極限應(yīng)力ansys的案例
基于ANSYS Workbench 仿真分析液壓閥塊內(nèi)部油路極限壁厚
在 ANSYS Workbench 中使用 Mesh 模塊對研究對象進行網(wǎng)格劃分時，需要考慮的問題有很多，但總的來說是：對于結(jié)構(gòu)簡單的模型可以直接采用對應(yīng)網(wǎng)格劃分方法；對于結(jié)構(gòu)較復雜的模型，則應(yīng)根據(jù)問題的需要選擇合適的網(wǎng)格劃分方法[5]。網(wǎng)格化的三維模型如圖 4 所示。
1.3 邊界條件與約束載荷的設(shè)置
為了簡化計算并確保分析結(jié)果的準確性，應(yīng)把液壓閥塊從整個液壓系統(tǒng)中分離出來進行有限元分析計算。在添加約束和載荷時，應(yīng)根據(jù)實際受約束和受力狀態(tài)合理選擇約束類型和載荷類型[6]。在液壓系統(tǒng)實際使用過程中，液壓閥塊一般從底部或側(cè)面用螺栓固定在結(jié)構(gòu)件上，然后通過硬管或膠管與其他液壓元器件相連，液壓閥塊內(nèi)部流經(jīng)高壓液壓油，以實現(xiàn)設(shè)計的功能。
所以此次仿真，我們對液壓閥塊底面添加一個固定支撐，然后對 4 個內(nèi)部封閉腔施加 42 MPa 的極限壓力。求解后最終觀察液壓閥塊主封閉腔與另外 3 個封閉腔的最小壁厚間隙分別為 3 mm、5 mm 和 7 mm時所受的應(yīng)力與應(yīng)變的情況。
1.4 仿真結(jié)果及分析
ANSYS Workbench 后處理器提供了友好的用戶界面，可以計算出每個節(jié)點的應(yīng)力值，并能通過云圖的形式表達出來[7]。
通過對液壓閥塊 4 個內(nèi)部封閉腔施加 42 MPa 的極限壓力后仿真，得出了液壓閥塊所受的 Von Mises等效應(yīng)力云圖與等效彈性應(yīng)變云圖，分別如圖 5、圖 6所示。
從計算結(jié)果中可以看出，液壓閥塊所受的 VonMises 最大等效應(yīng)力與最大等效彈性應(yīng)變出現(xiàn)在最小壁厚間隙為 3 mm 處，最大等效彈性應(yīng)變達到了0.549 37 mm，相對于 3 mm 的壁厚來講影響比較大，最大等效應(yīng)力更是達到了 102 MPa。
展開 ANSYS求斜拉橋的極限承載力
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allsel
lmesh,all
finish
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SSTIF,ON
nlgeom,on
autots,on
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autots,off
outres,all,all
solve
finish
/post1
set,last
set,previous
*get,rtime,active,0,set,time
etable,MI,SMISC,2
etable,MJ,SMISC,15
plls,MI,MJ
求解后，所有應(yīng)力圖均為紅色
展開 Ansys Zemax | 使用點擴散函數(shù)的衍射極限成像系統(tǒng)的分辨率
其次 OPD 扇形圖顯示出0.25波量級的像差，并且該顯微鏡位于衍射極限的邊緣，這意味著它的衍射極限足以進行諸如惠更斯 PSF 之類的分析，但它仍然存在一些幾何像差，這改變了系統(tǒng)的衍射極限性能。根據(jù)經(jīng)驗，最大化視野和分辨率的顯微鏡設(shè)計往往屬于近衍射極限系統(tǒng)的類別，并且通常難以僅基于瑞利準則進行表征。
根據(jù)瑞利準則，可以增加場的分離距離，并重新評估結(jié)果。我們已經(jīng)在圖 6 中完成了它，在物平面中分離了2.3 um。
圖 6 - 惠更斯 PSF 的結(jié)果，以及 PSF 截面與多重結(jié)構(gòu)中2.3 um的物平面 Y 場分離。通過增加點之間的間隔距離，PSF 開始在圖像平面中分離，并且可以觀察到兩個不同的峰值。
隨著更大距離的分離，產(chǎn)生的 PSF 變得可區(qū)分?；莞?PSF 截面中的峰分離幾乎10 um，這與系統(tǒng)放大倍數(shù) (4X) 一致。當我們說“可區(qū)分”時，它是對我們在圖 6 中看到的內(nèi)容的定性評估。但是，如果定義了在后處理方面應(yīng)如何分離峰，則可以使該標準更加客觀。例如，一個標準可能是“我希望能夠用80% 的閾值并檢測兩個獨立的點”，在這種情況下，可以使用 OpticStudio 優(yōu)化峰值間距以對應(yīng)于最大相對輻照度的80% （這超出了本文的范圍）。
最后，我們還可以考慮探測器的物理像素大小，以獲得從顯微鏡看到的圖像。PSF 的半高全寬約為12um，我們假設(shè)的探測器的物理像素大小為6.5 um，這顯然違反了 Nyquist-Shanon 采樣定理，這是顯微鏡設(shè)計的另一個限制。圖7顯示了當圖像采樣更改為32x32像素且圖像增量（物理像素大?。?.5 um時的惠更斯 PSF 結(jié)果。
圖 7 - 考慮探測器的物理像素大小時，PSF 重疊。
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2025大賽優(yōu)秀作品 | 基于Ansys Mechanical-CFD雙向耦合的OLED屏幕孔區(qū)封裝不良改善及極限窄邊框設(shè)計
“Ansys 2025 全球仿真大會”仿真應(yīng)用大賽優(yōu)秀作品展示
本屆仿真應(yīng)用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優(yōu)秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業(yè)最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、半導體、高科技、能源等行業(yè)的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創(chuàng)新實踐，充分展現(xiàn)了仿真技術(shù)的無限潛能。我們將陸續(xù)為大家分享獲獎佳作，帶您一同領(lǐng)略仿真賦能創(chuàng)新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感、啟迪思路。
作品名稱：基于Ansys Mechanical-CFD雙向耦合的OLED屏幕孔區(qū)封裝不良改善及極限窄邊框設(shè)計
作者： 黃世雄 | 綿陽京東方光電科技有限公司
關(guān)鍵詞：內(nèi)應(yīng)力，Ansys Mechanical-CFD雙向耦合，內(nèi)聚力，封裝失效，牛角PS
作者說
利用Ansys工具，可做多項耦合設(shè)置條件，以符合實際多種不同狀況，此設(shè)置包含熱/內(nèi)聚力/內(nèi)應(yīng)力/結(jié)構(gòu)耦合，同類型不同的封裝不良可使用相同仿真方式，使用相同外力與內(nèi)應(yīng)力，優(yōu)化仿真方法。此仿真結(jié)果可以有效指導工程設(shè)計優(yōu)化、性能提升，成本控制等作用，具備推廣性形成的仿真方法論體系，具備知識封裝及集成性。
OLED屏在信賴性高溫高濕作用下，孔區(qū)封裝失效水氣進入屏內(nèi)部造成屏顯示異常高發(fā)，懷疑應(yīng)力對孔區(qū)影響，應(yīng)力集中使其發(fā)生GDSH不良，此應(yīng)力為破壞應(yīng)力，其中另一模型無封裝不良，以此應(yīng)力值為安全應(yīng)力值。利用Ansys Mechanical-CFD雙向熱固耦合仿真，配合Command方式寫入內(nèi)應(yīng)力及導入測試內(nèi)聚力方式，在有效時間內(nèi)測試多組設(shè)計方案，最終優(yōu)化方案條件較安全應(yīng)力值低，后續(xù)可作為設(shè)計參考依據(jù)，大幅節(jié)約了評估時間和成本。
展開 ANSYS后處理中的應(yīng)力與屈服準則！
ansys后處理該看的那些應(yīng)力
01
應(yīng)力
材料發(fā)生形變時，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（受力、濕度變化等）而變形時，在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，以抵抗這種外因的作用，并力圖使物體從變形后的位置回復到變形前的位置。我們分析后查看應(yīng)力，目的就是在于確定該結(jié)構(gòu)的承載能力是否足夠。那么承載能力是如何定義的呢？比如混凝土、鋼材，應(yīng)該就是用萬能壓力機進行的單軸破壞試驗吧。也就是說，我們在ANSYS計算中得到的應(yīng)力，總是要和單軸破壞試驗得到的結(jié)果進行比對的。所以，當有限元模型本身是一維或二維結(jié)構(gòu)時，通過查看某一個方向，如plnsol,s,x 等，是有意義的。但三維實體結(jié)構(gòu)中，應(yīng)力分布要復雜得多，不能僅用單一方向上的應(yīng)力來代表結(jié)構(gòu)此處的確切應(yīng)力值——就出現(xiàn)了強度理論學說。
材料力學中的四種強度理論
