ansys 中焊縫的處理
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys 中焊縫的處理的實(shí)例教程
網(wǎng)格單元
本實(shí)例中順序焊接分為如下步驟：
第一步0-1秒：右側(cè)焊接穩(wěn)態(tài)分析（殺死左焊縫，施加右焊縫溫度和焊接件參考溫度）
第二步1-100秒：相變分析（刪除溫度載荷，施加對(duì)流熱傳導(dǎo)）
第三步100-1000秒：右側(cè)焊縫凝固分析
第四步1000-1001秒：激活左側(cè)焊縫單元進(jìn)行穩(wěn)態(tài)分析（施加左焊縫溫度）
第五步1001-1100秒：左焊縫相變分析
第六步1100-2000秒：左側(cè)焊縫凝固分析
第七步：結(jié)果后處理
ANSYS命令流：
FINISH
/FILNAME,Exercise ! 定義隱式熱分析文件名
/PREP7 ! 進(jìn)入前處理器
ET,1,SOLID70 ! 選擇8節(jié)點(diǎn)實(shí)體熱分析單元
MP,KXX,1,.5e-3
MP,C,1,.2
MP,DENS,1,.2833
MPTEMP,1,0,2643,2750,2875,3000
MPDATA,ENTH,1,1,0,128.1,163.8,174.2,184.6 ! 定義右焊縫材料熱物理性能
MP,KXX,2,.5e-3
MP,C,2,.2
MP,DENS,2,.2833
MP,KXX,3,0.5e-3 ! 定義兩塊鋼板的熱物理性能
MP,C,3,.2
MP,DENS,3,.2833
MPTEMP,1,0,2643,2750,2875,3000
MPDATA,ENTH,3,1,0,128.1,163.8,174.2,184.6 !
展開 對(duì)一個(gè)復(fù)雜的裝配體進(jìn)行分析時(shí)，并非所有構(gòu)件都需要處理成為變形體。如果把它們用剛體進(jìn)行處理的話，則會(huì)大大降低計(jì)算量，本文介紹ANSYS WORKBENCH中剛體的處理辦法。
考慮如圖所示的簡單結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)由兩根連桿通過圓柱銷連接而成，這兩根連桿又通過圓柱銷與其它構(gòu)件連接。
這里假設(shè)左邊這根連桿剛度很大，從而可以考慮成為剛體。而右邊這根連桿則是變形體，而三個(gè)圓柱銷也是變形體。
在設(shè)置屬性時(shí)，對(duì)于左邊這根連桿，在其細(xì)節(jié)視圖中設(shè)置其剛度行為如下
而其它的四個(gè)零件則是變形體如下
使用自動(dòng)檢測(cè)接觸，則該剛性連桿與兩個(gè)圓柱銷的連接處被自動(dòng)檢測(cè)為綁定接觸。這就是說，剛性連桿是支持contact行為的。
對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行粗糙的網(wǎng)格劃分，得到的有限元模型如下
可見，對(duì)于剛桿并沒有劃分單元。那么，在ANSYS內(nèi)部，該連桿是用什么來表示的呢？
使用前面博文的方法，進(jìn)入到finite element modeler,可以看到其單元
可以看到，該連桿現(xiàn)在實(shí)際上是用一個(gè)mass單元（左邊中間有一個(gè)亮點(diǎn)，它就是MASS單元）以及兩個(gè)接觸面來表示的。該mass單元具備了剛性桿的質(zhì)量屬性和慣性屬性，而這兩個(gè)接觸面則用于與周圍零件發(fā)生相互關(guān)系。
那么該質(zhì)量單元的質(zhì)量屬性是什么呢？
重新回到mechanical,查看該剛性桿的細(xì)節(jié)視圖，可以看到其屬性
其體積，質(zhì)量，質(zhì)心的坐標(biāo)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量都已經(jīng)計(jì)算出來，這些都成為該mass單元的屬性。
下面施加位移邊界條件，施加在下面兩個(gè)圓柱銷的端面（目的只是考察ANSYS的內(nèi)部行為，實(shí)際情況中很少是端面被固定。）
那么剛桿上能否施加力呢？
ANSYS WORKBENCH的幫助中談到，對(duì)于剛性桿，只可以施加遠(yuǎn)程位移，遠(yuǎn)程力和力矩，如下圖。而其它的力不能施加。
