ansys 殼體分析的案例
ANSYS殼單元分析箱梁
Analysis a box beam section with shell elements of ANSYS
! 用ansys的殼體單元分析箱梁
! Box dimension: 10*4*4m with shell thickness of 0.04m
! By Lu Xinzheng, Depart. Civil Engineering, Tsinghua University, Beijing
! 陸新征，清華大學土木系
! Aug. 2004
! Define the Element
! 定義單元
/PREP7
!*
ET,1,SHELL93
!*
! Define the section for shells
! 定義殼單元截面
R,1,.04, , , , , ,
!*
! Define the material
! 定義材料
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
MPDATA,EX,1,,200e9
MPDATA,PRXY,1,,.3
! Setup the model
! 建模
! Define the keypoints
! 定義關鍵點
k,1,0,0,0
k,2,4,0,0
k,3,4,4,0
k,4,0,4,0
! Define the lines
! 定義線
l,1,2
l,2,3
l,3,4
l,4,1
! Define the section area
! 定義截面
a,1,2,3,4
! Extrude a volumn from area
! 從面拉伸得到體
VEXT,1, , ,0,0,10,,,,
! Delete useless volumn and areas
! 刪除不必要的體和面
VDELE, 1
ADELE,1,2,1
! Mesh
!
展開 角焊縫（殼體）疲勞在ANSYS nCode DesigenLife的創建與計算原則淺述
ANSYS nCode DesigenLife焊縫疲勞分析最初用于汽車行業薄板結構(1-3 mm) 的焊接分析模擬，采用薄殼搭建有限元模型，相關工業應用也都針對于此類結構進行。ANSYS nCode DesigenLife焊縫疲勞分析采用結構應力法進行計算，具有好的網格不敏感性，目前該方法也適用于以實體建模的焊縫疲勞分析。
限于篇幅本文僅針對角焊縫（殼體）焊縫單元創建和計算的準則基于ANSYS nCode Theory手冊進行編寫，關于搭接焊縫、激光焊等請參考相關文獻資料。
兩名筆者水平極為有限，錯誤必然較多，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技術發展，因此嚴禁直接應用于企業項目的產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估焊縫極限強度的方法進行使用。
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，需要根據焊縫種類進行分組，每一個有限元輸入分組應對應疲勞引擎中對應的有限元焊縫類型，并設置一個合理的參數數值。
對于以薄殼單元建立焊縫有限元建模具有一定的通用準則：
① 網格應以4節點四邊形單元為主，表達金屬薄板的中面。
② 以單排或雙排殼單元進行焊縫建模表達。
③ 焊縫網格規整，尺寸以5mm為最好，規避三角形網格出現。
④ 疲勞分析焊縫單元需設置特殊焊接屬性。
⑤ 焊縫單元法向保證設置法向朝外。
⑥ 毗鄰焊縫的單元的非平均化節點應力被提取作為焊趾和焊根疲勞計算評估使用，該應力也可以是平均化的或在單元邊長的中點處進行計算，通過在“ANSYS Group Properties”中設置“WeldLocation = MidElementEdge”進行考慮。
展開 Ansys中級認證窗口課程：LS-DYNA中殼體與實體單元連接技術應用
摘要：在LS-DYNA分析中經常會使用實體單元與殼體單元以滿足不同部位的分析要求，這就存在殼與實體單元連接時自由度不匹配的問題。本文詳述三種不同的連接方法案例。如果不需要傳遞轉動可以使用合并節點法和約束法，合并節點法要求節點重合，計算效率最高，約束法不要求節點重合。接觸法可以傳遞轉動，接觸法使用最為靈活，消耗的計算資源較多。
殼體單元的每個節點只有３個沿著x、y和z方向的平動自由度UX、UY、UZ；在實體單元中，每個節點具有六個自由度：沿x、y 和z方向的平動自由度UZ、UY、UZ以及繞X、Y和Z軸的轉動自由度TOTX、TOTY、ROTZ。當實體單元和殼單元連接在一起共同工作時，即存在自由度不協調問題。
案例部分分為四步，第一步建立沒有連接的模型，后三步都是在第一步模型的基礎上進行連接。具體操作視頻請在技術鄰搜索“李安民”，關注我，收看視頻。
1.1 模型建立
1.1.1 幾何模型
