ansys 應力路徑的案例
ANSYS Workbench 應力顯示-路徑定義
ANSYS Workbench 做完應力分析后，需要按照自己定義的路徑進行應力查看時，就需要正確額定義一個路徑。
1. 首先，要進行應力線性化，必須定義適當的路徑，在model標簽上右鍵插入Construction Geometry，如下圖：
2. 選擇后，Outline中出現Construction Geometry選項，在選項上右鍵插入path，如下圖：
3. 插入路徑后，顯示如下圖所示路徑的Detail選項卡，黃色區域是對路徑的定義區域【默認的，face模式，則取點為面中心， edge模式，取點為其中點，vertex模式，取點為模型上存在的點，坐標模式，取點為鼠標點擊的模型表面任一點，選中的點都可以Detail項中的x，y，z坐標值進行調整】
4. 定義好的路徑如下圖所示
5. 定義好路徑后，在標簽【Solution】上右鍵插入應力線性化選項，或者點中【Solution】后，在快捷欄選擇一種應力線性化，效果是一樣的，如下圖所示
6. 插入應力線性化選項后，出現如下圖所示的Detail選項卡，黃色為預選的路徑
定義好的路徑會在這里顯示，選擇一個作為當前線性化路徑
7. 線性化的結果示例。
展開 應力曲線沿路徑提取 ￥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
根據鉆柱簡化模型基本參數建立模型
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，可以給我留言，備注信息。
基于有機力致響應AIE材料的金屬應力/應變分布和疲勞裂紋擴展路徑的動態可視化檢測
然后將含TPE-4N涂層的金屬試樣放置于拉伸儀中，在紫外光源的激發下，使用CCD照相系統獲取并記錄在不同的應力/應變響應階段的熒光照片。
對于實際機械部件，以單邊缺口試樣和圓孔試樣為例，進行應力/應變分布分析。試樣受力變形后，利用CCD照相系統記錄試樣表面的熒光分布及其像素灰度值分布，熒光試驗結果與ANSYS有限元模擬結果基本一致，證明了TPE-4N涂層能夠有效地反應出復雜金屬試樣的受力狀況。圓孔試樣的在圓孔邊緣處出現加工過程中意外存在的微小缺口，ANSYS有限元模擬不能預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力集中可視化，體現出這種熒光方法的對實際機械部件中應力/應變分布測量的準確性，能看到理論模擬預測不到的細節。
除了應力/應變分布分析，TPE-4N涂層還能實時監測機械部件上的疲勞裂紋，并且預測疲勞裂紋的擴展路徑。當試樣未加載時，無熒光響應。當載荷循環加載過程中，在缺口的邊緣處出現熒光信號，表明該處出現應力集中，并且誘發疲勞裂紋生成。隨著加載繼續，疲勞裂紋擴展，并且在裂紋的尖端和兩側出現熒光信號。裂紋尖端的前部出現熒光，這表明該區域應力集中明顯，裂紋偏向此區域擴展。
這一系列TPE-4N涂層的實驗在鋁合金（Al 1100，Al 2024），不銹鋼（SUS316L）和低合金鋼（X80）等材料上進行了重復性測試，證明了這個先進材料的廣泛適用性。
本研究結果發表于《Advanced Materials》雜志。
全文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201803924
參考文獻：
Weijun Zhao et.al.
