ansys創建殼體圓柱
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys創建殼體圓柱的實例教程
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。
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打開 Ansys Workbench，創建一個"靜力結構"分析。檢查單位設置。
2. 導入幾何模型（圖1）。大的綠色圓柱體截面積為 314 平方毫米，小的綠色圓柱體截面積為 0.78 平方毫米。因此，當 1 牛頓的力作用在小圓柱體上時，大圓柱體應產生 402.6 牛頓的反作用力。
（圖1：液壓千斤頂的幾何模型）
3. 定義接觸并對部件進行網格劃分。
通過創建設計的虛擬表示，工程師能夠從光學和機械的角度快速了解設計的性能，以及兩者的相互作用。
光機設計的典型仿真工作流程是，從光學仿真中獲取幾何結構，并將其傳遞給機械設計工具，以指定安裝和外殼設計。
過程中，工程師會使用結構、運動學、計算流體力學（CFD）和熱仿真軟件包，例如Ansys Mechanical結構有限元分析軟件，該軟件利用有限元分析（FEA）方法對機械設計的各個方面進行仿真。
4.3 載荷設置
側碰載荷按照法規要求施加：
加載位置：車門防撞梁中心偏前50mm處
加載方式：剛性圓柱壓頭，位移加載
加載位移：200mm
加載速度：5mm/s（準靜態）
操作步驟：
創建剛性壓頭幾何：使用“幾何” → “創建圓柱”，直徑150mm，長度300mm
對剛性壓頭劃分粗網格
首先，創建一個圓柱形局部坐標系(見圖8(a))，其z軸與圓柱軸對齊。其次，創建名稱選擇，并使用兩條規則選擇外層面(見圖8(b))。所選面如圖8(c)所示。
圖3 等效塑性應變的等高線圖
2、準備用于回彈分析的數據
2.1、請求用戶自定義輸出殼體厚度、節點位置、殼體頂部和底部表面的應力分量以及等效塑性應變。
2.2、將這些輸出導出為文本文件。
2.3、編輯這些數據的格式，使應力和應變表也包含位置信息，如圖4所示。
一期一會 | 什么是電母線？4個月前
了解電路的布線情況后，他們就可以在諸如Ansys Maxwell?高級電磁場求解器等程序中創建低頻電磁模型，以計算電磁場、熱源以及由電阻、電容和電感引起的損耗。他們可以自動優化幾何結構，或進行假設研究，以確定母線中每個模塊的最佳形狀。
注意：由于VCSEL設計工具采用圓柱對稱性，雖然結果查看器中顯示的是笛卡爾坐標軸名稱，但結果實際上是圓柱坐標系的。有關笛卡爾坐標和圓柱坐標系之間映射的更多詳細信息，請訪問文末“VCSEL坐標映射-Ansys Optics”。
分析步驟
1.打開 Ansys Workbench, 創建一個 "模態分析"系統
2.定義材料屬性，包括碳化硅、PVC 等
3.導入航空電子設備電路盒的幾何圖形，如下圖所示
帶有航空電子設備外殼的電子電路板
4.將材料分配到幾何體上（默認材質為結構鋼）。
圖9 齒輪單元工具
創建齒輪單元需要輸入名稱、屬性文件（cgp文件）、以及齒輪定位的Marker坐標（Z軸表示齒輪的旋轉軸）。
圖10 齒輪單元定義
2.2 創建齒輪力 ：
通過指定齒輪單元和相應的*CGS屬性文件來定義齒輪副接觸力。Gear AT針對圓柱齒輪提供四種接觸力模式，分別是：①齒輪力快速建立、②剛性齒輪、③柔性齒、④完全柔性齒輪。
Ansys workbench的結果后處理中可以設定圓柱坐標系，然后按圓柱坐標讀取Y軸的變形結果，再進行扭轉角度的換算。
本文這里將該過程利用APDL命令進行處理，避免一下步驟重復操作。
? 每次要單獨記錄變形量，
? 還要測量關鍵節點到坐標系原點的距離，
? 將變形量和距離進行角度換算（弧度）
? 弧度角轉角度
APDL后處理命令功能介紹：
1.
