ansys疲勞工具的案例
Ansys Mechanical內(nèi)嵌nCode疲勞仿真工具
疲勞分析是分析結(jié)構(gòu)受到周期性載荷作用下，結(jié)構(gòu)應力遠小于強度極限情況，甚至結(jié)構(gòu)應力比彈性極限還低的情況下就可能發(fā)生破壞的情況。Ansys nCode是國際著名的疲勞耐久性仿真分析軟件，其多個版本以前已經(jīng)可以和Ansys Mechanical進行無縫以進行聯(lián)合分析。而在最新版的Ansys Mechanical 2020R2中可以進一步將nCode進行內(nèi)嵌，完成結(jié)構(gòu)分析后即可進行疲勞仿真設(shè)置，從而提高疲勞仿真效率。
已安裝完成nCode Embedded DesignLife
Embedded nCode 疲勞分析模塊
內(nèi)嵌系統(tǒng)分析流程樹示意圖
Embedded nCode Designlife內(nèi)嵌到Mechanical模塊中，需要使用到以下插件MechanicalEmbeddedDesignLife.wbex，其操作方法參見附錄。
下面是筆者實際工作中的一個疲勞仿真案例，說明如何在Ansys Mechanical中使用Embedded nCode分析工具。
如下圖，為某空調(diào)壓縮機模型，外殼通過三處安裝柱以螺紋形式進行固定，皮帶輪在外載荷作用下，帶動內(nèi)部壓縮閥等部件轉(zhuǎn)動，進而實現(xiàn)空氣壓縮。由于壓縮機工作過程為高速運轉(zhuǎn)過程，同時其上的皮帶輪所受到的外部載荷具有較大的波動性，因此容易造成壓縮機殼體等部件在工作過程中發(fā)生疲勞失效，進而影響壓縮機的正常工作，從而需要對壓縮機殼體等部件進行疲勞仿真計算。
之前版本的Ansys Mechanical軟件需要在完成結(jié)構(gòu)分析后，在拖入nCode的相應模塊進行疲勞仿真，如下圖所示。要進行疲勞仿真需要打開nCode界面，并在nCode模塊中進行設(shè)置，此種方式的優(yōu)勢在于可以使用全面的nCode功能。
展開 線下培訓 | 耐久性仿真工具 CAEfatigue疲勞分析培訓
培訓日程：
培訓時間：9月25-26日
培訓地點：騰訊會議在線
面向人群：針對具有CAE應用基礎(chǔ)，欲進行疲勞分析的工程技術(shù)人員
培訓目標：
?了解CAEfatigue的功能；
?使用CAEfatigue進行疲勞分析的過程、參數(shù)設(shè)置以及軟件操作方法和技巧；
?使用CAEfatigue進行實際工程結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品的疲勞壽命分析。
培訓費用：培訓免費，上機培訓參加請自帶電腦
培訓咨詢：李博士 15012896712
培訓報名：
掃碼立即報名
疲勞耐久性分析工具——LMS Virtual.Lab Durability
聲學疲勞解決方案能夠幫助開發(fā)團隊專注于監(jiān)視巨大的運行噪聲對火箭有效載荷的影響，其是由無數(shù)的易碎的機械和電子零部件構(gòu)成的產(chǎn)品。
· 提高分析和改進結(jié)構(gòu)的效率
LMS Virtual.Lab Duarbility耐久性另一顯著特點是有效的載荷貢獻量分析工具，有助于鑒別對于局部損傷或高應力集中區(qū)域貢獻量最大的載荷。這一功能完善了軟件的局部分析能力，對于問題根源提供很深入的見解，這非常有助于強度和疲勞方面的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。如果受損區(qū)域位于壓力場或在結(jié)構(gòu)內(nèi)部，LMS Virtual.Lab Durability耐久性能夠利用三維應力張量分析工具進行分析。從這一角度考慮，它還提供了專門的分析功能，能夠根據(jù)用戶定義的距結(jié)構(gòu)表面的距離，研究內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這有助于預測，當表面受到壓力，硬表面下或澆鑄結(jié)構(gòu)內(nèi)部的初始裂縫。