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對(duì)一個(gè)復(fù)雜的裝配體進(jìn)行分析時(shí)，并非所有構(gòu)件都需要處理成為變形體。如果把它們用剛體進(jìn)行處理的話，則會(huì)大大降低計(jì)算量，本文介紹ANSYS WORKBENCH中剛體的處理辦法。
考慮如圖所示的簡單結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)由兩根連桿通過圓柱銷連接而成，這兩根連桿又通過圓柱銷與其它構(gòu)件連接。
這里假設(shè)左邊這根連桿剛度很大，從而可以考慮成為剛體。而右邊這根連桿則是變形體，而三個(gè)圓柱銷也是變形體。
在設(shè)置屬性時(shí)，對(duì)于左邊這根連桿，在其細(xì)節(jié)視圖中設(shè)置其剛度行為如下
而其它的四個(gè)零件則是變形體如下
使用自動(dòng)檢測(cè)接觸，則該剛性連桿與兩個(gè)圓柱銷的連接處被自動(dòng)檢測(cè)為綁定接觸。這就是說，剛性連桿是支持contact行為的。
對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行粗糙的網(wǎng)格劃分，得到的有限元模型如下
可見，對(duì)于剛桿并沒有劃分單元。那么，在ANSYS內(nèi)部，該連桿是用什么來表示的呢？
使用前面博文的方法，進(jìn)入到finite element modeler,可以看到其單元
可以看到，該連桿現(xiàn)在實(shí)際上是用一個(gè)mass單元（左邊中間有一個(gè)亮點(diǎn)，它就是MASS單元）以及兩個(gè)接觸面來表示的。該mass單元具備了剛性桿的質(zhì)量屬性和慣性屬性，而這兩個(gè)接觸面則用于與周圍零件發(fā)生相互關(guān)系。
那么該質(zhì)量單元的質(zhì)量屬性是什么呢？
重新回到mechanical,查看該剛性桿的細(xì)節(jié)視圖，可以看到其屬性
其體積，質(zhì)量，質(zhì)心的坐標(biāo)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量都已經(jīng)計(jì)算出來，這些都成為該mass單元的屬性。
下面施加位移邊界條件，施加在下面兩個(gè)圓柱銷的端面（目的只是考察ANSYS的內(nèi)部行為，實(shí)際情況中很少是端面被固定。）
那么剛桿上能否施加力呢？
ANSYS WORKBENCH的幫助中談到，對(duì)于剛性桿，只可以施加遠(yuǎn)程位移，遠(yuǎn)程力和力矩，如下圖。而其它的力不能施加。
展開 但這都不是重點(diǎn)，重點(diǎn)是它出現(xiàn)最常用的屈服準(zhǔn)則中，原因是它形式簡單，最容易放到計(jì)算中去，跟簡單拉伸應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系有直接的對(duì)照（在偏量表達(dá)式中，mises stress 和effective plastic strain 那些奇怪的2/3、3/2就是為了和簡單拉伸關(guān)系對(duì)應(yīng)）。在最常用的associate plasticity law中，屈服面的函數(shù)也就是勢(shì)函數(shù)，所以mises stress在流動(dòng)準(zhǔn)則中也很重要。因此在很多以微裂紋，孔洞為基礎(chǔ)的損傷力學(xué)中，它和靜水壓一起可以作為損傷的參數(shù)。
后處理節(jié)點(diǎn)應(yīng)力中x、y、z方向應(yīng)力和第一、二、三主應(yīng)力就不介紹了，stress intensity（應(yīng)力強(qiáng)度）是由第三強(qiáng)度理論得到的當(dāng)量應(yīng)力，其值為第一主應(yīng)力減去第三主應(yīng)力。Von Mises是一種屈服準(zhǔn)則，屈服準(zhǔn)則的值我們通常叫等效應(yīng)力。Ansys后處理中"Von Mises Stress"我們習(xí)慣稱Mises等效應(yīng)力，它遵循材料力學(xué)第四強(qiáng)度理論（形狀改變比能理論）。
