ansys預(yù)應(yīng)力分析的案例
ANSYS beam梁模態(tài)分析，包括考慮預(yù)應(yīng)力和大變形下的預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析 ￥5
考慮不同情況下的模態(tài)分析
以一個簡單的beam梁為例子
1.一邊固定下的模態(tài)分析
前三階模態(tài)
SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE
1 6.9815 1 1 1
2 43.627 1 2 2
3 121.59 1 3 3
2.
ANSYS workbench機(jī)翼預(yù)應(yīng)力模態(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
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)飛機(jī)機(jī)翼三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)預(yù)應(yīng)力模態(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)機(jī)翼預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件。
?
無網(wǎng)格劃分新技術(shù)midas MeshFree - 預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析案例
④施加邊界條件和預(yù)應(yīng)力載荷
⑤求解后查看結(jié)果
MeshFree靜力學(xué)分析結(jié)果—變形
MeshFree靜力學(xué)分析結(jié)果—應(yīng)力
MeshFree預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析結(jié)果—模態(tài)表格
隨后，利用ANSYS對該模型進(jìn)行了預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析，得到了對應(yīng)的結(jié)果，并進(jìn)行對比。
ANSYS預(yù)應(yīng)力梁橋分析
ANSYS在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時，模態(tài)分析往往不考慮模型所受外荷載情況。即便是在施加預(yù)應(yīng)力的情況下，ANSYS通常也不會考慮預(yù)應(yīng)力的效應(yīng)，這與實(shí)際情況不相符，因此需要在分析中開啟預(yù)應(yīng)力效應(yīng)才能獲得比較符合的效果。
本文分析下圖所示的一個帶有預(yù)應(yīng)力的梁橋，橋梁尺寸如下圖所示：
橋梁模型根據(jù)尺寸，采用ANSYS命令流建立，如下圖所示：
注意此橋梁為變截面橋梁，橋梁箱型截面的上部和下部配置有預(yù)應(yīng)力筋：
關(guān)于預(yù)應(yīng)力的施加，可以采用降溫法進(jìn)行施加，考慮到分析的方便，直接采用LINK8單元的實(shí)常數(shù)進(jìn)行施加，實(shí)常數(shù)定義如下：
表示施加-0.005的初應(yīng)變，這樣可以不使用降溫法施加。
進(jìn)行模態(tài)分析之前，先進(jìn)行靜力分析。在靜力分析時，施加重力加速度并打開預(yù)應(yīng)力效應(yīng)開關(guān)。分析完成后，進(jìn)入模態(tài)分析，在模態(tài)分析開始同樣需要打開預(yù)應(yīng)力效應(yīng)開關(guān)，設(shè)置模態(tài)提取數(shù)量為10，分析完成后得到前10階模態(tài)，第一階模態(tài)變形圖如下所示：
前10階模態(tài)頻率如下圖所示：
如果關(guān)閉預(yù)應(yīng)力效應(yīng)，結(jié)構(gòu)的前10階模態(tài)如下圖所示：
對比一下發(fā)現(xiàn)，還是有一些差別的，但對于此模型，差距不是很明顯，主要是預(yù)應(yīng)力的效應(yīng)在整體結(jié)構(gòu)中所占的比重不是很大。
更多優(yōu)質(zhì)內(nèi)容，請關(guān)注公眾號：SimC結(jié)構(gòu)工作室
展開 
基于ANSYS WORKBENCH的有預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析