· LMS Virtual.Lab Component Fatigue 部件疲勞
LMS Virtual.Lab Component Fatigue是一個完備的解決方案，它能在一個單一集成的軟件環(huán)境里精確地評價單個部件疲勞性能。通過使用從樣機測量或多體模擬得到的部件載荷，基于有限元的應力結(jié)果和循環(huán)疲勞材料參數(shù)，LMS Virtual.Lab Component Fatigue使工程師能預測疲勞熱點區(qū)域和相關(guān)的疲勞壽命，并優(yōu)化部件的疲勞性能。
簡明的用戶界面有一個清晰的、嵌入式的工作流程和設(shè)置模板，可以在整個過程中引導用戶。無縫的讀取有限元網(wǎng)格和應力，自動驅(qū)動NASTRAN和ANSYS，并直接導入部件載荷，使得用戶可以在同一個環(huán)境里快速地準備疲勞分析。
展開 Endurica軟件下載與獲取指南：橡膠疲勞壽命仿真的專業(yè)工具
在橡膠制品的設(shè)計與開發(fā)過程中，能否在產(chǎn)品試制前準確預測其疲勞壽命，是衡量研發(fā)水平的重要標志。Endurica作為一款在全球范圍內(nèi)經(jīng)過廣泛驗證的橡膠疲勞壽命仿真工具，已成為多家頭部輪胎與橡膠企業(yè)研發(fā)體系中的關(guān)鍵組成部分。
引入Endurica不僅是為團隊增添一款軟件，更是構(gòu)建一項可持續(xù)的工程能力。為確保該工具能夠順利落地并快速發(fā)揮價值，建議遵循專業(yè)、規(guī)范的獲取與啟動流程。
為何選擇
Endurica？
01
PART
眾多行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)在提升產(chǎn)品耐久性方面，往往依賴于一套成熟的方法論。Endurica的核心優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面：
01
基于物理的仿真模型
軟件內(nèi)核基于斷裂力學理論，能夠依據(jù)材料的疲勞裂紋擴展數(shù)據(jù)直接預測產(chǎn)品壽命，仿真結(jié)果較傳統(tǒng)經(jīng)驗公式更為可靠。
02
與主流FEA軟件無縫集成
支持直接讀取Abaqus、Ansys、Hexagon Marc等有限元分析結(jié)果，實現(xiàn)高效的工作流程整合。
03
完善的模型庫
內(nèi)置經(jīng)過工業(yè)驗證的成熟材料模型，如Thomas疲勞裂紋擴展模型、Lake-Lindley疲勞極限模型等，可精確描述包括應變結(jié)晶效應在內(nèi)的多種橡膠材料行為。
04
顯著降低測試成本
通過仿真分析篩選出不合格的設(shè)計方案，從而將實物測試資源集中于最具潛力的設(shè)計方案上。
橡膠疲勞仿真綜合解決方案功能矩陣
（上下滑動或點擊放大瀏覽）
因此，引入Endurica不僅是引入一款工具，更是引入一套經(jīng)過實踐檢驗、能夠系統(tǒng)提升研發(fā)效率和可靠性的方法論。
Endurica軟件下載
與獲取流程
02
PART
Endurica采用正式的商業(yè)授權(quán)模式。
展開 
ANSYS的疲勞分析-基于S-N曲線的疲勞計
/prep7
et,1,plane42
MPTEMP,1,0
mpdata,ex,1,,2e8
mpdata,prxy,1,,0.3
rectng,0,200,0,100,
cyl4,100,50,25
asba,1,2
smrtsize,3
amesh,all
finish
/solv
nsel,s,loc,x,0
d,all,,,,,,ux
d,1,,,,,,uy
sfl,2,pres,0,31
allsel,all
solve
finish
4 S-N曲線
疲勞分析是在計算結(jié)果之上進行再次計算，其實這個過程也可以人為計算而不需要在軟件里面實現(xiàn)。直接查詢校核點的應力，算出應力幅值，再根據(jù)材料的S-N曲線，插值即可得到需用的循環(huán)次數(shù)，通過與實際循環(huán)次數(shù)對比，便能計算疲勞使用系數(shù)，也即累計損傷系數(shù)。
本次通過軟件，通過賦予材料S-N疲勞屬性，指定各種參數(shù)，直接得出累計損傷系數(shù)。
ANSYS在定義這些參數(shù)的過程中，有幾個關(guān)鍵命令：FP，F(xiàn)L，F(xiàn)S，F(xiàn)SNODE，F(xiàn)E，F(xiàn)TCALC。
查詢ANSYS幫助文檔，如下。
圖2 FP
根據(jù)疲勞曲線輸入S－N數(shù)據(jù)
STITM： ANSYS可以定義62個，取值1~20為循環(huán)次數(shù)，21~40為對應的應力幅度，41~50為溫度，51~60為平均應力，61和62為彈塑性材料參數(shù)。
展開 ANSYS Workbench起重機疲勞分析 ￥29.9
</p><p>電磁場分析功能為電氣和電子系統(tǒng)的設(shè)計和優(yōu)化提供了強大的工具，而耦合場分析能力則允許工程師研究多個物理場之間的相互作用，這對于解決實際工程問題尤為關(guān)鍵。</p><p>總之，ANSYS Workbench通過其強大的仿真功能和用戶友好的界面，已經(jīng)成為工程領(lǐng)域中不可或缺的工具，幫助工程師在設(shè)計、分析和優(yōu)化復雜機械系統(tǒng)時做出更加精確和有效的決策。</p><p><br></p><p>3.%2.%3 Ansys workbench軟件特點</p><p>ANSYS Workbench作為一種集成仿真平臺，其功能和特性體現(xiàn)在以下幾個方面：</p><p>（1）項目流程的組織與管理：</p><p>ANSYS Workbench通過將結(jié)構(gòu)設(shè)計的初步階段和最終優(yōu)化階段整合于單一項目框架內(nèi)，實現(xiàn)了各分析步驟之間的有機連接。這種集成化的方法確保了分析過程的連續(xù)性和一致性，同時，通過對整個項目的集中管理，提高了工作效率和結(jié)果的準確性。</p><p>（2）與其他建模軟件的兼容性：</p><p>ANSYS Workbench具備與其他計算機輔助設(shè)計（CAD）和計算機輔助工程（CAE）軟件的兼容性，支持模型的導入與導出。這一特性允許工程師利用多種軟件的優(yōu)勢，進行更為復雜的設(shè)計和分析，同時保持數(shù)據(jù)的完整性和準確性。</p><p>（3）高效的網(wǎng)格劃分能力：</p><p>對于結(jié)構(gòu)復雜的實體模型，ANSYS Workbench提供了高效的網(wǎng)格劃分工具，能夠生成精細且平滑的網(wǎng)格。這確保了仿真分析的精確性，尤其是在處理具有復雜幾何形狀或邊界條件的結(jié)構(gòu)時。</p><p>（4）全面的計算分析功能：</p><p>ANSYS Workbench涵蓋了工程實踐中的絕大多數(shù)分析類型，包括結(jié)構(gòu)靜力學、動力學、流體動力學、熱分析和電磁場分析等。這些功能使得工程師能夠?qū)Ω鞣N物理現(xiàn)象進行全面的模擬和分析。
展開 領(lǐng)先的光子學仿真工具Ansys Lumerical功能詳解：微納光子器件仿真的標準工具
Ansys Lumerical是業(yè)界領(lǐng)先的光子學仿真工具，其擁有完整的光子學仿真解決方案，支持全套光子學器件級和系統(tǒng)級仿真。器件和系統(tǒng)級工具無縫協(xié)作，讓設(shè)計人員能夠?qū)ο嗷プ饔玫墓鈱W、電氣和熱效應進行建模仿真。
產(chǎn)品之間靈活的互操作性支持將多物理場仿真和光子電路仿真與第三方EDA工具相結(jié)合的各種工作流程，以幫助優(yōu)化產(chǎn)品性能、最大限度地降低物理原型制作成本并縮短產(chǎn)品上市時間。
