ansys變形設(shè)置的案例
ANSYS Workbench——大變形和塑性變形
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ANSYS Workbench——大變形和塑性變形
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橡膠大變形的網(wǎng)格設(shè)置及動畫欣賞!
橡膠材料是一種大變形的材料,因此網(wǎng)格設(shè)置就需要一定的定義,這是我們研究得到的一個結(jié)果.請愛好大變形的弟兄侃侃!
qiu1.rar
Abaqus大變形分析技術(shù)之Map solution設(shè)置過程詳解
關(guān)于橡膠的大變形分析是一個令人十分頭痛的問題，常常會因?yàn)榫W(wǎng)格畸變中止計(jì)算，即使調(diào)整網(wǎng)格，調(diào)整參數(shù)，各種折騰，還是不能解決問題。這時候，你就可以考慮Map Solution方法了。
Map Solution的基本分析步驟如下圖所示，看起來十分簡單，但實(shí)際上初次摸索的話還是要花費(fèi)不少時間的，關(guān)鍵在于變形模型的提取及重畫分，以及關(guān)鍵詞的編輯和提交計(jì)算。對于混跡CAE分析多年的老鳥來說，根據(jù)Help的提示搞出來不成問題，但是對于一些菜鳥或者英語水平不那么厲害的，學(xué)起來其實(shí)也蠻費(fèi)勁的。網(wǎng)上雖然有不少資料，但是詳細(xì)，完整講解操作過程的資料很少。
Mapsolution設(shè)置流程總結(jié)
第一步：先進(jìn)行小變形分析，具體分析設(shè)置與常規(guī)的橡膠件計(jì)算一樣，只是需要特別注意在STEP模塊下，需要設(shè)置重啟動輸出選項(xiàng)。
重啟動輸出設(shè)置
第二步:變形后網(wǎng)格的提取，新建一個Model，并導(dǎo)入剛剛小變形生成的odb，然后導(dǎo)出，為下一步網(wǎng)格重畫做準(zhǔn)備
變形體提取
第三步：對變形后網(wǎng)格進(jìn)行網(wǎng)格重畫，這里使用第三方軟件完成
變形后網(wǎng)格重畫分
第四步：將重畫分網(wǎng)格之后的模型導(dǎo)入到Abaqus中進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算設(shè)置，并生成關(guān)鍵字文件，然后進(jìn)行相應(yīng)的語句編寫
Map Solution語句編寫
第五步：提交求解即可（采用命令行的形式）。
Map Solution分析的實(shí)質(zhì)就是將一個大變形分析，拆分成多個小變形分析，首先進(jìn)行一個小變形分析，提取出網(wǎng)格之后，進(jìn)行網(wǎng)格重畫分，避免網(wǎng)格繼續(xù)變形而造成畸變，然后導(dǎo)入到Abaqus中完成相關(guān)的邊界條件設(shè)置，最后導(dǎo)出關(guān)鍵字文件并進(jìn)行相關(guān)語句添加，最后運(yùn)用命令的方式提交。
展開 
基于Lsdyna的沖擊仿真中零件預(yù)壓縮變形的設(shè)置求解 ￥5
初始預(yù)緊力/應(yīng)力的施加有多種方法，這里是針對接觸零件之間靠自身的壓縮變形來產(chǎn)生預(yù)緊力/應(yīng)力的情況，如軸孔之間的過盈配合、起到彈性/緩沖作用的零件(材料)初始擠壓變形、常規(guī)結(jié)構(gòu)件之間的初始擠壓變形(如彈簧片，相當(dāng)壓縮彈簧的作用)。
