基于ANSYS的連桿分析
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-07
基于ANSYS的連桿分析的視頻教程
基于workbench的發(fā)動機曲柄連桿動力學(xué)分析，視頻免費無聲音，操作細致，提供附件練習(xí)（需購買）
本視頻教程為基于workbench的發(fā)動機曲柄連桿動力學(xué)分析，視頻免費無聲音，操作細致，主要包括運動副及其載荷的設(shè)置，以及最后的后處理，提供附件練習(xí)（需購買）），建議0.5倍速觀看，歡迎私信討論學(xué)習(xí)。
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基于abaqus cae的曲柄連桿模擬(附帶模型文件)
本實例是基于abaqus cae的曲柄連桿模擬，給定曲柄機構(gòu)中的小盤轉(zhuǎn)速，各零部件定義連接單元，最終實現(xiàn)整體的運動仿真。實例視頻下方附帶UG模型和cae模型
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ANSYS-WorkBench教程 曲柄連桿機構(gòu)剛?cè)狁詈?、蝸輪蝸桿瞬態(tài)動力學(xué)有限元仿真
本課程結(jié)合工程實際，使用workbench軟件對曲柄連桿機構(gòu)與蝸輪蝸桿的工作過程進行仿真，課程包含：曲柄連桿機構(gòu)及曲柄滑塊（除運動副的設(shè)置外、還設(shè)置了摩擦副）。運用瞬態(tài)分析模塊，介紹了分析子步與計算收斂性的設(shè)置。詳細展示瞬態(tài)分析的建模流程與參數(shù)設(shè)置的過程，并配有詳盡的仿真案例。
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基于ANSYS的連桿分析的實例教程
基于ANSYS workbench平臺下nCode Design Life的連桿疲勞分析簡例
本分析實例采用ANSYS Workbench平臺下nCode Design Life對一個承受交變應(yīng)力的簡易連桿結(jié)構(gòu)進行疲勞分析。
該分析為筆者原創(chuàng)教程，轉(zhuǎn)帖請注明出處和作者筆名：CAE夢想很偉大。
作者水平有限，難免錯誤，請見諒。另未能對每一個分析進行詳細說明，且本例僅僅作為一個交流的疲勞案例，與工程實踐相差甚遠，切勿直接用于工程分析和論文撰寫。
技術(shù)咨詢鏈接：http://www.yqgqt.org.cn/b/280
基于ANSYS workbench平臺下nCode Design Life的連桿疲勞分析流程簡述
幾何模型與網(wǎng)格劃分如圖所示
約束條件與接觸設(shè)置
針對連桿進程與回程過程承載不同，分別賦予Bearing Load軸承載荷不同的數(shù)值與方向（在項目流程圖中建立兩次靜力學(xué)分析）
求解并后處理等效應(yīng)力分布
兩個結(jié)果聯(lián)合導(dǎo)入ANSYS workbench平臺下nCode Design Life，將兩個靜力學(xué)求解solution拖入nCode Design Life。
Bearing Load軸承載荷在WB的疲勞工具中不能進行換向處理，因此在nCode中簡化考慮該結(jié)構(gòu)承受兩個方向的載荷，為Zero-based loading載荷方式，擴大比例系數(shù)為2。右鍵S-N分析，修改為常幅值分析，將min-factor設(shè)置為0，max-factor設(shè)置為2。
