ansys疲勞計(jì)算原理
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys疲勞計(jì)算原理的視頻教程
Ansys workbench 聯(lián)合 ncode 計(jì)算齒輪嚙合疲勞流程
本課程案例流程介紹，介紹workbench做有限元計(jì)算，ncode做疲勞分析的過程，主要介紹初學(xué)者容易出錯(cuò)的幾個(gè)技術(shù)點(diǎn)，以及相關(guān)的流程介紹。使用的演示模型為一對(duì)齒輪，其他部件的計(jì)算流程基本也是一樣的，流程過程都是一樣的，所以作為基礎(chǔ)學(xué)習(xí)也夠用了。
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ansys疲勞計(jì)算原理的實(shí)例教程
本文使用ANSYS Workbench對(duì)固定機(jī)翼進(jìn)行疲勞計(jì)算，不涉及ACP鋪層，ACP鋪層后無法進(jìn)行疲勞計(jì)算。需要機(jī)翼ACP鋪層強(qiáng)度校核對(duì)應(yīng)模型文件和視頻，請(qǐng)選擇其他對(duì)應(yīng)的付費(fèi)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(xì)解釋，該處僅為結(jié)果展示。
進(jìn)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(fù)合材料無法進(jìn)行疲勞計(jì)算，需要轉(zhuǎn)化為各項(xiàng)同性材料后再計(jì)算疲勞。
材料屬性界面。由于復(fù)合材料鋪層為混合鋪層，無法直接計(jì)算疲勞，需尋找最弱方向的彈性模量和泊松比，作為疲勞計(jì)算的強(qiáng)度材料屬性。查看碳纖維的屬性，碳纖維最弱部分?jǐn)?shù)值作為各項(xiàng)同性材料對(duì)應(yīng)數(shù)值，也就是選擇復(fù)合材料最弱方向的性能作為同性材料的性能，確保計(jì)算結(jié)果最保守，保證實(shí)際項(xiàng)目的安全度。
雙擊打開靜態(tài)結(jié)構(gòu)后，會(huì)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(dòng)設(shè)置。如果沒有對(duì)相應(yīng)數(shù)值賦值，軟件在對(duì)應(yīng)位置會(huì)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(yīng)的材料屬性。不同結(jié)構(gòu)分別賦予不同的材料屬性。默認(rèn)情況下，材料類型為結(jié)構(gòu)鋼，如果是導(dǎo)入其他的幾何結(jié)構(gòu)沒有默認(rèn)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(shí)候有材料，有時(shí)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(diǎn)擊“刷新材料”選項(xiàng)，檢查材料屬性是否正確。
展開 ANSYS nCode DesigenLife焊縫疲勞分析最初用于汽車行業(yè)薄板結(jié)構(gòu)(1-3 mm) 的焊接分析模擬，采用薄殼搭建有限元模型，相關(guān)工業(yè)應(yīng)用也都針對(duì)于此類結(jié)構(gòu)進(jìn)行。ANSYS nCode DesigenLife焊縫疲勞分析采用結(jié)構(gòu)應(yīng)力法進(jìn)行計(jì)算，具有好的網(wǎng)格不敏感性，目前該方法也適用于以實(shí)體建模的焊縫疲勞分析。
限于篇幅本文僅針對(duì)角焊縫（殼體）焊縫單元?jiǎng)?chuàng)建和計(jì)算的準(zhǔn)則基于ANSYS nCode Theory手冊(cè)進(jìn)行編寫，關(guān)于搭接焊縫、激光焊等請(qǐng)參考相關(guān)文獻(xiàn)資料。
兩名筆者水平極為有限，錯(cuò)誤必然較多，另原稿成稿較早且截取原稿部分并非完整，某種程度未能緊跟相關(guān)技術(shù)發(fā)展，因此嚴(yán)禁直接應(yīng)用于企業(yè)項(xiàng)目的產(chǎn)品分析以免造成重大事故和傷害。另外本文建立的焊縫有限元模型不能作為評(píng)估焊縫極限強(qiáng)度的方法進(jìn)行使用。
一、殼體焊縫有限元建模通用原則
不同類型的焊縫形式具有不同的分析方式，需要根據(jù)焊縫種類進(jìn)行分組，每一個(gè)有限元輸入分組應(yīng)對(duì)應(yīng)疲勞引擎中對(duì)應(yīng)的有限元焊縫類型，并設(shè)置一個(gè)合理的參數(shù)數(shù)值。
對(duì)于以薄殼單元建立焊縫有限元建模具有一定的通用準(zhǔn)則：
① 網(wǎng)格應(yīng)以4節(jié)點(diǎn)四邊形單元為主，表達(dá)金屬薄板的中面。
② 以單排或雙排殼單元進(jìn)行焊縫建模表達(dá)。
③ 焊縫網(wǎng)格規(guī)整，尺寸以5mm為最好，規(guī)避三角形網(wǎng)格出現(xiàn)。
④ 疲勞分析焊縫單元需設(shè)置特殊焊接屬性。
⑤ 焊縫單元法向保證設(shè)置法向朝外。
