ansys靜力學(xué)模態(tài)分析
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-07
ansys靜力學(xué)模態(tài)分析的視頻教程
hypermesh與ansys APDL聯(lián)合的齒輪箱模態(tài)及靜力分析
1hypermesh網(wǎng)格劃分及輸入ansys apdl的相關(guān)設(shè)置 2導(dǎo)入ansys apdl的步驟，進(jìn)行模態(tài)及靜力分析
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Hypermesh+ANSYS非線性靜力學(xué)分析設(shè)置（接觸分析設(shè)置）
通過Hypermesh完成前處理并導(dǎo)出 .cdb 格式文件 在ANSYS—APDL進(jìn)行非線性設(shè)置（未在Hypermesh中設(shè)置控制卡片）并進(jìn)行求解 并利用Hyperview和ANSYS—APDL兩種方式進(jìn)行后處理（單獨顯示組，最大許用應(yīng)力位置等細(xì)節(jié)問題） 該非線性設(shè)置方法基本通用所有的接觸分析，有問題歡迎咨詢
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ansys靜力學(xué)模態(tài)分析的實例教程
機(jī)翼簡易模型結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析與預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析
●學(xué)習(xí)目標(biāo):如圖7-5所示，本實例為機(jī)翼簡易模型結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析，通過本實例學(xué)習(xí)預(yù)應(yīng)力模態(tài)
分析的基本操作方法和相關(guān)設(shè)置。
●起始文件: Ch7/Ch7-1/Airfoil modeling.wbpj。
●結(jié)果文件: Ch7/Ch7-1/Airfoil modeling Analysis wbpj。
圖7-5模態(tài)分析網(wǎng)格和振 型云圖
圖7-5模態(tài)分析網(wǎng)格和振 型云圖
1. 分析流程
(1)靜力學(xué)分析。
Step1創(chuàng)建分析系統(tǒng)
啟動Workbench 分析程序，瀏覽打開分析起始文件Airfoil modeling wbpj。拖曳分析系統(tǒng)中[ Static
Structural]. [ Modal ]進(jìn)人項目流程圖(需要共享[ Gcometry ]、[ Engineering Data]、I Model ]單元格內(nèi)容).
男存工程文件名稱為Airfoil modeling Analysis, 如圖7-6所示。
圖7-6創(chuàng)建工程文件
Step2定義工程材料數(shù)據(jù)
雙擊[ Enginering Data(B2)] 單元格，選擇[ General Materials ]材料庫中的[ Aluminum AlloyI.單擊
“+”進(jìn)行添加。
Step3定義幾何零件行為特性
雙擊項目單元格[ Model(B4)]，進(jìn)人Mechanical靜力學(xué)分析環(huán)境。
展開 基于Simsolid的修井機(jī)支架模態(tài)分析及靜力學(xué)分析對比.pdf
石油修井機(jī)已成為石油鉆井行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，在油田修井作業(yè)中應(yīng)用非常廣泛，修井機(jī)機(jī)架是修井機(jī)的主要受力部件，具有承重大，薄壁，焊接件等特點，實際工作中易發(fā)生強(qiáng)度破壞、失穩(wěn)等問題。針對某型修井機(jī)支架設(shè)計模型，進(jìn)行靜力學(xué)強(qiáng)度校核及模態(tài)分析。模型如圖1.1.1所示。
圖1.1.1 修井機(jī)支架設(shè)計模型
分別采用ANSYS Workbench及SimSolid軟件進(jìn)行模態(tài)分析，保證約束及載荷相同的情況下，對比模態(tài)分析的前六階頻率及振型。
分別采用ANSYS Workbench，ANSYS APDL及SimSolid軟件進(jìn)行靜力學(xué)分析，重點關(guān)注支架的位移及應(yīng)力分布，進(jìn)行強(qiáng)度校核。
展開 網(wǎng)格劃分成功，分析網(wǎng)格模型如下圖所示：
3.4 材料設(shè)置
曲軸材料為鋼材料，在材料設(shè)置界面中定義鋼材料屬性。
3.5分析設(shè)置
進(jìn)入“邊界”模塊，在曲軸的一端創(chuàng)建兩個約束點，坐標(biāo)為（0，-42.5，-62）和（0，-42.5，62），支撐節(jié)點與網(wǎng)格創(chuàng)建剛體連接。
另一端定義為固定約束，如圖所示。