01
最大拉應(yīng)力強度理論
該理論認為，材料破壞的主要因素是最大拉應(yīng)力，無論何種狀態(tài)，只要最大拉應(yīng)力達到材料的單向拉伸斷裂時的最大拉應(yīng)力，則材料斷裂。其中，某點的最大拉應(yīng)力數(shù)值，就是其第一主應(yīng)力數(shù)值。
展開 應(yīng)力集中問題與ANSYS驗證
在工程上，應(yīng)力集中的程度用局部最大應(yīng)力σmax與該截面上的名義應(yīng)力σnom的比值來表示，即
Ktσ=σmax/σnom
Ktσ稱為理論應(yīng)力集中系數(shù)。下面，我們將通過一個典型應(yīng)力集中問題——帶孔平板，使用ANSYS軟件求出最大應(yīng)力和應(yīng)力分布圖，并與彈性理論計算的結(jié)果進行比較：
根據(jù)彈性力學知識，孔邊環(huán)向正應(yīng)力的大小是無孔時的3倍，隨著遠離孔邊而極速趨近于q。
ANSYS求解：
Step1：在SCDM中創(chuàng)建平面模型。
由于我們使用平面應(yīng)力模型計算，所以建模時必須要將橫截面建立在xy平面上。建立一個邊長為20mm×10mm的平面模型，中間孔的直徑為2mm。我們將模型分為四部分，方便在每部分的邊界上設(shè)置Path，從而繪制應(yīng)力曲線。由于該模型同時關(guān)于X軸和Y軸對稱，我們也可以使用四分之一模型建模。此處筆者使用完整模型。建立完成以后，使用share命令共享拓撲，然后點擊菜單欄Workbench→ANSYS transfer→2020R1進入Workbench。
Step2：設(shè)置分析類型（2D）。
在Project Schematic中的空白處點擊右鍵，選擇Properties，打開Properties of Project Schematic。單擊項目中的A3（Geometry）欄，在Propertiesof Project Schematic A3: Geometry中將AnalysisType切換為2D。（若Analysis Type為3D，則導入平面幾何后軟件將使用殼單元計算。）
展開 ANSYS正齒輪組 - 應(yīng)力評估
目的是評估扭矩傳遞過程中的最大應(yīng)力。根據(jù)工程判斷，最大應(yīng)力發(fā)生在接觸點或由于
齒彎曲而導致的齒根處。
由于深度方向上沒有變形的限制，即齒輪可以在深度方向上自由膨脹（或收縮），因此它被建模為平面應(yīng)力問題。
步驟 1：概述
正齒輪的齒與安裝齒輪的軸的軸線平行，在平行軸之間傳輸動力。為了保持恒定的角速度比，兩個嚙合的齒輪必須滿足齒輪傳動的基本定律：齒的形狀必須使得兩個齒接觸點的共同法線必須始終通過中心線上的固定點。接觸點稱為節(jié)點。
目的是評估扭矩傳遞過程中的最大應(yīng)力。根據(jù)工程判斷，最大應(yīng)力發(fā)生在接觸點或由于齒彎曲而導致的齒根處。
由于深度方向上沒有變形的限制，即齒輪可以在深度方向上自由膨脹（或收縮），因此它被建模為平面應(yīng)力問題。
第 2 步：工程數(shù)據(jù)（材料模型）
本教程選定的材料是“結(jié)構(gòu)鋼”，它是 ANSYS Workbench 中的默認材料。
展開 ANSYS后處理中的應(yīng)力與屈服準則
ansys后處理該看的那些應(yīng)力
01
應(yīng)力
材料發(fā)生形變時，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（受力、濕度變化等）而變形時，在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，以抵抗這種外因的作用，并力圖使物體從變形后的位置回復到變形前的位置。我們分析后查看應(yīng)力，目的就是在于確定該結(jié)構(gòu)的承載能力是否足夠。那么承載能力是如何定義的呢？比如混凝土、鋼材，應(yīng)該就是用萬能壓力機進行的單軸破壞試驗吧。也就是說，我們在ANSYS計算中得到的應(yīng)力，總是要和單軸破壞試驗得到的結(jié)果進行比對的。所以，當有限元模型本身是一維或二維結(jié)構(gòu)時，通過查看某一個方向，如plnsol,s,x 等，是有意義的。但三維實體結(jié)構(gòu)中，應(yīng)力分布要復雜得多，不能僅用單一方向上的應(yīng)力來代表結(jié)構(gòu)此處的確切應(yīng)力值——就出現(xiàn)了強度理論學說。
材料力學中的四種強度理論
01
最大拉應(yīng)力強度理論
該理論認為，材料破壞的主要因素是最大拉應(yīng)力，無論何種狀態(tài)，只要最大拉應(yīng)力達到材料的單向拉伸斷裂時的最大拉應(yīng)力，則材料斷裂。
