ansys葉片強(qiáng)度分析的案例
基于workbench的葉片流體和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的耦合分析 ￥58.8
本實(shí)例主要講解了一下在ANSYS Workbench中流體和結(jié)構(gòu)的耦合場(chǎng)分析，如何通過葉片創(chuàng)建功能BladeGen建立葉片，如何通過turbogrid劃分結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，以及在CFX中的旋轉(zhuǎn)動(dòng)網(wǎng)格的設(shè)置，然后將結(jié)構(gòu)導(dǎo)入到結(jié)構(gòu)分析中進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的耦合，獲取需要的變形量，應(yīng)變等。
直接上圖：
1.在workbench中建立耦合分析流程，如圖所示
2.在Blade中建立葉片的相關(guān)參數(shù)，具體意義可以通過后面導(dǎo)入的DM進(jìn)行理解，主要是投影面的尺寸相關(guān)設(shè)置，如圖所示
3.在Turbogrid劃分網(wǎng)格，劃分的網(wǎng)格如圖所示，自動(dòng)建立了相關(guān)的進(jìn)出口和命名等
4.在CFX中使用Tubor mode進(jìn)行葉片流體向?qū)гO(shè)置，完成后的結(jié)果如圖所示
5.點(diǎn)擊Solution求解計(jì)算，收斂圖如圖所示
6.點(diǎn)擊Results提取結(jié)果，流線圖和壓力圖如圖所示
7.雙擊DM建立模型，注意此時(shí)一定要先建立鏈接，否則不會(huì)導(dǎo)入模型，不會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)導(dǎo)入Blade的工具欄，如圖所示，導(dǎo)入模型如圖所示.
查看相應(yīng)的建立流程可以更好的理解Blade的尺寸設(shè)置意義
8.點(diǎn)擊structure模型，讀取流體分析的壓力結(jié)果，設(shè)置旋轉(zhuǎn)慣性和邊界條件，提取相應(yīng)的變形和應(yīng)力結(jié)果，如圖所示
該實(shí)例可以較好的在ANSYS Workbench中完成耦合場(chǎng)的仿真，獲取相應(yīng)的流程和仿真方法。
展開 2006年會(huì)msc.dyran-- 應(yīng)用MSC 產(chǎn)品進(jìn)行復(fù)合材料葉片動(dòng)強(qiáng)度仿真分析
應(yīng)用MSC 產(chǎn)品進(jìn)行復(fù)合材料葉片動(dòng)強(qiáng)度仿真分析
應(yīng)用MSC 產(chǎn)品進(jìn)行復(fù)合材料葉片動(dòng)強(qiáng)度仿真分析.pdf
基于ANSYS的風(fēng)機(jī)復(fù)合材料葉片建模分析模態(tài)分析 ￥20
基于ANSYS的風(fēng)機(jī)復(fù)合材料葉片建模分析模態(tài)分析
首先需要葉片的截面輪廓
本文原始數(shù)據(jù)將風(fēng)機(jī)葉片三維模型獲取了90多個(gè)截面輪廓，最后根據(jù)實(shí)際需要，利用C#軟件編程，獲取了其中32個(gè)風(fēng)機(jī)復(fù)合材料葉片輪廓點(diǎn)。然后再利用ansys的spline功能連線，spline連點(diǎn)有上線，葉片中間還有加復(fù)合材料的加強(qiáng)筋，所以建模時(shí)需要考慮清楚連點(diǎn)的個(gè)數(shù)。
再利用askin功能，兩條線之間連成面。
再由線形成面。
利用shell281單元，設(shè)置保存每層的值。
新建復(fù)合材料屬性，各向異性。
自由網(wǎng)格劃分，約束，求解前十階模態(tài)，
第1階模態(tài)振動(dòng)
展開 ANSYS workbench 葉片靜力學(xué)分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)葉片三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析的邊界條件的施加
4、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析的載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 葉片靜力學(xué)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件。