疲勞材料屬性與SN曲線：右鍵S-N分析，打開材料菜單，將材料賦予所有的mat。
展開 此外，由于Ansys的命令比較豐富，國內(nèi)也有不少研究者采用Ansys自編拓撲優(yōu)化程序的。
注：以上文字索引自互聯(lián)網(wǎng)。
1、建立分析項目流程
2、建立靜力學(xué)求解分析
3、靜力學(xué)求解后處理
4、建立拓撲優(yōu)化選項
5、拓撲后處理
6、導(dǎo)入SCDM，創(chuàng)建實體模型
7、通過SCDM轉(zhuǎn)化網(wǎng)格為實體零件，并導(dǎo)入SCDM創(chuàng)建新的靜力學(xué)求解文件，基于新的模型進行靜力學(xué)求解較為簡單，本實例不再繼續(xù)完成，至此完成本文分析過程，項目流程圖如下所示。
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一、引言
數(shù)字孿生體是現(xiàn)有或?qū)⒂械奈锢韺嶓w對象的數(shù)字模型，通過實測、仿真和數(shù)據(jù)分析來實時感知、診斷、預(yù)測物理實體對象的狀態(tài)，通過優(yōu)化和指令來調(diào)控物理實體對象的行為，通過相關(guān)數(shù)字模型間的相互學(xué)習(xí)來進化自身，同時改進利益相關(guān)方在物理實體對象生命周期內(nèi)的決策。
通過數(shù)字孿生體模型，可以實現(xiàn)全面監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)，分析系統(tǒng)在非常規(guī)條件下的各種性能，如惡劣工作環(huán)境、存在加工誤差、沖擊載荷工況等。利用數(shù)字孿生體模型進行虛擬化測試，縮短了測試和分析的時間，降低了測試與分析的成本，并可以根據(jù)虛擬化測試結(jié)果優(yōu)化試驗參數(shù)。因此建立機械產(chǎn)品關(guān)鍵零部件（如連桿）的數(shù)字孿生體模型，就具有十分重要的意義。
圖1為實現(xiàn)連桿數(shù)字孿生體模型的技術(shù)路線，主要分為載荷識別、模型降階和數(shù)字孿生體模型建立和部署四部分。
圖1 連桿數(shù)字孿生體模型技術(shù)路線圖
二、連桿載荷識別
1、載荷識別原理
在結(jié)構(gòu)線性響應(yīng)情況下，載荷與變形、變形與應(yīng)變均是線性關(guān)系，故可得載荷與應(yīng)變是線性關(guān)系，如圖2所示。True-Load軟件基于該性質(zhì)對線性響應(yīng)的結(jié)構(gòu)進行載荷識別，如果整體結(jié)構(gòu)中存在局部非線性行為，如螺栓連接和焊縫區(qū)域局部塑形變形、結(jié)構(gòu)中存在橡膠件等，該載荷識別方法仍然適用。
圖2 True-Load載荷識別原理
2、載荷識別流程
采用True-Load軟件實現(xiàn)工程機械中連桿載荷識別的過程，如圖3所示。
展開 基于ABAQUS曲軸轉(zhuǎn)動瞬態(tài)分析
UG建模->導(dǎo)入ABAQUS
運動副創(chuàng)建：
轉(zhuǎn)動副（曲軸與連桿、連桿與活塞）：
1.創(chuàng)建兩個相對運動結(jié)構(gòu)的RP參考點
2.RP點之間創(chuàng)建Wire特征作為轉(zhuǎn)動副載體
3.創(chuàng)建轉(zhuǎn)動副即Hinge
4.創(chuàng)建局部坐標(biāo)系
5.將轉(zhuǎn)動副賦予Wire
6.將參考點與相應(yīng)結(jié)構(gòu)的控制區(qū)域進行coupling耦合
移動副（活塞相對氣缸移動）：