Ansys Lumerical FDTD是業(yè)界公認的微納光子器件仿真的標準工具。
這款高性能二維／三維麥克斯韋方程求解軟件，能夠精確分析具有微納尺寸或亞波長結(jié)構(gòu)與紫外、可見、紅外、太赫茲和微波的相互作用，能被廣泛應用千微納光電子器件、工藝以及材料的設(shè)計、分析和優(yōu)化。
FDTD的集成設(shè)計環(huán)境支持腳本語言操作、高級后處理和結(jié)構(gòu)優(yōu)化功能，讓用戶可以更專注有效地完成設(shè)計要求。
規(guī)格概要
二維或三維建模
自定義任意表面和立體形貌
高級共形網(wǎng)格技術(shù)
靈活的材料插件
支持隨空間變化的各向異性材料
全矢量自定義和高數(shù)值孔徑的寬譜高斯光源
遠場分析
Q因子分析
自動提取S參數(shù)
能帶結(jié)構(gòu)分析
腳本和優(yōu)化程序
支持云計算和HPC高性能并行計算
主要特點
光子器件逆向設(shè)計優(yōu)化
針對目標自動化探索最佳設(shè)計與結(jié)構(gòu)；找出性能優(yōu)化、面積最小化并提升工藝匹性的非直觀幾何形狀。
強大的后處理
強大的后處理功能，包括遠場分析，能帶結(jié)構(gòu)分析，雙向散射分布函數(shù)(BSDF)生成，Q因子分析，電荷產(chǎn)生率。
非線性與各向異性材料
對含有非線性材料或各向異性空間變化材料的器件進行彷真。可以選擇各種非線性、負折射率和增益的材料模型，或者使用靈活的材料插件自行定義新材料模型。
展開 ANSYS Mechanical聯(lián)合ANSYS nCode DesignLife 在實體焊縫疲勞分析
引言：ANSYS nCode DesigenLife具有強大的焊縫疲勞分析能力，由于分析過程的復雜性， ANSYS Workbench工作平臺預定義7類nCode DesignLife疲勞分析模塊并不包括對于焊縫疲勞的相關(guān)分析，需要間接完成。
ANSYS nCode DesigenLife焊縫疲勞分析能夠?qū)Ρ”诮Y(jié)構(gòu)進行，同時也能夠基于非薄壁結(jié)構(gòu)進行實體焊縫疲勞模擬，如圖1所示。
實體焊縫疲勞分析，基于結(jié)構(gòu)應力法，對于實體網(wǎng)格建立的焊縫分析具有相當?shù)钠者m性，相對于熱點應力法，無需對網(wǎng)格進行強制控制。
限于篇幅，本文僅對實體焊縫疲勞分析一般流程進行概述。
① 基于“DesignLife theory”對實體焊縫疲勞分析方法進行概述；
② 基于ANSYS Mechanical創(chuàng)建有限元求解；
③ 基于nCode Weldline創(chuàng)建實體焊縫信息；
④ 基于ANSYS nCode DesignLife進行實體焊縫疲勞求解引擎求解。
圖1
一、實體焊縫模型創(chuàng)建準則
1、ANSYS nCode DesignLife實體焊縫分析方法
ANSYS nCode DesignLife實體焊縫分析理論中對于實體焊縫評估采用結(jié)構(gòu)應力法，與熱點應力法（距離焊趾表面一定距離的兩點或三點，進行線性或二次插值計算來確定焊趾處的熱點應力值，如圖2所示）相比較，結(jié)構(gòu)應力法對于網(wǎng)格無需特殊考慮，對網(wǎng)格敏感程度相對較低。
圖二
結(jié)構(gòu)應力法滿足平衡條件并可以采用結(jié)構(gòu)力學的方法進行計算，結(jié)構(gòu)應力是膜應力和彎曲應力之和。結(jié)構(gòu)應力法需要用戶自定義“Stress Classification Lines (SCL)”應力等級線去確定膜應力和彎曲應力。
展開 領(lǐng)先的光子學仿真工具Ansys Lumerical功能詳解：分析多層膜的優(yōu)秀仿真工具
