ansys路徑應(yīng)力的案例
ANSYS Workbench 應(yīng)力顯示-路徑定義
ANSYS Workbench 做完應(yīng)力分析后，需要按照自己定義的路徑進(jìn)行應(yīng)力查看時，就需要正確額定義一個路徑。
1. 首先，要進(jìn)行應(yīng)力線性化，必須定義適當(dāng)?shù)?em>路徑，在model標(biāo)簽上右鍵插入Construction Geometry，如下圖：
2. 選擇后，Outline中出現(xiàn)Construction Geometry選項(xiàng)，在選項(xiàng)上右鍵插入path，如下圖：
3. 插入路徑后，顯示如下圖所示路徑的Detail選項(xiàng)卡，黃色區(qū)域是對路徑的定義區(qū)域【默認(rèn)的，face模式，則取點(diǎn)為面中心， edge模式，取點(diǎn)為其中點(diǎn)，vertex模式，取點(diǎn)為模型上存在的點(diǎn)，坐標(biāo)模式，取點(diǎn)為鼠標(biāo)點(diǎn)擊的模型表面任一點(diǎn)，選中的點(diǎn)都可以Detail項(xiàng)中的x，y，z坐標(biāo)值進(jìn)行調(diào)整】
4. 定義好的路徑如下圖所示
5. 定義好路徑后，在標(biāo)簽【Solution】上右鍵插入應(yīng)力線性化選項(xiàng)，或者點(diǎn)中【Solution】后，在快捷欄選擇一種應(yīng)力線性化，效果是一樣的，如下圖所示
6. 插入應(yīng)力線性化選項(xiàng)后，出現(xiàn)如下圖所示的Detail選項(xiàng)卡，黃色為預(yù)選的路徑
定義好的路徑會在這里顯示，選擇一個作為當(dāng)前線性化路徑
7. 線性化的結(jié)果示例。
展開 應(yīng)力曲線沿路徑提取 ￥8
通過鉆柱長度和角度繪制鉆柱簡化
序號
角度（°）
長度（m）
1
98.22
9.49
2
98.54
9.47
3
99.58
9.47
4
100.3
9.40
5
100.33
3.00
根據(jù)鉆柱簡化模型基本參數(shù)建立模型
對鉆柱添加邊界條件和載荷約束如圖2所示
載荷及邊界條件
鉆桿頭部
中間鉆桿
鉆桿尾部
約束
X軸自由度
Y軸自由度
Z軸自由度
Y軸自由度
X軸自由度
Y軸自由度
Z軸自由度
繞X軸轉(zhuǎn)動自由度
載荷
鉆壓5t
扭矩1000Nm
重力9.8m/s2（整個模型）
無
如果有需要文檔的同學(xué)，可以給我留言，備注信息。
基于有機(jī)力致響應(yīng)AIE材料的金屬應(yīng)力/應(yīng)變分布和疲勞裂紋擴(kuò)展路徑的動態(tài)可視化檢測
然后將含TPE-4N涂層的金屬試樣放置于拉伸儀中，在紫外光源的激發(fā)下，使用CCD照相系統(tǒng)獲取并記錄在不同的應(yīng)力/應(yīng)變響應(yīng)階段的熒光照片。
對于實(shí)際機(jī)械部件，以單邊缺口試樣和圓孔試樣為例，進(jìn)行應(yīng)力/應(yīng)變分布分析。試樣受力變形后，利用CCD照相系統(tǒng)記錄試樣表面的熒光分布及其像素灰度值分布，熒光試驗(yàn)結(jié)果與ANSYS有限元模擬結(jié)果基本一致，證明了TPE-4N涂層能夠有效地反應(yīng)出復(fù)雜金屬試樣的受力狀況。圓孔試樣的在圓孔邊緣處出現(xiàn)加工過程中意外存在的微小缺口，ANSYS有限元模擬不能預(yù)測這種加工造成的缺陷，但本方法能清晰地將缺陷附近的應(yīng)力集中可視化，體現(xiàn)出這種熒光方法的對實(shí)際機(jī)械部件中應(yīng)力/應(yīng)變分布測量的準(zhǔn)確性，能看到理論模擬預(yù)測不到的細(xì)節(jié)。
