ansys 極限載荷分析的案例
鋼架橋極限載荷分析
對鋼橋進行建模，其構(gòu)件如下：
構(gòu)件
構(gòu)件尺寸/mm
中間上弦桿
300x450x8 鋼箱梁
過渡上弦桿
300x450x10 鋼箱梁
端部上弦桿
300x450x12 鋼箱梁
下弦桿
300x450x8 鋼箱梁
豎腹桿
300x300x8 鋼箱梁
上橫梁
HW150x150x7/10熱軋 H型鋼
下橫梁
HM 244x175x7/11熱軋H型鋼
端下橫梁
300x300x8 鋼箱梁
上平聯(lián)
HW200x200x8x12 熱軋H型鋼
下平聯(lián)
HW200x200x8x12 熱軋H型鋼
橋門架
HW200x200x8x12熱軋 H型鋼
門楣
2[14a 普通槽鋼
橋面板
6mm厚Q235鋼板
首先，在整個鋼引橋上施加恒載和橫向風荷載，然后再橋面系上施加豎向均布荷載，直至結(jié)構(gòu)發(fā)生失穩(wěn)，由此求出相應(yīng)的極限承載力，然后，逐漸改變橫向風荷載的大小，得出極限承載力與橫向風載的關(guān)系。通常提高拱肋穩(wěn)定性一般采用以下兩種方法：一種就是改變截面寬度，另一種就是提高截面高度。前面，我們從拱肋內(nèi)傾，研究表明拱肋適當內(nèi)傾，能夠影響鋼引橋的橫向穩(wěn)定性，接下來，我們將從拱肋截面形式變換，來探討分析不同拱肋截面形式改變，致使鋼引橋的穩(wěn)定性的改變。
展開 CAE工程分析 | 極限載荷法
原則上應(yīng)該需要根據(jù)不同結(jié)構(gòu)的特征以及大量試驗對比進行調(diào)整
— 載荷曲線特征點判斷 —
除了通過最大塑性應(yīng)變來判斷結(jié)構(gòu)的承載極限外，很多標準中還推薦使用載荷曲線特征點來判斷結(jié)構(gòu)的極限載荷
典型判斷方式有以下幾種（雙切線法，零曲率法（參考文獻③），兩倍彈性斜率法（參考文獻①））：
在各種判斷方法中，個人比較傾向的是章為民等提出的零曲率準則
該準則表示：實際極限載荷定義為與載荷-位移曲線或載荷-應(yīng)變曲線上的”零曲率“點相對應(yīng)的載荷，但是由于實際材料存在塑性流動和強化，因此不存在曲率為零的點，因此工程中常把出現(xiàn)顯著塑性流動時的載荷定義為工程極限載荷（參考文獻③）
也就是說前文所述膝部端點就是通過零曲率準則判斷的極限載荷值
為什么個人比較推薦零曲率準則？主要原因有兩點
①對應(yīng)的物理意義清晰
②結(jié)果發(fā)散性較小
①大家相對好理解，因為零曲率準則給出的極限載荷對應(yīng)的是結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯塑性流動和強化值，也就是典型彈塑性曲線的膝部端點
②代表的意思是，不同部位分別提取力-應(yīng)變曲線，會發(fā)現(xiàn)通過零曲率準則得到的極限載荷值接近，也就是說該值受提取應(yīng)變位置的影響較小
如上圖，分別提取A、B、C三個點的力-總應(yīng)變曲線，可以看到，分別通過零曲率準則得到的極限載荷值非常接近，而其它幾種方法得到的極限載荷值受不同部位曲線形式的不同影響較大
【注：零曲率的另一種特殊判斷方法，即將材料設(shè)置為理想彈塑性，若有限元分析由于不能繼續(xù)承載而導致難以收斂，則此時對應(yīng)的載荷值即為極限載荷值】
當然，極限載荷法終歸只是一種防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過量塑性變形的校核方法，對于結(jié)構(gòu)的安定性問題，疲勞問題還需要進一步考慮
來源于： 仿真求知之路 作者：聰聰
展開 案例49-鋼筋混凝土板的載荷極限分析
結(jié)構(gòu)完整性損失可通過力/位移曲線的水平切線在這些載荷極限下確定。
施加載荷極限導致的極限位移大約是靜止變形狀態(tài)的十倍。對于兩種載荷條件，最大位移都在中心，與理論假設(shè)一致。
下圖顯示，載荷極限步驟的大結(jié)構(gòu)變形會導致混凝土基礎(chǔ)基質(zhì)的高內(nèi)應(yīng)力：
彎曲運動導致混凝土板頂側(cè)的壓縮應(yīng)力和底部區(qū)域的拉伸應(yīng)力。
在下圖中，添加了加強單元：
鋼筋通過承載部分荷載來支撐復(fù)合結(jié)構(gòu)。
