ansys弱彈簧設(shè)置
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-08
ansys弱彈簧設(shè)置的實(shí)例教程
下面介紹兩種方法：
方法一：弱彈簧Weak Springs。
求解前，點(diǎn)擊Analysis Settings，將Solver Controls中的Weak Springs設(shè)置為On，彈簧剛度設(shè)置為Program Controlled，開啟弱彈簧功能。然后求解。
求解過程中出現(xiàn)了一個(gè)警告：大體意思是物體可能會(huì)產(chǎn)生剛體運(yùn)動(dòng)，軟件把弱彈簧加上了。這樣，求解順利完成，觀察求解結(jié)果，應(yīng)力為1MPa，正確。
弱彈簧的作用原理是什么呢？我們觀察Solution Information的Geometry，發(fā)現(xiàn)軟件在端面的節(jié)點(diǎn)上，添加了Spring，分布在端面的8個(gè)頂點(diǎn)上，每個(gè)頂點(diǎn)3個(gè)，來約束每個(gè)頂點(diǎn)上節(jié)點(diǎn)的3個(gè)自由度。我們觀察Solution Information的Worksheet，發(fā)現(xiàn)求解過程中多了24個(gè)彈簧單元Combine14，證實(shí)了軟件在計(jì)算過程中，自動(dòng)添加了彈簧單元完成了計(jì)算。
在Analysis Settings，我們將彈簧剛度設(shè)置為Program Controlled，軟件會(huì)將彈簧剛度設(shè)置為多少呢？我們將結(jié)構(gòu)導(dǎo)入到ANSYS經(jīng)典，在彈簧單元的實(shí)常數(shù)中，我們發(fā)現(xiàn)彈簧單元的剛度為0.00040000000000005N/mm，確實(shí)很弱，這樣來說，不僅解決了剛體運(yùn)動(dòng)的問題，而且不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變結(jié)果造成實(shí)質(zhì)的影響。
在Analysis Settings，彈簧剛度設(shè)置方法除了Program Controlled，還有Factor和Mmanual兩種。
Factor：設(shè)置因子。其值等于Program Controlled標(biāo)準(zhǔn)值乘以你在Factor輸入的值。
展開 為了獲得一個(gè)解，ANSYS給我們添加了弱彈簧。如果你想知道更多的信息，請(qǐng)看幫助系統(tǒng)中的troubleshooting部分。
我們先接著看看結(jié)果。
位移的結(jié)果
最大位移是0.005mm，相比前面的解而言，有微弱的變化，可以忽略不計(jì)。
應(yīng)力的結(jié)果
非常好，完全與理論一致，也是我們所需要的結(jié)果。
那么上面出現(xiàn)的警告又是什么意思呢？ANSYS添加了一個(gè)弱彈簧，如果我們不要該弱彈簧會(huì)如何？
8. 關(guān)閉弱彈簧設(shè)置并重新計(jì)算。
設(shè)置一下“anaylysis settings”的細(xì)節(jié)面板如下圖，關(guān)閉弱彈簧。
重新計(jì)算。結(jié)果并沒有出現(xiàn)什么問題，而應(yīng)力和位移與沒有關(guān)閉前一模一樣?？梢姡?em>弱彈簧是可以被關(guān)閉的，并不一定需要添加。
9.用集中力取代左邊的位移邊界條件并計(jì)算。
現(xiàn)在壓制左邊的位移邊界條件，
然后在左端面上施加一個(gè)集中力，是拉力，大小為10kn.
現(xiàn)在的邊界條件如下
即：不再有位移邊界條件，而是在左右兩端面分別施加拉力。
對(duì)于分析設(shè)置，關(guān)閉弱彈簧如下圖。
開始計(jì)算。結(jié)果出錯(cuò)，信息如下
其中的警告信息如下圖
含義是，在求解過程中遇到了奇異，這是因?yàn)槌霈F(xiàn)了病態(tài)矩陣。這種情況一般是由于材料屬性設(shè)置不合理，模型沒有約束好，或者接觸設(shè)置出了問題。
其中的錯(cuò)誤信息如下
它說，在計(jì)算過程中出現(xiàn)了未知錯(cuò)誤。請(qǐng)檢查求解信息物體的求解器輸出，以便查看可能的原因。
此時(shí)在窗口左邊的樹形大綱上，出現(xiàn)了我們不喜歡的紅色閃電符號(hào)
計(jì)算結(jié)果是值得懷疑的。
我們反省一下。我們所做的改變，只是把邊界條件進(jìn)行了變化，把左端面變成了施加力的情況，左右端面的力是相等的，該桿件應(yīng)該不會(huì)發(fā)生剛性位移，從而也不需要約束。但是ANSYS認(rèn)為我們的模型沒有約束好，這是怎么回事呢？
實(shí)際上，數(shù)值計(jì)算與我們的想象不一致。
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ansys弱彈簧設(shè)置的最新內(nèi)容
基于Ansys Speos的AR HUD完整仿真流程
本次仿真核心聚焦Speos端操作，分為模型導(dǎo)入配置、三維幾何搭建、光柵屬性賦予、仿真工況設(shè)置、仿真運(yùn)算、結(jié)果分析六大環(huán)節(jié)，適配Speos 2025 R1及以上版本。
