ansys靜態(tài)熱分析的案例
ARCAN 試樣靜態(tài)裂紋擴(kuò)展分析 - ANSYS Workbench ￥3
本教程包括 ARCAN 樣本的逐步靜態(tài)裂紋擴(kuò)展分析。
步驟 1：概述
在復(fù)雜的飛機(jī)結(jié)構(gòu)中，裂紋擴(kuò)展很少以耐久性和損傷容限分析 (DADTA) 中假設(shè)的理想方式擴(kuò)展。通常，施加的載荷并不垂直于裂紋成核特征和隨后的裂紋擴(kuò)展。這種情況稱為混合型裂紋擴(kuò)展，或更籠統(tǒng)地說，三維 (3D) 裂紋擴(kuò)展。大多數(shù) DADTA 僅假設(shè) I 型載荷；因此，工程判斷用于估計(jì)理想模型中存在的誤差量。需要更好地了解混合型疲勞裂紋擴(kuò)展，以設(shè)計(jì)更好的裂紋預(yù)測模型。在混合型疲勞裂紋擴(kuò)展領(lǐng)域發(fā)表的研究成果很少，阻礙了更新、更準(zhǔn)確的 DADTA 的開發(fā)。
第 2 步：設(shè)置
在 ANSYS Workbench 主菜單上拖放靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析：
步驟3：工程數(shù)據(jù)（材料模型）
本教程選定的材料是“SAE 1020 碳鋼”。
材料模型由各向同性彈性、拉伸屈服強(qiáng)度和拉伸極限強(qiáng)度組成。
步驟 4：幾何（SpaceClaim 模型）
在 SpaceClaim 上創(chuàng)建的厚度為 1.01 毫米的 ARCAN 樣本的尺寸如下所示：
步驟 5：定義裂縫（命名選擇）
在定義裂紋前沿和裂紋表面時，下圖中可見的邊緣和表面被用作命名選擇：
步驟 6：定義裂紋（預(yù)網(wǎng)格裂紋和 SMART 裂紋擴(kuò)展）
利用上一步創(chuàng)建的命名選擇，“預(yù)網(wǎng)格裂紋”定義如下：
具有靜態(tài)裂紋擴(kuò)展選項(xiàng)和 600 MPA.mm ^ (0.5) 應(yīng)力強(qiáng)度因子的“SMART 裂紋擴(kuò)展”已通過預(yù)網(wǎng)格裂紋定義：
步驟 7：網(wǎng)格操作
已實(shí)施“面片符合方法”和“裂紋前沿細(xì)化”的默認(rèn)網(wǎng)格操作。
展開 『原創(chuàng)』ANSYS靜力分析后如何根據(jù)結(jié)果做靜態(tài)精度分析？
ANSYS靜力分析后如何根據(jù)結(jié)果做靜態(tài)精度分析
有限元分析后如何根據(jù)分析的結(jié)果計(jì)算出是否滿足設(shè)計(jì)靜態(tài)精度要求
Ansys案例研究 | 無人機(jī)葉片靜態(tài)分析
打開 Ansys Workbench，創(chuàng)建一個"靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析"系統(tǒng)。
2. 定義材料屬性。從本示例提供的 .xml 文件中導(dǎo)入聚碳酸酯的屬性，此處使用該材料僅用于演示目的，但應(yīng)使用適當(dāng)?shù)牟牧蠈傩浴?3. 導(dǎo)入模型，其外觀將如圖 1 所示。
圖 1. 典型的無人機(jī)葉片
4. 將材料分配給幾何體。
5. 在葉片中心施加固定約束，如圖 2 所示。
圖 2. 固定約束
6. 施加 0.01MPa 的壓力，如圖 3 所示。
圖 3. 壓力載荷
7. 使用 5mm 的單元尺寸對模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，然后求解分析。變形和應(yīng)力云圖如圖 4 所示。
圖 4：總變形和應(yīng)力云圖
總結(jié)
本示例展示了無人機(jī)葉片在壓力載荷下產(chǎn)生的變形和應(yīng)力，可以將其與材料的許用值進(jìn)行校核，以判斷葉片是否能承受該載荷。
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展開 導(dǎo)出ANSYS WORKBENCH靜態(tài)分析后的變形模型
