ansys結構靜力學實例的案例
ANSYS結構靜力學分析清單
引言
靜力分析計算在固定不變載荷作用下結構的響應，它不考慮慣性和阻尼影響--如結構受隨時間變化載荷作用的情況。可是，靜力分析可以計算那些固定不變的慣性載荷對結構的影響(如重力和離心力)，以及那些可以近似為等價靜力作用的隨時間變化載荷(如通常在許多建筑規范中所定義的等價靜力風載和地震載荷)的作用。
靜力分析用于計算由那些不包括慣性和阻尼效應的載荷作用于結構或部件上引起的位移、應力、應變和力。固定不變的載荷和響應是一種假定，即假定載荷和結構響應隨時間的變化非常緩慢。靜力分析所施加的載荷包括：
? 外部施加的作用力和壓力。
? 穩態的慣性力(如重力和離心力)。
? 強迫位移。
? 溫度載荷(對于溫度應變)。
? 能流(對于核能膨脹)。
1、結構分析的應用領域：機械結構，例如：活塞、連桿；土木工程結構，例如：橋梁、建筑；軍事，例如：船體；航空，例如：機身；合力叉車，例如：車架、前橋等。
2、結構分析的類型：
靜力分析：求解靜態載荷下的應力和變形。線性和非線性。非線性包括塑性、應力剛化、大變形、大應變、超彈性、接觸和蠕變分析等。
模態分析(頻率域)：計算自然頻率和固有振型。多種求解方法。
諧響應分析：計算對正弦輸入的響應。
瞬態動力分析：計算對任意時變信號的響應。
譜分析(頻率域)：模態分析的延伸。分析隨機振動。
屈曲分析：線性和非線性。
顯式動力分析：LS-DYNA
3、靜力分析既可以是線性的也可以是非線性的。非線性靜力分析包括所有的非線性類型：大變形、塑性、蠕變、應力剛化、接觸(間隙)單元、超彈性單元等。
展開 ANSYS與ABAQUS比較之實例2---桁架系統的靜力學分析
設置分析步
創建一個通用的靜力學分析步即可。
5. 定義載荷和邊界條件
在第一個載荷步中，添加兩個邊界條件
第一，左邊兩個節點為固定鉸支座
第二，右邊一個節點為滾動支座
在第二個載荷步中，為中間節點施加豎直向下的集中力100N
6. 劃分網格
每邊設置一個單元
選擇單元類型T2D2
劃分網格
7. 提交作業
創建并提交作業
8.后處理
查看節點位移
該列表對應的節點編號如下圖
可見，加力節點的總位移是1.14微米，而右邊節點的水平位移是0.5微米。左邊兩個節點沒有位移。
約束力如下
左上節點只有水平力，24.5牛頓；
右邊節點只有豎直力，40.2牛頓。
左下節點則同時有兩個方向的力，為24.5,59.8牛頓。
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【討論與結論】
從分析結果來看，二者的結果是一致的。
從分析的過程來看，ANSYS經典界面使用了直接建模法，而不用劃分網格；而ABAQUS則使用了統一的方式。
經過上述兩個靜力學算例的比較，我們認為，ANSYS與ABAQUS在簡單線彈性問題方面的分析能力大體相同，其結論是非常相似的，而操作過程稍微有所區別。如果對于簡單的問題進行線彈性靜力學分析，隨便選擇其中一款軟件都是可以的。
后面將會開始考察非線性問題。首先考慮材料非線性。
來源：宋博士的博客，版權歸作者所有。
展開 ANSYS聯軸體的建模與靜力學分析實例(附命令流)
本文介紹聯軸體的建模以及靜力學分析，適合初級入門用戶熟悉ANSYS軟件GUI操作，學習APDL命令流。
本實例求解聯軸體在工作時的應力和形變。聯軸體結構如下圖所示。
聯軸體的底面四周的邊線不能上下移動（Z方向0位移約束），底面的兩個圓其邊線上約束所有自由度。
在小軸孔的軸臺和小軸孔圓周上加載壓力1e6Pa，在大軸孔的軸臺和鍵槽一側分別加載有壓力1e7Pa和1e5Pa。
最后求其變形和應力情況并查看應力動畫。
/CLEAR,START
/FILNAME,lianzouti,0 !jobname 命令為lianzouti,不新建log和error文件
/PREP7 !進入前處理
!**************幾何建模****************
CYL4,0,0,5, , , ,10 !創建圓柱體1
CYL4,12,0,3, , , ,4 !創建圓柱體2
LPLOT !顯示線
LOCAL,11,1,0,0,0, , , ,1,1, !創建11號局部坐標系
K,110,5,-80.4,0, !在大圓柱體下表面創建點110
K,120,5,80.4,0, !在大圓柱體下表面創建點120
LOCAL,12,1,12,0,0, , , ,1,1, !創建12號局部坐標系
K,130,3,-80.4,0, !在小圓柱體下表面創建點130
K,140,3,80.4,0, !在小圓柱體下表面創建點140
LSTR, 110, 130
LSTR, 120, 140
LSTR, 130, 140
LSTR, 110, 120 !
