ansys殼體強(qiáng)度分析的案例
ANSYS強(qiáng)度折減法邊坡穩(wěn)定性分析及地震荷載分析 ￥30
采用ANSYS有限元強(qiáng)度折減方法對(duì)滑坡穩(wěn)定系數(shù)進(jìn)行求解，通過(guò)有限元強(qiáng)度折減方法對(duì)不同工況下滑坡穩(wěn)定系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并將模擬計(jì)算值與極限平衡方法進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了強(qiáng)度折減方法的有效性。
有限元強(qiáng)度折減法是20世紀(jì)70年代末由英國(guó)科學(xué)家Zienkiewicz提出的，是通過(guò)不斷提高強(qiáng)度折減系數(shù)來(lái)降低坡體巖土抗剪強(qiáng)度參數(shù)，并反復(fù)試算，直到達(dá)到極限破壞狀態(tài)，程序自動(dòng)根據(jù)彈塑性有限元計(jì)算結(jié)果得到滑動(dòng)破壞面，同時(shí)得到滑坡的強(qiáng)度儲(chǔ)備安全系數(shù)。該方法在理論體系上比極限平衡法更嚴(yán)格，它全面滿足了靜力許可、應(yīng)變相容以及土體的非線性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。
地震荷載加載前需要對(duì)模型進(jìn)行模態(tài)分析求解，來(lái)獲得固有頻率及瑞麗阻尼系數(shù)，然后再對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)加載。
第一步：模型建立、施加邊界條件、自重工況下強(qiáng)度折減
第二步：模態(tài)分析求解
第三步：求解瑞麗阻尼系數(shù)、地震波加載
展開(kāi) 【靜力分析】Ansys WorkBench “等強(qiáng)度”螺紋聯(lián)接之內(nèi)錐螺母靜力分析 ￥50
所以需要另辟蹊徑，通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得螺紋聯(lián)接達(dá)到“等強(qiáng)度”的效果。
之前有分析過(guò)的錐螺紋聯(lián)接，螺栓和螺母上都是有錐度的螺紋，應(yīng)力集中在前兩圈螺紋上。本次的“等強(qiáng)度”螺紋聯(lián)接中螺母是具有錐度的螺紋，而螺栓是普通螺紋。螺栓的下端與內(nèi)錐螺母的下端（小直徑）旋合在一起，在不受力的情況下，螺母的上端（大直徑）和螺栓的上端是不接觸的，并且從下端到上端間隙逐漸增大；受力后，應(yīng)力先從下端出現(xiàn)，逐漸延伸到上端。
以下是內(nèi)錐螺母與普通螺母的螺紋聯(lián)接區(qū)別，左邊是內(nèi)錐螺母，截取中間部分螺母和螺栓沒(méi)有接觸；而右邊是普通螺母，截取中間部分螺母和螺栓有一側(cè)的面是接觸的。
螺紋聯(lián)接是復(fù)雜曲面，直接導(dǎo)入后打開(kāi)系統(tǒng)默認(rèn)無(wú)法處理會(huì)不予以顯示，需要在導(dǎo)入模型后雙擊Geometry在SCDM中打開(kāi)生成模型，再雙擊Model進(jìn)入分析模塊。
模型由三個(gè)零件組成，螺栓、內(nèi)錐螺母（錐度1:100）和墊板。
展開(kāi) 管道疲勞強(qiáng)度分析及優(yōu)化(Ansys Workbench)
本文利用SolidWorks軟件建立了管道三維模型，然后導(dǎo)入ANSYS Workbench中得到有限元模型；利用ANSYS軟件將管道分為液體作用環(huán)境和螺栓預(yù)緊作用環(huán)境兩個(gè)環(huán)境對(duì)管道進(jìn)行靜力學(xué)分析，確定應(yīng)力集中的位置；通過(guò)ANSYS Workbench的求解組合功能將兩個(gè)環(huán)境的結(jié)果線性疊加，在此基礎(chǔ)上計(jì)算非比例載荷疲勞壽命，求出在螺栓預(yù)緊力作用下的管道壽命長(zhǎng)短；再通過(guò)優(yōu)化螺栓預(yù)緊力大小，使管道的疲勞壽命達(dá)到最大值，優(yōu)化后的管道壽命在原有基礎(chǔ)上提升了10%。研究結(jié)果為有效預(yù)估管道在非比例載荷作用下的疲勞壽命提供了基礎(chǔ)，具有一定實(shí)用價(jià)值。
展開(kāi) 基于Mechanical ANSYS的排障器強(qiáng)度分析
表1 超常載荷
工況1
工況2
工況3
工況4
工況5
ax=10g
ay=20g
ay=-20g
