階段,重點對結構進行修改,減少了后期階段設計難度。通過對關鍵點進行動剛度分析,為關鍵點減振提供了重要的理論依據,同時可以縮短開發周期和降低開發成本。
展開 傳感器支架主要是起到固定傳感器作用的功能，如果傳感器剛度不足，傳感器就不能正常工作，不能提供正常的數據，會明顯降低整車的性價比，也會給用戶帶來不便。為了更好的模擬實際工況，考慮了傳感器支架在車輛行駛過程中的受力情況，設計了四種工況條件，根據計算的位移情況來判斷剛度是否滿足要求，同時針對剛度不足的情況提出優化建議。
HyperWorks作為高效的CAE軟件集前后處理與求解器于一體，功能全面，操作便捷，因此本文選用HyperMesh建立支架的有限元模型，選用OptiStruct求解器完成對模型的剛度分析，使用HyperView進行后處理得到位移分布云圖，其分析結果為結構設計和改進提供參考依據。
2
原支架結構剛度分析
2.1 有限元模型的建立
該分析主要是針對傳感器支架剛度問題，所以將傳感器結構簡化成一個質量點，只考慮支架的結構。首先對CATIA創建的幾何模型，運用HyperMesh進行幾何清理，最后按照有限元網格劃分規范對模型進行網格劃分，模型結點數1820,單元數1728,如圖1所示。
展開 本教程的主要目的是通過拓撲優化優化三角支架的材料密度并將其降低 50%。
第 1 步：概述
第 2 步：分析程序
作為第一步，對三角支架進行了分析，以獲得最大變形、最大應力（關注點）和最小安全系數。
作為第 2 步，實施了結構（拓撲）優化分析以降低材料密度。
最后一步，在 SpaceClaim 上對優化的幾何結構進行了重新設計并再次進行了分析。
第 3 步：工程數據（材料模型）
本教程中使用了默認材質 Structural Steel：
第 4 步：幾何圖形（SpaceClaim 模型）
SpaceClaim 上設計的三角形支架如下所示：
步驟 5：網格劃分操作（默認幾何）
已創建單元尺寸為 0.6mm 的默認網格：
對關注點（具有最大應力的區域）的網格細化進行了細化，直到兩個相鄰節點之間的應力值差小于 10%。
對目標點的第一次優化已實現為球體半徑為 1.5 毫米、元素尺寸為 0.11 毫米的物體尺寸/影響球體尺寸：
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在有限元分析中，ANSYS 可以導出大規模稀疏矩陣（如剛度矩陣、質量矩陣），通常使用 Harwell-Boeing (HB) CCS 格式。這些矩陣對后續二次開發、動力學分析或自定義求解器非常重要，但由于其稀疏和壓縮存儲形式，直接在 MATLAB 中讀取和使用并不方便。
本文提供了 兩個 MATLAB 函數，可直接從 ANSYS 導出的 HB 矩陣文件中讀取并重構成 MATLAB 稀疏矩陣：
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習金屬支架的三維模型處理
2、學習金屬支架六西格瑪分析步的建立
3、學習金屬支架六西格瑪分析的載荷施加
4、學習金屬支架六西格瑪載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 金屬支架六西格瑪分析
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習安裝支架的三維模型處理
2、學習安裝支架接觸相關的接觸設置
3、學習靜力學分析步的建立
4、學習安裝支架靜力學分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench
使用 ansys Mechanical 對顯示支架進行有限元分析
file.mechdat
拓撲優化是一種數學方法，它通過滿足先前建立的給定約束并最小化預定義的成本函數，在空間上優化定義域內材料的分布。本教程的主要目的是通過拓撲優化優化三角支架的材料密度并將其降低 50%。
第 1 步：概述
第 2 步：分析程序
作為第一步，對三角支架進行了分析，以獲得最大變形、最大應力（關注點）和最小安全系數。
作為第 2 步，實施了結構（拓撲）優化分析以降低材料密度。
最后一步
1.引論
經常使用Ansys、Abaqus等一系列有限元分析軟件進行計算、學習的學生或工程師們都會知道在有限元分析建模與計算中剛度矩陣與質量矩陣的重要性。但是由于軟件的黑盒性質，大家往往在實際使用十分成熟的商業化軟件的過程中慢慢忽視了有限元及其衍生出的商業軟件背后的原理與方法。
這時，不管是在學習中還是在工程應用中往往都會遇到一個同樣的問題，那么就是如何將Ansys
摘 要：以光伏支架主體結構為主要研究對象，利用SolidWorks軟件建立光伏支架的3D模型，導入到ANSYS軟件中進行分析，在分析時主要考慮對光伏支架最不利的工況，其荷載主要包括風荷載、雪荷載、恒荷載和光伏支架自重，根據光伏支架結構設計規程相關規定，計算后施加在檁條和組件連接的面上，荷載組合為風荷載、雪荷載、恒荷載相加作用。分析結果中得到光伏支架總變形、x向變形、z向變形、等效應力和等效應變等分析情況
一、本期資料包含哪些內容？
1 結構強度剛度及疲勞仿真技術發展需求
2 Ansys結構強度剛度及疲勞仿真模塊功能介紹
· CAE前后處理、幾何訪問、幾何造型、有限元建模、分析集成及可視化
· 網格劃分
· 載荷及邊界條件施加
· 結果顯示及處理
· 結構力學求解器功能
· 非線性分析功能
· 復合材料結構分析功能
· 耦合場分析功能
· 多目標優化分析
· 疲勞分析
1 問題描述
球囊血管成形術是一種程序，其中球囊導管裝載有凹陷的支架，并通過心血管系統到達患病的冠狀動脈。 一旦就位，球囊就會膨脹到預定的直徑，從而使球囊和支架迅速膨脹。 球囊將支架向外推，破碎并向外推動斑塊沉積物，并為血液流向缺乏營養的壁掃清道路。 這種擴張也會導致金屬支架塑性變形，提供一個桁架系統來保持動脈暢通。
FEA 能夠識別冠狀動脈支架的一些機械特性，而這些特性使用傳統的機械測試可能不容易獲得
最近在考慮自己編寫的程序和商用軟件的驗證問題，有限元結構分析中最關鍵的一環就是剛度矩陣的獲得，如果涉及到模態分析，還有質量矩陣。考慮到商業軟件的成熟性，可以用ANSYS生成的剛度矩陣做參照來看自己編寫的程序是否正確，因此如何提取ANSYS中結構的剛度矩陣，并進行隨后的驗證或者二次開發是一個問題。
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1796144