Geometry->Solid->Box，在Creat Box對話框或者圖形視口（Graphics Viewport）輸入實體單元尺寸，如果所示，點擊Apply關閉完成長方體。
Geometry->Surface->Plane，在Create Plane輸入如下圖所示的參數，點擊Appley生成平面。
1.1.2 網格劃分
FEM->Element and Mesh->Solid Mesher對實體網格劃分，填入Elem Size為0.5，點擊Try Meshing Automatically，若不滿意可以點擊Reject拒絕，再從新調整尺寸等參數，確認無誤，點擊Accept。
展開 ANSYS各類型單元連接專題講解（三）之梁與殼體鉸接
前面一篇文章主要講解了桿單元與各類單元連接的基本情況，在很多時候，我們使用梁單元的頻率要遠遠大于桿單元，因而如何處理好梁單元與各類單元的連接是做好仿真模擬的關鍵。
梁單元與桿單元不同之處在于節點除了有平動自由度之外，還附加有轉動自由度。針對2D梁單元，節點具有Ux、Uy以及Rotz三個自由度；針對3D梁單元，節點具有Ux、Uy、Uz以及Rotx、Roty、Rotz以及WaRp(僅Beam18x系列單元)。
板殼單元實際上具有五個自由度，分別為Ux、Uy、Uz以及Rotx、Roty，但很多時候引入了第六個面內轉動Rotz，但值得注意的是該自由度的含義與梁單元的Rotz含義并不相同。
2D實體單元節點自由度僅有Ux、Uy，3D實體單元節點自由度包含Ux、Uy、Uz。
從上面可見，不同單元類型其節點自由度的數目以及含義不一樣，因而在處理單元連接時，需根據實際情況分不同種類來確定其連接方法。但就梁單元而言，與各單元類型的連接可分為如下情況：
1）梁單元與殼、實體單元鉸接；
2）2D梁單元與2D實體單元剛接；
3）3D梁單元與殼單元剛接；
4）3D梁單元與3D實體單元剛接；
本篇介紹梁單元與殼、體單元的鉸接問題。
從上面介紹的三種單元節點自由度類型可見，梁單元與體單元節點的平動自由度物理意義相同，因此如果需實現梁單元與實體單元的鉸接，兩者共用節點即可；也可兩者無共用節點，但具有重合節點時，直接耦合節點的平動自由度。
然殼單元與梁單元的節點自由度除了Rotz有所不同外，其余5個自由度皆具有相同的物理意義，因而當梁單元與殼單元具有公共節點時，可認為是除了Rotz外的一種剛性連接，例如最常見的建筑結構梁板體系的模擬。故如果要實現梁單元與殼單元的鉸接，必須通過節點耦合方法
展開 
ANSYS各類型單元連接專題講解（二）之桿與梁殼體單元的連接
==============
allsel,all
save
/solu
allsel,all
acel,,9800
lsel,s,,,1,2
esll,s
sfbeam,all,1,pres,10
allsel,all
solve
有限元模型如下：
結果圖：
1、結構變形圖
2、結構彎矩圖
3、結構剪力圖
4、結構軸力圖
祝好
ANSYS結構院
2018.04.27
變速器殼體optistruct優化分析
變速器殼體優化對比分析
技術鄰ID:智創仿真，原創，轉載請注明，如有疑問，歡迎留言咨詢
采用軟件：Hyperworks軟件平臺下的Hypermesh，optistruct，Hyperview；
一 建立網格模型
1，首先將ige模型文件導入hypermesh中：
2，發現模型有自由邊（紅色部分），以及螺紋等細微特征，因此進行幾何清理，完成后的模型幾何模型如圖：
3，由于變速器殼體主要起連接作用，因此與其他部件連接的螺栓孔，不作為優化區域，需要單獨劃分出來，放入另一個組件component中：
4，劃分單元：選擇單元類型為四面體單元，尺寸為3mm，其中節點24859個，單元數量104588個。
5，定義材料，單元類型：材料有兩種，分別為鋼材和鋁合金，其中鋼材參數為：彈性模量210000Mpa，泊松比0.3，密度7.9e-9t/mm3；鋁合金參數：彈性模量69000Mpa，泊松比0.3，密度2.7e-9 t/mm3。單元類型選擇psolid。下圖給出鋼材參數的設置步驟：
6，定義模態計算階數和模態計算工況：由于計算為自由模態，因此為了避開前六階的剛體模態，模態計算頻率從0.1Hz開始，計算十階；工況設置為模態計算：1為創建工況名稱，2選擇計算類型為模態計算，3選擇模態計算范圍和階數的設置。
7，自此，即可提交計算。
二 結果說明
2.1 材料為鋼材時的結果說明
材料為鋼材時，整個殼體質量4.635kg，除開螺栓的設計域質量4.221kg，按照減重30%的指導思想，那么設計域優化后的質量為4.221*70%=2.95kg，故優化中定為3kg。
展開 電機殼體冷卻結構設計及熱仿真分析
本文針對純電動汽車驅動電機運行過程中的電機溫升問題，重點分析了驅動電機殼體熱量傳遞方式，以及電機殼體冷卻通道結構設計，分析了冷卻通道截面尺寸與冷卻通道沿程阻力損失之間的關系。
定扭螺母殼體精密鍛造的設計分析
作者：高桂堂，王夕鋒等