az=3g
az=-3g
表2 特殊載荷
工況6
工況7
工況8
工況9
Fz=-3kN
Fz=-4kN
Fz=-4.5kN
Fz=-5kN
將載荷工況結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行靜強(qiáng)度分析，得到計(jì)算結(jié)果。通過(guò)超常載荷工況驗(yàn)證了模型在列車運(yùn)營(yíng)過(guò)程中結(jié)構(gòu)安全性；通過(guò)特殊載荷工況，驗(yàn)證在排障板中部受到多大的沖擊后，排障板發(fā)生塑性變形并出現(xiàn)斷裂。現(xiàn)例舉載荷工況2（超常載荷惡劣工況）、工況9（排障板發(fā)生斷裂）的結(jié)果如下圖。
本算例在工況9條件下的螺栓強(qiáng)度達(dá)到最大，最大的云圖見(jiàn)下圖。
ANSYS在壓力容器行業(yè)的應(yīng)用-應(yīng)力強(qiáng)度分析
圖1-煤氣水分離器結(jié)構(gòu)實(shí)體模型
單元選擇及網(wǎng)格劃分
分析采用ANSYS有限元分析軟件提供的SOLID185進(jìn)行網(wǎng)格劃分。因SOLID185為八節(jié)點(diǎn)實(shí)體單元，壁厚方向至少劃分4份以保證足夠的計(jì)算精度。
不斷加密網(wǎng)格直至計(jì)算結(jié)果基本無(wú)變化，最終用于計(jì)算的有限元網(wǎng)格見(jiàn)圖2，模型單元數(shù)為602068，節(jié)點(diǎn)數(shù)為755179。
圖2-模型網(wǎng)格圖
邊界條件及載荷施加
邊界條件
各工況均在支座下表面約束環(huán)向位移和軸向位移，模型施加邊界條件見(jiàn)圖3。
新能源汽車強(qiáng)度、耐久分析與Ansys創(chuàng)新解決方案
結(jié)構(gòu)強(qiáng)度
一站式短纖維復(fù)合材料仿真流程
對(duì)標(biāo)后的材料數(shù)據(jù) + 映射后的注塑信息
Ansys復(fù)合材料解決方案
· 完整的復(fù)合材料解決方案
-Ansys Composite Pre/Post (ACP)用于精確的復(fù)合材料建模和評(píng)估
-Ansys Material Designer用于復(fù)合組成尺度的材料系統(tǒng)探索
-Ansys Composite Curing Simulation (ACCS)用于復(fù)合材料制造模擬
-Ansys Granta用于材料選擇、數(shù)據(jù)管理
· Workbench內(nèi)的集成工作流程
· 能夠探索關(guān)鍵的復(fù)合材料套筒設(shè)計(jì)參數(shù):
-纖維預(yù)緊力
-材料特性：纖維/基體剛度特性、纖維體積分?jǐn)?shù)
-套筒：層數(shù)厚度/層數(shù)
Ansys復(fù)合材料解決方案的功能
Ansys ACP與其他工具的交互
疲勞耐久
焊縫網(wǎng)格劃分：熱影響區(qū)組集
焊接疲勞分析實(shí)例
粘接接頭疲勞分析
連接管理：點(diǎn)焊/粘接
展開(kāi) 基于ANSYS workbech的椅子的強(qiáng)度分析及輕量化設(shè)計(jì) ￥4.9
拓?fù)鋬?yōu)化相對(duì)于其他兩種優(yōu)化方式具有更多的設(shè)計(jì)自由度，能夠獲得更大的設(shè)計(jì)空間，是最具有發(fā)展前景的一種優(yōu)化方式，以下例子以一種小椅子為案例，講述整個(gè)分析過(guò)程。
以上是案例的三維模型。接著導(dǎo)入ANSYS workbech進(jìn)行強(qiáng)度分析。
1、導(dǎo)入模型。
2、設(shè)置材料屬性。
3、給模型賦值相應(yīng)材料。
4、劃分網(wǎng)格。
5、添加約束。
6、添加載荷。
7、插入結(jié)果查看項(xiàng)。
8、求解。
9、查看變形與應(yīng)力結(jié)果。
接下來(lái)進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)。
ANSYS 輸電塔模型 APDL 有限元模型 強(qiáng)度分析 ￥139
ANSYS 輸電塔模型，模型完整，附件有詳細(xì)模型db文件以及命令流，模型沒(méi)有問(wèn)題可以計(jì)算，展示圖為添加重力進(jìn)行的靜力分析，計(jì)算結(jié)果圖：
模型圖：
ANSYS強(qiáng)度折減法邊坡穩(wěn)定分析實(shí)例
下面來(lái)大致描述ANSYS邊坡應(yīng)用實(shí)例
ANSYS邊坡穩(wěn)定性分析一般分以下幾個(gè)步驟：
