ansys殼體結構的案例
電機殼體冷卻結構設計及熱仿真分析
驅動電機殼體冷卻通道結構設計
針對熱量在電機內部的傳遞方式，本文設計了一款螺旋式冷卻結構的電機殼體，其結構如圖2所示。
模具經典之作：汽車空調殼體模具結構剖析
在汽車結構件中，空調殼體是較復雜的產品代表。今天我們就以空調殼體為例給大家剖析其模具結構的設計，對大家很有實用參考價值。
一、產品分析
汽車空調殼體為汽車空調的核心部件，產品材料為PP-TD20。產品設計需考慮處裝配，排水，出風的多種功能要求，故其結構相對比較復雜。
在開始模具設計時，如何劃分前后模是一個重點問題。按常規思維，自然是骨位多、柱位多的那一側在后模，光面、骨位少的那一側在前模。而這個產品由于是結構件，外觀要求并不高，因此將骨位多的一側分在前模，光面與骨位少的一側分在后模，前后模鑲苛處理。
二、產品進膠
產品采用兩點針閥式熱咀進膠，直接點在產品表面上，如下圖所示。
前后模仁鑲苛
三、模具結構
模具結構1（前模行位）
倒扣1與倒扣2出在前模，按一般思維可以采用前模斜頂結構或彈板抽芯，這套模具采用油缸轉換抽芯，一個油缸控制兩個行位，利用鏟基封膠。
模具結構2（后模行位1）
后模行位1與行位2是行位上走行位結構，行位2由于空間有限，不能做行位壓塊，設計時采用T槽做導向，這種機構適用于行位空間小的場合。
模具結構（后模行位3/4/5/6）
后模行位3/4/5/6為常規行位結構，部分行位采用了彈針裝置，防止產品粘行位。
后模骨位側有三處倒扣，采用3支方形斜頂。
整體后模
整體前模
展開 利用HyperWorks進行地震區混凝土殼體結構設計
行業：高校/科研，建筑行業
挑戰：結構優化設計能安全地應用于 地震地區的結構設計
Altair 解決方案：在地震作用下殼體結構的研究
優點：預測結構行為 、了解結構與地震的響應關系、降低應力集中
項目介紹
美國普林斯頓大學的構形實驗室是一個專注于研究結構的曲線外形的研究 小組，研究外形的最佳的力學分布以獲得最優的結構強度。研究的成果顯示這 些結構可以非常薄，從而降低成本和二氧化碳排放，同時滿足一定的審美要求。
構形實驗室主任 Sigrid Adriaenssens 博士是專門研究結構表面形狀的結 構工程師，她是美國普林斯頓大學土木與環境工程系的助理教授，Adriaenssens 擁有巴斯大學、英國輕型結構博士學位，并曾擔任倫敦 Jane Wernick Associates 和比利時布魯塞爾 Ney + Partners 的項目工程師，她撰寫了 2 本書 和 40 多篇行業論文，她是 IASS Working Group 5 的聯合主席，是 International Journal of Space Structures 合作編輯。她目前的研究領域包括被動、主動和 自適應結構。Tim Michiels 是普林斯頓大學的構形實驗室在讀的博士生，他的 研究方向是殼結構在地震等自然災害的影響下的行為。他還進一步研究采用可 持續的材料，如夯實土和磚，設計彈性殼結構的方法。Tim 獲得了魯汶大學 (比 利時) 土木工程的學士和碩士學位，還獲得雷蒙德勒麥爾國際保護中心的碩士 學位。來到普林斯頓之前，Tim 就職于 Getty Conservation Institute，研究如何 在地震時保護歷史土樓，曾參與在摩洛哥和秘魯的古建筑保護項目。
展開 基于等幾何分析（IGA）的殼體結構拓撲優化
在結構拓撲優化領域，為使優化結果能夠直接導入CAD系統，一些學者開展了基于IGA的相關研究。然而，已有工作大多針對二維問題展開，且多在SIMP等隱式拓撲優化框架下利用NURBS基函數插值人工密度場，并利用固定網格進行結構分析。由于分析和設計模型并不一致，這些工作并沒有充分發揮IGA框架下結構分析與設計一體化的巨大潛力。特別地，由于結構拓撲仍由人工密度場等隱式描述，依舊無法實現優化結果與CAD系統之間真正意義上的無縫連接。
近來，大連理工大學“結構優化的理論、方法與應用”基金委創新群體張維聲副教授等與韓國科學技術院（KAIST）S-K Youn院士團隊合作，基于前期所提出的可動變形孔洞（Moving Morphable Void，MMV）顯式拓撲優化新框架與剪裁曲面分析（Trimmed Surface Analysis，TSA）技術，實現了基于IGA的殼體顯式拓撲優化。該方法基于MMV所提供的精確顯式幾何信息（殼體形狀/拓撲完全由NURBS曲面參數描述），利用曲面裁剪技術，可對異形曲面殼體進行基于精確幾何描述的IGA分析，優化過程中無需引入任何弱材料。該工作同時發揮了MMV方法與IGA方法的優點，實現了Lagrangian描述下、面向計算幾何的結構顯式拓撲優化，在基于IGA的幾何-分析-設計一體化方面邁出了重要一步。
展開 
移動可變形組件法框架下基于SiPESC平臺的異形曲面殼體結構拓撲優化
很多高性能復雜裝備以及大型建筑物的外部結構或關鍵構件均為異形曲面上的薄殼結構（如飛行器的筒殼機身、潛航器的尖/鈍錐艙頭、汽車車身、建筑結構的雙曲拋物面殼頂等）。采用傳統方法基于三維實體單元對上述結構進行拓撲優化設計存在設計變量數目大，分析結果精度不足等問題。更重要的是由于三維實體單元難以精確表示殼體曲面幾何，會導致異形曲面上的拓撲優化結果很難與CAD系統直接連接。因此，為解決復雜異形曲面上薄殼結構拓撲優化這一具有廣泛工程應用背景的重要問題，仍需發展更有效的方法。
