ansys彎矩和撓度曲線的案例
如何使用ANSYS繪制梁的剪力圖和彎矩圖
根據(jù)材料力學(xué)的知識，我們可以繪制出該模型的剪力和彎矩圖如下：
下面使用ANSYS Workbench繪制剪力和彎矩圖：
ANSYS的梁單元
在ANSYS較早的單元中，如Beam4單元，采用主自由度的原理，為經(jīng)典梁理論下的單元，忽略剪切變形，使用了平截面假設(shè)，所以只能得到類似平均的截面彎曲應(yīng)力；較新的單元中，如Beam189為鐵摩辛柯梁單元，采用相對自由度的原理，考慮剪切變形，計(jì)算撓度和截面轉(zhuǎn)動時(shí)根據(jù)截面剛度矩陣各自獨(dú)立插值，截面應(yīng)力和變形都是真實(shí)的。
目前Workbench中，默認(rèn)的梁單元為Beam188（低階）和Beam189（高階）梁單元，在ANSYS經(jīng)典中，一些比較舊的梁單元，如Beam4單元也只能通過命令流來建立使用了。
使用ANSYS求解該問題時(shí)，我們從以下幾個(gè)方面入手：
1. 確定分析類型：根據(jù)例題所示結(jié)構(gòu)，確定分析類型為靜力學(xué)分析；
2. 確定單元類型：該結(jié)構(gòu)為梁結(jié)構(gòu)，結(jié)果需要輸出彎矩圖和剪力圖，因此分析時(shí)使用Beam單元；
Step1
梁模型建模
根據(jù)例題中提供的梁模型尺寸，我們在SCDM中建立梁模型。建模時(shí)應(yīng)注意把受力位置和受力點(diǎn)建出來，方便我們施加載荷。
由于我們只需要計(jì)算該模型的剪力和彎矩，因此截面形狀及大小對結(jié)果沒有影響，所以我們可以隨便為該模型賦予一個(gè)截面。本例中筆者使用軟件默認(rèn)的圓形截面，最后使用Share命令對梁模型進(jìn)行幾何拓?fù)涔蚕碓O(shè)置。建立好的梁模型如下圖所示。
展開 Ansys Workbench諧響應(yīng)掃頻結(jié)果后處理，提取Von Mises掃頻曲線和應(yīng)力幅值 ￥10
問題：
Ansys workbench進(jìn)行諧響應(yīng)仿真計(jì)算的后處理結(jié)果中，提供了單一頻率下的Von Mises應(yīng)力查看功能和應(yīng)力頻響曲線功能，但是應(yīng)力頻響曲線的應(yīng)力列表中沒有Von Mises應(yīng)力查看項(xiàng)。因?yàn)閂on Mises應(yīng)力太常用，所以這就給我們在整個(gè)掃頻范圍內(nèi)，定位Von Mises應(yīng)力的最大頻率和應(yīng)力值帶來一定的困難。如下所示。
需求：
希望后處理結(jié)果中可以在應(yīng)力響應(yīng)曲線中，有一項(xiàng)Von Mises應(yīng)力選項(xiàng)。實(shí)現(xiàn)每個(gè)掃頻點(diǎn)的最大Von Mises應(yīng)力和掃頻頻率的曲線圖顯示，從而一眼就看出產(chǎn)品在整個(gè)掃頻范圍內(nèi)，哪個(gè)頻率下結(jié)構(gòu)的等效應(yīng)力最大。而后再通過應(yīng)力云圖查看這個(gè)頻率下的Von Mises應(yīng)力。
解決方法：
利用APDL命令實(shí)現(xiàn)。簡要流程為：首先，讀取每一個(gè)掃頻點(diǎn)的最大Von Mises應(yīng)力值。記下應(yīng)力值、頻率值和最大節(jié)點(diǎn)號。再統(tǒng)計(jì)記錄的所有掃頻點(diǎn)的Von Mises應(yīng)力值，提取整個(gè)掃頻過程中最大應(yīng)力值及其頻率。并將結(jié)果寫出到txt文件。進(jìn)一步提取這個(gè)最大Von Mises應(yīng)力點(diǎn)對應(yīng)的整個(gè)掃頻范圍內(nèi)的Von Mises應(yīng)力曲線。
這個(gè)樣就可以在txt文檔中直接看到所有掃頻點(diǎn)下，結(jié)構(gòu)的等效應(yīng)力幅值；以及全頻段中最大Von Mises應(yīng)力所在節(jié)點(diǎn)的等效應(yīng)力掃頻曲線圖。
效果展示如下：
在結(jié)果文件夾中，會生成一個(gè)txt結(jié)果文件和一張Von Mises應(yīng)力曲線圖。如此我們可以直觀注意到，在當(dāng)前掃頻范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)在78.95Hz時(shí)應(yīng)力最大約為17.552Mpa。
結(jié)果后處理問題示例：
Ansys workbench進(jìn)可以查看某個(gè)頻率下的 Von Mises應(yīng)力幅值
Ansys workbench進(jìn)掃頻應(yīng)力響應(yīng)曲線中，應(yīng)力選項(xiàng)卻沒有Von Mises應(yīng)力選型，只能按三個(gè)方向來分別查看。
展開 