混凝土區(qū)域中越來越大的拉應(yīng)力導致裂縫形成，如等效塑性應(yīng)變所示：
裂紋圖案在中心形成，并向最外邊緣擴展。
裂縫形成導致的結(jié)構(gòu)完整性損失導致結(jié)構(gòu)在620 kN（Drucker Prager）或655 kN（Menetrey Willam）的指定載荷極限下倒塌。
建議
為鋼筋混凝土模型建立載荷極限分析時，考慮以下建議：
• 盡可能利用對稱條件穩(wěn)定數(shù)值模型。
• 競爭性裂紋擴展會導致分叉問題，因此，在達到載荷極限之前，會導致數(shù)值收斂損失。通過在模擬模型中定義自定義薄弱點，從而在定義明確的區(qū)域中形成裂縫，從而避免該問題。
• 使用初始Newton-Raphson非線性解方法更好地捕捉不穩(wěn)定點。
• 與載荷控制分析相比，通過位移控制分析可以更容易地跟蹤剛度損失后的結(jié)構(gòu)行為；然而，如果不穩(wěn)定區(qū)域值得關(guān)注，并且需要進行載荷控制分析，則考慮使用弧長法（ARCLEN）。
使用弧長法，在大約610 kN的載荷和5.6 mm的撓度下確定了不穩(wěn)定區(qū)域。結(jié)果與圖49.4所示的分析結(jié)果一致，驗證了計算的載荷極限。
展開 基于ANSYS Workbench 仿真分析液壓閥塊內(nèi)部油路極限壁厚
為得出不同材質(zhì)的液壓閥塊在極限壓力 42 MPa 的條件下的極限壁厚，針對液壓閥塊內(nèi)部進行有限元分析，通過 PROE 三維繪圖軟件進行三維建模，導入有限元分析軟件 ANSYS Workbench 中，通過對液壓閥塊和內(nèi)部管路賦予一定的材料屬性和施加一定的邊界條件、載荷約束等，得出不同材質(zhì)的液壓閥塊在極限壓力 42 MPa 的條件下的極限壁厚。本次研究為液壓閥塊在極限壓力 42 MPa 的條件下選擇何種材質(zhì)提供了一定的理論依據(jù)，并為液壓閥塊設(shè)計過程中液壓閥塊內(nèi)部油路間的壁厚間隙選擇提供了一定的技術(shù)保障。
關(guān)鍵詞：ANSYS Workbench；液壓閥塊；極限壁厚
引言
在液壓系統(tǒng)設(shè)計過程中，液壓閥塊作為連接液壓閥（包括板式閥和插裝閥）與液壓系統(tǒng)的重要載體，其重要性不言而喻。現(xiàn)代液壓系統(tǒng)隨著主機設(shè)備的進步而日趨復(fù)雜，實際工程中許多液壓回路的閥塊都需要自行設(shè)計，而液壓閥塊設(shè)計的合理與否，對液壓系統(tǒng)的制造、安裝乃至工作性能都有著很大的影響[1]。
液壓閥塊常見的材質(zhì)有：球墨鑄鐵、Q235-A 鋼、35# 鋼鍛件、45# 鋼鍛件、鋁合金、銅、不銹鋼等。在實際使用過程中怎樣選擇液壓閥塊的材質(zhì)是一個重要的問題，選擇液壓閥塊材質(zhì)需要考慮的因素有很多，我們以最常規(guī)的必要條件“承壓大小”進行分析：一般情況下，在不大于 21 MPa 的中低壓條件下可以選擇鋁合金作為液壓閥塊材質(zhì)，在不大于 42 MPa 的條件下可以選擇 45# 鋼或球墨鑄鐵為液壓閥塊材質(zhì)。
我們知道鋁的密度為 2.75 g/cm3，45# 鋼的密度為7.85 g/cm3，同體積的 45# 鋼的重量約為鋁重量的 2.9倍。
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關(guān)于ANSYS靜力分析中的溫度載荷
一個真實結(jié)構(gòu)的簡化模型，已知溫度場分布，但溫度載荷直接加載上后，結(jié)構(gòu)的應(yīng)力超級大，遠遠超出材料的許用應(yīng)力。
請問：熱應(yīng)力過大的原因可能有哪些？
溫度加載時，邊界條件的設(shè)置需要注意什么？可以兩端都完全約束嗎？如何設(shè)置？
基于ANSYS瞬態(tài)載荷下的海洋平臺分析 ￥20
地震載荷下或者瞬態(tài)載荷作用下海洋平臺分析
13000push1.txt為建模分析命令流
PUSH1-13000.txt 為瞬態(tài)載荷
如何在ANSYS WORKBENCH中進行多載荷步的靜力分析？
來源：宋博士的博客，版權(quán)歸作者所有。