在幾何/有限元建模過程中，這些位置在幾何上/網(wǎng)格上是干涉的，在仿真計(jì)算中需要模擬出零件之間的預(yù)壓縮狀態(tài)。本文給出的簡單案例是基于lsdyna軟件進(jìn)行沖擊動力學(xué)仿真計(jì)算，模擬了初始狀態(tài)下零件之間的預(yù)壓縮變形。
通過本案例，您將掌握以下內(nèi)容：
沖擊動力學(xué)中兩種求解預(yù)壓縮變形的計(jì)算方法（隱式轉(zhuǎn)顯式求解方法、動力松弛轉(zhuǎn)顯式求解方法，求解、輸出控制卡片參數(shù)詳細(xì)設(shè)置，詳見k文件）
接觸卡片<*CONTACT_SURFACE_TO_SURFACE_INTERFERENCE>的用法及注意點(diǎn)說明
兩種計(jì)算方法下有限元建模時的注意事項(xiàng)
計(jì)算結(jié)果的解釋及方法使用建議
計(jì)算模型及邊界條件示意圖(未施加其他載荷，顯式計(jì)算時長設(shè)為5ms)：
1) 隱式轉(zhuǎn)顯式求解方法計(jì)算結(jié)果：
2) 動力松弛轉(zhuǎn)顯式求解方法計(jì)算結(jié)果：
展開 Ansys Workbench 估計(jì)圓柱面受力變形后的圓柱度 ￥10
利用matlab的自動優(yōu)化求解極值的強(qiáng)大計(jì)算能力，構(gòu)建圓柱度目標(biāo)函數(shù)，評估原始圓柱面和變形后圓柱面的，圓柱度。
1、 打開matlab后將工作目錄選擇到附件的matlabProcess文件夾，選擇mainProcess.m右鍵“運(yùn)行”。
2、 運(yùn)行程序后彈出txt文件選擇框，選取仿真求解后處理生成的cyFace1.txt文件，即可。
3、 稍等片刻即可在命令欄內(nèi)顯示圓柱度評估結(jié)果。Output值共兩行，第一行為初始圓柱面在變形前評估的圓柱度結(jié)果。第二行為cyFace面在受力變形后評估的圓柱度結(jié)果。并且顯示兩個散點(diǎn)圖，左側(cè)圖為初始圓柱面（紅色和綠色線表示選定A/B點(diǎn)）；右側(cè)圖為變形后的圓柱面，中心黑色線，為程序估計(jì)的圓柱面中心軸線。
附錄1：Command命令，在結(jié)果后處理中，提取cyFace#面的每個節(jié)點(diǎn)的原始坐標(biāo)和變形量。（每次APDL命令內(nèi)容無需更改，計(jì)算完成后會在對應(yīng)的目錄文件夾下生產(chǎn)cyFace#.txt文檔）
!*******選擇圓柱面組******導(dǎo)出節(jié)點(diǎn)編號，坐標(biāo)位置，變形量，變形后的節(jié)點(diǎn)位置
!*******圓柱面組命名規(guī)則cyFace(NUM)*******
!*******設(shè)定face面的個數(shù)faceCount
*set,faceCount,ARG1 !由屬性欄參數(shù)定義監(jiān)測面的個數(shù)
!*set,faceCount,2
!*******main process
finish
/post1
set,last
*do,iFace,1,faceCount
*set,surfaceName,'cyFace%iFace%'
!*set,surfaceName,'face1'
allsel
cmsel,s,%surfaceName% !