與轉(zhuǎn)動副類似，唯一不同之處創(chuàng)建移動副即Translator
位移云圖
基于MeshFree的曲軸連桿機構(gòu)有限元仿真分析
曲軸連桿機構(gòu)是發(fā)動機中的關(guān)鍵機構(gòu)，針對連桿的計算分析在早期多采用經(jīng)驗公式，關(guān)于有限元的理論和方法出現(xiàn)后，迅速在連桿分析上得到了廣泛應(yīng)用。最早的連桿有限元分析模型是將曲軸連桿模型簡化為梁模型進行仿真計算，現(xiàn)在的有限元分析軟件已經(jīng)完全可以進行三維實體模型的仿真計算。在曲軸連桿機構(gòu)的設(shè)計中，希望曲軸連桿機構(gòu)有較高的可靠性和較長的使用壽命，而且曲軸連桿機構(gòu)在運動過程中會承受較大的沖擊載荷，使各運動件承受過大的載荷，并造成過大的振動，同時也會加速磨損，降低性能。因此，本文針對曲軸連桿機構(gòu)通過MeshFree進行相應(yīng)部件的受力分析，從而得知外載荷作用下的應(yīng)力分布趨勢及應(yīng)力集中點，為曲軸連桿機構(gòu)的設(shè)計提供參考。
1.建立有限元模型
首先采用三維建模軟件UG NX建立曲軸連桿機構(gòu)的三維模型，如圖1所示，模型中保留了主要零件結(jié)構(gòu)：曲軸、連桿、連桿蓋和活塞，曲軸兩端采用軸套約束，從而模擬實際轉(zhuǎn)動，將各零件裝配完成并通過中間格式Parasolid（.x_t）導(dǎo)出
圖1 曲軸連桿機構(gòu)的三維模型
在MeshFree中建立新項目，并選擇分析類型為非線性靜力分析，導(dǎo)入已有的Parasolid（.x_t）模型，并勾選搜索接觸面。
2.建立接觸
導(dǎo)入Parasolid（.x_t）格式模型后，MeshFree自動創(chuàng)建接觸對：曲軸與軸套、曲軸與連桿、曲軸與連桿蓋、連桿與連桿蓋、連桿與活塞銷、活塞與活塞銷，將各接觸對接觸類型改為滑動接觸，連桿與連桿蓋仍為焊接接觸，如圖2所示。
展開 
基于ANSYS的連桿分析的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
基于ANSYS的連桿分析的最新內(nèi)容
形狀記憶合金（SMA）能夠在發(fā)生大變形后不產(chǎn)生殘余應(yīng)變（偽彈性），并且可以通過溫度變化從大變形中恢復(fù)（形狀記憶效應(yīng)）。偽彈性和形狀記憶效應(yīng)使其特別適用于航空航天、生物醫(yī)學(xué)和結(jié)構(gòu)工程等領(lǐng)域。本仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔器的過程。
目標(biāo)
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應(yīng)的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
概述
材料的性能在很大程度上受其微觀結(jié)構(gòu)影響。本文檔使用 Ansys 材料設(shè)計器展示四種不同類型的微觀結(jié)構(gòu)及其對應(yīng)的宏觀尺度材料性能：隨機單向纖維結(jié)構(gòu)、體心立方顆粒結(jié)構(gòu)、金剛石晶格結(jié)構(gòu)和編織結(jié)構(gòu)。
目標(biāo)
理解微觀結(jié)構(gòu)與宏觀尺度材料性能之間的關(guān)系
步驟
案例1：隨機單向纖維（木材）
1. 打開 Ansys Workbench，創(chuàng)建一個“材料設(shè)計器”組件。檢查單位。
2.