展開 吊艙掛載應(yīng)力分析SW和ansys分析對比
吊艙掛載應(yīng)力分析
吊艙掛載方式細節(jié)圖。
吊艙由吊艙架1和吊艙架2支撐掛載。吊艙架1和吊艙架2分別由8顆和4顆M3螺釘固定，螺釘由中心盤內(nèi)向外鎖緊。下圖為吊艙架的整體圖示。
SW simulation靜應(yīng)力分析
吊艙掛載后的吊艙架應(yīng)力分析模型。材質(zhì)選擇鋁合金6063-T6，密度為2700kg/m^3。
彈性模量：6.9e+10N/m^2。泊松比0.33 屈服強度2.15e+8N/m^2
①如下圖12個孔位為吊艙架的固定孔位，吊艙架1和吊艙架2設(shè)定接合面。
②吊艙重量為0.69Kg,轉(zhuǎn)換為重力為0.69kg*G(取9.8N/kg)=6.76N。如圖中4個孔位處懸掛吊艙。(選擇總數(shù)，而非按條目）
③網(wǎng)格化后，運行應(yīng)力分析得下圖結(jié)果。紅色處為最大形變量結(jié)果，形變量為1.740e-02mm。
綜上所述支架強度足夠。
ANSYS靜應(yīng)力分析結(jié)果，材質(zhì)選擇了鋁合金密度2770kg/m^3。Poisson's ratio：0.33 bulk modulus:6.9608e+10Pa
計算總變形量1.9195e-2mm。
變形量云圖一致，均是頂部型變量最大。
材料：
向下的力：
限制位移固定工件。
展開 ANSYS后處理中的應(yīng)力與屈服準則
ansys后處理該看的那些應(yīng)力
01
應(yīng)力
材料發(fā)生形變時，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（受力、濕度變化等）而變形時，在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，以抵抗這種外因的作用，并力圖使物體從變形后的位置回復到變形前的位置。我們分析后查看應(yīng)力，目的就是在于確定該結(jié)構(gòu)的承載能力是否足夠。那么承載能力是如何定義的呢？比如混凝土、鋼材，應(yīng)該就是用萬能壓力機進行的單軸破壞試驗吧。也就是說，我們在ANSYS計算中得到的應(yīng)力，總是要和單軸破壞試驗得到的結(jié)果進行比對的。所以，當有限元模型本身是一維或二維結(jié)構(gòu)時，通過查看某一個方向，如plnsol,s,x 等，是有意義的。但三維實體結(jié)構(gòu)中，應(yīng)力分布要復雜得多，不能僅用單一方向上的應(yīng)力來代表結(jié)構(gòu)此處的確切應(yīng)力值——就出現(xiàn)了強度理論學說。
材料力學中的四種強度理論
01
最大拉應(yīng)力強度理論
該理論認為，材料破壞的主要因素是最大拉應(yīng)力，無論何種狀態(tài)，只要最大拉應(yīng)力達到材料的單向拉伸斷裂時的最大拉應(yīng)力，則材料斷裂。
展開 
ANSYS workbench泵殼熱應(yīng)力分析 ￥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、學習泵殼的三維模型處理
2、學習線性熱結(jié)構(gòu)耦合分析步的建立
3、學習泵殼熱結(jié)構(gòu)耦合分析的載荷施加
4、學習泵殼熱結(jié)構(gòu)耦合載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 泵殼熱結(jié)構(gòu)耦合分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
ansys中的節(jié)點應(yīng)力
我想知道ansys中的節(jié)點應(yīng)力是如何得到的？因為理論上講應(yīng)力應(yīng)該是針對微元體來講的，單純的節(jié)點是不存在應(yīng)力的，那么ansys中結(jié)果所提供的節(jié)點應(yīng)力是怎樣得到的？與單元表所顯示的應(yīng)力往往存在較大差別，那實際進行強度分析的時候應(yīng)該以哪個為準呢？
ANSYS如何提取某一節(jié)點的應(yīng)力時程 ￥100
首先明確ANSYS的節(jié)點附加在單元上，可以通過選擇單元上節(jié)點的方法提取節(jié)點應(yīng)力。
1 確定節(jié)點所在單元，顯示節(jié)點編號。
例單元號8560，節(jié)點號8678。
2 進入TimeHist Postpro, 定義變量。
3變量顯示。
付費內(nèi)容為相關(guān)命令流。
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)