展開 Ansys Workbench 膠粘凝固過程，變形等效仿真 ￥15
問題：
最近遇到一個仿真項(xiàng)目：一個光滑薄板粘貼在基板上，要求評估膠粘凝固后平面的變形量。作為一位結(jié)構(gòu)仿真工程師，關(guān)于膠粘凝固過程的仿真——膠水由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，似乎和結(jié)構(gòu)仿真沒什么關(guān)系，自己也不知道如何進(jìn)行計(jì)算。所以就查詢了deepseek和豆包，然后就知道了ansys官方已經(jīng)針對該問題設(shè)計(jì)了一個ACT插件專門用于模擬膠粘凝固過程的仿真： ACCS Ansys Composite Cure Simulation （收費(fèi)插件，人窮志短買不起，哎！）
然后就查詢了一些關(guān)于膠粘過程的論文，其中“車身制造用鋁合金-鋼膠接接頭固化變形及固化失效機(jī)理研究-朱曉搏”寫的比較詳細(xì)，指出膠粘過程大致階段如下，詳細(xì)內(nèi)容請參考原文。
? 第一階段：從開始加熱起始直至溫度升高到膠層的凝膠點(diǎn)結(jié)束。在這一階段中，膠層為粘流態(tài)，表現(xiàn)為高粘度的流體。
? 第二階段從膠粘劑凝膠開始，經(jīng)歷整個保溫階段至溫度下降到玻璃化溫度為止。整個階段，膠層處于高彈態(tài)。這一階段是整個固化過程中膠層屬性最為復(fù)雜的階段。包括膠層固化反應(yīng)收縮和溫度、膠層狀態(tài)等多方面因素共同影響。
? 第三階段由玻璃化溫度開始直至膠層溫度冷卻至室溫。在此階段中，膠層完全固化，處在玻璃態(tài)，其物理屬性只與溫度相關(guān)。在此狀態(tài)下，膠層的鏈段被凍結(jié)，變形能力很小，具有較高的模量。
這里結(jié)合當(dāng)前工作需求和實(shí)際狀態(tài)，以上述論文中的膠粘凝固過程為基礎(chǔ)，嘗試了一個偷懶的仿真方式。其中論文中的第一階段，膠層為流體狀態(tài)，結(jié)構(gòu)變形應(yīng)力，不予考慮；論文中的第二階段，這里只考慮膠層的固化反應(yīng)體積收縮，其余不考慮。同時該階段膠層材料的物理屬性由固化后屬性按比例衰減估計(jì)；論文中的第三階段則為降溫體積收縮過程。所以，本文針對膠粘固化過程的仿真變?yōu)閮蓚€階段。
展開 ANSYS增材制造的變形補(bǔ)償
ANSYS exaSIM? 是一系列金屬增材制造（AM）仿真工具，有助于深入了解關(guān)于激光粉末熔融的復(fù)雜物理現(xiàn)象。exaSIM 能針對殘余應(yīng)力、變形和構(gòu)造失敗生成實(shí)用的解決方案，使用戶能夠?qū)崿F(xiàn)部件容差，避免構(gòu)造失敗，同時盡可能減少試錯試驗(yàn)和應(yīng)力消除熱處理。STL 文件能自動進(jìn)行變形補(bǔ)償，以抵消部件生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的變形。
本案例研究展示了如何使用 exaSIM 變形補(bǔ)償功能，根據(jù)制造過程中預(yù)測的應(yīng)變對部件的 STL 文件進(jìn)行反向變形。當(dāng)使用補(bǔ)償后的 STL 文件生產(chǎn)部件時，在構(gòu)建過程中部件會逐步變形成正確的形狀。
精確的基于路徑的關(guān)鍵路徑時序
當(dāng)采用激光熔融金屬粉末時，收縮應(yīng)變會隨著每個位置的熔融和冷卻而積累。這些應(yīng)變會產(chǎn)生應(yīng)力，使部件變形與預(yù)期的形狀背離。變形的大小取決于幾何結(jié)構(gòu)、過程參數(shù)和材料。exaSIM 能仿真構(gòu)建過程，利用逐層應(yīng)變的積累來預(yù)測變形。此信息可用來評估特定的幾何結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)如何影響組件的最終形狀。
自行車立管實(shí)例