本篇文章舉一個在WB中進(jìn)行有預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析的例子。該例子來自于《ANSYS機(jī)械工程應(yīng)用精華50例》（第3版），原書是在在經(jīng)典界面中做的，而且有解析解可以對照。
本文則用WB進(jìn)行操作，問題如下。
【問題】一根兩端被固定的張緊的弦，已知其長度為1米，橫截面積為10（-6）平方米，密度為7800kg/m3,張緊力為2000N，計(jì)算其固有頻率。
為解決這個問題，在WB中操作如下。
1. 創(chuàng)建一個帶預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析系統(tǒng)
2.編輯材料屬性
雙擊Engineering Data，編輯材料屬性
3.創(chuàng)建幾何模型
雙擊Geometry，進(jìn)入DM,設(shè)置長度的單位是米。
創(chuàng)建一個草圖，該草圖是一根直線，長1米。
根據(jù)該草圖得到線體
結(jié)果如下
創(chuàng)建截面。矩形截面，保證橫截面積與題目一致。
將該截面賦給上述線體作為其截面屬性
退出DM,然后雙擊model進(jìn)入到mechanical中。
下面的分析在（1）中進(jìn)行。
4.進(jìn)行靜力學(xué)分析
劃分網(wǎng)格。將直線劃分為20等份。
設(shè)置直線沒有Z方向的位移
設(shè)置左端點(diǎn)沒有X,Y方向的位移
設(shè)置右端點(diǎn)沒有Y方向的位移
給右端點(diǎn)施加水平向右的2000N的力。
求解靜力學(xué)問題，查看變形
可見，弦被拉伸了10mm。
查看拉伸應(yīng)力
所有點(diǎn)有同樣的拉伸應(yīng)力，為2000MPa，這是一個較大的數(shù)據(jù)。
靜力學(xué)分析完畢。樹形圖如下圖，下面的分析在（2）中進(jìn)行。
5.進(jìn)行模態(tài)分析
設(shè)置分析前10階模態(tài)
開始計(jì)算,計(jì)算完畢查看固有頻率
可見，第一階模態(tài)沒有意義。從第二階模態(tài)開始，前5階模態(tài)與理論一致。后面則開始出現(xiàn)偏差。用經(jīng)典界面計(jì)算也會有類似的問題。
來源：宋博士的博客，版權(quán)歸作者所有。
展開 ANSYS workbench簡單應(yīng)用——有預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析
有興趣的話還可以嘗試去除預(yù)應(yīng)力，比較模態(tài)分析的結(jié)果。
原創(chuàng)內(nèi)容，轉(zhuǎn)載請注明出處
ANSYS 高速旋轉(zhuǎn)輪盤考慮離心載荷引起的預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析
本問題是對某高速旋轉(zhuǎn)的輪盤進(jìn)行考慮離心載荷引起的預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析。該輪盤安裝在某轉(zhuǎn)軸上以12000轉(zhuǎn)/分的速度高速旋轉(zhuǎn)。其材料為鋼，相關(guān)參數(shù)為：楊氏模量EX=2.1E5Mpa，泊松比為PRXY=0.3,密度DENS=7.8E-9Tn/mm^3。
APDL命令：
ANSYS 高速旋轉(zhuǎn)輪盤考慮離心載荷引起的預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析.txt
分析結(jié)果如圖所示：
【直播第二場】《基于ANSYS預(yù)應(yīng)力T型截面簡支梁有限元分析》
【課程大綱】
1、預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁案例模型數(shù)據(jù)整理
2、混凝土本構(gòu)曲線及預(yù)應(yīng)力鋼筋實(shí)常數(shù)的確定
3、實(shí)體切分法建模
4、節(jié)點(diǎn)耦合法、約束方程法建模
5、答疑
直播（與專家現(xiàn)場互動）+3場直播+錄播視頻（反復(fù)觀看）+PPT課件+原模型
以下為第一次直播鏈接【限時免費(fèi)觀看】：https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c11637
【報名方式】
方式1：下載技術(shù)鄰APP，點(diǎn)擊課程banner進(jìn)入報名頁面
方式2：添加客服（QQ：2852506515；微信：jishulink666）
方式3：加Q群（601368118），聯(lián)系群主
2.5折優(yōu)惠券僅剩最后50張！
沒有領(lǐng)取到的小伙伴趕快聯(lián)系我們客服（QQ：2852506515）