①創(chuàng)建物理環(huán)境；②建立模型，劃分網(wǎng)格，對(duì)模型的不同區(qū)域賦予特性
③加邊界條件和載荷；④求解；⑤后處理（查看計(jì)算結(jié)果）
巖土高邊坡模型與網(wǎng)格劃分
邊坡圍巖材料參數(shù)
表1 邊坡模型圍巖參數(shù)
類別
彈性模量/GPa
泊松比
容重/
內(nèi)聚力
/MPa
摩擦角
（。）
圍巖1（彈塑性）
10
0.30
2645
0.8
32
進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析計(jì)算時(shí)，采用強(qiáng)度折減法來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先選取初始折減系數(shù)F，然后對(duì)邊坡土體材料強(qiáng)度系數(shù)進(jìn)行折減，折減后凝聚力以及摩擦角分別式（1）和式（2）。
強(qiáng)度折減系數(shù)F=1.0時(shí)計(jì)算結(jié)果分析
X方向變形云圖
整體位移矢量云圖
強(qiáng)度折減系數(shù)F=2.2時(shí)計(jì)算結(jié)果分析
強(qiáng)度折減系數(shù)F=2.24時(shí)計(jì)算結(jié)果分析
強(qiáng)度折減系數(shù)F=2.28時(shí)計(jì)算結(jié)果分析----求解不收斂，說(shuō)明此時(shí)邊坡發(fā)生失穩(wěn)。
展開(kāi) ANSYS下齒輪彎曲強(qiáng)度可靠性分析
ANSYS的PDS模塊可用來(lái)做結(jié)構(gòu)可靠性分析。它采用的算法主要有蒙特卡羅法或響應(yīng)面法（RSSFEM）。蒙特卡羅法的優(yōu)點(diǎn)是適用面廣，只要建模準(zhǔn)確、模擬的次數(shù)足夠多，所得的結(jié)果就基本是可信的；而其缺點(diǎn)則是對(duì)計(jì)算平臺(tái)，尤其是硬件平臺(tái)要求較高，所以以前使用范圍比較狹窄。隨著科技的進(jìn)步，如今的計(jì)算機(jī)技術(shù)一日千里，計(jì)算機(jī)硬件性能的發(fā)展也進(jìn)入了一個(gè)新的高度，基于以上這些條件，蒙特卡羅法的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。本文所述就是利用蒙特卡羅法來(lái)分析結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠性的具體案例。本文基于ANSYS的二次開(kāi)發(fā)語(yǔ)言APDL和UIDL，開(kāi)發(fā)了漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪的參數(shù)化建模模塊，并對(duì)齒輪做了彎曲強(qiáng)度可靠性分析
ANSYS下齒輪彎曲強(qiáng)度可靠性分析.pdf
展開(kāi) Ansys WorkBench “等強(qiáng)度”螺紋聯(lián)接之內(nèi)錐螺母靜力分析
所以需要另辟蹊徑，通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得螺紋聯(lián)接達(dá)到“等強(qiáng)度”的效果。
之前有分析過(guò)的錐螺紋聯(lián)接，螺栓和螺母上都是有錐度的螺紋，應(yīng)力集中在前兩圈螺紋上。本次的“等強(qiáng)度”螺紋聯(lián)接中螺母是具有錐度的螺紋，而螺栓是普通螺紋。螺栓的下端與內(nèi)錐螺母的下端（小直徑）旋合在一起，在不受力的情況下，螺母的上端（大直徑）和螺栓的上端是不接觸的，并且從下端到上端間隙逐漸增大；受力后，應(yīng)力先從下端出現(xiàn)，逐漸延伸到上端。
以下是內(nèi)錐螺母與普通螺母的螺紋聯(lián)接區(qū)別，左邊是內(nèi)錐螺母，截取中間部分螺母和螺栓沒(méi)有接觸；而右邊是普通螺母，截取中間部分螺母和螺栓有一側(cè)的面是接觸的。
螺紋聯(lián)接是復(fù)雜曲面，直接導(dǎo)入后打開(kāi)系統(tǒng)默認(rèn)無(wú)法處理會(huì)不予以顯示，需要在導(dǎo)入模型后雙擊Geometry在SCDM中打開(kāi)生成模型，再雙擊Model進(jìn)入分析模塊。
模型由三個(gè)零件組成，螺栓、內(nèi)錐螺母（錐度1:100）和墊板。
材料使用默認(rèn)的結(jié)構(gòu)鋼（Structural Steel）。
螺母與墊板、螺栓與墊板之間的接觸都是有摩擦接觸，接觸面使用系統(tǒng)默認(rèn)。