GRM Consulting和BCIT提供了一種拓?fù)鋬?yōu)化的自行車組件：
Renishaw 在 AM250 系統(tǒng)上使用鈷鉻合金構(gòu)建了該部件。仿真顯示，減震架在從襯底上移除之后存在顯著的變形。一共構(gòu)建了兩個部件（一個有進(jìn)行補(bǔ)償，一個沒有進(jìn)行補(bǔ)償），以測試 exaSIM 的預(yù)測功能和變形補(bǔ)償工具。
仿真和構(gòu)建細(xì)節(jié)
研究人員利用exaSIM Advanced 和 Ultimate 中的各向異性掃描模式應(yīng)變功能預(yù)測變形。構(gòu)建參數(shù)和仿真假設(shè)如下表中所示。執(zhí)行第一次仿真時，為機(jī)器 / 材料/過程參數(shù)組合確定合適的應(yīng)變比例因子（SSF）。
展開 基于Ansys Workbench的大變形旋轉(zhuǎn)分析 ￥14.9
一 分析背景
塑料齒輪、棘輪或者卡扣結(jié)構(gòu)，往往伴隨著大變形、旋轉(zhuǎn)位移、高泊松比等情況。仿真中的難題主要有：
1.如何方便地施加旋轉(zhuǎn)位移？
2.如何處理大變形、高泊松比導(dǎo)致的網(wǎng)格畸變？（網(wǎng)格，接觸算法，非線性算法，單元類型等）
3.如何后處理？（力矩提取，應(yīng)變處理）
本案例做了以下模型（簡陋又不失細(xì)節(jié)的模型），黃色塊繞著圓柱中心轉(zhuǎn)動，綠色的齒受到擠壓。仿真計(jì)算齒能承受的最大破壞力矩，或者安全情況下所能承受的力矩。
圖一 塑料齒輪模型
二 分析過程
注意，在這個模型中，我把所有能夠提高收斂性的方法都加上了。一般情況下是不需要的。
2.1 建模及幾何設(shè)置
模型如圖一，然后設(shè)置Geometry的Element Control為Manual。
然后設(shè)置幾何體為減縮積分模型（主要針對大變形幾何）。
圖二 手動單元控制
展開 ANSYS WORKBENCH大變形與彈塑性
ANSYS WORKBENCH大變形與彈塑性
VOF加重疊網(wǎng)格模擬錐形可變形容器內(nèi)的液體擠壓流出的過程（含設(shè)置視頻教程及所有所需文件） ￥30
第一個周期內(nèi)的流場變形及兩相分布
壓力云圖
速度云圖
局部速度矢量圖
湍流動能
湍流強(qiáng)度
湍流粘性比
Ansys Workbench初始變形+預(yù)應(yīng)力釋放仿真（含ACT插件） ￥20
而兩個靜力模塊可以傳遞變形后的幾何，但是不能傳遞預(yù)應(yīng)力。
問題示例大致如下：
板子初始是平板狀態(tài)，安裝后工作狀態(tài)是貼合一個弧面，并通過四個支點(diǎn)進(jìn)行連接固定，板子安裝后存在回彈力。
現(xiàn)在需要評估板子安裝變形預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下，連接面的回彈力。
仿真思路：
仿真對象是一個有初始應(yīng)力的彎曲板，但是曲面形狀實(shí)際可能不是正常弧線而是曲面。
因此仿真步驟大致需要兩步：
第一、初始平板變形為曲面形狀，提取板子的應(yīng)力狀態(tài)；
第二、板子在預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下產(chǎn)生彈性回復(fù)力，查看彈性回復(fù)力在連接位置的大小。
第一步的仿真方法：
模擬擠壓形式，在初始平板兩側(cè)使用變形后的彎曲板進(jìn)行擠壓變形。
擠壓變形
第二步的仿真方法：
加載板子的變形預(yù)應(yīng)力，按裝配狀態(tài)連接，計(jì)算連接處的彈性變形力。
但是：在第一步加載的時候就不是很容易實(shí)現(xiàn)。兩個夾層面需要設(shè)定接觸面進(jìn)行接觸非線性仿真，經(jīng)常發(fā)生接觸面穿透現(xiàn)象，需要小載荷步，多次調(diào)試。
即使擠壓方式?jīng)]有穿透，應(yīng)力分布也不是很均勻。
此處先擱置擠壓法的計(jì)算過程不提，假設(shè)已經(jīng)獲得預(yù)期的初始變形應(yīng)力。