除了應(yīng)力/應(yīng)變分布分析，TPE-4N涂層還能實(shí)時監(jiān)測機(jī)械部件上的疲勞裂紋，并且預(yù)測疲勞裂紋的擴(kuò)展路徑。當(dāng)試樣未加載時，無熒光響應(yīng)。當(dāng)載荷循環(huán)加載過程中，在缺口的邊緣處出現(xiàn)熒光信號，表明該處出現(xiàn)應(yīng)力集中，并且誘發(fā)疲勞裂紋生成。隨著加載繼續(xù)，疲勞裂紋擴(kuò)展，并且在裂紋的尖端和兩側(cè)出現(xiàn)熒光信號。裂紋尖端的前部出現(xiàn)熒光，這表明該區(qū)域應(yīng)力集中明顯，裂紋偏向此區(qū)域擴(kuò)展。
這一系列TPE-4N涂層的實(shí)驗(yàn)在鋁合金（Al 1100，Al 2024），不銹鋼（SUS316L）和低合金鋼（X80）等材料上進(jìn)行了重復(fù)性測試，證明了這個先進(jìn)材料的廣泛適用性。
本研究結(jié)果發(fā)表于《Advanced Materials》雜志。
全文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201803924
參考文獻(xiàn)：
Weijun Zhao et.al.
展開 預(yù)測應(yīng)力和變形、優(yōu)化工藝參數(shù)，這款考慮掃描路徑的增材工藝仿真軟件都能幫你實(shí)現(xiàn)
圖7.增材制造工藝仿真的溫度曲線
l 應(yīng)力分析
在熱分析的基礎(chǔ)上，通過熱應(yīng)力耦合分析來進(jìn)行變形以及應(yīng)力的仿真分析，下圖為打印結(jié)束后的變形及應(yīng)力分布云圖，由此可見：環(huán)向掃描的應(yīng)力低于單向掃描；單向旋轉(zhuǎn)掃描略低于無旋轉(zhuǎn)掃描，這與根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得出的結(jié)論相符。
圖7.打印結(jié)束后的應(yīng)力分布
綜上，從仿真的角度，不同掃描策略對增材制造零件的溫度、變形、應(yīng)力皆有影響，而對于圓環(huán)件，相對于單向掃描，環(huán)向掃描無疑是一種打印時間短、應(yīng)力及變形皆小的掃描策略。
總結(jié)
針對增材制造工藝仿真中工藝掃描模擬的要求，安世亞太和中科煜宸聯(lián)合開發(fā)了可考慮掃描路徑的工藝仿真軟件AMProSim-DED，本文以此為基礎(chǔ)對工藝掃描路徑對增材制造仿真精度的重要性進(jìn)行了研究對比，結(jié)果表明，考慮工藝掃描路徑后可以得到更為符合實(shí)際的計(jì)算結(jié)果，能夠真實(shí)反映不同掃描策略帶來的變形和應(yīng)力差異，從而真正做到基于工藝仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)工藝策略的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
展開 
ANSYS路徑映射技術(shù)的靈活運(yùn)用
為滿足這一需要，ANSYS/POST1中提供了路徑映射技術(shù)。它能夠虛擬映射任何結(jié)果數(shù)據(jù)到模型的任何路徑上，用戶可以沿路徑作進(jìn)一步處理或數(shù)學(xué)運(yùn)算，也可以采用圖形、列表或文件等方式輸出結(jié)果。靈活運(yùn)用該技術(shù)，后處理過程更為方便。
求教,各位可有梁單元(BEAM188)路徑映射技術(shù)應(yīng)用的實(shí)例,最好是命令流?
謝謝!!!!