從智能手機的熱交互、緊湊外殼內(nèi)的高功率電路板散熱，到極端天氣下的工業(yè)設(shè)備耐候性等復(fù)雜現(xiàn)實場景，通過熱仿真技術(shù)，工程師能夠精準(zhǔn)預(yù)測設(shè)計在不同溫度場景下的行為，深刻理解熱能如何影響產(chǎn)品的效率、可靠性與安全性，從而在研發(fā)早期快速調(diào)整設(shè)計方案，實現(xiàn)產(chǎn)品的最佳性能表現(xiàn)。
Ansys應(yīng)用類系列網(wǎng)絡(luò)研討會——熱仿真系列專題已上線，將重點介紹 Ansys 多款求解器矩陣在電子散熱、電熱耦合及復(fù)雜熱管理問題中的實際應(yīng)用
“Ansys 2025 全球仿真大會”仿真應(yīng)用大賽優(yōu)秀作品展示
本屆仿真應(yīng)用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優(yōu)秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業(yè)最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、半導(dǎo)體、高科技、能源等行業(yè)的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創(chuàng)新實踐，充分展現(xiàn)了仿真技術(shù)的無限潛能。我們將陸續(xù)為大家分享獲獎佳作，帶您一同領(lǐng)略仿真賦能創(chuàng)新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感、啟迪思路。
概述：
本案例展示了阻尼器的諧響應(yīng)分析仿真。通過對比有無粘彈性材料的兩種仿真工況，突出了粘彈性材料在阻尼減振中的作用。通過選擇合適的材料參數(shù)，粘彈性阻尼器能夠在高頻載荷范圍內(nèi)有效抑制變形幅值。
目標(biāo)：
1、理解諧響應(yīng)分析的工作流程
2、熟悉在 Ansys Mechanical 中通過命令片段定義粘彈性材料模型
步驟：
1、打開 Ansys Workbench
樹脂轉(zhuǎn)注成型（Resin Transfer Molding，RTM）是一種先進的復(fù)合材料成型制程，通常透過將纖維布含浸樹脂來生產(chǎn)高性能復(fù)合材料零件。RTM能夠生產(chǎn)具備高質(zhì)量、復(fù)雜幾何形狀，以及尺寸精度、機械性能良好且一致的零部件。
Moldex3D RTM可以讓使用者在Studio上依照現(xiàn)場纖維布之鋪排來進行立體網(wǎng)格設(shè)計，也能從外部前處理軟件如Rhino、Hypermesh等輸入。Studio
概述
O型圈在密封應(yīng)用中得到了廣泛使用。本模型采用軸對稱方法對O型圈的密封過程進行模擬。
目標(biāo)
探究超彈性材料的特性
加深對大型非線性變形的理解
了解軸對稱建模的工作原理
步驟
1、在Ansys Workbench中創(chuàng)建一個靜力結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)。
2、定義超彈性材料。
3、導(dǎo)入O型圈幾何模型。該仿真基于二維方案進行，然后通過旋轉(zhuǎn)得到三維結(jié)果。O型圈與設(shè)備的橫截面如圖
今日16:00，Ansys官方『Ansys Zemax公差分析功能解析』研討會將介紹Ansys Zemax 公差分析新工具 NEST，并完整解析 Zemax 公差分析的核心流程。感興趣的下滑預(yù)約學(xué)習(xí)??
時間：5月14日（星期四），16:00-17:00
內(nèi)容簡介：
1. Zemax公差分析新工具NEST介紹
2. Zemax公差分析流程介紹
講師：
袁逸凡
研討會簡介：
車燈在路面顛簸、發(fā)動機激勵下易出現(xiàn)支架斷裂、焊點疲勞等問題，是汽車可靠性開發(fā)的重點。本次 ANSYS 車燈振動疲勞分析研討會，圍繞輸入數(shù)據(jù)規(guī)范、核心分析方法、仿真結(jié)果解讀及工程優(yōu)化建議四大模塊展開教學(xué)，幫助工程師快速掌握從數(shù)據(jù)準(zhǔn)備到方案迭代的全流程仿真技能，高效解決車燈振動疲勞失效難題。
適合人群:
汽車車燈、電子電器行業(yè)的結(jié)構(gòu)仿真工程師、可靠性工程師
各位學(xué)友們大家好，今天給大家分享一個非常簡單容易操作的案例。就是利用Rsoft軟件中的beamprop模塊進行光纖光柵模擬。
步驟一：進行環(huán)境全局變量的設(shè)置，具體如下：
圖1 全局變量設(shè)置
在該模擬中我們設(shè)定入射光的中心波長為1.55微米，背景折射率為空氣。配置相應(yīng)的全局變量如上圖所示。
步驟二：進行參數(shù)設(shè)置。由于光柵設(shè)置中我們需要明確周期長度以及折射率調(diào)制系數(shù)等相關(guān)參數(shù)