最近，大連理工大學郭旭教授團隊基于前期所提出的顯式拓撲優化新框架，在大連理工大學具有自主知識產權的SiPESC大型有限元分析平臺上利用Python腳本語言，結合該平臺結構有限元開放接口的集成化二次開發技術，實現了基于可動變形組件（MMC）的異形曲面殼體顯式拓撲優化。由于在MMC方法中異形曲面、組件基元均可用非均勻有理B樣條顯式描述，保證了優化結果可直接導入CAD系統而無需任何后處理。該工作充分發揮了SiPESC平臺的強大分析能力與全級別開放性，實現了MMC算法與平臺功能的完美集成，構建了具有完全自主版權的新型高效拓撲優化計算模塊。該項技術具有很強的工程實用性，在航空航天、交通運載等領域重大裝備結構優化設計中有良好應用前景。
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
1.5 總結
對于殼體與實體的連接的數量較少且網格劃分規整時，使用合并節點法好約束法，其中合并節點法只能約束平動位移不能約束轉動位移。當連接數量較多或連接部位網格劃分不規整時，采用接觸的裝配則更簡便快捷。
ANSYS各類型單元連接專題講解（三）之梁與殼體鉸接
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，具體方法為在同一位置處建立兩種單元各自的節點，然后耦合平動自由度。
簡單小案例：
如下所示結構模型，左端平板采用殼單元模擬，右邊部分采用同截面的梁單元模擬，材料選用混凝土C30，平板尺寸為1000x1000，厚度200，梁單元截面尺寸為1000x200,長度5000，平板與梁相交部分采用鉸接處理，兩端固結，平板上承受 1MPa的均布荷載。
打開后的單元形狀如下：
命令流如下：
finish
/clear
/prep7
et,1,shell181
et,2,beam188
keyopt,2,3,3 !形函數設置
mp,ex,1,3.0e4
mp,prxy,1,0.2
mp,dens,1,2500e-12
sectype,1,shell
secdata,200
sectype,2,beam,rect
secdata,1000,200
blc4,,,1000,1000
wpoffs,,500
wprota,,90
asbw,all
!=============
!在相交部位同位置處創建一個關鍵點，以用于后續耦合
k,10,5000,500
k,11,1000,500
l,11,10
!============
esize,50
lsel,s,,,2
latt,1,,2,,,,2
lmesh,all
allsel,all
amesh,all
!=================
!
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
實體結構的ANSYS分析 附ANSYS工程結構數值分析下載
下載地址：ANSYS工程結構數值分析
ansys結構分析指南（下）ansys結構動力學
ansys結構動力學
Ansys結構仿真學習指南：從入門到精通（附Ansys結構分析暢銷視頻教程排行）
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ANSYS結構屈曲分析的理論背景 附ANSYS工程結構數值分析王新敏下載
對第二類失穩問題來說，結構的位移一般已經超出小變形范圍，因此一般為幾何非線性和材料非線性同時存在的復合非線性問題。
ANSYS的特征值屈曲分析基于經典穩定性理論，用于計算不考慮缺陷的理想結構的穩定臨界屈曲問題。首先進行靜力分析，得到外部載荷{F}作用下的應力和應力剛度[S]。在靜力有限元平衡方程中計入幾何剛度的影響，即：
將載荷{F}放大倍，幾何剛度[S]隨之放大，對于臨界屈曲情況，位移上施加一個任意的擾動ψ也是可能的平衡狀態，即有(說明：下面一段由于公式和圖片不便編輯，直接使用電子稿截圖)：
需要注意的是，工程上有實際意義的只是最低階的臨界屈曲荷載。盡管特征值屈曲得到的臨界荷載是偏于不安全的估計，但其失穩模式能給設計人員提供啟發。由于實際結構是有缺陷的，因此常采用特征值屈曲的失穩模式按比例縮小作為結構的初始幾何缺陷，疊加到結構節點坐標上，考慮材料非線性和大變形，按增量法逐步增加結構荷載，進行非線性靜力分析，直至結構達到結構的屈曲極限承載力。
下載地址：ANSYS工程結構數值分析王新敏
展開 ANSYS薄壁結構模型處理技術 附王新敏ANSYS工程結構數值分析講義下載
在劃分網格時，也可以設置容差，忽略小的結構細節特征，如小孔、小碎面邊線等，以使單元更均勻，避免因為拓撲結構的原因局部過細。
針對薄壁構件的特殊性，ANSYS的模型處理技術能夠快速地把CAD實體模型轉換成有限元殼模型。通過功能強大的模型處理技術，可以快速批量處理薄壁構件。
模型簡化后進行網格劃分、施加載荷及約束，可以輸出到各種FEA求解器，包括ANSYS、CFX、LS-Dyna、ABAQUS和NASTRAN等。
下載地址：王新敏ANSYS工程結構數值分析講義
Ansys正版的資料！《ANSYS結構分析指南（上）（中）》ansys賣220元的中文書
如題