ANSYS高級后處理之路徑映射詳解
ANSYS高級后處理之路徑映射詳解
本人前面文章中曾經(jīng)介紹了ANSYS中如何提取實(shí)體單元截面內(nèi)力，其實(shí)該操作是ANSYS后處理中比較高端的一個后處理—面操作。其實(shí)除了這個之外，ANSYS后處理還有一種高端的后處理技巧—路徑映射，今日水哥就給大家系統(tǒng)性的介紹ANSYS的路徑操作。
1
何為路徑映射
我們知道，有限元法最后求得的結(jié)果是節(jié)點(diǎn)解，例如節(jié)點(diǎn)上的位移、內(nèi)力、應(yīng)力等內(nèi)容，而單元內(nèi)部某點(diǎn)的結(jié)果則是通過假定的形函數(shù)插值獲得。然而，我們在有限元建模的時候，最讓我們關(guān)心的是結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特點(diǎn)以及邊界條件，屬于前處理模塊，往往不會顧及結(jié)構(gòu)的提取。由此帶來的問題便是，如果我們需要提取模型中某些點(diǎn)、線或者面上的結(jié)果，但這些點(diǎn)、線和面不在節(jié)點(diǎn)位置，也與單元的形心、積分點(diǎn)不重合，這該怎么辦呢？
這時候，便要用到我們的路徑映射技術(shù)了。
所謂路徑映射，其實(shí)是基于插值運(yùn)算的一種后處理技術(shù)，它能夠虛擬映射任何結(jié)果數(shù)據(jù)到模型的任何路徑上。在使用時，我們可以設(shè)定路徑，將關(guān)心的結(jié)果映射到該路徑上，然后對該路徑進(jìn)行一些數(shù)學(xué)運(yùn)算，從而得到更有意義的結(jié)果。其特點(diǎn)如下：
1）可以同時設(shè)定多個路徑，一條路徑上的結(jié)果其實(shí)就是一列數(shù)據(jù)，多個路徑形成一個矩陣，可進(jìn)行多個矩陣運(yùn)算。
2）結(jié)果映射之后，還能以圖形、列表、文件等方式觀察或者保存結(jié)果。
2
路徑操作步驟
1）定義路徑
定義路徑包括兩個方面，一個是定義結(jié)果坐標(biāo)系(具體概念可以參考我的初級教程ANSYS坐標(biāo)講解那一章節(jié))，另外一個便是定義具體路徑。
展開 ANSYS中的LDRAG命令——沿路徑放樣關(guān)鍵點(diǎn)生成線
如果NK1=ALL，則放樣所有選擇的關(guān)鍵點(diǎn)（除定義放樣路徑的關(guān)鍵點(diǎn)）。當(dāng)然NK1也可以是組件名。
NL1, NL2, NL3, NL4, NL5, NL6：線號，定義放樣路徑，這些線必須是相互連接的線。
注：該命令為沿著路徑放樣一組關(guān)鍵點(diǎn)，相當(dāng)于在每一個關(guān)鍵點(diǎn)處都放樣一條路徑線。如果放樣路徑由多條線構(gòu)成時，則線號的輸入順序（NL1、NL2等）決定了放樣的拖拽方向。如果放樣路徑僅有NL1一條線構(gòu)成時，放樣的拖拽方向?yàn)椋篘L1兩端的關(guān)鍵點(diǎn)中距離NK1最近的關(guān)鍵點(diǎn)為拖拽方向的起始點(diǎn)。放樣關(guān)鍵點(diǎn)與路徑起點(diǎn)間的距離在放樣過程中保持不變。放樣相對于路徑斜率的方向也保持不變。另外，生成的關(guān)鍵點(diǎn)號和線號是自動分配的，為允許使用的最小編號。為了得到最好的結(jié)果，放樣的關(guān)鍵點(diǎn)最好在路徑起點(diǎn)處以路徑為法線的面內(nèi)，否則會警告甚至無法生成放樣。
2.操作路徑
Main Menu> Preprocessor> Modeling> Operate> Extrude> Keypoints> Along Lines
3.實(shí)例
輸入命令：
/PREP7
K,1,0,0,0
K,2,1,1,0
K,3,4,0,0
K,4,6,0,0
K,5,5,-3,0
K,6,-1,1,0
K,7,0,1,0
LSTR,1,2
LSTR,2,3
LARC,3,4,5,2
LSTR,4,5