本篇博文主要介紹如何在ANSYS WORKBENCH里面導(dǎo)出靜力學(xué)分析后的變形模型，這個問題也是有幾個CAE朋友提及到了，寫篇博文分享下，廢話不多說，馬上入正題。
1.問題描述
為了敘述如何導(dǎo)出靜力學(xué)分析后的變形模型，這里只用個簡單的懸臂梁模型進(jìn)行講解，懸臂梁尺寸為100x20x10mm，一段固定約束，上面施加10MPa均布載荷，導(dǎo)出其變形后的幾何模型。
2.分析思路
（1）先進(jìn)行靜力學(xué)分析
（2）將結(jié)果文件更新到幾何體
（3）將變形后的幾何模型傳遞到FEM中進(jìn)行模型的處理
（4）導(dǎo)出變形后的幾何體模型
3.步驟
（1）對懸臂梁模型進(jìn)行靜力學(xué)分析
（2）查看其變形，如下圖所示
（3）選中模型樹的Geometry，右鍵，從結(jié)果文件中更新幾何體，打開其結(jié)果文件，如下圖所示。
（4）完成幾何體更新之后，在模型窗口可以看到幾何體模型已經(jīng)改變成之前分析的變形模型，如下圖所示：
（5）將靜力學(xué)模塊的Model導(dǎo)出到FEM中，主要是對幾何體模型進(jìn)行處理，如下圖所示：
（6）生成蒙皮
（7）插入初始幾何體
（8）將初始幾何體轉(zhuǎn)化成Parasolid格式
（9）這時轉(zhuǎn)化成的幾何體是由6個面體組成的，而不是實(shí)體，需要增加一個Sew縫紉工具，并選擇懸臂梁的6個面體，然后生成實(shí)體模型。
（10）此時，變形后的幾何體模型已經(jīng)創(chuàng)建完成，接著導(dǎo)出即可。
以上為基于ANSYS WORKBENCH靜力學(xué)分析后導(dǎo)出變形的幾何模型的基本思路和步驟。
來源：宏鑫環(huán)宇
展開 
【視頻教程】ansys教程系列之MAXwell電機(jī)靜態(tài)分析
【視頻教程】ansys教程系列之MAXwell電機(jī)靜態(tài)分析
講師：kxllost
擅長領(lǐng)域：電機(jī)設(shè)計(jì)、Maxwell電機(jī)電磁分析
專家檔案:http://www.yqgqt.org.cn/content/other/404433
需要視頻中ppt、工程源文件和模型文件下載地址，
請點(diǎn)擊：http://www.yqgqt.org.cn/content/doc/280748
歡迎留言回復(fù)或提問，有協(xié)作需要的請點(diǎn)擊專家主頁中的“咨詢”
這是系列視頻，后期將會有更多視頻推出，歡迎大家關(guān)注～
展開 ANSYS APDL熱分析--換熱器熱膨脹分析(附命令流)
1.項(xiàng)目背景
蒸汽發(fā)生器排污熱交換器充分利用余熱、完成熱量轉(zhuǎn)換的試驗(yàn)裝置，求結(jié)構(gòu)完整性有著至關(guān)重要的意義，而高溫下軸向的熱膨脹是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效的主要原因之一，因而計(jì)算器熱膨脹量至關(guān)重要。
2.項(xiàng)目目的
利用ANSYS軟件，建立蒸汽發(fā)生器排污換熱器梁單元三維模型，對其在設(shè)計(jì)溫度下的熱膨脹量進(jìn)行計(jì)算，為后續(xù)驗(yàn)證換熱器裝置的結(jié)構(gòu)完整性提供依據(jù)。
3.理論計(jì)算
熱膨脹量理論計(jì)算公式：
?L=α??T?L
其中：α為熱膨脹系數(shù)，△T為溫差，L為管道計(jì)算長度
在本實(shí)例中，溫差△T：管側(cè)為310℃；殼側(cè)為268℃
α：12e-6 mm/mm·℃；
L：管側(cè)為1500mm；殼側(cè)為800mm
計(jì)算得軸向熱膨脹量：
?L=310?12e-6?1500+268?12e-6?800=8.153mm
4.計(jì)算輸入
熱膨脹分析時，僅需要加溫度載荷，同時將框架底部固定約束即可。