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ANSYS workbench 飛機(jī)葉片模態(tài)分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)飛機(jī)葉片三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)模態(tài)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)模態(tài)分析的邊界條件的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 飛機(jī)葉片模態(tài)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件。
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ANSYS workbench 葉片模態(tài)分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)葉片三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)模態(tài)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)模態(tài)分析的邊界條件的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 葉片模態(tài)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件。
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Ansys案例研究 | 無人機(jī)葉片靜態(tài)分析
在本例中，我們將研究無人機(jī)葉片在壓力載荷下的結(jié)構(gòu)完整性。
目標(biāo)
觀察無人機(jī)葉片在壓力載荷下的變形和應(yīng)力。
步驟
1. 打開 Ansys Workbench，創(chuàng)建一個(gè)"靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析"系統(tǒng)。
2. 定義材料屬性。從本示例提供的 .xml 文件中導(dǎo)入聚碳酸酯的屬性，此處使用該材料僅用于演示目的，但應(yīng)使用適當(dāng)?shù)牟牧蠈傩浴?3. 導(dǎo)入模型，其外觀將如圖 1 所示。
圖 1. 典型的無人機(jī)葉片
4. 將材料分配給幾何體。
5. 在葉片中心施加固定約束，如圖 2 所示。
圖 2. 固定約束
6. 施加 0.01MPa 的壓力，如圖 3 所示。
圖 3. 壓力載荷
7. 使用 5mm 的單元尺寸對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，然后求解分析。變形和應(yīng)力云圖如圖 4 所示。
圖 4：總變形和應(yīng)力云圖
總結(jié)
本示例展示了無人機(jī)葉片在壓力載荷下產(chǎn)生的變形和應(yīng)力，可以將其與材料的許用值進(jìn)行校核，以判斷葉片是否能承受該載荷。
【點(diǎn)擊下方查看案例視頻】
展開 Ansys葉片顫振仿真分析流程
案例概述
? 顫振分析對(duì)于確定壓氣機(jī)/渦輪葉片安全工作范圍意義重大，Ansys Fluent 2022R1已具備葉片顫振(Blade Flutter)仿真功能
? 本案例以Rotor67壓氣機(jī)葉片為例，介紹了基于Fluent進(jìn)行葉片顫振分析的基本流程，包括：幾何前處理、網(wǎng)格劃分、計(jì)算設(shè)置、求解及后處理
? 模態(tài)結(jié)果文件由Ansys Mechanical計(jì)算得到，具體可參考流體大本營(yíng)葉片顫振相關(guān)仿真資料，本案例不做具體解釋
? 本案例僅作為仿真流程演示說明案例，未與相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)
考慮氣彈問題時(shí)壓氣機(jī)氣動(dòng)特性線安全裕度范圍
幾何前處理
本案例以NASA Rotor67跨音壓氣機(jī)葉片為例
‐整周葉片數(shù)22
‐設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速16043RPM
‐設(shè)計(jì)流量34.07kg/s，單葉片通道流量約1.54kg/s
‐模態(tài)Mode取1階彎曲模態(tài)輸出結(jié)果
‐節(jié)徑Nodal Diameter取0
NASA Rotor67 跨音壓氣機(jī)葉片
具體步驟
-將單通道葉片流體域幾何導(dǎo)入SCDM
-依次為進(jìn)口、出口、輪轂、機(jī)匣和旋轉(zhuǎn)周期交界面進(jìn)行命名，相關(guān)命名方式同一般葉輪機(jī)仿真規(guī)則
-該模型未設(shè)置葉尖間隙，如葉片帶有葉尖間隙則需對(duì)葉尖面進(jìn)行單獨(dú)命名方便后續(xù)網(wǎng)格加密
-基于TurboGrid生成的帶有葉尖間隙的網(wǎng)格暫時(shí)不支持在Fluent中進(jìn)行
Rotor67葉片單通道流體域幾何
Fluent Meshing網(wǎng)格劃分
