ansys靜應(yīng)力分析的案例
吊艙掛載應(yīng)力分析SW和ansys分析對(duì)比
吊艙掛載應(yīng)力分析
吊艙掛載方式細(xì)節(jié)圖。
吊艙由吊艙架1和吊艙架2支撐掛載。吊艙架1和吊艙架2分別由8顆和4顆M3螺釘固定，螺釘由中心盤內(nèi)向外鎖緊。下圖為吊艙架的整體圖示。
SW simulation靜應(yīng)力分析
吊艙掛載后的吊艙架應(yīng)力分析模型。材質(zhì)選擇鋁合金6063-T6，密度為2700kg/m^3。
彈性模量：6.9e+10N/m^2。泊松比0.33 屈服強(qiáng)度2.15e+8N/m^2
①如下圖12個(gè)孔位為吊艙架的固定孔位，吊艙架1和吊艙架2設(shè)定接合面。
②吊艙重量為0.69Kg,轉(zhuǎn)換為重力為0.69kg*G(取9.8N/kg)=6.76N。如圖中4個(gè)孔位處懸掛吊艙。(選擇總數(shù)，而非按條目）
③網(wǎng)格化后，運(yùn)行應(yīng)力分析得下圖結(jié)果。紅色處為最大形變量結(jié)果，形變量為1.740e-02mm。
綜上所述支架強(qiáng)度足夠。
ANSYS靜應(yīng)力分析結(jié)果，材質(zhì)選擇了鋁合金密度2770kg/m^3。Poisson's ratio：0.33 bulk modulus:6.9608e+10Pa
計(jì)算總變形量1.9195e-2mm。
變形量云圖一致，均是頂部型變量最大。
材料：
向下的力：
限制位移固定工件。
展開 Catia靜應(yīng)力分析and模態(tài)分析
靜應(yīng)力分析
1.首先導(dǎo)入模型并賦予材料屬性
2.進(jìn)入分析與模擬的Generative Structural Analysis，選擇第一個(gè)Static Anslysis
3.劃分網(wǎng)格，雙擊OCTREE Tetrahedron Mesh.1:Part1，進(jìn)入OCTREE Tetrahedron Mesh窗口，選擇喜歡的Size和Absolute sag：
4.右鍵Nodes and Elements，Mesh Visualization，點(diǎn)擊YES，劃分網(wǎng)格完成
5.將網(wǎng)格抑制一下，才能看到幾何模型并添加支撐和受力
6.點(diǎn)擊Clamp并選擇要固定的點(diǎn)線面
7.點(diǎn)擊Distributed Force創(chuàng)建一個(gè)受力面，并設(shè)置受力在XYZ方向的大小，坐標(biāo)系可以自己定義
8.選中Static Case Solution.1，點(diǎn)擊Compute，確定計(jì)算
9.完成后點(diǎn)擊YES
10.選中Static Case Solution.1右鍵選擇General Image，然后選擇自己想要的結(jié)果
11.著色方式和動(dòng)畫顯示可看箭頭方式生成
模態(tài)分析
1.導(dǎo)入模型，設(shè)置材質(zhì)
2.劃分網(wǎng)格，按需設(shè)置
3.設(shè)置支撐位置
4.