定義慣性旋轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)速240rad/s。如圖所示。
曲軸上圓柱面定義壓力工況，壓力為132258.4N，均勻分布，如下圖所示。
進(jìn)入“任務(wù)”模塊，完成。求解設(shè)置如下圖所示：
4.計算結(jié)果分析
PERA SIM后處理可以查看曲軸靜力學(xué)分析結(jié)果和模態(tài)分析結(jié)果，下表為與某主流軟件結(jié)果對比展示：
從對比結(jié)果圖中可以看出，兩個軟件計算出的最大位移出均出現(xiàn)再曲軸頂部，最大位移值分別為0.370mm和0.354mm，兩者偏差為4.4%；固有頻率對比偏差如下表所示。
從對比結(jié)果中可以看出，兩個軟件計算結(jié)果偏差不大，一般控制在5%左右，有一定的可替代性。
5.結(jié)論
本文基于安世亞太自主結(jié)構(gòu)有限元軟件PERA SIM Mechanical，計算曲軸的靜力學(xué)分析和模態(tài)分析，實現(xiàn)了網(wǎng)格劃分、邊界條件設(shè)置、快速求解到結(jié)果后處理的完整分析流程。同時，在相同的邊界和求解參數(shù)的條件下，與國外商用軟件某主流軟件計算結(jié)果對比，發(fā)現(xiàn)PERA SIM的變形和固有頻率大小基本保持一致，能保證較高的計算精度。
作者：安世亞太結(jié)構(gòu)工程師 白增程
展開 本文采用壓氣機(jī)盤模型（包含small features和to thin solids）,采用simsolid進(jìn)行模態(tài)分析及離心載荷下的靜力學(xué)分析，并與ansys workbench軟件的計算結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)對于含小特征及薄壁結(jié)構(gòu)模型的模態(tài)分析，simsolid對小特征及薄壁結(jié)構(gòu)的局部模態(tài)捕捉不佳。進(jìn)行靜力學(xué)分析時，要注意simsolid計算得到的約束處的應(yīng)力可能不是真實應(yīng)力。
幾何模型：
geometry.rar
simsolid模型：
static.part1.rar
static.part2.rar
Compressor 2_mode.rar
展開 現(xiàn)對控制力矩陀螺中的高速軸系中的芯軸進(jìn)行模態(tài)和靜力學(xué)分析，芯軸模型如下圖所示：
1.首先定義零件材料，不銹鋼
2.然后選擇靜力學(xué)分析 線性材料的
3.接著設(shè)定軸的兩端軸承內(nèi)圈鏈接部位為固定端，作為簡支梁模型考慮，施加重力、9000rpm的離心力和一個300Nm的彎矩，以及80攝氏度的溫度場作為熱固耦合分析。
4.查看分析結(jié)果，可以查看形變位移大小，可以觀看動畫，看各個位置的位移變化。
還可以看應(yīng)力變化，以及各個方向上的應(yīng)力，也可以觀察某一點的應(yīng)力大小，和指出應(yīng)力最大和最小點，這些都對于了解產(chǎn)品特性和改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計起到積極作用。
5.最后是模態(tài)分析，我選擇了分析前九階，模態(tài)主要與物體的質(zhì)量和剛度有關(guān)，其設(shè)計目的是避免與其他零件或者轉(zhuǎn)動件或者電路控制的頻率接近，而引起共振。
總體而言，simsolid 進(jìn)行基本的仿真模擬，滿足設(shè)計師的要求，不需要前處理，分析結(jié)果很快也很準(zhǔn)確，特別是對于大型裝配體而言，其優(yōu)點顯得更加突出，這里只是以零件舉例，因為裝配體由于規(guī)定原因不適合在公開場合發(fā)表。這是相對于Workbench 而言的。不需要多目標(biāo)和多物理場下的非力學(xué)仿真，真不需要動用ansys,太麻煩。 針對力學(xué)仿真方面，多目標(biāo)優(yōu)化可能還需要用到ansys。
對于PTC creo7.0而言，simsolid在速度、準(zhǔn)確性上體現(xiàn)不出優(yōu)勢了，creo7.0的simulation live 其實就是ansys的discovery live的閹割版，可以計算流體力學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)的問題，包括這幾個物理場的多物理場仿真，但是不能多目標(biāo)優(yōu)化，也不能什么格式上來就用，這一點比simsolid不方便 。
展開 
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ansys靜力學(xué)模態(tài)分析的最新內(nèi)容