Ansys Lumerical是業(yè)界領(lǐng)先的光子學仿真工具，其擁有完整的光子學仿真解決方案，支持全套光子 學器件級和系統(tǒng)級仿真。 器件和系統(tǒng)級工具無縫協(xié)作，讓設(shè)計人員能夠?qū)ο嗷プ饔玫墓鈱W、 電氣和熱效應進行建模仿真。
產(chǎn)品之間靈活的互操作性支持將多物理場仿真和光子電路仿真與第三方EDA 工具相結(jié)合的各種工作流程， 以幫助優(yōu)化產(chǎn)品性能、 大限度地降低物理原型制作成本并縮短產(chǎn)品上市時間。
STACK是分析多層膜的最佳仿真工具，和求解麥克斯韋方程相比能迅速仿真如抗反射膜、OLED、VCSEL等組件的光學特性。能精準描述多層膜的波動光學特性，如干涉以及微腔效應，并支持平面波和偶極子光源。STACK支持腳本運算，通過API能和Python或Matlab互操作。
規(guī)格概要
· 支持平面波和偶極子
· 支持大面積多層膜設(shè)計
· 考慮微腔和干涉效應
STACK的主要應用
· OLED
· VCSEL
· 抗反射膜
．微腔
· 多層薄膜
主要特點
STACK分析求解器
STACK求解器比直接仿真Maxwell方程的速度更快。它適用千薄膜應用的快速原型設(shè)計，并且可使用平面波和偶極 子光源照明。求解器考慮干涉和微腔效應。
通過腳本進行互操作
通過Lumerical腳本語言、自動化API以及Python和 MATLABAPI實現(xiàn)互操作性。
展開 ANSYS Mechanical聯(lián)合ANSYS nCode DesignLife 在實體焊縫疲勞分析
作者 | 付穌昇 安世中德結(jié)構(gòu)仿真咨詢專家
首發(fā) | 仿真秀（ID:fangzhenxiu2018）
引言：ANSYS nCode DesigenLife具有強大的焊縫疲勞分析能力，由于分析過程的復雜性， ANSYS Workbench工作平臺預定義7類nCode DesignLife疲勞分析模塊并不包括對于焊縫疲勞的相關(guān)分析，需要間接完成。
ANSYS nCode DesigenLife焊縫疲勞分析能夠?qū)Ρ”诮Y(jié)構(gòu)進行，同時也能夠基于非薄壁結(jié)構(gòu)進行實體焊縫疲勞模擬，如圖1所示。
實體焊縫疲勞分析，基于結(jié)構(gòu)應力法，對于實體網(wǎng)格建立的焊縫分析具有相當?shù)钠者m性，相對于熱點應力法，無需對網(wǎng)格進行強制控制。
限于篇幅，本文僅對實體焊縫疲勞分析一般流程進行概述。
① 基于“DesignLife theory”對實體焊縫疲勞分析方法進行概述；
② 基于ANSYS Mechanical創(chuàng)建有限元求解；
③ 基于nCode Weldline創(chuàng)建實體焊縫信息；
④ 基于ANSYS nCode DesignLife進行實體焊縫疲勞求解引擎求解。
圖1
一、實體焊縫模型創(chuàng)建準則
1、ANSYS nCode DesignLife實體焊縫分析方法
ANSYS nCode DesignLife實體焊縫分析理論中對于實體焊縫評估采用結(jié)構(gòu)應力法，與熱點應力法（距離焊趾表面一定距離的兩點或三點，進行線性或二次插值計算來確定焊趾處的熱點應力值，如圖2所示）相比較，結(jié)構(gòu)應力法對于網(wǎng)格無需特殊考慮，對網(wǎng)格敏感程度相對較低。
展開 ANSYS Workbench 固定機翼疲勞設(shè)置方法及流程---附計算模型及詳操視頻 ￥88
本文使用ANSYS Workbench對固定機翼進行疲勞計算，不涉及ACP鋪層，ACP鋪層后無法進行疲勞計算。需要機翼ACP鋪層強度校核對應模型文件和視頻，請選擇其他對應的付費文檔或者聯(lián)系作者獲得。
疲勞設(shè)置曲線
壽命圖及損傷圖，后文及視頻中具有詳細解釋，該處僅為結(jié)果展示。
進行疲勞分析，首先需考慮材料疲勞參數(shù)，雙擊“engineering data”打開材料數(shù)據(jù)庫編輯材料屬性。復合材料無法進行疲勞計算，需要轉(zhuǎn)化為各項同性材料后再計算疲勞。