領(lǐng)導(dǎo)優(yōu)惠券的小伙伴，要抓緊時間報名咯~~
本周三開始就要陸續(xù)開播直播培訓(xùn)啦！！！
活動時間有限！！！
活動名額有限！！！
展開 預(yù)應(yīng)力混凝土分析中實(shí)體力筋法的ansys處理過程
這樣不斷分割下去，最終形成許多復(fù)雜的體和多條力筋線，然后分別進(jìn)行單元劃分，施加預(yù)應(yīng)力、荷載、邊界條件后求解。這種方法是基于幾何模型的處理，即幾何模型為一體，力筋位置準(zhǔn)確，求解結(jié)果精確，但當(dāng)力筋線形復(fù)雜時，建模特別麻煩。
2 獨(dú)立建模耦合法
該法的基本思想是實(shí)體和力筋獨(dú)立建幾何模型，分別劃分單元，然后采用耦合方程將力筋單元和實(shí)體單元聯(lián)系起來，這種方法是基于有限元模型的處理。其基本步驟如下：
①建立實(shí)體幾何模型（不考慮力筋）；
②建立力筋線的幾何模型（不考慮體的存在）；
③將幾何模型按一定的要求劃分單元（這時也是各自獨(dú)立的）；
④選擇所有力筋線；
⑤選擇與上述力筋相關(guān)的節(jié)點(diǎn)(nsll命令)，并定義選擇集；
⑥將上述力筋節(jié)點(diǎn)存入數(shù)組；
⑦選擇所有節(jié)點(diǎn)，并去掉⑤中的節(jié)點(diǎn)集(這時是除力筋節(jié)點(diǎn)外的所有節(jié)點(diǎn))；
⑧按力筋節(jié)點(diǎn)數(shù)組搜尋所有最近的實(shí)體節(jié)點(diǎn)號，并存入數(shù)組中；
⑨耦合力筋節(jié)點(diǎn)與最近的節(jié)點(diǎn)，一一耦合(cp命令)（不能使用cpintf命令，這樣可能耦合其它節(jié)點(diǎn)，且容易不耦合）
⑩選擇所有，并施加邊界條件和荷載，可以求解了。
這種方法建模特別簡單，耦合處理也比較簡單(APDL要熟悉些)，缺點(diǎn)是當(dāng)實(shí)體單元劃分不夠密時，力筋節(jié)點(diǎn)位置可能有些走動，但誤差在可接受范圍之內(nèi)！這種方法是解決力筋線形復(fù)雜且力筋數(shù)量很多時的較佳方法。
展開 基于ANSYS命令流的懸索橋的仿真分析（帶預(yù)應(yīng)力的link10單元） ￥30
通過節(jié)點(diǎn)法建立的橋梁模型
靜力分析的前12階模態(tài)
預(yù)應(yīng)力混凝土分析中實(shí)體力筋法的ansys處理過程
預(yù)應(yīng)力混凝土分析中實(shí)體力筋法的ansys處理過程
有兩種處理方法，一是體分割法，二是采用獨(dú)立建模耦合法。
1 體分割法
用工作平面和力筋線拖拉形成的一個面，將將體積分割(divide)，分割后體上的一條線定義為力筋線。這樣不斷分割下去，最終形成許多復(fù)雜的體和多條力筋線，然后分別進(jìn)行單元劃分，施加預(yù)應(yīng)力、荷載、邊界條件后求解。這種方法是基于幾何模型的處理，即幾何模型為一體，力筋位置準(zhǔn)確，求解結(jié)果精確，但當(dāng)力筋線形復(fù)雜時，建模特別麻煩。
2 獨(dú)立建模耦合法
該法的基本思想是實(shí)體和力筋獨(dú)立建幾何模型，分別劃分單元，然后采用耦合方程將力筋單元和實(shí)體單元聯(lián)系起來，這種方法是基于有限元模型的處理。其基本步驟如下：
①建立實(shí)體幾何模型（不考慮力筋）；
②建立力筋線的幾何模型（不考慮體的存在）；
③將幾何模型按一定的要求劃分單元（這時也是各自獨(dú)立的）；
④選擇所有力筋線；
⑤選擇與上述力筋相關(guān)的節(jié)點(diǎn)(nsll命令)，并定義選擇集；
⑥將上述力筋節(jié)點(diǎn)存入數(shù)組；
⑦選擇所有節(jié)點(diǎn)，并去掉⑤中的節(jié)點(diǎn)集(這時是除力筋節(jié)點(diǎn)外的所有節(jié)點(diǎn))；
⑧按力筋節(jié)點(diǎn)數(shù)組搜尋所有最近的實(shí)體節(jié)點(diǎn)號，并存入數(shù)組中；
⑨耦合力筋節(jié)點(diǎn)與最近的節(jié)點(diǎn)，一一耦合(cp命令)（不能使用cpintf命令，這樣可能耦合其它節(jié)點(diǎn)，且容易不耦合）
⑩選擇所有，并施加邊界條件和荷載，可以求解了。
這種方法建模特別簡單，耦合處理也比較簡單(APDL要熟悉些)，缺點(diǎn)是當(dāng)實(shí)體單元劃分不夠密時，力筋節(jié)點(diǎn)位置可能有些走動，但誤差在可接受范圍之內(nèi)！這種方法是解決力筋線形復(fù)雜且力筋數(shù)量很多時的較佳方法。
展開 
基于ANSYS APDL 某梁預(yù)應(yīng)力下的靜力分析（link10與固體通過cp耦合自由度） ￥30