對(duì)于其他梁連接，分類取決于單元方向、約束和用戶自定義的識(shí)別設(shè)置。識(shí)別出的連接可以用作下述其他工具的判斷基準(zhǔn)。
Beam Member Finder使用上述識(shí)別出來的連接，在Y、Z方向以及扭轉(zhuǎn)方向上識(shí)別梁構(gòu)件并進(jìn)行分段。該工具可根據(jù)需要自動(dòng)將構(gòu)件分解為子構(gòu)件，以涵蓋結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和方向因子（例如強(qiáng)/弱軸）。
但在實(shí)際工程中，往往遇到相反的情況：我們知道彈簧需要壓縮多少（比如 2cm），但想知道需要多大的力。
01 案例概述
物理場(chǎng)景：一個(gè)四圈半的鋼制彈簧，一端固定，另一端需要拉伸（或壓縮）2cm。
核心目標(biāo)：求解彈簧達(dá)到該變形量時(shí)，端部需要施加的載荷大小。
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 Ansys Workbench。
Ansys 案例研究 | 鈑金成型的回彈2個(gè)月前
圖5 彈簧回彈后變形的等高線圖
總結(jié)：
本案例演示了如何利用顯式動(dòng)力學(xué)和靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析進(jìn)行鈑金回彈模擬的方法。數(shù)據(jù)導(dǎo)出與導(dǎo)入的概念與框架可適用于多種其他應(yīng)用和分析類型。
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/屬性/分析步/網(wǎng)格等等清晰明了）確實(shí)比ANSYS好些，但是ABAQUS/ANSYS的所有幾何模型要完全純手搓（像那些復(fù)雜點(diǎn)的螺旋彈簧、空心橢圓環(huán)等等），但是LS-prepost可以直接調(diào)用（類似于調(diào)用庫一樣方便）；
③有限元軟件都是沒有返回鍵的（沒有后悔藥），一旦網(wǎng)格劃分的有點(diǎn)問題（多/少了，有冇共節(jié)點(diǎn)），ANSYS/ABAQUS刪改網(wǎng)格和分離&檢查共節(jié)點(diǎn)都非常不方便，但是LS-prepost可快速對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行類似于外科手術(shù)那樣
一期一會(huì) | 什么是多物理場(chǎng)？8個(gè)月前
例如，除了流體力學(xué)分析之外，Ansys Fluent?流體仿真軟件還可以對(duì)聲學(xué)、運(yùn)動(dòng)、固體傳熱和熱應(yīng)力進(jìn)行建模。當(dāng)模型共享幾何結(jié)構(gòu)、網(wǎng)格和設(shè)置時(shí)，具有多物理場(chǎng)功能的單個(gè)求解器對(duì)于耦合分析非常有用。
但隨著產(chǎn)品復(fù)雜性的增加，單一物理場(chǎng)仿真可能不再滿足需求。
這正是協(xié)同仿真的用武之地。通過連接專用求解器，可以更精確地捕獲不同物理現(xiàn)象之間的復(fù)雜相互作用。
2816e50aabe2052a3691346feda4649d.png">雙擊BAT文件，啟動(dòng)求解：<img src="https://img.jishulink.com/msimage/202510/74413554c1b8da7422c41726bdc5beb4.png">小結(jié)： LS-PrePost內(nèi)置的Metal Forming模塊，功能比較單一，只支持標(biāo)準(zhǔn)的單動(dòng)機(jī)雙動(dòng)沖壓分析，而且此前處理的網(wǎng)格能力比較弱，
由于復(fù)合材料鋪層為混合鋪層，無法直接計(jì)算疲勞，需尋找最弱方向的彈性模量和泊松比，作為疲勞計(jì)算的強(qiáng)度材料屬性。查看碳纖維的屬性，碳纖維最弱部分?jǐn)?shù)值作為各項(xiàng)同性材料對(duì)應(yīng)數(shù)值，也就是選擇復(fù)合材料最弱方向的性能作為同性材料的性能，確保計(jì)算結(jié)果最保守，保證實(shí)際項(xiàng)目的安全度。
雙擊打開靜態(tài)結(jié)構(gòu)后，會(huì)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)中尚未賦予材料屬性和厚度信息，因此需要手動(dòng)設(shè)置。
前處理能力
ANSYS：有自帶的前處理模塊 DM/AM 和 SCDM，DM 功能稍弱，SCDM 功能較強(qiáng)但推廣度較低，AM 適合簡(jiǎn)單模型。
本試驗(yàn)擬采用的是自由支撐，用四個(gè)空氣彈簧支撐起白車身如下圖3-3所示。空氣彈簧的氣壓為2.5個(gè)大氣壓強(qiáng)剛體模態(tài)為3Hz，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于一階模態(tài)的32.4Hz，可以近似的認(rèn)為是自由支撐。空氣彈簧支撐示意圖如圖3-3所示。