LDRAG,6,7,,,,,1,2,3,4
則生成的圖線如圖1所示
圖1生成的圖線
4.參考資料
ANSYS HELP 15.0
展開 ANSYS中的ADRAG命令——沿路徑掃描一組線生成面
如果NL1=ALL，則沿路徑掃描所有的線（除定義掃描路徑的線外）。此外，NL1也可以是組件名。
NLP1, NLP2, NLP3, NLP4, NLP5, NLP6：定義掃描路徑的線號，這些線必須是不間斷的。
2.操作路徑
Main Menu >Preprocessor >Modeling >Operate >Extrude >Lines >Along Lines
3.實(shí)例
輸入命令：
/PREP7
K,1,1,0,0
K,2,0,0,0
K,3,0,1,0
K,4,1,1,0
LSTR,1,2
LSTR,2,3
LSTR,3,4
K,5,0,0,1
K,6,0,0,3
LSTR,5,6
ADRAG,1,2,3,,,,4
則生成的圖形如圖1所示
圖1 生成的圖形
展開 ANSYS后處理中的應(yīng)力與屈服準(zhǔn)則！
ansys后處理該看的那些應(yīng)力
01
應(yīng)力
材料發(fā)生形變時，內(nèi)部產(chǎn)生了大小相等但方向相反的反作用力，抵抗外力把分布內(nèi)力在一點(diǎn)的集度稱為應(yīng)力 (Stress)，應(yīng)力與微面積的乘積即微內(nèi)力或物體由于外因（受力、濕度變化等）而變形時，在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，以抵抗這種外因的作用，并力圖使物體從變形后的位置回復(fù)到變形前的位置。我們分析后查看應(yīng)力，目的就是在于確定該結(jié)構(gòu)的承載能力是否足夠。那么承載能力是如何定義的呢？比如混凝土、鋼材，應(yīng)該就是用萬能壓力機(jī)進(jìn)行的單軸破壞試驗(yàn)吧。也就是說，我們在ANSYS計(jì)算中得到的應(yīng)力，總是要和單軸破壞試驗(yàn)得到的結(jié)果進(jìn)行比對的。所以，當(dāng)有限元模型本身是一維或二維結(jié)構(gòu)時，通過查看某一個方向，如plnsol,s,x 等，是有意義的。但三維實(shí)體結(jié)構(gòu)中，應(yīng)力分布要復(fù)雜得多，不能僅用單一方向上的應(yīng)力來代表結(jié)構(gòu)此處的確切應(yīng)力值——就出現(xiàn)了強(qiáng)度理論學(xué)說。
材料力學(xué)中的四種強(qiáng)度理論
01
最大拉應(yīng)力強(qiáng)度理論
該理論認(rèn)為，材料破壞的主要因素是最大拉應(yīng)力，無論何種狀態(tài)，只要最大拉應(yīng)力達(dá)到材料的單向拉伸斷裂時的最大拉應(yīng)力，則材料斷裂。其中，某點(diǎn)的最大拉應(yīng)力數(shù)值，就是其第一主應(yīng)力數(shù)值。
展開 應(yīng)力集中問題與ANSYS驗(yàn)證
在工程上，應(yīng)力集中的程度用局部最大應(yīng)力σmax與該截面上的名義應(yīng)力σnom的比值來表示，即
Ktσ=σmax/σnom
Ktσ稱為理論應(yīng)力集中系數(shù)。下面，我們將通過一個典型應(yīng)力集中問題——帶孔平板，使用ANSYS軟件求出最大應(yīng)力和應(yīng)力分布圖，并與彈性理論計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行比較：
根據(jù)彈性力學(xué)知識，孔邊環(huán)向正應(yīng)力的大小是無孔時的3倍，隨著遠(yuǎn)離孔邊而極速趨近于q。
ANSYS求解：
Step1：在SCDM中創(chuàng)建平面模型。