展開 文獻(xiàn)分享 | 使用 ANSYS 進(jìn)行偏置軸承建模、靜態(tài)和動態(tài)分析
項(xiàng)目靜態(tài)分析
偏置軸承的靜態(tài)分析在Ansys工作臺中進(jìn)行，幾何形狀從Solidworks導(dǎo)入，通過網(wǎng)格類型從粗到細(xì)的變化，比較網(wǎng)格結(jié)果，包括各種網(wǎng)格度量因子、網(wǎng)格收斂性研究通過考慮不同的單元長度來完成，并且觀察到在 1 mm 單元長度時獲得了網(wǎng)格收斂。改變偏心軸承的材料，然后分別進(jìn)行計(jì)算，得到變形結(jié)果，并進(jìn)行von-mises應(yīng)力和應(yīng)變的比較，進(jìn)行研究。方程(1)、(2)代表了計(jì)算變形的靜態(tài)分析的基礎(chǔ)。
其中，F(xiàn) 表示施加的力，K 表示剛度矩陣，× 表示偏置軸承中的變形。
3.3 . 項(xiàng)目動態(tài)分析
執(zhí)行動態(tài)分析的目的是在運(yùn)行時評估應(yīng)用程序。特征值分析 通過求解由質(zhì)量矩陣和剛度矩陣組成的特征方程來提供結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性。動態(tài)特性包括自然模態(tài)（或振型）和自然周期（或頻率）。等式(3)、(4)表示固有頻率計(jì)算的基礎(chǔ)。
3.4 . 施加約束
進(jìn)行固定分析，將切向力施加在朝外偏移量為 5000 N 的圓孔上，并將基板上的四個孔固定。所施加的約束如圖2所示。
圖2 .
展開 ansys18.2焊接過程分析瞬態(tài)熱分析熱應(yīng)力分析 ￥8.88
ansys18.2焊接過程分析
移動熱源通過插件實(shí)現(xiàn)
ANSYS燈具散熱殼穩(wěn)態(tài)熱分析-主分析文件
在200℃及以上的熱導(dǎo)率是170W/m^2*K。
環(huán)境一：
設(shè)定環(huán)境溫度40℃，自然對流系數(shù)25W/m^2*℃。自然散熱面是去掉內(nèi)側(cè)面的所有外側(cè)面。
發(fā)熱量在10個小燈珠區(qū)域，總計(jì)設(shè)為500W。熱對流只設(shè)置在外表面。對流系數(shù)25W/m^2*℃。
劃分網(wǎng)格，求解最高溫度。
初始溫度Initial temperature溫度設(shè)為22℃或者40℃結(jié)果最高溫度是130℃。
按照氣體強(qiáng)制對流設(shè)置參數(shù)80W/m^2*℃，結(jié)果最高溫度在75℃。
強(qiáng)制對流，發(fā)熱功率20W，最高溫度54℃。
自然對流，發(fā)熱功率20W，最高溫度76℃。
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
結(jié)構(gòu)二：
散熱貼緊面厚度從1.5mm增長到3慢慢厚，得出的計(jì)算結(jié)果。
最高溫度143℃（溫度增長13℃）。
設(shè)置氣體強(qiáng)制對流系數(shù)80W/m^2*℃，最高溫度為85℃。
展開 基于ANSYS WORKBENCH的結(jié)構(gòu)熱耦合分析之摩擦生熱案例（附：源文件和視頻教程）
目前，ANSYS Workbench 中還不能直接完成所有的直接耦合場分析，但Workbench提供了添加命令流的方法，可以幫助用戶完成此類耦合分析項(xiàng)目，對于熟悉APDL語言的使用者而言，可以融合Workbench平臺和APDL的優(yōu)勢完成數(shù)值分析。
本篇文章講解，如何在ANSYS WORBENCH環(huán)境通過插入命令流的方式來改變單元類型以完成結(jié)構(gòu)熱耦合分析（以兩個2D矩形塊摩擦生熱為例來進(jìn)行講解）
01
問題描述
在一個定塊上，有一個滑塊。在滑塊頂面上施加一垂直于表面指向定塊的10MPa的分布力系。現(xiàn)在滑塊在定塊表面上滑行3.75mm，欲求解因摩擦而產(chǎn)生的熱量，并計(jì)算滑塊和定塊內(nèi)部的溫度分布和應(yīng)力分布。