ANSYS 高速旋轉(zhuǎn)輪盤考慮離心載荷引起的預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析
本問題是對某高速旋轉(zhuǎn)的輪盤進行考慮離心載荷引起的預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析。該輪盤安裝在某轉(zhuǎn)軸上以12000轉(zhuǎn)/分的速度高速旋轉(zhuǎn)。其材料為鋼，相關(guān)參數(shù)為：楊氏模量EX=2.1E5Mpa，泊松比為PRXY=0.3,密度DENS=7.8E-9Tn/mm^3。
APDL命令：
ANSYS 高速旋轉(zhuǎn)輪盤考慮離心載荷引起的預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析.txt
分析結(jié)果如圖所示：
ansys: 周期性載荷激勵下矩形板諧響應(yīng)分析 ￥50
ansys命令流，兩種方法：模態(tài)疊加法和完全法
1. 變形圖
2. 頻響曲線
基于ANSYS Workbench2024R2 桿單元不同載荷下的瞬態(tài)分析 ￥50
<p>基于ANSYS Workbench2024R2 桿單元不同載荷下的瞬態(tài)分析</p><p>預(yù)應(yīng)力分析</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202503/attachment/4968e839a1834fbf9d63a7f4a426758e.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
<img src="https://img.jishulink.com/202503/attachment/4968e839a1834fbf9d63a7f4a426758e.png" style="" width="622" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202503/attachment/4968e839a1834fbf9d63a7f4a426758e.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202503/attachment/4968e839a1834fbf9d63a7f4a426758e.png?
展開 ANSYS分析VS理論解 | 梁分別受集中力、集中力偶和均布載荷作用的應(yīng)力和變形
受彎曲變形，用梁單元BEAM188建模分析。梁單元的單元屬性有單元類型、截面屬性和材料屬性。掌握施加位移約束和載荷的方法，特別是均布載荷的施加。熟練進行后處理，包括約束反力、內(nèi)力、應(yīng)力和變形，特別是剪力圖和彎矩圖與材料力學的對比，切應(yīng)力和正應(yīng)力云圖的提取方法。
一、問題描述
一簡支梁，總長l =0.4m，其中a= b = l/2，橫截面尺寸B = 6mm，H=10 mm，彈性模量E= 200 GPa，泊松比u = 0.3。分別受三種載荷作用：（1）受集中力F =100 N；（2）集中力偶Me= 20 N·m；（3）受均布載荷q =500 N/m。計算梁的約束反力、內(nèi)力（剪力和彎矩）、應(yīng)力（切應(yīng)力和正應(yīng)力）和變形（轉(zhuǎn)角和撓度）。
二、理論計算
參考教材：劉鴻文. 材料力學(第5版) [M]. 北京: 高等教育出版社, 2011: 110-209.
三、GUI步驟
1．進入ANSYS
程序→ ANSYS → ANSYS Product Launcher → 改變working directory到指定文件夾→ 在job name輸入：file → Run。
2．定義工作文件名及工作標題
(1)定義工作文件名：UtilityMenu > File > Change Jobname → Change Jobname → 輸入文件名file→ OK。可不用輸入，默認為file。
(2)定義工作標題：UtilityMenu > File > Change Title → Change Title → 輸入Beam→ OK。可不用輸入。
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