基于ANSYS apdl參數(shù)化建模
三維模型
線框模型
自重及預(yù)應(yīng)變下的y方向變形云圖
編輯
跳轉(zhuǎn)
結(jié)構(gòu)動力學(xué)中的預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析 ——預(yù)應(yīng)力模態(tài) 附模態(tài)應(yīng)力、頻響應(yīng)力和PSD應(yīng)力下載
需要指出的是，這種預(yù)應(yīng)力(pstress)的效果和幾何非線性分析中的“應(yīng)力剛化”(stress stiffeness)是相同的來源。
以上闡述就是預(yù)應(yīng)力模態(tài)產(chǎn)生的基本原理，讀者可以思考一下：模態(tài)分析在什么情況下需要考慮預(yù)應(yīng)力的效應(yīng)。
算例
考慮一根簡支梁，兩邊施加拉力和壓力(通過初始應(yīng)變實(shí)現(xiàn))，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析，對比二者和無載荷作用時的模態(tài)分析結(jié)果。
無預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析的結(jié)果：
拉預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析的結(jié)果：
壓預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析的結(jié)果：
對比無預(yù)應(yīng)力模態(tài)、拉預(yù)應(yīng)力模態(tài)、壓預(yù)應(yīng)力模態(tài)三者的固有頻率結(jié)果發(fā)現(xiàn)：前
6階模態(tài)，相比于無預(yù)應(yīng)力工況，拉預(yù)應(yīng)力工況的頻率有所提高，因?yàn)槔d荷使梁的橫向剛度提高了；而壓預(yù)應(yīng)力工況的頻率有所降低，因?yàn)閴毫d荷使梁的橫向剛度降低了。
前文對預(yù)應(yīng)模態(tài)分析產(chǎn)生的原理進(jìn)行了較詳細(xì)的介紹，對拉/壓預(yù)應(yīng)力模態(tài)進(jìn)行了分析，并和無預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析結(jié)果進(jìn)行了對比。
現(xiàn)以ANSYS為例，結(jié)合前文介紹的理論和要點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)具體分析。在“基于ANSYS的響應(yīng)譜分析”一文中介紹了APDL和Workbench的特點(diǎn)，在此，本文以APDL為例，同時兼顧Workbench，介紹ANSYS如何實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)動力學(xué)中的預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析。
預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析
對于薄壁結(jié)構(gòu)，如細(xì)長梁和薄板，由于彎曲剛度比軸向拉壓剛度小很多，當(dāng)結(jié)構(gòu)受外載作用時，由于應(yīng)力剛化(SSTIF)效應(yīng)，在進(jìn)行模態(tài)分析時，一般需要考慮預(yù)應(yīng)力效應(yīng)的影響，即進(jìn)行預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析。
展開 Ansys Workbench初始變形+預(yù)應(yīng)力釋放仿真（含ACT插件） ￥20
問題：
在工作過程中有時會遇到某些仿真類型，是需要進(jìn)行帶有預(yù)應(yīng)力的仿真。但是WB中預(yù)應(yīng)力在模塊之間的傳遞，似乎預(yù)應(yīng)力模態(tài)可以直接傳遞。而兩個靜力模塊可以傳遞變形后的幾何，但是不能傳遞預(yù)應(yīng)力。
問題示例大致如下：
板子初始是平板狀態(tài)，安裝后工作狀態(tài)是貼合一個弧面，并通過四個支點(diǎn)進(jìn)行連接固定，板子安裝后存在回彈力。
現(xiàn)在需要評估板子安裝變形預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下，連接面的回彈力。
仿真思路：
仿真對象是一個有初始應(yīng)力的彎曲板，但是曲面形狀實(shí)際可能不是正常弧線而是曲面。