繼續(xù)進(jìn)行第二仿真步，傳遞板子的預(yù)應(yīng)力狀態(tài)；
預(yù)應(yīng)力的傳遞方法在微信公眾號文章：“ansys分析中如何考慮殘余應(yīng)力影響？”中提及了兩種方法，這里分別測試如下：
方法一：使用external Data模塊
首先，在步驟一初始板子變形，有正確應(yīng)力分布的結(jié)果中，分別提取X、Y、Z、XY、YZ、ZX六個方向的法向應(yīng)力和切向應(yīng)力。
需要注意的是：
六個方向的應(yīng)力導(dǎo)出文件需要修改節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)位置，不然映射應(yīng)力會不準(zhǔn)確。
展開 ANSYS Workbench 中鋼管的壓縮變形分析 ￥20
本實(shí)例主要講解了在ANSYS Workbench中如何采用非線性技術(shù)計(jì)算壓縮變形問題。本實(shí)例以一根空心鋼管為例施加一平板來壓扁鋼管，獲取相應(yīng)的壓縮變形量和應(yīng)力分布。
關(guān)于非線性分析，主要是材料的非線性和接觸非線性，本實(shí)例采用等向強(qiáng)化材料模型來模擬應(yīng)力應(yīng)變曲線。相應(yīng)的設(shè)置接觸參數(shù)使之容易收斂。
1.材料，采用多線性來模擬，
2.將壓板設(shè)置為剛體，不參與變形
3.將所有模型取一般分析，設(shè)置對稱方式，
4.設(shè)置多步載荷，實(shí)現(xiàn)壓板的下移與上移
5.提取結(jié)果，查看應(yīng)力或應(yīng)變
該實(shí)例可以較好的在ANSYS Workbench中完成塑形的仿真，對于超過屈服強(qiáng)度的仿真有一定的指導(dǎo)意義
下面的ANSYS Workbench計(jì)算源文件包括設(shè)置方法和流程
展開 ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設(shè)置及網(wǎng)格剖分設(shè)置問題
來源于：ANSYS官網(wǎng)
ANSYS Workbench 中鋼管的折彎變形分析 ￥29
ANSYS Workbench 中鋼管的折彎變形分析
奔馳車漏油事件中大家關(guān)注到了汽車質(zhì)量的重要性，汽車發(fā)動機(jī)當(dāng)中有很多的油道管線，那么管線在折彎當(dāng)中會不會發(fā)生破裂，導(dǎo)致漏油的發(fā)生呢？會不會發(fā)生同樣的在奔馳車上讓你哭的情況呢？下面我們從專業(yè)的仿真方面考慮管線折彎的這么一個過程.
鋼管折彎是很常見的一種現(xiàn)象，如圖所示，那么手工折彎需要多大的力量呢，折彎過程鋼筋管線會不會變形，很多工人都是靠經(jīng)驗(yàn)完成的。如果當(dāng)我們身邊沒有專業(yè)工具的生活，生活中遇到需要折彎鋼管的時候，怎么實(shí)現(xiàn)呢，下面通過一個實(shí)例來看一下手工鋼管折彎的仿真分析過程。（公眾號：CAE_ANSYS），看看管線折彎過程中的應(yīng)力分析，查看是否發(fā)生管線的破壞。
本實(shí)例主要講解了在ANSYS Workbench中如何采用非線性技術(shù)模擬鋼管的折彎過程問題。主要涉及到知識點(diǎn)如下：
模型的建立過程，
材料雙線性或非線性的設(shè)置方法
鋼管和加工折彎機(jī)的接觸設(shè)置方法，
折彎過程的設(shè)置，
鋼管的進(jìn)給設(shè)定，
鋼管折彎結(jié)果的提取，
非線性分析的收斂設(shè)定注意事項(xiàng)，關(guān)于非線性分析，主要是材料的非線性和接觸非線性，本實(shí)例采用等向強(qiáng)化材料模型來模擬應(yīng)力應(yīng)變曲線。相應(yīng)的設(shè)置接觸參數(shù)使之容易收斂。
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