展開 optistruct線性靜力學分析實例 ￥1
3.在模型瀏覽器中，右鍵選擇創建-load step ，輸入名稱lateral forces，并進行載荷步設置：
將Analysis Type（分析類型）設置為：Linear Static（線性靜力學分析）；
SPC(約束條件)設置為：sps
LOAD(載荷)設置為：forces，完成載荷步的設置。
D) 模型提交與計算：
輸出fem求解文檔并提交計算。
E)結果和后處理：
Workbench O形密封圈靜力學分析實例
密封是一門非常有意思的專業，筆者認為接觸式密封O形圈與非接觸式密封篦齒都是特別成功的設計（制造方便，應用廣泛，性能優異）。今天以O形圈為對象，分析其安裝過程中接觸比壓的變化，模型如下（注意模型的初始過盈）。
2.通過設置循環對稱（詳見前文），我們采用扇形段代替整體模型進行分析，可以減少計算量。
3.設置O形圈為橡膠材料，采用Neo-Hookean超彈性本構模型（請注意單位），網格劃分則比較隨意。
4.需要設置兩對接觸，這里都是采用相同的接觸形式：摩擦接觸（摩擦系數0.05），詳細設置如圖所示。
5.考慮到O形圈裝配是一個先拉伸后壓縮的過程，所以需要兩個時間步：第一個時間步是O形圈在膠圈槽內拉伸的過程；第二個時間步是O形圈被外套壓縮的過程。需要注意的是一定要打開大變形開關，結果如下。
（1）拉伸過程
（2）壓縮過程
展開 結構靜力學分析視頻
結構靜力學分析視頻,實用價值高
結構靜力學分析.part1.rar
結構靜力學分析.part2.rar
結構靜力學分析.part3.rar
Creo結構靜力學分析設置流程
在進行Creo仿真分析前，需注意工作目錄路徑不能含有中文；
本例基于Creo9.0軟件；
本例分析結構在自重下的變形。
01
打開Simulate
在菜單欄選擇應用程序——仿真——Simulate。
在界面中選擇功能區的主頁——設置——切換至結構模式。
02
設置材料
在界面中選擇功能區的主頁——材料欄，點擊"材料"進入，選擇所需要的材料（軟件有自帶的材料，包含楊氏模量、泊松比等系數）。
在界面中選擇功能區的主頁——材料分配，在屬性欄添加材料。
03
載荷/約束
在界面中選擇功能區的主頁——位移——選擇約束面及自由度。
在界面中選擇功能區的主頁——載荷——重力——分量，添加重力加速度大小和方向。
04
網格
精細模型——AutoGEM，可以進行網格相關控制，本例不展開敘述，按照默認分析。
05
求解
在界面中選擇功能區的主頁——運行——分析和研究——文件——創建靜態分析，右鍵求解。
展開 基于ANSYS WORKBENCH的剛體動力學-靜力學分析[轉]
按照以往的方法，是先使用多體動力學軟件例如ADAMS進行剛體動力學分析，得到鉸鏈處的約束力，然后再在有限元軟件例如ANSYS中對感興趣的構件劃分網格，并導入從ADAMS中得到的載荷，對之進行強度分析。
ANSYS15.0提供了一套完善的解決方案，使得直接在WORKBENCH中就可以完成全過程。其方法如下：
1. 從工具箱中，拖拽一個剛體動力學模板到項目示意圖中，然后按照正常步驟創建一個剛體動力學分析，施加力，力偶等，然后插入所需要的求解結果物體。
2. 在圖形窗口中確定感興趣的時間點。
3. 選擇某個求解結果物體，然后在右鍵菜單中選擇export motion load，并指定一個載荷文件名。
4. 在項目示意圖中，拷貝一個rigid dynamics分析系統。并把它用static structural分析系統進行取代。
5.編輯static structural分析系統，壓制不需要的構件，而只留下想分析其強度剛度的構件。
6. 把該構件的剛度行為從rigid改變成flexible.