材料屬性界面。由于復合材料鋪層為混合鋪層，無法直接計算疲勞，需尋找最弱方向的彈性模量和泊松比，作為疲勞計算的強度材料屬性。查看碳纖維的屬性，碳纖維最弱部分數(shù)值作為各項同性材料對應數(shù)值，也就是選擇復合材料最弱方向的性能作為同性材料的性能，確保計算結(jié)果最保守，保證實際項目的安全度。
雙擊打開靜態(tài)結(jié)構(gòu)后，會發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)中尚未賦予材料屬性和厚度信息，因此需要手動設(shè)置。如果沒有對相應數(shù)值賦值，軟件在對應位置會呈現(xiàn)亮黃色顯示，提醒數(shù)據(jù)確缺失。指定蒙皮內(nèi)板厚度，蒙皮厚度為3.6毫米，筋板厚度為2毫米。
完成厚度設(shè)置后，通過選擇結(jié)構(gòu)為其賦予相應的材料屬性。不同結(jié)構(gòu)分別賦予不同的材料屬性。默認情況下，材料類型為結(jié)構(gòu)鋼，如果是導入其他的幾何結(jié)構(gòu)沒有默認設(shè)置，需要自行設(shè)置材料屬性，所以材料設(shè)置位置有時候有材料，有時候沒有材料。
材料屬性修改完成后，需更新材料信息，通過右鍵點擊“刷新材料”選項，檢查材料屬性是否正確。
展開 
ANSYS workbench連桿疲勞分析 ￥10
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、學習連桿的三維模型處理
2、學習靜結(jié)構(gòu)分析步的建立
3、學習連桿疲勞分析的載荷施加
4、學習疲勞分析的設(shè)置
5、學習平均應力修正的設(shè)置
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 連桿疲勞分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
?
ansys疲勞分析
疲勞分析時，怎么施加疲勞載荷
【ANSYS線上直播回看】Ansys Discovery：設(shè)計工程師的仿真工具
其實你只是缺少了一把設(shè)計利器，Ansys Discovery就是為設(shè)計工程師量身打造的“小李飛刀”，這把“快刀”能助你在設(shè)計探索路上披荊斬棘，Ansys Discovery，一個賦予工程師想象力和直覺的設(shè)計工具，能讓仿真時間比思考的時間還短！
此次網(wǎng)絡直播吸引了眾多觀眾在線觀看，在會后我們也陸續(xù)收到在線觀眾以及其他用戶前來詢問，在此附上本場網(wǎng)絡直播錄播內(nèi)容，供大家回看學習。
▼▼▼2020 Ansys網(wǎng)絡研討會有獎反饋 - 可免費獲取本場錄播和講解資料，參與者均可獲得千元培訓券及技術(shù)鄰金幣獎勵！
Ansys Mechanical 疲勞與斷裂新功能介紹
近年來，Ansys不斷將nCode DesignLife的相關(guān)分析功能整合到Mechanical界面下，目前已經(jīng)能夠支持常見的疲勞分析功能及參數(shù)設(shè)置，且易用性更強。
另一方面，Ansys Mechanical 也在持續(xù)增強和完善其裂紋擴展分析的相關(guān)功能。
本次研討會將向大家介紹 Ansys Mechanical界面下的nCode DesignLife的疲勞分析功能，以及裂紋擴展分析新技術(shù)，包括多種新的裂紋生成功能，多裂紋前沿技術(shù)等。
內(nèi)容綱要
張偉偉，Ansys主任應用工程師
上海交通大學機械設(shè)計及理論專業(yè)博士，
擁有多年的有限元理論研究與仿真應用經(jīng)驗，在相關(guān)領(lǐng)域發(fā)表SCI，EI收錄論文十余篇，授權(quán)專利7項。目前任職于Ansys中國，負責結(jié)構(gòu)類產(chǎn)品重點是顯式動力學產(chǎn)品的技術(shù)支持和推廣工作。
展開 