展開 Ansys workbench應(yīng)力集中位置的靜強(qiáng)度評(píng)估對(duì)比
一、載荷約束如圖所示
二、通過軟件分析得到的應(yīng)力收斂解為188.01MPa，安全系數(shù)n1=1.89。
三、使用名義應(yīng)力法對(duì)倒角最大處求解名義應(yīng)力
對(duì)應(yīng)力最大位置獲取力矩為37000N*mm，慣性矩為810mm^4，形心距為3mm，抗彎截面系數(shù)為300 mm^3。即可獲得最大點(diǎn)處的名義應(yīng)力為137MPa。安全系數(shù)為n2=355/137=2.6。
三、根據(jù)《德國FKM強(qiáng)度評(píng)估指南》
3.1、
3.8、FKM中材料利用率與安全系數(shù)互為倒數(shù)，n3=3.4
4、通過對(duì)三種分析結(jié)果判斷
n3 >n2>n1
3.4 >2.6 >1.89
FKM安全系數(shù)最大，收劍解安全系數(shù)最小。
展開 SW SIMULATION與ANSYS靜應(yīng)力對(duì)比
按此參數(shù)ANSYS求解端點(diǎn)處的最大變形量，求解參數(shù)圖形如下：
最大位移為：7.8574e-3 mm
以實(shí)例參數(shù)，在SOLIDWORKS中設(shè)定模型及材料參數(shù)，SW simulation中做靜應(yīng)力分析結(jié)果如下：
最大位移：7.861e-3mm。
針對(duì)某袋除塵器整體進(jìn)行ABAQUS有限元分析，考慮九項(xiàng)載荷工況，分析設(shè)備靜應(yīng)力、熱應(yīng)力、變形及熱膨脹數(shù)值 ￥15
某袋除塵殼體結(jié)構(gòu)選型如下：
箱體板厚5mm
箱體角柱：角鋼L90*56*8
箱體加強(qiáng)筋：角鋼L90*56*6
花板厚6mm
花板下加強(qiáng)筋：橫向?yàn)楸怃?0*6，縱向?yàn)楸怃?00*6
箱體中間支撐管：鋼管Φ60*5
圖1 袋除塵殼體結(jié)構(gòu)示意圖
2、 建立模型
按照殼體結(jié)構(gòu)示意圖建立幾何模型如圖2所示。
圖2 建立幾何模型
三、約束條件及載荷
立柱底部約束如圖3所示。
圖3 立柱底部邊界約束
載荷：
（1）自重（軟件考慮）；
（2） 頂部載荷：檢修載（按400kg/m2）；
（3） 花板處載荷：濾袋、濾籠、濾袋積灰（積灰厚度按5mm）共3.06t；
（4） 灰斗積灰重：滿灰9.6t；
（5） 保溫載荷：按25kg/m2；
（6） 負(fù)壓11000Pa或正壓8000Pa兩種工況分別施加；
（7） 煙道及檢修平臺(tái)載荷：上煙道（出氣端）900kg，下煙道（進(jìn)氣端）
400kg，上中下三層檢修平臺(tái)檢修載荷均為400×2.85×3.25=3705kg。
注：此項(xiàng)載荷殼體和鋼支架各占一半。
（8） 灰斗卸灰口載荷（方向按照幾何模型坐標(biāo)系）：FX=4700N，F(xiàn)Y=3500N，F(xiàn)Z=-4700N，MX=3690N.m，MY=4800N.m，MZ=5540N.m。
（9） 頂部牛腿處檢修荷載：?jiǎn)蝹€(gè)牛腿處載荷為1t，頂板為260×260，轉(zhuǎn)化為面壓添加，面壓為1×10×1000/260/260=0.148N/mm2。
下圖4所示為載荷添加圖示：
（a）負(fù)壓11000Pa （b）正壓8000Pa （c）花板處載荷
展開 ansys Workbench 靜應(yīng)力模塊，利用生死單元技術(shù)結(jié)合APDL命令，模擬轉(zhuǎn)軸最大扭力 ￥10
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ansys Workbench 靜應(yīng)力模塊，利用生死單元技術(shù)結(jié)合APDL命令，模擬轉(zhuǎn)軸最大扭力
示例：要求計(jì)算轉(zhuǎn)軸所能承受的最大扭轉(zhuǎn)力矩，轉(zhuǎn)軸抗拉強(qiáng)度1230MPa
模型如下： 中間最細(xì)位置R=3
Workbench計(jì)算時(shí)，左側(cè)固定。右側(cè)面施加圓轉(zhuǎn)位移。
效果展示
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操作過程：
首先，初步計(jì)算轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)多少會(huì)接近許用最大值1000Mpa。確定初始載荷大小。
當(dāng)加載1° ——0.0174 弧度 ，時(shí) 轉(zhuǎn)軸約945Mpa。
其次，利用APDL命令分載荷步逐步增大轉(zhuǎn)角載荷，并在每個(gè)載荷步中進(jìn)入后處理中查看是否有單元應(yīng)力超過許用值1000Mpa。當(dāng)有單元超過許用值時(shí)記錄該單元，在下一步載荷過程中將該單元抑制。繼續(xù)加載直到循環(huán)結(jié)束。
1.創(chuàng)建加載點(diǎn)——remotePoint
在Pilot Node APDL Name 中定義名稱：后期將在插入的APDL命令中使用該名稱，更改載荷大小。
創(chuàng)建單元組——Name Selection
在每個(gè)載荷步的后處理中需要篩選單元結(jié)果，查看是否超過許用應(yīng)力。為了縮小查詢范圍可以先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷危險(xiǎn)截面位置，將危險(xiǎn)截面附近的單元定義為一個(gè)組。在后期結(jié)果查看時(shí)，僅在該組內(nèi)查找單元應(yīng)力。從而提高計(jì)算效率。
注意：選著的是單元組，可以使用框選功能。
在Analysis setting 中插入Command 命令
插入命令如下所示，同時(shí)注意單位制的選著，本例使用mm kg N。 命令見附錄
命令中包含有三種 應(yīng)力評(píng)估方法，一:剪應(yīng)力失效。二：等效應(yīng)力失效。三：第一主應(yīng)力失效。應(yīng)根據(jù)實(shí)際工況條，結(jié)合零部件失效模式，自主選著。
!!!!!1.使用剪切應(yīng)力判斷是否失效*********************
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展開 基于SimSolid的靜應(yīng)力分析
Altair SimSolid是專為設(shè)計(jì)工程師開發(fā)的結(jié)構(gòu)分析軟件且極具創(chuàng)新性。它消除了傳統(tǒng) FEA 中最耗時(shí)和最專業(yè)的兩項(xiàng)龐大任務(wù)——幾何結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化和網(wǎng)格劃分，是一場(chǎng)仿真變革。
今天就讓我們來用SimSolid做一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)力分析。
1 計(jì)算對(duì)象
2 前處理
3 分析結(jié)果與可視化
4 小結(jié)
1 SimSolid作為一款分析軟件，省去了繁瑣的網(wǎng)格與相互作用，可以快速便捷的建立分析，對(duì)于工程師而言可以節(jié)約時(shí)間，解放雙手。
2 但其分析結(jié)果與理論值有一定誤差。
3 對(duì)于設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)初期進(jìn)行分析，依舊是一款不錯(cuò)的分析軟件。
展開 地面電池框靜應(yīng)力分析
ANSYS同樣選擇材料為鋁（兩者鋁的參數(shù)不太一樣），相同參數(shù)得最大形變量分別為0.956mm(sw)和0.225mm(ansys)。
卷筒輻條的靜應(yīng)力分析
在繞滿狀態(tài)下的輻條最大靜應(yīng)力在屈服力之內(nèi)，最大的靜位移為3.772e-01mm。
汽車油箱靜應(yīng)力分析
通過分析得出
應(yīng)力集中部位在上下箱焊縫處!
無人機(jī)機(jī)臂的靜應(yīng)力分析
電機(jī)座為懸臂梁以外受力較大的部位對(duì)系統(tǒng)影響較大，故需對(duì)電機(jī)座進(jìn)行力學(xué)分析 ，已知飛機(jī)帶載起飛重量為165Kg（含載荷、線纜重量和拉力），單臂分擔(dān)重量為41kg，考慮飛機(jī)飛行狀況復(fù)雜故采用單臂48kg拉力進(jìn)行靜力學(xué)分析，如云圖：
圖2 電機(jī)座應(yīng)力云圖
圖3 電機(jī)座位移云圖
由電機(jī)座應(yīng)力云圖可知，電機(jī)座的整體應(yīng)力水平處于，在固定安裝位置及管固定斷面出應(yīng)力水平較高，最大應(yīng)力為，小于材料的屈服強(qiáng)度，屬于彈性變形階段；由等效應(yīng)力云圖可知，機(jī)身的最大位移在模型的電機(jī)安裝位置，最大位移值為，整體變形量較低，零件的剛度較高，強(qiáng)度滿足要求。
機(jī)臂強(qiáng)度計(jì)算
機(jī)臂碳管可視為懸臂梁，且構(gòu)造簡(jiǎn)單，受力影響比較大，故對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核；
圖4 機(jī)臂結(jié)構(gòu)及受力簡(jiǎn)圖
注：計(jì)算僅考慮關(guān)鍵件最危險(xiǎn)截面處及鉸接軸強(qiáng)度校核。
碳管強(qiáng)度計(jì)算
已知碳管材料：碳纖維
抗拉強(qiáng)度
取安全系數(shù)
則許用應(yīng)力；；
碳管抗彎截面系數(shù)：
碳管危險(xiǎn)處所受彎矩：
彎曲應(yīng)力：
剪切應(yīng)力：
按第四強(qiáng)度理論可得：
即機(jī)臂碳管強(qiáng)度滿足強(qiáng)度要求。
展開 
槳夾螺釘斷裂的靜應(yīng)力分析
在WB環(huán)境下，使用靜應(yīng)力分析進(jìn)行模擬沖壓過程
由于靜應(yīng)力分析是WB中最為簡(jiǎn)單的一個(gè)模塊了，所以為了方便像我一樣的初學(xué)者也能看明白這個(gè)模擬，我就選擇了這個(gè)模塊進(jìn)行分析
1.因?yàn)閟w這款軟件我們公司統(tǒng)一使用，我用的也比較多，所以優(yōu)先選擇這款軟件進(jìn)行模型的建立。
然后將模型導(dǎo)入到WB中。
在材料設(shè)置一欄里，將沖頭和模具設(shè)置為剛體，不發(fā)生形變。
沖頭直徑25mm，被沖壓件直徑為35mm，放在一個(gè)直徑為35mm的模具中
將沖頭和模具設(shè)置為合金鋼，被沖壓件設(shè)置為鋁合金，進(jìn)行沖壓。
2.受力圖如下所示
受應(yīng)力最大的地方為模具的內(nèi)壁，壓力大小為6582MPa，在后續(xù)的生產(chǎn)中，模具還需進(jìn)行熱處理一下，提高一下強(qiáng)度。
也可以使用lsdyna模塊來進(jìn)行分析，lsdyan主要用于非線性分析
在有限元仿真分析中，網(wǎng)格的質(zhì)量對(duì)分析結(jié)果影響不容忽視。尤其是針對(duì)一些變形體的分析，如靜力學(xué)分析等，一般而言網(wǎng)格質(zhì)量越好，計(jì)算精度越準(zhǔn)確。那么如何良好的控制網(wǎng)格使得計(jì)算精度與現(xiàn)實(shí)精度相近成為了仿真領(lǐng)域內(nèi)極其重要的一環(huán)。
為了劃分出良好的網(wǎng)格，因此而衍生出了一些用于優(yōu)化網(wǎng)格的軟件。而在Ansys Workbench中也具有網(wǎng)格劃分的功能，雖然網(wǎng)格劃分只是Workbench中的一步，但是針對(duì)大多數(shù)工程問題已經(jīng)漸漸的可以滿足要求了。
根據(jù)實(shí)際來進(jìn)行加密網(wǎng)格降低計(jì)算機(jī)的運(yùn)算量
總結(jié)：使用該軟件的時(shí)候，需加強(qiáng)前處理的步奏，降低計(jì)算機(jī)的運(yùn)算時(shí)間。
展開 ANSYS workbench齒輪靜結(jié)構(gòu)接觸分析 ￥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)齒輪接觸的三維模型處理
2、學(xué)齒輪連接非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)非線性靜結(jié)構(gòu)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)齒輪靜結(jié)構(gòu)接觸分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 齒輪靜結(jié)構(gòu)接觸分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
展開 ANSYS workbench齒輪齒條靜結(jié)構(gòu)接觸分析 ￥10
學(xué)習(xí)非線性靜結(jié)構(gòu)分析步的建立</span></p><p><span style="color: rgb(51, 51, 51); background-color: rgb(255, 255, 255);">4、學(xué)習(xí)齒輪齒條靜結(jié)構(gòu)接觸分析的載荷施加</span></p><p><span style="color: rgb(51, 51, 51); background-color: rgb(255, 255, 255);">案例介紹：</span></p><p><span style="color: rgb(51, 51, 51); background-color: rgb(255, 255, 255);">所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
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