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ANSYS Corner| ANSYS Workbench中一種螺栓預(yù)緊力施加方法
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ANSYS知識(shí)普及系列16——在ANSYS里施加地震慣性力的方法
本人準(zhǔn)備出一個(gè)ANSYS知識(shí)普及系列,將有用的網(wǎng)上資料歸攏,由于知識(shí)水平有限,不對(duì)之處請(qǐng)諒解。也歡迎各位網(wǎng)友提供好的資料分享,讓我們共同完成這個(gè)ANSYS知識(shí)普及系列。
編輯人:技術(shù)鄰ANSYS專家
業(yè)務(wù)咨詢網(wǎng)址:http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
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聲 明:1、ANSYS知識(shí)普及系列中所有資料均來(lái)自網(wǎng)上;
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小技巧:加本人關(guān)注,可以及時(shí)觀看本人發(fā)布的技術(shù)貼
在ANSYS里做地震分析時(shí),需要對(duì)結(jié)構(gòu)施加地震慣性荷載,地震慣性力是通過(guò)加速度的方式輸入進(jìn)結(jié)構(gòu)的,然后與結(jié)構(gòu)的質(zhì)量一起形成動(dòng)力計(jì)算時(shí)的慣性荷載,下面說(shuō)一下在ANSYS里施加地震慣性力的方法。
展開 Ansys Workbench ACT插件,在表面施加邊緣區(qū)域漸變大小的力載荷 ¥30
問(wèn)題:
在結(jié)構(gòu)載荷施加過(guò)程中,有時(shí)會(huì)遇到某些載荷需要加載一個(gè)面,且載荷大小在面內(nèi)不是均勻分布,而是中間大邊緣小的載荷形式。類似與手指或球頭橡膠等按壓表面的載荷分布形式。
Ansys Workbench本身只可以按載荷面施加均勻分布的載荷,載荷大小不能實(shí)現(xiàn)邊緣逐步減小的效果。導(dǎo)致仿真結(jié)果會(huì)在載荷邊緣出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象與實(shí)際不符。
解決方法:
一種比較直接的方法就是在幾何切分時(shí),將加載區(qū)域逐層切分為多個(gè)區(qū)域;或者利用Named Selection將加載區(qū)域分割為多個(gè)加載區(qū)域。再按區(qū)域分段加載,但是每個(gè)分區(qū)的載荷大小要仔細(xì)計(jì)算。
比較應(yīng)力結(jié)果和約束邊界的支持反力可知:分段加載的方法,應(yīng)力分配變均勻。且分割區(qū)域越多,載荷分配越均衡,加載區(qū)域的應(yīng)力結(jié)果更均衡。但是各區(qū)域的載荷大小較難控制。
上述方式可以手動(dòng)實(shí)現(xiàn)用戶漸變載荷加載的需求,只是操作步驟多,分割區(qū)域繁復(fù),且每個(gè)分區(qū)的載荷定義較難控制。并且通過(guò)支反力結(jié)果可知,這種分割的方式由于邊界線區(qū)域載荷大小不易控制,從而導(dǎo)致總載荷大小108N與目標(biāo)載荷110N稍有差異。
基于上述需求和問(wèn)題,本文以分割加載區(qū)域,逐步漸變施加載荷的思想為基礎(chǔ)。利用ansys workbench 的二次開發(fā)平臺(tái),封裝了ACT插件,可以簡(jiǎn)便快捷的實(shí)現(xiàn)上述加載方案。
將附件中的ACT插件下載至本地,并加載。
ACT插件安裝和使用:
ACT插件示例:
與上述初始方案或手工分割方案相比,不需要幾何切分,省去了Named selection的節(jié)點(diǎn)分組。只需要定義加載所在的幾何面和建立坐標(biāo)系。并且ACT插件有WB界面友好交互,簡(jiǎn)便易上手。
展開 abques鋼管混凝土柱-型鋼梁節(jié)點(diǎn),在梁端用位移加載,柱頂施加軸力,為什么軸力變大就不收斂呢?怎么解決?
abques鋼管混凝土柱-型鋼梁節(jié)點(diǎn),在梁端用位移加載,柱頂施加軸力,為什么軸力變大就不收斂呢?怎么解決?

干貨 | ANSYS Workbench中一種螺栓預(yù)緊力施加方法
圖4 網(wǎng)格劃分結(jié)果
5.螺栓預(yù)緊力施加
上下法蘭受螺栓預(yù)緊力,法蘭內(nèi)側(cè)面受5MPa壓強(qiáng),上法蘭上端面受1000N拉力。載荷的施加分三個(gè)載荷步,第一個(gè)載荷步施加4000N的螺栓預(yù)緊力,第二和第三載荷步設(shè)置為“LOCK”狀態(tài),其他兩個(gè)外載荷均在第三個(gè)載荷步施加。螺栓預(yù)緊力施加方法如圖5所示。
圖5 螺栓預(yù)緊力施加
6.法蘭與墊片接觸結(jié)果
(a)接觸狀態(tài) (b)接觸壓力
(c)接觸間隙 (d)接觸滲透
圖6法蘭與墊片接觸結(jié)果
在ansys中怎么施加對(duì)稱載荷
比如一個(gè)圓柱體如圖所示怎施加對(duì)稱載荷呢?
一文讀懂怎么使用ANSYS中的遠(yuǎn)端力
按照傳統(tǒng)做法,我們首先把每個(gè)齒輪上的作用力向該齒輪所在處軸的截面形心簡(jiǎn)化:2個(gè)徑向力可以根據(jù)力的可傳性直接平移到傳動(dòng)軸上,2個(gè)切向力可以根據(jù)力的平移定理等效移動(dòng)到傳動(dòng)軸上。繪制受力圖如下:
分別繪制Z向(c)、Y向(d)的彎矩圖以及扭矩圖(e)如下:
讀者考慮,如果我們要在ANSYS中繪制該題的彎矩圖和扭矩圖,該怎么操作呢?是不是還和材料力學(xué)的做法一樣,先將力向傳動(dòng)軸形心進(jìn)行簡(jiǎn)化呢?使用ANSYS做的話,肯定不用這么麻煩了,那我們應(yīng)該怎么加載齒輪上的切向力呢?下面該本文的主角
Remote Force出場(chǎng)了。
首先我們使用ANSYS求解下該題,由于今天主角是Remote Force,所以其他操作筆者簡(jiǎn)單說(shuō)一下,有疑問(wèn)可以私信筆者。
Step1:創(chuàng)建幾何模型。
根據(jù)題目中齒輪軸的幾何尺寸和受力位置,在SCDM中創(chuàng)建線體模型,并共享重合拓?fù)洹? Step2:創(chuàng)建Path用來(lái)繪制彎矩扭矩圖。
Step3:網(wǎng)格劃分
自由網(wǎng)格劃分,尺寸設(shè)置為20mm。
Step4:載荷及邊界條件設(shè)置。
為了施加載荷及邊界條件方便,我們將坐標(biāo)系方位改為題目中的方位。
1 .載荷:徑向力和切向力。
徑向力:使用Force,位置和大小根據(jù)題目條件。
切向力:使用Remote Force,方法如下:點(diǎn)擊Static Structural (A5),選擇Loads→Remote Force。
插入Remote Force以后,我們觀察Details of Remote Force:
Scope:用來(lái)定義Remote Force施加對(duì)象和施加位置。
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