? 在Workbench中將Geometry拖曳到Fluent模塊的Mesh單元
? 雙擊Mesh打開Fluent Meshing網(wǎng)格劃分界面
‐導(dǎo)入幾何
‐葉片局部網(wǎng)格加密
‐生成面網(wǎng)格
‐設(shè)置進(jìn)出口邊界條件，設(shè)置周期對(duì)稱邊界面網(wǎng)格
‐定義流體域
‐設(shè)置邊界層網(wǎng)格
‐生成體網(wǎng)格(網(wǎng)格總數(shù)約80萬)
展開 ANSYS workbench 葉片基于模態(tài)的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)葉片的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)基于模態(tài)的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)基于模態(tài)的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 葉片瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
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轉(zhuǎn)載，基于ANSYS Workbench葉輪葉片流固耦合分析
看到覺得不錯(cuò)，雖然不是很會(huì)ANSYS，不過樂意分享
以離心泵葉輪為研究對(duì)象，設(shè)定不同的兩種工況（120/160L/s），基于Navier-Stokes方程和SST k-？棕湍流模型，構(gòu)建兩者的內(nèi)流場(chǎng)模型，次而根據(jù)其受力建立葉輪葉片的靜力平衡方程，設(shè)置邊界條件，施加載荷，最后求解得出結(jié)果。在流場(chǎng)的數(shù)值模擬中，由于考慮到離心力及流場(chǎng)對(duì)葉片的表面壓力的影響，將內(nèi)流場(chǎng)網(wǎng)格連接CFX模組進(jìn)行流場(chǎng)模擬。在結(jié)構(gòu)場(chǎng)中，導(dǎo)入CFX計(jì)算得出的水壓力數(shù)值，最后求解得到葉片在兩個(gè)工況下的應(yīng)力應(yīng)變情況。分析結(jié)果表明，葉輪葉片都能在兩種工況下正常的運(yùn)行。
2 結(jié)構(gòu)場(chǎng)計(jì)算
2.1 載荷施加
載荷中涉及的葉片水壓力無法在Mechanical中單獨(dú)施加，采用的是CFX-Post的計(jì)算數(shù)據(jù)連接Static Structure模組，施加水壓力，除此之外，還涉及位移約束和離心力。離心載荷是通過插入Inertial選項(xiàng)中的Rotational Velocity，選擇的葉輪轉(zhuǎn)速給定為153.93rad/s。位移約束通過插入Inertial選項(xiàng)中的Cylindrical Support，旋轉(zhuǎn)軸段的兩個(gè)柱面。
2.2 求解結(jié)果
圖5中是反映的兩種工況下葉片的應(yīng)力應(yīng)變?cè)茍D。工況1（Q=120L/Min）葉片，最小應(yīng)變位移為6.0198×10-5m，最大應(yīng)變位移為1.4991×10-3m；工況2（Q=160L/Min）葉片，最小應(yīng)變位移為8.4329×10-5m，最大應(yīng)變位移為1.8137×10-3m。
選擇任意葉片的兩條上緣線，單獨(dú)選取每個(gè)工況的吸力面、壓力面的兩天緣線進(jìn)行對(duì)比，觀察隨著流量的增加，等效應(yīng)力的變化趨勢(shì)。
展開 ANSYS強(qiáng)度折減法邊坡穩(wěn)定性分析及地震荷載分析 ￥30
采用ANSYS有限元強(qiáng)度折減方法對(duì)滑坡穩(wěn)定系數(shù)進(jìn)行求解，通過有限元強(qiáng)度折減方法對(duì)不同工況下滑坡穩(wěn)定系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并將模擬計(jì)算值與極限平衡方法進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了強(qiáng)度折減方法的有效性。
有限元強(qiáng)度折減法是20世紀(jì)70年代末由英國(guó)科學(xué)家Zienkiewicz提出的，是通過不斷提高強(qiáng)度折減系數(shù)來降低坡體巖土抗剪強(qiáng)度參數(shù)，并反復(fù)試算，直到達(dá)到極限破壞狀態(tài)，程序自動(dòng)根據(jù)彈塑性有限元計(jì)算結(jié)果得到滑動(dòng)破壞面，同時(shí)得到滑坡的強(qiáng)度儲(chǔ)備安全系數(shù)。該方法在理論體系上比極限平衡法更嚴(yán)格，它全面滿足了靜力許可、應(yīng)變相容以及土體的非線性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。