由于我們使用平面應(yīng)力模型計(jì)算，所以建模時必須要將橫截面建立在xy平面上。建立一個邊長為20mm×10mm的平面模型，中間孔的直徑為2mm。我們將模型分為四部分，方便在每部分的邊界上設(shè)置Path，從而繪制應(yīng)力曲線。由于該模型同時關(guān)于X軸和Y軸對稱，我們也可以使用四分之一模型建模。此處筆者使用完整模型。建立完成以后，使用share命令共享拓?fù)洌缓簏c(diǎn)擊菜單欄Workbench→ANSYS transfer→2020R1進(jìn)入Workbench。
Step2：設(shè)置分析類型（2D）。
在Project Schematic中的空白處點(diǎn)擊右鍵，選擇Properties，打開Properties of Project Schematic。單擊項(xiàng)目中的A3（Geometry）欄，在Propertiesof Project Schematic A3: Geometry中將AnalysisType切換為2D。（若Analysis Type為3D，則導(dǎo)入平面幾何后軟件將使用殼單元計(jì)算。）
展開 ANSYS后處理中的應(yīng)力與屈服準(zhǔn)則
ansys后處理該看的那些應(yīng)力
01
應(yīng)力
材料發(fā)生形變時，內(nèi)部產(chǎn)生了大小相等但方向相反的反作用力，抵抗外力把分布內(nèi)力在一點(diǎn)的集度稱為應(yīng)力 (Stress)，應(yīng)力與微面積的乘積即微內(nèi)力或物體由于外因（受力、濕度變化等）而變形時，在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，以抵抗這種外因的作用，并力圖使物體從變形后的位置回復(fù)到變形前的位置。我們分析后查看應(yīng)力，目的就是在于確定該結(jié)構(gòu)的承載能力是否足夠。那么承載能力是如何定義的呢？比如混凝土、鋼材，應(yīng)該就是用萬能壓力機(jī)進(jìn)行的單軸破壞試驗(yàn)吧。也就是說，我們在ANSYS計(jì)算中得到的應(yīng)力，總是要和單軸破壞試驗(yàn)得到的結(jié)果進(jìn)行比對的。所以，當(dāng)有限元模型本身是一維或二維結(jié)構(gòu)時，通過查看某一個方向，如plnsol,s,x 等，是有意義的。但三維實(shí)體結(jié)構(gòu)中，應(yīng)力分布要復(fù)雜得多，不能僅用單一方向上的應(yīng)力來代表結(jié)構(gòu)此處的確切應(yīng)力值——就出現(xiàn)了強(qiáng)度理論學(xué)說。
材料力學(xué)中的四種強(qiáng)度理論
01
最大拉應(yīng)力強(qiáng)度理論
該理論認(rèn)為，材料破壞的主要因素是最大拉應(yīng)力，無論何種狀態(tài)，只要最大拉應(yīng)力達(dá)到材料的單向拉伸斷裂時的最大拉應(yīng)力，則材料斷裂。
展開 
ANSYS正齒輪組 - 應(yīng)力評估
目的是評估扭矩傳遞過程中的最大應(yīng)力。根據(jù)工程判斷，最大應(yīng)力發(fā)生在接觸點(diǎn)或由于
齒彎曲而導(dǎo)致的齒根處。
由于深度方向上沒有變形的限制，即齒輪可以在深度方向上自由膨脹（或收縮），因此它被建模為平面應(yīng)力問題。
步驟 1：概述
正齒輪的齒與安裝齒輪的軸的軸線平行，在平行軸之間傳輸動力。為了保持恒定的角速度比，兩個嚙合的齒輪必須滿足齒輪傳動的基本定律：齒的形狀必須使得兩個齒接觸點(diǎn)的共同法線必須始終通過中心線上的固定點(diǎn)。接觸點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。
目的是評估扭矩傳遞過程中的最大應(yīng)力。根據(jù)工程判斷，最大應(yīng)力發(fā)生在接觸點(diǎn)或由于齒彎曲而導(dǎo)致的齒根處。
由于深度方向上沒有變形的限制，即齒輪可以在深度方向上自由膨脹（或收縮），因此它被建模為平面應(yīng)力問題。
第 2 步：工程數(shù)據(jù)（材料模型）
本教程選定的材料是“結(jié)構(gòu)鋼”，它是 ANSYS Workbench 中的默認(rèn)材料。
展開 ANSYS后處理中的應(yīng)力與屈服準(zhǔn)則
ansys后處理該看的那些應(yīng)力