展開(kāi) 
ANSYS命令流——圓柱殼靜強(qiáng)度分析 ￥2
/filname,cylindrical shell
/prep7
et,1,shell181
!定義實(shí)常數(shù)
r=4787.135539 !圓柱殼半徑
L=20000 !艙段長(zhǎng)度
t=30 !殼板厚度
【ANSYS算例】利用強(qiáng)度折減法對(duì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定分析
邊坡在強(qiáng)度折減系數(shù)k=2時(shí)求解finish
</pre><p><br></p><p>后處理</p><p><br></p><ul><li><br></li><li><br></li><li><br></li><li><br></li><li><br></li><li><br></li><li><br></li></ul><pre class="ql-syntax" spellcheck="false">/post1 ！進(jìn)入后處理!邊坡在強(qiáng)度折減系數(shù)k=1時(shí)結(jié)果分析Resume,'k1_75','db' !讀入邊坡在強(qiáng)度折減系數(shù)k=1時(shí)set,1,last !讀入后一個(gè)子步pldisp,1 !
展開(kāi) 基于ANSYS的碼頭邊坡強(qiáng)度折減法穩(wěn)定分析算例
1.影響邊坡穩(wěn)定性的主要因素
(1)邊坡材料力學(xué)特性參數(shù)：
包括彈性模量、泊松比、摩擦角、粘結(jié)力、容重、抗剪強(qiáng)度等參數(shù)。
(2)邊坡的幾何尺寸參數(shù)：
包括邊坡高度、坡面角和邊坡邊界尺寸以及坡面后方坡體的幾何形狀，即坡體的不連續(xù)面與開(kāi)挖面的坡度及方向之間的幾何關(guān)系，它將確定坡體的各個(gè)部分是否滑動(dòng)或塌落。
(3)邊坡外部荷載：
包括地震力、重力場(chǎng)、滲流場(chǎng)、地質(zhì)構(gòu)造地應(yīng)力等。
2. 強(qiáng)度折減系數(shù)
進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析計(jì)算時(shí)，采用強(qiáng)度折減法來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先選取初始折減系數(shù)F，然后對(duì)邊坡土體材料強(qiáng)度系數(shù)進(jìn)行折減，折減后凝聚力以及摩擦角分別見(jiàn)式1-1和式1-2。
土層材料參數(shù)
下面開(kāi)始進(jìn)行建模，通過(guò)點(diǎn)-線-面的方式逐步建立模型。
可在AutoCAD中找出關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)，然后逐步開(kāi)始建模，也可以通過(guò)在CAD圖紙中創(chuàng)建面域，然后輸出為sat文件，之后導(dǎo)入到ANSYS中。兩種方式皆可。
各區(qū)域材料不同顏色顯示
采用Plane82單元來(lái)模擬，將單元選項(xiàng)設(shè)置為平面應(yīng)變Plane strain.
在ANSYS經(jīng)典中創(chuàng)建好的幾何模型
通過(guò)設(shè)置劃分網(wǎng)格單元尺寸，對(duì)上述幾何模型進(jìn)行劃分，有限元網(wǎng)格如圖所示。
對(duì)模型施加邊界條件，左右兩側(cè)約束法向位移，底部約束UX UY方向自由度。
（一）僅自重下的部分計(jì)算結(jié)果
靜力通用求解，自重下的位移分布矢量云圖。
UX方向位移云圖
UY方向位移云圖
（二）對(duì)土體參數(shù)進(jìn)行不同程度的折減，以下為折減系數(shù)為1.4時(shí)的部分計(jì)算結(jié)果。
考慮左側(cè)靜水壓力時(shí)的計(jì)算荷載示意圖。
展開(kāi) 流體仿真計(jì)算、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算、ANSYS有限元分析，仿真分析培訓(xùn)，流體、結(jié)構(gòu)類輔材供應(yīng)
業(yè)務(wù)方向：流體仿真計(jì)算、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算、ANSYS有限元分析，仿真分析培訓(xùn)，流體、結(jié)構(gòu)類輔材供應(yīng)。
聯(lián)系電話：王經(jīng)理 15900979745