定塊的尺寸：寬5mm，高1.25mm，厚1mm
滑塊的尺寸：寬1.25mm，高1.5mm，厚1mm
02
問題分析
關(guān)鍵技術(shù)分析：
此問題屬于摩擦生熱，不能夠使用載荷傳遞法，而只能使用直接耦合法。這就是說，只能用一個耦合單元來計(jì)算摩擦生熱問題。
解決該問題的基本思路如下:
（1）使用瞬態(tài)結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析系統(tǒng)
（2）在該系統(tǒng)中更改單元為PLANE223，它是一個耦合單元，可以完成多種耦合分析，這里使用其結(jié)構(gòu)-熱分析功能。
（3）定義兩個載荷步，第一步將動塊移動到指定位置，第二步保持最終位置，以獲得平衡解。
（4）在求解設(shè)置中，關(guān)閉結(jié)構(gòu)分析的慣性部分，而只做靜力學(xué)結(jié)構(gòu)分析，但是對于熱分析仍舊做瞬態(tài)熱分析。
（5）由于使用了瞬態(tài)動力學(xué)分析，結(jié)果中默認(rèn)是沒有溫度可以直接從界面中得到的。需要自定義結(jié)果，提取溫度。
展開 ANSYS workbench 芯片瞬態(tài)熱分析 ￥10
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
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)芯片的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)芯片瞬態(tài)熱分析步的建立
3、學(xué)習(xí)芯片瞬態(tài)熱分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)芯片瞬態(tài)熱的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 芯片瞬態(tài)熱分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
ANSYS穩(wěn)態(tài)熱分析
燈殼散熱，相同參數(shù)ANSYS計(jì)算。選用AL材料，對流系數(shù)是曲線值。而SW中熱導(dǎo)率是170W/m^2*K
發(fā)熱量在10個小燈珠區(qū)域，總計(jì)設(shè)為500W。熱對流只設(shè)置在外表面。對流系數(shù)25W/m^2*℃。
初始溫度Initial temperature溫度設(shè)為22℃結(jié)果，最高溫度是130℃。
初始溫度Initial temperature溫度設(shè)為40℃結(jié)果依然是最高溫度130℃。
SW中近似條件下，最高溫度122℃。熱量總數(shù)500W。
SW中近似條件下，最高溫度122℃。熱量按條目是50W。
ansys 熱分析
因此在電源線外線尼龍內(nèi)側(cè)增加電輔熱，保證電源線大于-20℃。
本文通過仿真分析電線輔熱需要的電加熱功率。在-26℃環(huán)溫，主線不通電情況下，自然對流換熱系數(shù)為(5~10) W/(m2.K) (無外界通風(fēng)干擾)范圍內(nèi)電加熱最高溫度不超過80℃；銅芯最低溫度不低于-20℃。
本文包括以下內(nèi)容
1、穩(wěn)態(tài)計(jì)算需要的電加熱功率
2、瞬態(tài)計(jì)算斷電后溫度降低過程
3、瞬態(tài)計(jì)算靜置后溫度升高過程
圖1-1 升溫過程
圖1-2 放熱過程
圖1-3 穩(wěn)態(tài)
圖1-4 計(jì)算案例
二、計(jì)算過程
2.1 結(jié)構(gòu)和網(wǎng)格
如圖2-1所示是電線加熱示意圖，整體處于1mm厚度的尼龍PA6保護(hù)下，主線有1.8mm絕緣層PVC保護(hù)，銅芯與絕緣層之間尚有距離，認(rèn)為是空氣。由于實(shí)際情況電加熱與主線會有接觸，因此模型設(shè)置也有部分接觸，如圖2-1所示。
材料參數(shù)見表1.