⑥ 毗鄰焊縫的單元的非平均化節(jié)點(diǎn)應(yīng)力被提取作為焊趾和焊根疲勞計(jì)算評(píng)估使用，該應(yīng)力也可以是平均化的或在單元邊長的中點(diǎn)處進(jìn)行計(jì)算，通過在“ANSYS Group Properties”中設(shè)置“WeldLocation = MidElementEdge”進(jìn)行考慮。
展開 背景
結(jié)構(gòu)的損傷、疲勞與斷裂破壞是工程結(jié)構(gòu)遭受往復(fù)載荷引起結(jié)構(gòu)失效的重要因素，該方面的計(jì)算分析越來越受到工程界的重視。為使學(xué)員理解損傷、疲勞和斷裂計(jì)算的相關(guān)概念和原理，同時(shí)也幫助工程師在最短時(shí)間內(nèi)掌握軟件的使用方法，提升解決實(shí)際問題的能力，提高新產(chǎn)品設(shè)計(jì)與評(píng)估的能力。特舉辦“ANSYS Workbench結(jié)構(gòu)損傷、疲勞與斷裂數(shù)值計(jì)算方法與工程應(yīng)用”培訓(xùn)。該課程全面系統(tǒng)的講解nCode DesignLife軟件疲勞、損傷計(jì)算的原理和ANSYS Workbench斷裂計(jì)算原理，軟件設(shè)置方法以及常見問題的解決方法，重點(diǎn)講解材料疲勞曲線，載荷譜的處理方法，有限元結(jié)果的使用，應(yīng)力疲勞，應(yīng)變疲勞，振動(dòng)疲勞，斷裂參數(shù)計(jì)算，界面開裂模擬，裂紋擴(kuò)展計(jì)算，疲勞裂紋擴(kuò)展壽命分析等內(nèi)容。詳情請(qǐng)參見第四部分“內(nèi)容大綱”。
時(shí)間地點(diǎn)
時(shí)間： 2019年4月17日-4月21日（第一天報(bào)到，授課4天）
地點(diǎn)：北京
主講專家
該課程講師，副教授，博士畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)，擅長工程數(shù)值分析，14年仿真分析經(jīng)驗(yàn)；仿真領(lǐng)域涉及結(jié)構(gòu)靜、動(dòng)力計(jì)算，結(jié)構(gòu)疲勞、損傷與斷裂，計(jì)算流體力學(xué)，流固耦合及多物理場耦合數(shù)值模擬，轉(zhuǎn)子及多體動(dòng)力學(xué)，工程傳熱與熱應(yīng)力計(jì)算，爆炸與沖擊力學(xué)，ansys二次開發(fā)等。發(fā)表學(xué)術(shù)論文20余篇，其中SCI、EI收錄論文13篇，申請(qǐng)發(fā)明專利2項(xiàng)。培訓(xùn)70多場次，學(xué)員上千人。
內(nèi)容大綱
報(bào)名費(fèi)用
標(biāo)準(zhǔn)費(fèi)用：4980元/人，食宿可統(tǒng)一安排，費(fèi)用自理。
展開 
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本文使用ANSYS Workbench對(duì)固定機(jī)翼進(jìn)行疲勞計(jì)算，不涉及ACP鋪層，ACP鋪層后無法進(jìn)行疲勞計(jì)算。需要機(jī)翼ACP鋪層強(qiáng)度校核對(duì)應(yīng)模型文件和視頻，請(qǐng)選擇其他對(duì)應(yīng)的付費(fèi)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(xì)解釋，該處僅為結(jié)果展示。
進(jìn)行疲勞分析
ANSYS nCode DesigenLife焊縫疲勞分析最初用于汽車行業(yè)薄板結(jié)構(gòu)(1-3 mm) 的焊接分析模擬，采用薄殼搭建有限元模型，相關(guān)工業(yè)應(yīng)用也都針對(duì)于此類結(jié)構(gòu)進(jìn)行。ANSYS nCode DesigenLife焊縫疲勞分析采用結(jié)構(gòu)應(yīng)力法進(jìn)行計(jì)算，具有好的網(wǎng)格不敏感性，目前該方法也適用于以實(shí)體建模的焊縫疲勞分析。
限于篇幅本文僅針對(duì)角焊縫（殼體）焊縫單元?jiǎng)?chuàng)建和計(jì)算的準(zhǔn)則基于ANSYS
背景
結(jié)構(gòu)的損傷、疲勞與斷裂破壞是工程結(jié)構(gòu)遭受往復(fù)載荷引起結(jié)構(gòu)失效的重要因素，該方面的計(jì)算分析越來越受到工程界的重視。為使學(xué)員理解損傷、疲勞和斷裂計(jì)算的相關(guān)概念和原理，同時(shí)也幫助工程師在最短時(shí)間內(nèi)掌握軟件的使用方法，提升解決實(shí)際問題的能力，提高新產(chǎn)品設(shè)計(jì)與評(píng)估的能力。特舉辦“ANSYS Workbench結(jié)構(gòu)損傷、疲勞與斷裂數(shù)值計(jì)算方法與工程應(yīng)用”培訓(xùn)。該課程全面系統(tǒng)的講解nCode
基于ANSYS workbench平臺(tái)下nCode Design Life的連桿疲勞分析簡例
本分析實(shí)例采用ANSYS Workbench平臺(tái)下nCode Design Life對(duì)一個(gè)承受交變應(yīng)力的簡易連桿結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞分析。
該分析為筆者原創(chuàng)教程，轉(zhuǎn)帖請(qǐng)注明出處和作者筆名：CAE夢(mèng)想很偉大。
作者水平有限，難免錯(cuò)誤，請(qǐng)見諒。另未能對(duì)每一個(gè)分析進(jìn)行詳細(xì)說明，且本例僅僅作為一個(gè)交流的疲勞案例