模態(tài)分析介紹與案例（附帶完整建模及前后處理命令流）。模態(tài)分析的本質(zhì)就是研究系統(tǒng)的自由振動特性，確定一個結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型。而固有頻率和振型是承受動態(tài)載荷結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要參數(shù)，所以，模態(tài)分可以作為其它動力學(xué)分析問題的起點。ansys的模態(tài)分析是線性分析，任何非線性特性，例如塑性，接觸單元等，即使定義了也將被忽略。
?它的主要用途：
（1）避免共振或使結(jié)構(gòu)以特定頻率進(jìn)行振動(例如橋梁設(shè)計)，
凸輪從動件運(yùn)動分析（附帶完整建模、計算、前后處理腳本命令）。
一 瞬態(tài)動力學(xué)分析（凸輪從動件運(yùn)動）
一對心直動尖底從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，從動件位移s隨時間的變化，模型示意圖如圖所示。
1.選擇單元和材料屬性：
/clear,start
!清除內(nèi)容并從新開始
/prep7
!進(jìn)入前處理
!==
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)引擎蓋三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)模態(tài)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)模態(tài)分析的邊界條件的施加
4、學(xué)習(xí)模態(tài)分析的載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench引擎蓋模態(tài)分析
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)引擎蓋三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析的邊界條件的施加
4、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析的載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench引擎蓋靜力學(xué)分析
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)壓力容器三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析的邊界條件的施加
4、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析的載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench壓力容器靜力學(xué)分析
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)聯(lián)軸器三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)線性靜力學(xué)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)線性靜力學(xué)分析的邊界條件的施加
4、學(xué)習(xí)線性靜力學(xué)分析的載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench
基于ANSYS apdl參數(shù)化建模
三維模型
線框模型
自重及預(yù)應(yīng)變下的y方向變形云圖
編輯
跳轉(zhuǎn)
<p>鋼筋采用link10單元，通過溫差法施加預(yù)應(yīng)變</p><p>幾何模型</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
案例描述
在電子產(chǎn)品的振動與可靠性設(shè)計中，PCB 的模態(tài)分析至關(guān)重要。它用于確定電路板的固有頻率和振型，從而預(yù)測其在動態(tài)載荷下是否會發(fā)生共振，導(dǎo)致焊點失效、元件開裂或信號異常。本次將使用一塊電路板的模型來演示電路板的自然頻率/模態(tài)的提取過程，通過這一標(biāo)準(zhǔn)流程，可以明確識別出板上的脆弱區(qū)域，并為優(yōu)化布局、增加剛度或規(guī)避外部激勵頻率提供定量的工程依據(jù)。
分析目標(biāo)
本案例旨在通過規(guī)范的有限元分析流程
零基礎(chǔ)也能高效掌握Ansys熱應(yīng)力分析，技術(shù)鄰?fù)ㄟ^“低門檻準(zhǔn)入+拆解式教學(xué)+全流程保障”，讓新手1-2周上手實戰(zhàn)，已幫助500+企業(yè)零基礎(chǔ)工程師實現(xiàn)技能突破，學(xué)員獨立完成仿真項目的平均周期從1.5個月縮短至2周。
“沒接觸過有限元理論，怕聽不懂公式推導(dǎo)”“只會打開Ansys軟件畫簡單模型，不知道怎么開展熱應(yīng)力分析”“擔(dān)心課程太復(fù)雜，學(xué)完還是不會做自己的項目”——這是絕大多數(shù)零基礎(chǔ)學(xué)習(xí)者面對