第三強(qiáng)度理論認(rèn)為最大剪應(yīng)力是引起流動(dòng)破壞的主要原因，如低碳鋼拉伸時(shí)在與軸線成45度的截面上發(fā)生最大剪應(yīng)力，材料沿著這個(gè)平面發(fā)生滑移，出現(xiàn)滑移線。這一理論比較好的解釋了塑性材料出現(xiàn)塑性變形的現(xiàn)象，形式簡單，但結(jié)果偏于安全。第四強(qiáng)度理論認(rèn)為，形狀改變比能是引起材料流動(dòng)破壞的主要原因，結(jié)果更符合實(shí)際。
一般脆性材料，鑄鐵、石料、混凝土，多用第一強(qiáng)度理論。考察絕對(duì)值最大的主應(yīng)力。一般材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形，以流動(dòng)形式破壞時(shí)，應(yīng)該采用第三或第四強(qiáng)度理論。壓力容器上用第三強(qiáng)度理論（安全第一），其它多用第四強(qiáng)度理論。
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展開 但這都不是重點(diǎn)，重點(diǎn)是它出現(xiàn)最常用的屈服準(zhǔn)則中，原因是它形式簡單，最容易放到計(jì)算中去，跟簡單拉伸應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系有直接的對(duì)照（在偏量表達(dá)式中，mises stress 和effective plastic strain 那些奇怪的2/3、3/2就是為了和簡單拉伸關(guān)系對(duì)應(yīng)）。在最常用的associate plasticity law中，屈服面的函數(shù)也就是勢(shì)函數(shù)，所以mises stress在流動(dòng)準(zhǔn)則中也很重要。因此在很多以微裂紋，孔洞為基礎(chǔ)的損傷力學(xué)中，它和靜水壓一起可以作為損傷的參數(shù)。
后處理節(jié)點(diǎn)應(yīng)力中x、y、z方向應(yīng)力和第一、二、三主應(yīng)力就不介紹了，stress intensity（應(yīng)力強(qiáng)度）是由第三強(qiáng)度理論得到的當(dāng)量應(yīng)力，其值為第一主應(yīng)力減去第三主應(yīng)力。Von Mises是一種屈服準(zhǔn)則，屈服準(zhǔn)則的值我們通常叫等效應(yīng)力。Ansys后處理中"Von Mises Stress"我們習(xí)慣稱Mises等效應(yīng)力，它遵循材料力學(xué)第四強(qiáng)度理論（形狀改變比能理論）。
第三強(qiáng)度理論認(rèn)為最大剪應(yīng)力是引起流動(dòng)破壞的主要原因，如低碳鋼拉伸時(shí)在與軸線成45度的截面上發(fā)生最大剪應(yīng)力，材料沿著這個(gè)平面發(fā)生滑移，出現(xiàn)滑移線。這一理論比較好的解釋了塑性材料出現(xiàn)塑性變形的現(xiàn)象，形式簡單，但結(jié)果偏于安全。第四強(qiáng)度理論認(rèn)為，形狀改變比能是引起材料流動(dòng)破壞的主要原因，結(jié)果更符合實(shí)際。
一般脆性材料，鑄鐵、石料、混凝土，多用第一強(qiáng)度理論。考察絕對(duì)值最大的主應(yīng)力。一般材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形，以流動(dòng)形式破壞時(shí)，應(yīng)該采用第三或第四強(qiáng)度理論。壓力容器上用第三強(qiáng)度理論（安全第一），其它多用第四強(qiáng)度理論。
文章來源： CAE仿真之家
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簡介
這篇文章會(huì)說明如何在 MATLAB 或 Python 中以 Zemax OpticStudio 應(yīng)用程式界面 (ZOS-API)處理光線數(shù)據(jù)庫(Ray Database, ZRD)檔案，過程中我們將使用ZRDLoader.dll。本文提供了在 Matlab 中批次處理序列光線追跡(一般、歸一化、偏振或非偏振)，以及在 Matlab 和 Python