01
應(yīng)力
材料發(fā)生形變時，內(nèi)部產(chǎn)生了大小相等但方向相反的反作用力，抵抗外力把分布內(nèi)力在一點(diǎn)的集度稱為應(yīng)力 (Stress)，應(yīng)力與微面積的乘積即微內(nèi)力或物體由于外因（受力、濕度變化等）而變形時，在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，以抵抗這種外因的作用，并力圖使物體從變形后的位置回復(fù)到變形前的位置。我們分析后查看應(yīng)力，目的就是在于確定該結(jié)構(gòu)的承載能力是否足夠。那么承載能力是如何定義的呢？比如混凝土、鋼材，應(yīng)該就是用萬能壓力機(jī)進(jìn)行的單軸破壞試驗(yàn)吧。也就是說，我們在ANSYS計(jì)算中得到的應(yīng)力，總是要和單軸破壞試驗(yàn)得到的結(jié)果進(jìn)行比對的。所以，當(dāng)有限元模型本身是一維或二維結(jié)構(gòu)時，通過查看某一個方向，如plnsol,s,x 等，是有意義的。但三維實(shí)體結(jié)構(gòu)中，應(yīng)力分布要復(fù)雜得多，不能僅用單一方向上的應(yīng)力來代表結(jié)構(gòu)此處的確切應(yīng)力值——就出現(xiàn)了強(qiáng)度理論學(xué)說。
材料力學(xué)中的四種強(qiáng)度理論
01
最大拉應(yīng)力強(qiáng)度理論
該理論認(rèn)為，材料破壞的主要因素是最大拉應(yīng)力，無論何種狀態(tài)，只要最大拉應(yīng)力達(dá)到材料的單向拉伸斷裂時的最大拉應(yīng)力，則材料斷裂。
展開 吊艙掛載應(yīng)力分析SW和ansys分析對比
吊艙掛載應(yīng)力分析
吊艙掛載方式細(xì)節(jié)圖。
吊艙由吊艙架1和吊艙架2支撐掛載。吊艙架1和吊艙架2分別由8顆和4顆M3螺釘固定，螺釘由中心盤內(nèi)向外鎖緊。下圖為吊艙架的整體圖示。
SW simulation靜應(yīng)力分析
吊艙掛載后的吊艙架應(yīng)力分析模型。材質(zhì)選擇鋁合金6063-T6，密度為2700kg/m^3。
彈性模量：6.9e+10N/m^2。泊松比0.33 屈服強(qiáng)度2.15e+8N/m^2
①如下圖12個孔位為吊艙架的固定孔位，吊艙架1和吊艙架2設(shè)定接合面。
②吊艙重量為0.69Kg,轉(zhuǎn)換為重力為0.69kg*G(取9.8N/kg)=6.76N。如圖中4個孔位處懸掛吊艙。(選擇總數(shù)，而非按條目）
③網(wǎng)格化后，運(yùn)行應(yīng)力分析得下圖結(jié)果。紅色處為最大形變量結(jié)果，形變量為1.740e-02mm。
綜上所述支架強(qiáng)度足夠。
ANSYS靜應(yīng)力分析結(jié)果，材質(zhì)選擇了鋁合金密度2770kg/m^3。Poisson's ratio：0.33 bulk modulus:6.9608e+10Pa
計(jì)算總變形量1.9195e-2mm。
變形量云圖一致，均是頂部型變量最大。
材料：
向下的力：
限制位移固定工件。
展開 ANSYS workbench泵殼熱應(yīng)力分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)泵殼的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)線性熱結(jié)構(gòu)耦合分析步的建立
3、學(xué)習(xí)泵殼熱結(jié)構(gòu)耦合分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)泵殼熱結(jié)構(gòu)耦合載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 泵殼熱結(jié)構(gòu)耦合分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