因此仿真步驟大致需要兩步：
第一、初始平板變形為曲面形狀，提取板子的應(yīng)力狀態(tài)；
第二、板子在預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下產(chǎn)生彈性回復(fù)力，查看彈性回復(fù)力在連接位置的大小。
第一步的仿真方法：
模擬擠壓形式，在初始平板兩側(cè)使用變形后的彎曲板進(jìn)行擠壓變形。
擠壓變形
第二步的仿真方法：
加載板子的變形預(yù)應(yīng)力，按裝配狀態(tài)連接，計(jì)算連接處的彈性變形力。
但是：在第一步加載的時候就不是很容易實(shí)現(xiàn)。兩個夾層面需要設(shè)定接觸面進(jìn)行接觸非線性仿真，經(jīng)常發(fā)生接觸面穿透現(xiàn)象，需要小載荷步，多次調(diào)試。
即使擠壓方式?jīng)]有穿透，應(yīng)力分布也不是很均勻。
此處先擱置擠壓法的計(jì)算過程不提，假設(shè)已經(jīng)獲得預(yù)期的初始變形應(yīng)力。
繼續(xù)進(jìn)行第二仿真步，傳遞板子的預(yù)應(yīng)力狀態(tài)；
預(yù)應(yīng)力的傳遞方法在微信公眾號文章：“ansys分析中如何考慮殘余應(yīng)力影響？”中提及了兩種方法，這里分別測試如下：
方法一：使用external Data模塊
首先，在步驟一初始板子變形，有正確應(yīng)力分布的結(jié)果中，分別提取X、Y、Z、XY、YZ、ZX六個方向的法向應(yīng)力和切向應(yīng)力。
展開 ansys之——混凝土模式預(yù)應(yīng)力算例
簡支梁實(shí)體與預(yù)應(yīng)力鋼筋分析
/COM, Structural
/PREP7
egjx=2e5 !Ey
agjx=140 !單根鋼絞線面積
ehnt=4e4 !Eh
xzxs=1.0e-5 !線脹系數(shù)
yjl=200000 !定義預(yù)加力
et,1,link8 !定義link8單元
et,2,solid95 !定義solid95單元
r,1,agjx !定義link8單元的面積
r,2 !定義第2種實(shí)常數(shù)
mp,ex,1,egjx !定義link8單元的彈性模量
mp,prxy,1,0.3 !定義link8單元的泊松系數(shù)
mp,alpx,1,1.0e-5 !定義線膨脹系數(shù)
mp,ex,2,ehnt !定義solid95單元的彈性模量
mp,prxy,2,0.3 !定義solid95單元的泊松系數(shù)
blc4, , ,100,200,3000 !定義梁體
/view,1,1,1,1 !定義ISO查看
/ang,1
vplot !繪制梁體
kwpave,6 !工作平面移動到關(guān)鍵點(diǎn)6
wpoff,-30 !工作平面移動-30mm(X)
wprot,0,0,90 !工作平面旋轉(zhuǎn)
vsbw,1 !分割梁體
wpoff,0,0,-40 !工作平面移動-40mm(Z)
vsbw,2 !分割梁體
wpoff,0,40 !工作平面移動40mm(Y)
wprot,0,90 !工作平面旋轉(zhuǎn)
vsbw,all !分割梁體
wpstyl !關(guān)閉工作平面顯示
nummrg,all,,,,low !整理
numcmp,all !壓縮編號
esize,30 !定義網(wǎng)分時邊長控制
lsel,s,,,28,38,10 !定義line28和38為新的選擇集
latt,1,1,1 !定義選擇集的屬性
lmesh,all !
展開 ansys預(yù)應(yīng)力分析的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
ansys預(yù)應(yīng)力分析預(yù)應(yīng)力分析ansys預(yù)應(yīng)力螺栓分析ansys預(yù)應(yīng)力分析選項(xiàng)ansys預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析ansys預(yù)應(yīng)力靜力分析 Ansys ansys預(yù)應(yīng)力分析ansys mechanical預(yù)應(yīng)力分析ansys 瞬態(tài)分析預(yù)應(yīng)力ansys 預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析ansys預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析基于ansys預(yù)應(yīng)力t型截面簡支梁有限元基于ansys預(yù)應(yīng)力t型截面簡支梁有限元分析分析