問題：
在有限元仿真中有時(shí)需要提取某些結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)角度。Ansys workbench的結(jié)果后處理中可以設(shè)定圓柱坐標(biāo)系，然后按圓柱坐標(biāo)讀取Y軸的變形結(jié)果，再進(jìn)行扭轉(zhuǎn)角度的換算。
本文這里將該過程利用APDL命令進(jìn)行處理，避免一下步驟重復(fù)操作。
? 每次要單獨(dú)記錄變形量，
? 還要測(cè)量關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)到坐標(biāo)系原點(diǎn)的距離，
? 將變形量和距離進(jìn)行角度換算（弧度）
? 弧度角轉(zhuǎn)角度
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這篇文章會(huì)說明如何在 MATLAB 或 Python 中以 Zemax OpticStudio 應(yīng)用程式界面 (ZOS-API)處理光線數(shù)據(jù)庫(Ray Database, ZRD)檔案，過程中我們將使用ZRDLoader.dll。本文提供了在 Matlab 中批次處理序列光線追跡(一般、歸一化、偏振或非偏振)，以及在 Matlab 和 Python 中使用方法
ansys后處理該看的那些應(yīng)力
01
應(yīng)力
材料發(fā)生形變時(shí)，內(nèi)部產(chǎn)生了大小相等但方向相反的反作用力，抵抗外力把分布內(nèi)力在一點(diǎn)的集度稱為應(yīng)力 (Stress)，應(yīng)力與微面積的乘積即微內(nèi)力或物體由于外因
ansys后處理該看的那些應(yīng)力
01
應(yīng)力
材料發(fā)生形變時(shí)，內(nèi)部產(chǎn)生了大小相等但方向相反的反作用力，抵抗外力把分布內(nèi)力在一點(diǎn)的集度稱為應(yīng)力
ansys后處理該看的那些應(yīng)力
01
應(yīng)力
材料發(fā)生形變時(shí)，內(nèi)部產(chǎn)生了大小相等但方向相反的反作用力，抵抗外力把分布內(nèi)力在一點(diǎn)的集度稱為應(yīng)力 (Stress
ANSYS后處理將數(shù)據(jù)以輸出到txt文本中，用到的主要命令為do循環(huán)、get命令；
循環(huán)命令*DO,Par,IVAL,FVAL,INC
Par循環(huán)變量的名稱，可以定義為i，j等
IVAL, Par循環(huán)變量的初始值
FVAL, Par循環(huán)變量的終止值
INC循環(huán)變量的增長步長，缺省值為1
例子1：*do,i,1,100
**************************
背景描述：
本案例以ansys workbench中電-熱模塊為例，在前面電加熱結(jié)束以后，結(jié)果如圖所示：
溫度分布云圖
焊接幾何模型如下圖所示，左右兩側(cè)90度扇區(qū)為焊接材料，其余為鋼板材料。其他更多已知條件請(qǐng)參考命令流，這里不再贅述。
網(wǎng)格單元
本實(shí)例中順序焊接分為如下步驟：
第一步0-1秒：右側(cè)焊接穩(wěn)態(tài)分析（殺死左焊縫，施加右焊縫溫度和焊接件參考溫度）
第二步1-100秒：相變分析（刪除溫度載荷，施加對(duì)流熱傳導(dǎo)）
第三步100-1000秒：右側(cè)焊縫凝固分析
第四步1000
話說在一個(gè)多月前，我正在辦急事兒(人有三急，你懂得)，忽然手機(jī)QQ里朋友來信兒問道“有限元能否像離散元那樣，看出力鏈分布狀態(tài)？”，我說“是力的傳播路徑嗎？”，他說“是的”。
然后，就沒有然后了。
今天我忽然又想起來這個(gè)事兒，所以我決定寫下這篇小文后第一時(shí)間分享給他，歲數(shù)大了，腦子不夠用了，咳咳咳。
在ANSYS后處理中，我們最常調(diào)用的是各種方向的應(yīng)力云圖，這里還是結(jié)合一個(gè)簡單的例子來說吧：
