如何用ANSYS做強(qiáng)度校核
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-08
如何用ANSYS做強(qiáng)度校核的實(shí)例教程
當(dāng)然它所校核是豎板的強(qiáng)度。
如果是這樣結(jié)果的區(qū)域，從分析上來說，通常情況下就可以不用管了。畢竟焊縫強(qiáng)度是高于母材的。
如結(jié)果如上圖所示，等效應(yīng)力最大值170Mpa，參考值。但上方點(diǎn)取的位置處157Mpa。其實(shí)，很容易看出來，應(yīng)力值主要是彎矩引起，豎直方向的正應(yīng)力，即彎曲應(yīng)力構(gòu)成了等效應(yīng)力。如果根據(jù)現(xiàn)有的點(diǎn)取的157Mpa位置，向下插值，下方的應(yīng)力值預(yù)期能超200Mpa了。
這種情況下，若超過根據(jù)工況類型和基于屈服強(qiáng)度相應(yīng)安全系統(tǒng)下的許用應(yīng)力值，需要考慮下焊縫強(qiáng)度校核。
從有限元的分析結(jié)果可以看出，焊縫的外載僅需考慮彎矩作用（可以通過截面獲取焊縫處的力和力矩，當(dāng)然也可以在該處采取接觸）。
根據(jù)機(jī)械手冊 焊縫高度3mm,即 ：
角焊縫計算厚度,
焊縫應(yīng)力
焊縫許用應(yīng)力 取值98Mpa 根據(jù)焊條選擇，詳見機(jī)械手冊 焊縫強(qiáng)度滿足要求。
其實(shí)從公式上不難看出，手冊上的計算公式，是有假定條件的，假定應(yīng)力在焊縫計算厚度上是均勻分布的。
焊縫的計算截面對y軸的慣性矩 ：
焊縫的計算截面的抗彎系數(shù)：
焊趾、焊根細(xì)節(jié)難以從設(shè)計層面上控制，實(shí)際加工時肯定每個都有些差別。焊縫附近的應(yīng)力很復(fù)雜，應(yīng)力集中、熱應(yīng)力、內(nèi)應(yīng)力很難確定。假定應(yīng)力在焊縫計算厚度上是均勻分布的，顯然是不會成立的。但這是一種根據(jù)工程實(shí)際的一種校核方法，再結(jié)合工藝、工況類型等信息，確定允用應(yīng)力，是經(jīng)過大量實(shí)際確實(shí)可行的，納入到了手冊工具書中。當(dāng)然也可以采用德國、美國相關(guān)的規(guī)范。
當(dāng)然這上面采取的焊縫校核是針對的普通的機(jī)械設(shè)備，若是面對壓力容器等有詳細(xì)規(guī)范要求的設(shè)備，那需要按其具體要求處理。
展開 問題描述與問題分析
為什么用顯示動力學(xué)模塊不用瞬態(tài)結(jié)構(gòu)模塊？
采用ANSYS_WB的顯示動力學(xué)模塊模擬臺球碰撞問題，對于臺球碰撞屬于短時間接觸，計算所需要的時間步長足夠小才能捕捉到短時間的接觸過程，并且我們希望每個時間步計算應(yīng)該足夠快，不然硬件吃不消的。
理論上ANSYS_WB 中
瞬態(tài)結(jié)構(gòu)模塊
和
顯示動力學(xué)模塊
都可以模擬這樣一個臺球碰撞過程，但是
瞬態(tài)結(jié)構(gòu)模塊是采用隱式積分算法
，隱式積分可以使得時間步長很大，但每個時間步需要多次迭代才能達(dá)到收斂，時間步過多，計算時間將非常大，
顯示動力學(xué)模塊采用顯示積分
，時間步可以非常小足以捕捉瞬間碰撞行為，且不需要在每個時間步上進(jìn)行剛度矩陣總裝，每個時間步計算非常快。因此這里采用顯示動力學(xué)模塊進(jìn)行模擬。
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計算結(jié)果
教程：Step by Step
建模：
采用ANSYS自帶的建模軟件進(jìn)行建模，不做介紹。
計算模塊建立：
拖動Explicit Dynamics模塊到WB工作區(qū)域(左邊是我已經(jīng)計算完的模塊，拖到一個獨(dú)立的區(qū)域了)。
材料定義：
雙擊Engineering Data,建立新材料，選擇各向同性材料，輸入密度，模量，泊松比。
模型導(dǎo)入：采用ANSYS自帶的建模軟件進(jìn)行建模，并導(dǎo)入顯示動力學(xué)計算模塊中。
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如何用ANSYS做強(qiáng)度校核的最新內(nèi)容