7. 把網格求解器設置從ANSYS Rigid Dynamics改成ANSYS Mechanical
8. 刪除或者壓制所有在Rigid Dynamics分析中所使用的載荷。
9.選擇static structural分支，然后在其右鍵菜單匯總選擇Insert> Motion Loads....，從而導入前面文件中的載荷。
10.刪除原有的結果物體，添加新的應力，變形等物體。
11. 求解得到此時刻構件的變形。
展開 Ansys workbench模擬背板靜力學分析 ￥29.9
例如，對于一個桿系結構，離散化后的每個單元代表一個單獨的桿件。類似地，對于一個連續體，離散化最終產生的單元可能包括三角形、四邊形、六面體等各種形狀。每個單元的物理場函數由簡單的場函數組成，這些場函數僅依賴于有限個節點參數。當這些單元場函數組合在一起時，它們能夠近似表示整個連續體的物理場函數。</p><p>最終，通過求解由能量原理和加權殘差法導出的代數方程組，獲得了有限元法的數值解。這個解是對原始連續體問題的近似，其精度取決于網格剖分的細密程度和所采用的插值函數的類型。</p><p><br></p><p>2 Ansys workbench有限元分析軟件</p><p>在ANSYS 7.0版本問世之前，ANSYS公司致力于研發其核心產品ANSYS。這一版本通過其仿真效果的卓越和效率的顯著，贏得了工程界的廣泛贊譽。然而，盡管取得了如此成就，該版本在仿真模擬操作方面存在明顯的不足，即用戶必須通過編寫復雜的程序才能進行仿真，這限制了其在工程領域的普及應用。</p><p>隨著ANSYS公司成功推出ANSYS Workbench這一新型號，局面發生了轉變。ANSYS Workbench以其創新的用戶界面和工作流程，簡化了仿真過程，極大地提升了用戶體驗，因此迅速被廣泛應用，其普及程度甚至超越了傳統的ANSYS經典版本。目前，ANSYS Workbench已經發展到24.0版本，繼續引領著行業的進步。</p><p>ANSYS Workbench作為一個先進的仿真平臺，具備分析和模擬復雜機械系統的能力。它涵蓋了結構靜力學、結構動力學、剛體動力學、流體動力學、結構熱力學、電磁場分析以及多物理場耦合分析等多個領域。這些功能使得工程師能夠對機械系統進行全面的性能評估，從而優化設計，提高產品的可靠性和性能。
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靜力學仿真概述</p><p>有限元分析根據結構受到的載荷是否隨時間變化分為靜力學分析和動力學分析。
ANSYS Workbench輪椅靜力學仿真 ￥19.89
例如，對于一個桿系結構，離散化后的每個單元代表一個單獨的桿件。類似地，對于一個連續體，離散化最終產生的單元可能包括三角形、四邊形、六面體等各種形狀。每個單元的物理場函數由簡單的場函數組成，這些場函數僅依賴于有限個節點參數。當這些單元場函數組合在一起時，它們能夠近似表示整個連續體的物理場函數。</p><p>最終，通過求解由能量原理和加權殘差法導出的代數方程組，獲得了有限元法的數值解。這個解是對原始連續體問題的近似，其精度取決于網格剖分的細密程度和所采用的插值函數的類型。</p><p><br></p><p>2 Ansys workbench有限元分析軟件</p><p>在ANSYS 7.0版本問世之前，ANSYS公司致力于研發其核心產品ANSYS。這一版本通過其仿真效果的卓越和效率的顯著，贏得了工程界的廣泛贊譽。然而，盡管取得了如此成就，該版本在仿真模擬操作方面存在明顯的不足，即用戶必須通過編寫復雜的程序才能進行仿真，這限制了其在工程領域的普及應用。</p><p>隨著ANSYS公司成功推出ANSYS Workbench這一新型號，局面發生了轉變。ANSYS Workbench以其創新的用戶界面和工作流程，簡化了仿真過程，極大地提升了用戶體驗，因此迅速被廣泛應用，其普及程度甚至超越了傳統的ANSYS經典版本。目前，ANSYS Workbench已經發展到24.0版本，繼續引領著行業的進步。</p><p>ANSYS Workbench作為一個先進的仿真平臺，具備分析和模擬復雜機械系統的能力。它涵蓋了結構靜力學、結構動力學、剛體動力學、流體動力學、結構熱力學、電磁場分析以及多物理場耦合分析等多個領域。這些功能使得工程師能夠對機械系統進行全面的性能評估，從而優化設計，提高產品的可靠性和性能。
展開 
基于Abaqus靜力學分析的球銷安全性結構仿真研究
1背景
Abaqus作為一款十分成功的大型商用通用有限元仿真軟件，應用其進行結構的靜力學仿真分析是拿手好戲。通過仿真手段不僅能夠及時了解結構的力學響應，還能夠依據應力應變仿真結果對分析的結構進一步進行安全性能評估，這極大地提高了產品設計在概念設計、結構設計及最終的試驗設計階段的時間成本，縮短了產品生產設計周期。鑒于此，本文依據Abaqus仿真平臺，通過對常用的工程連接構件球銷的線性靜力學分析，來了解Abaqus靜力學分析流程，以便后續更好地應對復雜體的結構靜力學分析。
2問題
球銷作為一種關鍵的轉向機構，是各大傳動系統中傳遞載荷的重要零件，主要用于轉向節或者轉向臂配合。那么在設計過程中，就必須考慮球銷在額定載荷下的安全性，需要對其進行必要的靜力學分析。
基于軟件平臺
3幾何建模
依據國標設計一種常規的汽車球銷如圖1所示?？紤]模型相對倒角較多，模型由ug10.0建立并轉成文本格式（x_t格式）導入Abaqus進行分析，模型的幾何尺寸等參數常見附件qiuxiao.x_t。
圖1 ug10.0建立的球銷幾何模型
4有限元分析
由于球銷模型結構并不規則，在對其進行網格劃分時候需要對其進行切分，網格劃分不另外采取其他網格劃分前處理器，直接在Abaqus中進行，主要步驟如圖2所示。應注意的是，在對其進行切分的時候，必須要選好切方的基準面（如圖2（a）所見），之后切分完成后通過掃掠網格劃分即可完成結合體的整體網格劃分如圖2（c）所示。關于對球銷的材料賦予，查閱機械設計手冊得知球銷的本構參數如表所示。之后進行的單元塑性設置、邊界載荷約束均按照案例操作完成，并無特殊設置要求，其他求解輸出設計為默認。最后遞交求解后的得到的應力云圖如圖3所示。
展開 WELSIM對裝配體的結構靜力學分析教程
由于是靜力學分析，很多屬性只需要保持默認設置即可。靜力學分析中，WELSIM目前支持4種邊界條件，分別是，約束，位移，力，和壓力。
這里我們添加約束和壓力兩個邊界條件。在約束邊界，在幾何圖形窗口選擇一個端面。如下：
對于壓力邊界條件，選擇裝配的另一端上的一個面，并給與1e6的壓力。
5. 求解設定與計算
在求解的設定上，如圖所示系統提供了不同的求解器，這里我們使用默認的MUMPS求解器即可。
設置完成，點擊求解按鈕
即可完成計算。
6. 讀取結果并顯示
當Output窗口提示求解完畢后，就可以查看結果了。目前結構靜力分析提供了4種結果顯示，分別是變形，應力，應變，和反作用力。
點擊分別變形，應力，和反作用節點，加入3個不同的結果顯示節點。在每個結果節點上點擊讀取顯示按鈕
，雙擊，或者右鍵點擊都可以讀取顯示結果了。
如果想顯示網格，可以點擊Graphics的標簽，并將Show Mesh的屬性設置為True，即可看到網格和結果云圖一起顯示出來了。
von-Mises應力的結果顯示如下。用戶可以查看關鍵部位的最大應力是否超過材料的許用應力。并做相應的設計優化。
固定端位置的反作用力，大小為5.075e7。
好了，一個裝配的結構靜力學分析就完成了，是不是很容易？有什么問題和意見就給我們發信或留言吧。
展開 ANSYS workbench 葉片靜力學分析 ￥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、學習葉片三維模型的處理
2、學習靜力學分析步的建立
3、學習靜力學分析的邊界條件的施加
4、學習靜力學分析的載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 葉片靜力學分析。
本案例完整得提供了分析相關所有的分析文件。
?
機翼簡易模型結構靜力學分析與預應力模態分析 ￥20
機翼簡易模型結構靜力學分析與預應力模態分析
●學習目標:如圖7-5所示，本實例為機翼簡易模型結構預應力模態分析，通過本實例學習預應力模態
分析的基本操作方法和相關設置。
●起始文件: Ch7/Ch7-1/Airfoil modeling.wbpj。
●結果文件: Ch7/Ch7-1/Airfoil modeling Analysis wbpj。
圖7-5模態分析網格和振 型云圖
圖7-5模態分析網格和振 型云圖
1. 分析流程
(1)靜力學分析。
Step1創建分析系統
啟動Workbench 分析程序，瀏覽打開分析起始文件Airfoil modeling wbpj。拖曳分析系統中[ Static
Structural]. [ Modal ]進人項目流程圖(需要共享[ Gcometry ]、[ Engineering Data]、I Model ]單元格內容).
男存工程文件名稱為Airfoil modeling Analysis, 如圖7-6所示。
圖7-6創建工程文件
Step2定義工程材料數據
雙擊[ Enginering Data(B2)] 單元格，選擇[ General Materials ]材料庫中的[ Aluminum AlloyI.單擊
“+”進行添加。
Step3定義幾何零件行為特性
雙擊項目單元格[ Model(B4)]，進人Mechanical靜力學分析環境。
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