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登錄ansys活塞畫圖的案例
基于Ansys-workbench/LS-Dyna 的活塞沖擊動力學分析
ANSYS-workbench是ANSYS公司目前主推的有限元平臺,相比經典界面APDL優點眾多,能解決目前出現的各種仿真問題,該平臺提供了強大的功能和較好的用戶界面,包括集成的項目視圖和無縫集成的參數管理,可以采用拖拽的方式完成多物理場的分析流程,并且在前處理方面優秀于其它有限元軟件。該仿真平臺設置簡單,推動了仿真產品的設計。本文采用的是顯式動力學分析的模塊(Explict dynamic(LS-Dyna)。
LS-Dyna是非線性顯式分析的常用有限元軟件,具有很強的通用分析能力,能完美解決各種接觸沖擊爆炸等復雜的動力學問題,有限元程序的求解問題由LS-Dyna求解器完成。目前LS-Dyna的分析和求解功能已經非常強大,可以進行動力學,靜力學,結構-流體耦合,電磁場,溫度場,耦合場等分析,功能齊全且應用領域廣泛,可用于研究嚙合、接觸等沖擊問題的影響。本文采ANSYS-workbench和LS-Dyna軟件對鑿巖機沖擊系統進行有限元數值模擬,利用Ansys-workbench進行前處理,生成LS-Dyna程序關鍵字(keyword)文件或稱為K文件,然后調用Ansys Product launch中的LS-DYNA SOLVER求解器對K文件進行求解,生成對D3plot結果文件,并運用LS-PREPOST后處理器對結果文件進行查看。
1.1 有限元分析流程
(1)基于SolidWorks軟件進行三維建模。
(2)基于ANSYS-workbench平臺下的mesh進行沖擊系統的網格劃分。
(3)基于ANSYS-workbench平臺下的explict dynamic(LS-Dyna)模塊添加沖擊系統分析的邊界條件等。
(4)使用 UltraEdit 修改和添加 K文件的關鍵字。
展開 Ansys/Ls-Dyna進行沖擊器活塞撞擊鉆頭的動力分析
潛孔沖擊器工作原理:活塞上下運動,下行時沖擊鉆頭尾部,鉆頭頭部合金齒與巖石接觸,傳遞壓力至巖石,巖石被擠壓產生裂紋,鉆頭在鉆機帶動下旋轉,旋轉中有裂紋的巖石被切削下來。工作中活塞工作頻率很高,常出現早期斷裂,設計潛孔沖擊器時,大家對活塞的設計和制造倍加關注,進行沖擊器的活塞與鉆頭動力分析非常必要。
然而、活塞、鉆頭和巖石之間是沖擊波,沖擊應力計算很復雜,精確度不高,Ls-Dyna的出現給沖擊器的活塞與鉆頭動力分析帶來了方便,通過分析對活塞的設計和制造提供了理論依椐。
Ls-Dyna是功能齊全的幾何非線性、材料非線性以及摩擦和接觸分離等界面狀態的非線性程序,凡是涉及接觸碰撞、爆炸、穿甲、應力波傳播和金屬加工等問題都可以求解,
Ansys中綜合了Ls-Dyna。
Ansys/Ls-Dyna計算更為方便和精確。
進行活塞與鉆頭動力分析簡述如下:要有:活塞尺寸;鉆頭尺寸;巖石塊尺寸,活塞速度。
計算時使用APDL程序文件,該文件操作者自己編制。關鍵是編制APDL程序文件,完成編制則完成大部分工作量,其他工作由Ansys/Ls-Dyna軟件完成。
整體計算過程:
一.APDL文件:編制情況簡述:
有限元計算要有數學、力學、有限元理論、工程科學、軟件操作和工程經驗,必須對整個計算過程細節進行詳細考察,對軟件的適用范圍、計算精度、有限元模型的網絡劃分精度、材料參數、邊界條件及初始條件搞準、否則可能出錯,濫用是危險的做法,會得出錯誤的結果。
步驟如下:
1.定義工程名稱屬性和采用國際單位制。
2.定義單元類型、材料與實常數:
(1).活塞、鉆頭、巖石的單元類型都為SOLID164
.
(2).輸入活塞、鉆頭、巖石的材料參數:彈性模數、密度、泊松比。
3.建立實體模型,將實體模型剖成為1/4計算。
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