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關注創建者:王靖雯 創建時間:2023-03-08

ansys加載力顯示數值的實例教程
一 分析背景
螺栓順序加載,如果螺栓數量較多時,GUI的操作將會及其繁瑣,費時且易錯(如有7個螺栓時,操作時間可達10min)。
電子產品分析中,螺栓預緊力分析是很常見和重要的內容。因為PCB板需要通過螺釘或者螺栓將其與外殼件(散熱器或者蓋板)牢固連接。而在連接附近,PCB板由于預應力產生應變,而這個應變將會導致脆性電子元器件斷裂。因此十分有必要控制PCB板的預應力應變,極限值取電子元器件斷裂的允許值。
為了效率的提升,以此預緊力處理為契機展開ACT 功能的探究。ACT console 提供了強大的編程工具,較APDL更易上手。需要具備一定的Python基礎。網絡上資料大多數為單一加載預緊力,此例為順序加載預緊力的一個案例,較之單載荷步復雜。此例在處理載荷步和時間步上還有較大的提升空間,后續更新。
二 分析模型
在兩個平板之間三個螺栓的預緊力分析
建立named selections用于程序參數識別;輸入對應的載荷步數
2. 復制代碼,運行。
需要熟悉Model.Analyses[0].AddBoltPretension()的結構。
展開 螺栓預緊力Bolt Pretension
此邊界條件可對梁連接施加預緊載荷,常用于模擬預緊狀態下的螺栓。
分析類型
螺栓預緊力功能是 LS-DYNA 特有的,與 Mechanical 應用程序中的螺栓預緊力功能不兼容。
螺栓預緊力既可以在動力松弛階段使用,也能在計算的顯式階段使用。
螺栓預緊力可施加于梁連接或實體。
邊界條件的應用
對梁連接施加螺栓預緊力的操作步驟:
1. 右鍵點擊 Environment 樹對象或活動的 Dynamic Relaxation 對象,選擇 “Insert”>“Bolt Pretension”。
2. 將 “Scoping Method” 設置為 “Beam Connection”,然后選擇相應的梁連接。
3. 指定載荷的大小。
4. 若螺栓預緊力在顯式階段使用,需額外設置 “Initialization End Time”,以明確加載的終止時間。
對實體施加螺栓預緊力的操作步驟:
1. 右鍵點擊 Environment 樹對象或活動的 Dynamic Relaxation 對象,選擇 “Insert”>“Bolt Pretension”。
2. 將 “Scoping Method” 設置為 “Geometry Selection”(幾何選擇)或 “Named Selection”(命名選擇),然后選擇實體
3. 指定一個坐標系來定義切割平面。該切割平面以所選坐標系的原點為中心,并與 X - Y 平面對齊。
4. 利用 “Tabular Data” 字段將預載應力定義為時間的函數,通過 “Shear Stress Flag” 定義作用于實體的剪應力類型。
注意事項
? 螺栓預緊載荷不支持完全重啟。
展開 頂端作用拉力峰值500kn,平滑加載0.08s,然后維持穩定幅值0.08是。從采集的數值上看低端參考點RP1的反作用力比頂端 參考點RP2的作用拉力幅值要小約63kn。模型用的是顯示動力分析,動內能之比值也小于5%,可看做是準靜態分析。請問大神們為什么會出現這樣的結果?原因是什么啊?
這需要一個命令:
PLVECT, Item, Lab2, Lab3, LabP, Mode, Loc, Edge, KUND
下面挑重點介紹一下這個命令的各個參數:
Item:顯示項目,ansys提供了一個整套解決方案,比如顯示節點位移方向(此時Item處填寫U)、主應力矢量方向(此時Item處填寫S)等等,具體請到ANSYS幫助文件中(或輸入命令 help,plvect)查找表格;
Lab2, Lab3, LabP:針對不同的Item有不同的設置,甚至還支持自定義Item,而對于常規項目,比如第一主應力,就是Lab2位置填1,其他兩處留空白;
Mode:為RAST時為柵格圖,為VECT時為向量圖;
Loc:顯示位置,為elem時矢量顯示在單元內部,為node時為顯示在節點處;
Edge:設置單元邊緣是否顯示(on/off)
KUND:設置在變形或非變形的模型中顯示矢量(0/1)
另外,如果感覺箭頭大小不符合要求,可以利用/VSCALE 命令調整,如果ansys系統提供的顯示項目中并沒有你想要的,那可以先利用 ETABLE命令建立單元表,然后在Item中適當調用即可。
上面的這種顯示結果是用:plvect,S,1,,,vect,elem,on 做到的
再比如可以這樣:plvect,U
然而,最后我并不覺得這項功能有多么高的價值,如果模型比較簡單,那利用云圖或者肉眼直接就能看出來力流方向,如果模型復雜呢,那這個矢量圖也會復雜到亂糟糟一片,甚至到看不清楚方向的地步。。。
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螺栓預緊力Bolt Pretension
此邊界條件可對梁連接施加預緊載荷,常用于模擬預緊狀態下的螺栓。
分析類型
螺栓預緊力功能是 LS-DYNA 特有的,與 Mechanical 應用程序中的螺栓預緊力功能不兼容。
螺栓預緊力既可以在動力松弛階段使用,也能在計算的顯式階段使用。
螺栓預緊力可施加于梁連接或實體。
邊界條件的應用
對梁連接施加螺栓預緊力的操作步驟
兩個參考點分別與兩個端面耦合連接,拉力施加在頂端參考點上。低端參考點設為固定。頂端只放開軸向和徑向自由度。頂端作用拉力峰值500kn,平滑加載0.08s,然后維持穩定幅值0.08是。從采集的數值上看低端參考點RP1的反作用力比頂端 參考點RP2的作用拉力幅值要小約63kn。模型用的是顯示動力分析,動內能之比值也小于5%,可看做是準靜態分析。請問大神們為什么會出現這樣的結果?原因是什么啊?
一 分析背景
螺栓順序加載,如果螺栓數量較多時,GUI的操作將會及其繁瑣,費時且易錯(如有7個螺栓時,操作時間可達10min)。
電子產品分析中,螺栓預緊力分析是很常見和重要的內容。因為PCB板需要通過螺釘或者螺栓將其與外殼件(散熱器或者蓋板)牢固連接。而在連接附近,PCB板由于預應力產生應變,而這個應變將會導致脆性電子元器件斷裂。因此十分有必要控制PCB板的預應力應變,極限值取電子元器件斷裂的允許值
話說在一個多月前,我正在辦急事兒(人有三急,你懂得),忽然手機QQ里朋友來信兒問道“有限元能否像離散元那樣,看出力鏈分布狀態?”,我說“是力的傳播路徑嗎?”,他說“是的”。
然后,就沒有然后了。
今天我忽然又想起來這個事兒,所以我決定寫下這篇小文后第一時間分享給他,歲數大了,腦子不夠用了,咳咳咳。
在ANSYS后處理中,我們最常調用的是各種方向的應力云圖,這里還是結合一個簡單的例子來說吧: