Freebodies Freebodies工具可計(jì)算模型特定部件上的平衡力和力矩，適合用于子結(jié)構(gòu)建模或確定接觸件/連接件的受力情況。

2.【2024年三等獎(jiǎng)】韓晗 | 康明斯，發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)仿真全流程自動(dòng)化：論文使用Python對(duì)Ansys進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，在SpaceClaim中自動(dòng)創(chuàng)建幾何模型，Mechanical中實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)模型接觸創(chuàng)建、載荷加載以及自動(dòng)處理模態(tài)、應(yīng)力、疲勞等結(jié)果，并自動(dòng)寫成結(jié)果報(bào)告。通過(guò)實(shí)現(xiàn)模型前處理和結(jié)果后處理的自動(dòng)化，可以明顯提升分析效率和準(zhǔn)確性。

核心技術(shù)原理 基于拉格朗日方程與牛頓 - 歐拉方程，采用變步長(zhǎng)剛性積分算法 + 稀疏矩陣技術(shù)，高效求解大規(guī)模非線性動(dòng)力學(xué)方程；支持剛?cè)狁詈稀⒎蔷€性接觸、摩擦、疲勞、振動(dòng)等多物理場(chǎng)耦合分析，兼顧計(jì)算精度與效率。 二、核心優(yōu)勢(shì) 1.

打開(kāi) Ansys Workbench，創(chuàng)建一個(gè)"靜力結(jié)構(gòu)"分析。檢查單位設(shè)置。 2. 導(dǎo)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(dāng) 1 牛頓的力作用在小圓柱體上時(shí)，大圓柱體應(yīng)產(chǎn)生 402.6 牛頓的反作用力。 （圖1：液壓千斤頂?shù)膸缀?em>模型） 3. 定義接觸并對(duì)部件進(jìn)行網(wǎng)格劃分。

O型圈軸對(duì)稱橫截面示意圖 4、將材料賦予幾何模型。 5、對(duì)幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，采用多區(qū)域法。 6、定義分析設(shè)置并指定邊界條件。固定底部部件，并將頂部部件向下移動(dòng)2毫米（圖2）。在O型圈與其他兩個(gè)部件之間定義接觸。開(kāi)啟大變形選項(xiàng)，并定義至少50個(gè)子步以確保收斂。 圖2. 邊界條件 7、運(yùn)行仿真并查看結(jié)果。

</p><p><br></p><p>使用模型默認(rèn)生成的主體與壺蓋之間的熱接觸。</p><p><br></p><p>如圖 2 所示，在模型上施加相關(guān)的熱邊界條件。假定茶壺內(nèi)的茶水溫度為 100°C。

3、導(dǎo)入幾何模型。 圖1 GoPro相機(jī)的幾何結(jié)構(gòu) 4、搭建模型，為幾何體賦予材料屬性，定義綁定接觸與關(guān)節(jié)。如圖 2 所示，創(chuàng)建兩個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)；設(shè)置扭轉(zhuǎn)剛度為 2000 N?mm/rad，并將其賦予兩處關(guān)節(jié)。采用 5mm 全局網(wǎng)格尺寸及線性單元完成模型網(wǎng)格劃分。

Ansys LS-DYNA?軟件是大多數(shù)行業(yè)進(jìn)行跌落測(cè)試仿真的標(biāo)準(zhǔn)仿真工具。這是一個(gè)有限元分析（FEA）平臺(tái)，可在時(shí)域中求解，并考慮質(zhì)量、動(dòng)量、復(fù)雜材料和復(fù)雜接觸條件，這正是工程師進(jìn)行跌落測(cè)試仿真時(shí)所需要的。仿真不僅可以幫助工程師了解其產(chǎn)品及其包裝的跌落行為，而且還可以快速開(kāi)展參數(shù)化“假設(shè)”研究，以推動(dòng)這些設(shè)計(jì)。

02 軟件設(shè)置與詳細(xì)步驟 第一步：項(xiàng)目建立與幾何導(dǎo)入 打開(kāi) Ansys Workbench。 在工具箱中找到 Static Structural（靜力學(xué)分析），拖入項(xiàng)目流程視圖。 右鍵點(diǎn)擊 Geometry -> Import Geometry -> 選擇彈簧模型 第二步：材料屬性賦值 雙擊 Model 進(jìn)入 Mechanical 界面。

</p><p><strong>（2）多軟件協(xié)同的有限元仿真建模</strong></p><p>第一步，在UG中構(gòu)建鏡頭三維模型，包含鏡片、主筒、隔圈、鏡框等核心部件，簡(jiǎn)化微小特征以提升仿真效率，鏡片與鏡框配合間隙初步設(shè)為2×10?3 mm。第二步，將模型導(dǎo)入Ansys Workbench，劃分550438個(gè)高質(zhì)量四面體網(wǎng)格（如圖2所示），確保應(yīng)力與變形計(jì)算精度。