地震荷載加載前需要對(duì)模型進(jìn)行模態(tài)分析求解，來獲得固有頻率及瑞麗阻尼系數(shù)，然后再對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)加載。
第一步：模型建立、施加邊界條件、自重工況下強(qiáng)度折減
第二步：模態(tài)分析求解
第三步：求解瑞麗阻尼系數(shù)、地震波加載
展開 
【靜力分析】Ansys WorkBench “等強(qiáng)度”螺紋聯(lián)接之內(nèi)錐螺母靜力分析 ￥50
所以需要另辟蹊徑，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得螺紋聯(lián)接達(dá)到“等強(qiáng)度”的效果。
之前有分析過的錐螺紋聯(lián)接，螺栓和螺母上都是有錐度的螺紋，應(yīng)力集中在前兩圈螺紋上。本次的“等強(qiáng)度”螺紋聯(lián)接中螺母是具有錐度的螺紋，而螺栓是普通螺紋。螺栓的下端與內(nèi)錐螺母的下端（小直徑）旋合在一起，在不受力的情況下，螺母的上端（大直徑）和螺栓的上端是不接觸的，并且從下端到上端間隙逐漸增大；受力后，應(yīng)力先從下端出現(xiàn)，逐漸延伸到上端。
以下是內(nèi)錐螺母與普通螺母的螺紋聯(lián)接區(qū)別，左邊是內(nèi)錐螺母，截取中間部分螺母和螺栓沒有接觸；而右邊是普通螺母，截取中間部分螺母和螺栓有一側(cè)的面是接觸的。
螺紋聯(lián)接是復(fù)雜曲面，直接導(dǎo)入后打開系統(tǒng)默認(rèn)無法處理會(huì)不予以顯示，需要在導(dǎo)入模型后雙擊Geometry在SCDM中打開生成模型，再雙擊Model進(jìn)入分析模塊。
模型由三個(gè)零件組成，螺栓、內(nèi)錐螺母（錐度1:100）和墊板。
展開 管道疲勞強(qiáng)度分析及優(yōu)化(Ansys Workbench)
本文利用SolidWorks軟件建立了管道三維模型，然后導(dǎo)入ANSYS Workbench中得到有限元模型；利用ANSYS軟件將管道分為液體作用環(huán)境和螺栓預(yù)緊作用環(huán)境兩個(gè)環(huán)境對(duì)管道進(jìn)行靜力學(xué)分析，確定應(yīng)力集中的位置；通過ANSYS Workbench的求解組合功能將兩個(gè)環(huán)境的結(jié)果線性疊加，在此基礎(chǔ)上計(jì)算非比例載荷疲勞壽命，求出在螺栓預(yù)緊力作用下的管道壽命長(zhǎng)短；再通過優(yōu)化螺栓預(yù)緊力大小，使管道的疲勞壽命達(dá)到最大值，優(yōu)化后的管道壽命在原有基礎(chǔ)上提升了10%。研究結(jié)果為有效預(yù)估管道在非比例載荷作用下的疲勞壽命提供了基礎(chǔ)，具有一定實(shí)用價(jià)值。
展開 基于Mechanical ANSYS的排障器強(qiáng)度分析
表1 超常載荷
工況1
工況2
工況3
工況4
工況5
ax=10g
ay=20g
ay=-20g
az=3g
az=-3g
表2 特殊載荷
工況6
工況7
工況8
工況9
Fz=-3kN
Fz=-4kN
Fz=-4.5kN
Fz=-5kN
將載荷工況結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行靜強(qiáng)度分析，得到計(jì)算結(jié)果。通過超常載荷工況驗(yàn)證了模型在列車運(yùn)營(yíng)過程中結(jié)構(gòu)安全性；通過特殊載荷工況，驗(yàn)證在排障板中部受到多大的沖擊后，排障板發(fā)生塑性變形并出現(xiàn)斷裂。現(xiàn)例舉載荷工況2（超常載荷惡劣工況）、工況9（排障板發(fā)生斷裂）的結(jié)果如下圖。
本算例在工況9條件下的螺栓強(qiáng)度達(dá)到最大，最大的云圖見下圖。
ANSYS在壓力容器行業(yè)的應(yīng)用-應(yīng)力強(qiáng)度分析
圖1-煤氣水分離器結(jié)構(gòu)實(shí)體模型
單元選擇及網(wǎng)格劃分
分析采用ANSYS有限元分析軟件提供的SOLID185進(jìn)行網(wǎng)格劃分。因SOLID185為八節(jié)點(diǎn)實(shí)體單元，壁厚方向至少劃分4份以保證足夠的計(jì)算精度。
不斷加密網(wǎng)格直至計(jì)算結(jié)果基本無變化，最終用于計(jì)算的有限元網(wǎng)格見圖2，模型單元數(shù)為602068，節(jié)點(diǎn)數(shù)為755179。
圖2-模型網(wǎng)格圖
邊界條件及載荷施加
邊界條件
各工況均在支座下表面約束環(huán)向位移和軸向位移，模型施加邊界條件見圖3。
ansys葉片強(qiáng)度分析的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
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