圖2-1 模型示意圖
圖2-2 網(wǎng)格
2.2 穩(wěn)態(tài)熱分析
首先輸入邊界條件，
圖2-3 steady-state thermal→insert→convection輸入自然對流換熱系數(shù)
圖2-4 首先輸入5W/(m^2.K)，環(huán)境溫度為-26℃
圖2-5 再輸入電加熱量64961W/m^3
圖2-6 結(jié)果處理，顯示溫度分布圖和熱流分布圖
圖2-7 最終狀態(tài)并點(diǎn)擊solve進(jìn)行計(jì)算
2.2 瞬態(tài)熱分析
靜置開啟電加熱初始溫度為-26℃
斷電后開啟電加熱初始溫度假設(shè)為30℃
首先是靜置開啟電加熱設(shè)置
圖2-8 設(shè)置初始溫度-26℃
圖2-9 設(shè)置計(jì)算時長為15000s
其余設(shè)置類似穩(wěn)態(tài)熱分析
圖2-10 設(shè)置最終結(jié)果圖
同樣的設(shè)置斷電后開啟電加熱，初始溫度為30℃。
展開 ANSYS Workbench Mechanical 熱輻射傳熱分析方法操作
如果是初次生成角系數(shù)文件，可插入命令：
VFOPT, NEW, file0, vf, C:/Users/Documents/ANSYS, BINA,1,
該命令生成的角系數(shù)文件雖然會變小，但使用串行方法計(jì)算角系數(shù)，速度較慢。如果希望并行求解角系數(shù)的同時壓縮產(chǎn)生的角系數(shù)文件，則可插入命令：
VFOPT, OFF, file0, vf, C:/Users/Documents/ANSYS, BINA,1,
讀取角系數(shù)文件正常使用VFOPT命令讀入即可。
3 求解及后處理
完成以上設(shè)置后，點(diǎn)擊求解得到結(jié)果。在Solution下插入temperature分支，在設(shè)置框中選擇需要顯示溫度的幾何體，然后右鍵點(diǎn)擊temperature，點(diǎn)擊Retrieve This Result生成溫度分布云圖，操作如圖 7所示。
圖 7 選擇需要的幾何體生成溫度分布云圖
生成的結(jié)果如圖 8所示，整體較為合理。
(a) 小圓柱溫度分布
(b) 圓臺筒溫度分布
圖 8 穩(wěn)態(tài)熱模塊熱輻射案例分析溫度分布
展開 【Ansys線上直播回看】Ansys電子產(chǎn)品熱可靠性分析解決方案
『點(diǎn)擊觀看直播回放』
根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，電子產(chǎn)品的失效有55% 是跟溫度相關(guān)的，因此熱可靠性分析對于電子產(chǎn)品來說至關(guān)重要。如何準(zhǔn)確地獲取溫度是熱可靠性分析的前提，Ansys Icepak 的多物理場解決方案具有獨(dú)特的優(yōu)勢。
此次網(wǎng)絡(luò)直播吸引了眾多觀眾在線觀看，在會后我們也陸續(xù)收到在線觀眾以及其他用戶前來詢問，在此附上本場網(wǎng)絡(luò)直播錄播內(nèi)容，供大家回看學(xué)習(xí)。
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立即提交作品參加Ansys“仿真的藝術(shù)”圖片作品大賽
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