與其苦等仿真結(jié)果，不如自己用10min完成快速校核，從源頭提升設(shè)計質(zhì)量。
模態(tài)分析——給輪轂做場“性格測試”
提到仿真，很多人第一反應(yīng)是“反人類”的偏微分方程。別怕，我們今天不講那種硬核理論。
想象一下，你正在敲一口大鐘
固有頻率： 你敲一下輪轂，它發(fā)出的“當(dāng)——”的一聲長音，那個固定的音調(diào)，就是它的固有頻率。
3/27 | Ansys Discovery 2026 R1重磅更新：散熱與流體能力升級，優(yōu)化效率再提升
講師簡介：
劉杰明 | Ansys 高級應(yīng)用工程師
主題簡介：本次網(wǎng)絡(luò)研討會聚焦 Ansys Discovery 2026 R1 重磅升級——更快、更準(zhǔn)、更好用、更易銜接。
通過將SDC Verifier集成到您的Ansys工作流程中，您可以訪問符合多項(xiàng)全球標(biāo)準(zhǔn)的綜合預(yù)設(shè)驗(yàn)證，包括Eurocode、ASME、DNV、ABS、AISC等。SDC Verifier的標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證工具提供了自動化的結(jié)構(gòu)檢查方法，涵蓋從屈曲到疲勞和焊接強(qiáng)度的所有方面，同時，還可針對附加或?qū)Ｓ袠?biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定制。
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基于 Ansys Maxwell、Mechanical、Fluent、Icepak 等核心工具，講解電力設(shè)備全流程仿真解決方案，覆蓋關(guān)鍵場景：電磁仿真-開關(guān)產(chǎn)品 / 變壓器電磁場分析、繞組渦流損耗與磁路優(yōu)化、絕緣電場分布與耐壓校核；結(jié)構(gòu)仿真-設(shè)備殼體與鐵芯強(qiáng)度校核、振動模態(tài)與諧響應(yīng)分析、長期運(yùn)行疲勞壽命預(yù)測；流體與熱仿真-變壓器油流散熱優(yōu)化、流場 - 溫度場耦合分析；2.
通常的流程是先進(jìn)行柔度拓?fù)鋬?yōu)化得到概念構(gòu)型，再進(jìn)行尺寸和形狀優(yōu)化來細(xì)化并校核應(yīng)力。
· 工藝約束：需要考慮制造工藝，如壓鑄、鍛造或鈑金沖壓。先進(jìn)的拓?fù)鋬?yōu)化軟件可以添加拔模方向、對稱性、最小尺寸等制造約束。
四、總結(jié)
基于多工況加權(quán)柔度響應(yīng)的拓?fù)鋬?yōu)化是汽車控制臂輕量化設(shè)計的強(qiáng)大工具。
本案例將展示如何通過制備型升溫淋洗分級（P-TREF）、連續(xù)自成核退火熱分級（SSA）以及高溫凝膠滲透色譜（HT-GPC）的深度矩陣式聯(lián)用，成功破譯兩款基礎(chǔ)物性參數(shù)相近、但宏觀力學(xué)和流變性能差異顯著的商業(yè)化mLLDPE樹脂的深層微觀結(jié)構(gòu)密碼。
但是對于我們的專業(yè)CAE領(lǐng)域影響如何呢？
個人見解，不喜勿噴！
大家做CAE行業(yè)多年的小伙伴應(yīng)該發(fā)現(xiàn)，做仿真的幾個步驟，材料、改模型、畫網(wǎng)格、加載條件、計算、結(jié)果。其中最耗時間的莫過于模型和網(wǎng)格兩大工程，當(dāng)然不同產(chǎn)品其比例不同。對于大多數(shù)的裝配體來說，模型修改成有限元可以接受的程度，考慮性能計算時間比，那么模型和網(wǎng)格部分占比就很大。
科普時刻 | 什么是跌落測試？18天前
多物理場仿真
在仿真領(lǐng)域，人們大力推動充分利用LS-DYNA軟件等工具中的多物理場功能，并將其與Ansys Mechanical?軟件、Ansys Sherlock?工具、Ansys Icepak?軟件和Ansys Fluent?應(yīng)用耦合。這樣，便可以評估跌落產(chǎn)生的載荷和變形如何影響產(chǎn)品的性能和可靠性。
在云端，可能的組合非常豐富，使用Ansys Cloud可以輕松地嘗試不同的實(shí)例。您還可以將結(jié)果與現(xiàn)有的FDTD性能基準(zhǔn)測試進(jìn)行比較。
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