展開 預測應力和變形、優化工藝參數，這款考慮掃描路徑的增材工藝仿真軟件都能幫你實現
圖7.增材制造工藝仿真的溫度曲線
l 應力分析
在熱分析的基礎上，通過熱應力耦合分析來進行變形以及應力的仿真分析，下圖為打印結束后的變形及應力分布云圖，由此可見：環向掃描的應力低于單向掃描；單向旋轉掃描略低于無旋轉掃描，這與根據經驗得出的結論相符。
圖7.打印結束后的應力分布
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、應力皆有影響，而對于圓環件，相對于單向掃描，環向掃描無疑是一種打印時間短、應力及變形皆小的掃描策略。
總結
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合開發了可考慮掃描路徑的工藝仿真軟件AMProSim-DED，本文以此為基礎對工藝掃描路徑對增材制造仿真精度的重要性進行了研究對比，結果表明，考慮工藝掃描路徑后可以得到更為符合實際的計算結果，能夠真實反映不同掃描策略帶來的變形和應力差異，從而真正做到基于工藝仿真技術實現工藝策略的優化設計。
展開 
ANSYS路徑映射技術的靈活運用
為滿足這一需要，ANSYS/POST1中提供了路徑映射技術。它能夠虛擬映射任何結果數據到模型的任何路徑上，用戶可以沿路徑作進一步處理或數學運算，也可以采用圖形、列表或文件等方式輸出結果。靈活運用該技術，后處理過程更為方便。
求教,各位可有梁單元(BEAM188)路徑映射技術應用的實例,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介紹了ANSYS中如何提取實體單元截面內力，其實該操作是ANSYS后處理中比較高端的一個后處理—面操作。其實除了這個之外，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果是節點解，例如節點上的位移、內力、應力等內容，而單元內部某點的結果則是通過假定的形函數插值獲得。然而，我們在有限元建模的時候，最讓我們關心的是結構的構造特點以及邊界條件，屬于前處理模塊，往往不會顧及結構的提取。由此帶來的問題便是，如果我們需要提取模型中某些點、線或者面上的結果，但這些點、線和面不在節點位置，也與單元的形心、積分點不重合，這該怎么辦呢？
這時候，便要用到我們的路徑映射技術了。
所謂路徑映射，其實是基于插值運算的一種后處理技術，它能夠虛擬映射任何結果數據到模型的任何路徑上。在使用時，我們可以設定路徑，將關心的結果映射到該路徑上，然后對該路徑進行一些數學運算，從而得到更有意義的結果。其特點如下：
1）可以同時設定多個路徑，一條路徑上的結果其實就是一列數據，多個路徑形成一個矩陣，可進行多個矩陣運算。
2）結果映射之后，還能以圖形、列表、文件等方式觀察或者保存結果。
2
路徑操作步驟
1）定義路徑
定義路徑包括兩個方面，一個是定義結果坐標系(具體概念可以參考我的初級教程ANSYS坐標講解那一章節)，另外一個便是定義具體路徑。
展開 ANSYS中的LDRAG命令——沿路徑放樣關鍵點生成線
如果NK1=ALL，則放樣所有選擇的關鍵點（除定義放樣路徑的關鍵點）。當然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鍵點，相當于在每一個關鍵點處都放樣一條路徑線。如果放樣路徑由多條線構成時，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NL1一條線構成時，放樣的拖拽方向為：NL1兩端的關鍵點中距離NK1最近的關鍵點為拖拽方向的起始點。放樣關鍵點與路徑起點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，生成的關鍵點號和線號是自動分配的，為允許使用的最小編號。為了得到最好的結果，放樣的關鍵點最好在路徑起點處以路徑為法線的面內，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后處理中的應力與屈服準則！
ansys后處理該看的那些應力
01
應力
材料發生形變時，內部產生了大小相等但方向相反的反作用力，抵抗外力把分布內力在一點的集度稱為應力 (Stress)，應力與微面積的乘積即微內力或物體由于外因（受力、濕度變化等）而變形時，在物體內各部分之間產生相互作用的內力，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到變形前的位置。我們分析后查看應力，目的就是在于確定該結構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，應該就是用萬能壓力機進行的單軸破壞試驗吧。也就是說，我們在ANSYS計算中得到的應力，總是要和單軸破壞試驗得到的結果進行比對的。所以，當有限元模型本身是一維或二維結構時，通過查看某一個方向，如plnsol,s,x 等，是有意義的。但三維實體結構中，應力分布要復雜得多，不能僅用單一方向上的應力來代表結構此處的確切應力值——就出現了強度理論學說。
材料力學中的四種強度理論
01
最大拉應力強度理論
該理論認為，材料破壞的主要因素是最大拉應力，無論何種狀態，只要最大拉應力達到材料的單向拉伸斷裂時的最大拉應力，則材料斷裂。其中，某點的最大拉應力數值，就是其第一主應力數值。
展開 應力集中問題與ANSYS驗證
在工程上，應力集中的程度用局部最大應力σmax與該截面上的名義應力σnom的比值來表示，即
Ktσ=σmax/σnom
Ktσ稱為理論應力集中系數。下面，我們將通過一個典型應力集中問題——帶孔平板，使用ANSYS軟件求出最大應力和應力分布圖，并與彈性理論計算的結果進行比較：
根據彈性力學知識，孔邊環向正應力的大小是無孔時的3倍，隨著遠離孔邊而極速趨近于q。
ANSYS求解：
Step1：在SCDM中創建平面模型。
由于我們使用平面應力模型計算，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置Path，從而繪制應力曲線。由于該模型同時關于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命令共享拓撲，然后點擊菜單欄Workbench→ANSYS transfer→2020R1進入Workbench。
Step2：設置分析類型（2D）。
在Project Schematic中的空白處點擊右鍵，選擇Properties，打開Properties of Project Schematic。單擊項目中的A3（Geometry）欄，在Propertiesof Project Schematic A3: Geometry中將AnalysisType切換為2D。（若Analysis Type為3D，則導入平面幾何后軟件將使用殼單元計算。）
展開 ANSYS正齒輪組 - 應力評估
目的是評估扭矩傳遞過程中的最大應力。根據工程判斷，最大應力發生在接觸點或由于
齒彎曲而導致的齒根處。
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的共同法線必須始終通過中心線上的固定點。接觸點稱為節點。
目的是評估扭矩傳遞過程中的最大應力。根據工程判斷，最大應力發生在接觸點或由于齒彎曲而導致的齒根處。
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力問題。
第 2 步：工程數據（材料模型）
本教程選定的材料是“結構鋼”，它是 ANSYS Workbench 中的默認材料。
展開 
ANSYS后處理中的應力與屈服準則
ansys后處理該看的那些應力
01
應力
材料發生形變時，內部產生了大小相等但方向相反的反作用力，抵抗外力把分布內力在一點的集度稱為應力 (Stress)，應力與微面積的乘積即微內力或物體由于外因（受力、濕度變化等）而變形時，在物體內各部分之間產生相互作用的內力，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到變形前的位置。我們分析后查看應力，目的就是在于確定該結構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，應該就是用萬能壓力機進行的單軸破壞試驗吧。也就是說，我們在ANSYS計算中得到的應力，總是要和單軸破壞試驗得到的結果進行比對的。所以，當有限元模型本身是一維或二維結構時，通過查看某一個方向，如plnsol,s,x 等，是有意義的。但三維實體結構中，應力分布要復雜得多，不能僅用單一方向上的應力來代表結構此處的確切應力值——就出現了強度理論學說。
材料力學中的四種強度理論
01
最大拉應力強度理論
該理論認為，材料破壞的主要因素是最大拉應力，無論何種狀態，只要最大拉應力達到材料的單向拉伸斷裂時的最大拉應力，則材料斷裂。
展開 吊艙掛載應力分析SW和ansys分析對比
吊艙掛載應力分析
吊艙掛載方式細節圖。
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，螺釘由中心盤內向外鎖緊。下圖為吊艙架的整體圖示。
SW simulation靜應力分析
吊艙掛載后的吊艙架應力分析模型。材質選擇鋁合金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設定接合面。
②吊艙重量為0.69Kg,轉換為重力為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，而非按條目）
③網格化后，運行應力分析得下圖結果。紅色處為最大形變量結果，形變量為1.740e-02mm。
綜上所述支架強度足夠。
ANSYS靜應力分析結果，材質選擇了鋁合金密度2770kg/m^3。Poisson's ratio：0.33 bulk modulus:6.9608e+10Pa
計算總變形量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后處理中的應力與屈服準則
ansys后處理該看的那些應力
01
應力
材料發生形變時，內部產生了大小相等但方向相反的反作用力，抵抗外力把分布內力在一點的集度稱為應力 (Stress)，應力與微面積的乘積即微內力或物體由于外因（受力、濕度變化等）而變形時，在物體內各部分之間產生相互作用的內力，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到變形前的位置。我們分析后查看應力，目的就是在于確定該結構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，應該就是用萬能壓力機進行的單軸破壞試驗吧。也就是說，我們在ANSYS計算中得到的應力，總是要和單軸破壞試驗得到的結果進行比對的。所以，當有限元模型本身是一維或二維結構時，通過查看某一個方向，如plnsol,s,x 等，是有意義的。但三維實體結構中，應力分布要復雜得多，不能僅用單一方向上的應力來代表結構此處的確切應力值——就出現了強度理論學說。
材料力學中的四種強度理論
01
最大拉應力強度理論
該理論認為，材料破壞的主要因素是最大拉應力，無論何種狀態，只要最大拉應力達到材料的單向拉伸斷裂時的最大拉應力，則材料斷裂。
展開 ANSYS workbench泵殼熱應力分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習泵殼的三維模型處理
2、學習線性熱結構耦合分析步的建立
3、學習泵殼熱結構耦合分析的載荷施加
4、學習泵殼熱結構耦合載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 泵殼熱結構耦合分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