定扭螺母殼體（圖1）是用于組裝輪轂軸承的重要配件，對于鍛件精密度的要求非常高，鍛件的表面質量及形位公差需要嚴格控制，整體鍛件精度達到二級。這對鍛造工藝、模具的加工精度及粗糙度等方面提出了嚴峻的考驗。我們在接到客戶的開發需求后，合理地設計了工裝模具，通過試驗嘗試、不斷優化，最終成功開發出外觀好、精度高的鍛件產品。
圖1 定扭螺母殼體毛坯圖
產品分析
該定扭螺母殼體產品的12 個齒形的平面度要求為0.04mm，齒形角度偏差±15′，且一致性要求高，尺寸精度要求嚴格，鍛造拔模斜度小，根據產品的特點，決定選用閉式模鍛工藝，保證產品鍛造精度。
設備噸位及下料計算
通過鍛件三維造型確定鍛件的重量為1.638kg，最大投影面積為12277mm2，根據螺旋壓力機設備噸位計算公式：
P=kS/q
其中，P- 螺旋壓力機公稱壓力（kN）；k- 系數，當熱鍛或精鍛時，k 取80kN/cm2；S- 鍛件最大投影面積；q- 變形小的精鍛取1.6。
通過計算，鍛打該鍛件所需的最小設備噸位為6138kN，由于該閉式模鍛需要具備頂出裝置，所以根據我廠實際情況，選用10000kN 公稱壓力的電動螺旋壓力機。根據鍛件三維造型重量及鍛件最大面的截面積，計算得知讓鍛件完全充滿型腔的下料規格為：直徑φ 60mm，長度71.5mm。鍛件三維造型見圖2。
圖2 鍛件三維造型
成形過程模擬
借助DEFORM-3D 軟件對定扭螺母殼體產品進行鍛造成形工藝模擬，如圖3 所示。
展開 RADIOSS在變速箱殼體動靜性能分析中的應用
本文在前人研究變速器殼體動靜態性能分析的基礎上，以某新型輕卡變速器殼體為研究對象，闡述了殼體的受力情況和邊界約束，利用RADIOSS軟件對殼體結構進行了剛度、強度性能分析。此外，通過計算各檔位齒輪在1800r/min下的齒輪嚙合頻率，結合變速箱總成噪音實驗數據，以及殼體在有約束情況下的固有頻率和振型，研究變速箱噪音與殼體固有頻率之間的關系。
陳葉林_RADIOSS在變速箱殼體動靜性能分析中的應用.pdf
裝配體間隙、梁模態、殼體梁線性分析
裝配體、梁模態、殼體梁
來源：超凡仿真
梁殼體連接情況分析總結！
梁殼體的耦合問題小算例
!
變速器殼體優化對比分析
變速器殼體優化對比分析
采用軟件：Hyperworks軟件平臺下的Hypermesh，optistruct，Hyperview；
一 建立網格模型
1，首先將ige模型文件導入hypermesh中：
2，發現模型有自由邊（紅色部分），以及螺紋等細微特征，因此進行幾何清理，完成后的模型幾何模型如圖：
3，由于變速器殼體主要起連接作用，因此與其他部件連接的螺栓孔，不作為優化區域，需要單獨劃分出來，放入另一個組件component中：
4，劃分單元：選擇單元類型為四面體單元，尺寸為3mm，其中節點24859個，單元數量104588個。
5，定義材料，單元類型：材料有兩種，分別為鋼材和鋁合金，其中鋼材參數為：彈性模量210000Mpa，泊松比0.3，密度7.9e-9t/mm3；鋁合金參數：彈性模量69000Mpa，泊松比0.3，密度2.7e-9 t/mm3。單元類型選擇psolid。下圖給出鋼材參數的設置步驟：
6，定義模態計算階數和模態計算工況：由于計算為自由模態，因此為了避開前六階的剛體模態，模態計算頻率從0.1Hz開始，計算十階；工況設置為模態計算：1為創建工況名稱，2選擇計算類型為模態計算，3選擇模態計算范圍和階數的設置。
7，自此，即可提交計算。
二 結果說明
2.1 材料為鋼材時的結果說明
材料為鋼材時，整個殼體質量4.635kg，除開螺栓的設計域質量4.221kg，按照減重30%的指導思想，那么設計域優化后的質量為4.221*70%=2.95kg，故優化中定為3kg。
展開 COSMOS中文教程--------滑輪的殼體分析
第五章---滑輪的殼體分析
滑輪的殼體分析.part1.rar
滑輪的殼體分析.part2.rar
滑輪的殼體分析.part3.rar
滑輪的殼體分析.rar
殼體-實體裝配體分析實例視頻附帶TXT文件
實例教學視頻
殼體-實體裝配體分析.txt
殼體-實體裝配體分析.zip
基于OptiStruct的活塞式壓縮機殼體VTF仿真分析及形貌優化
論文價值的評定意見：
家電產品技術領域的成本壓力促使壓縮機結構降成本成為近年來關注的一項重點工作，其中嘗試減薄壓縮機殼體厚度等是一條有潛力的結構降成本技術路徑，但是由此對于壓縮機振動噪聲性能帶來影響，因此，對于壓縮機殼體振動噪聲的分析評價及殼體結構形貌優化成為一項有挑戰性的技術工作內容。該論文以基于OptiStruct的壓縮機殼體VTF仿真分析及形貌優化為主題開展相關研究，論文對壓縮機殼體進行了VTF分析，基于OptiStruct對其壓縮機殼體結構的筋肋布局等進行了形貌優化，并得到最佳的加強筋的位置、形狀及尺寸，從而改善了壓縮機的振動噪聲性能。論文對于壓縮機課題結構設計優化及振動噪聲性能提升有已經借鑒意義。
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