ansys 收縮應(yīng)力
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-08
ansys 收縮應(yīng)力的視頻教程
基于ANSYSworkbench的圓筒焊接殘余應(yīng)力分析
基于ANSYSworkbench的圓筒焊接殘余應(yīng)力分析，主要教會熱固耦合設(shè)置方法以及ACT移動熱源設(shè)置方法，殘余應(yīng)力計(jì)算方法。
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【13】基于ANSYS的巖體初始地應(yīng)力反演
巖體初始地應(yīng)力場是影響隧道等地下工程圍巖穩(wěn)定的重要荷載，是其設(shè)計(jì)、施工時(shí)的首要考慮因素，而實(shí)測原位地應(yīng)力由于樣本稀少導(dǎo)致較難反映巖體初始地應(yīng)力場的宏觀分布規(guī)律，因此， 反演巖體的初始地應(yīng)力場是地下工程進(jìn)行穩(wěn)定性分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提條件。 本課程帶你從零開始到完全掌握基于ANSYS的地應(yīng)力反演分析。視頻主要是教你怎么使用命令流以及多元線性回歸的python程序。還有相應(yīng)的參考文獻(xiàn)。
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ansys 收縮應(yīng)力的實(shí)例教程
六、仿真計(jì)算結(jié)果分析
整體模型計(jì)算時(shí)間約12h，計(jì)算結(jié)果ODB文件15GB，整體模型施工過程收縮應(yīng)力時(shí)程如下視頻。
整體模型500天收縮應(yīng)力時(shí)程
區(qū)域1Mises應(yīng)力分析
負(fù)4層應(yīng)力
負(fù)3層應(yīng)力
負(fù)2層應(yīng)力
負(fù)1層應(yīng)力
負(fù)2層梁Mises應(yīng)力
墻體MISES應(yīng)力
關(guān)鍵部位切片效果1
關(guān)鍵部位切片效果2
負(fù)1層500天Mises應(yīng)力云圖
為驗(yàn)證有限元計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，將計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場開裂情況進(jìn)行對比分析。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測的地下三層板裂縫分布，見下圖，各區(qū)域均有裂縫開展，大部分裂縫方向?yàn)槟媳狈较颍戳芽p沿結(jié)構(gòu)短邊方向開展。同時(shí)超長結(jié)構(gòu)中部區(qū)域裂縫密度較大。符合地下三層板X方向的最大應(yīng)力圖的情況。說明本文采用的有限元模型基本準(zhǔn)確，它的分析結(jié)果能夠基本反映現(xiàn)場實(shí)際情況。故本文方法可以作為一種有效的補(bǔ)充手段，用于定量控制超長混凝土結(jié)構(gòu)各階段裂縫。
地下三層頂板現(xiàn)場裂縫圖
地下三層頂板500天時(shí)S11應(yīng)力
7、結(jié)論（指導(dǎo)裂縫修復(fù)方案設(shè)計(jì)）
1、對超長混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合應(yīng)力彈塑性時(shí)程分析，作為設(shè)計(jì)中抗裂驗(yàn)算的補(bǔ)充，可真實(shí)模擬結(jié)構(gòu)中個(gè)部位拉應(yīng)力的疊加變化過程，計(jì)算確定組合拉應(yīng)力的分布規(guī)律與峰值，驗(yàn)算各項(xiàng)降低混泥土拉應(yīng)力措施的有效性。可認(rèn)為，小于ftk的組合拉應(yīng)力為無裂縫混凝土的彈性拉應(yīng)力，可用來判斷結(jié)構(gòu)開裂風(fēng)險(xiǎn)；大于ftk的組合拉應(yīng)力為混凝土名義拉應(yīng)力，根據(jù)其與裂寬度之間的相關(guān)性可預(yù)測結(jié)構(gòu)裂縫寬度。
2、組合應(yīng)力彈塑性時(shí)程分析時(shí)，假定在各種計(jì)算時(shí)段內(nèi)，混凝土收縮變形、混凝土變形模量、各澆筑段邊界約束條件為常量，在總計(jì)算時(shí)長內(nèi)這些參數(shù)均為時(shí)間的函數(shù)。
展開 超長混凝土結(jié)構(gòu)收縮應(yīng)力仿真分析模型案例
一、工程概況
分析模型為一大型綜合體（579.45m×107.50m），地下三層，地上二十二層，結(jié)構(gòu)形式為框架—剪力墻結(jié)構(gòu)。基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ)。地下室平面長約580m，寬約108m。地上裙房長約530m，寬約80m，上部分布有6座塔樓。地下結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級：基礎(chǔ)、梁板以及地下室外墻為C35，柱為C50。整體基礎(chǔ)沿平面兩個(gè)主軸方向設(shè)13條溫度后澆帶（圖1中的陰影條帶），寬度統(tǒng)一1000mm，見下圖。
地下3層為明顯超長的混凝土結(jié)構(gòu)，為確保地下結(jié)構(gòu)抗裂性能，有必要模擬成型收縮過程對其組合應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算分析，即選定工況建立結(jié)構(gòu)模型，按通常施工順序與分段用時(shí)，考慮混凝土成型收縮與彈性模量增長變化規(guī)律，對混凝土成型收縮過程進(jìn)行時(shí)程分析。
五、仿真計(jì)算結(jié)果分析
整體模型計(jì)算時(shí)間約12h，計(jì)算結(jié)果ODB文件15GB，整體模型施工過程收縮應(yīng)力如下。
區(qū)域1Mises應(yīng)力分析
負(fù)4層應(yīng)力
負(fù)3層應(yīng)力
負(fù)2層梁Mises應(yīng)力
墻體MISES應(yīng)力
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負(fù)1層500天Mises應(yīng)力云圖
地下三層頂板500天時(shí)S11應(yīng)力
展開 ansys后處理該看的那些應(yīng)力
01
應(yīng)力
材料發(fā)生形變時(shí)，內(nèi)部產(chǎn)生了大小相等但方向相反的反作用力，抵抗外力把分布內(nèi)力在一點(diǎn)的集度稱為應(yīng)力 (Stress)，應(yīng)力與微面積的乘積即微內(nèi)力或物體由于外因（受力、濕度變化等）而變形時(shí)，在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，以抵抗這種外因的作用，并力圖使物體從變形后的位置回復(fù)到變形前的位置。我們分析后查看應(yīng)力，目的就是在于確定該結(jié)構(gòu)的承載能力是否足夠。那么承載能力是如何定義的呢？比如混凝土、鋼材，應(yīng)該就是用萬能壓力機(jī)進(jìn)行的單軸破壞試驗(yàn)吧。也就是說，我們在ANSYS計(jì)算中得到的應(yīng)力，總是要和單軸破壞試驗(yàn)得到的結(jié)果進(jìn)行比對的。所以，當(dāng)有限元模型本身是一維或二維結(jié)構(gòu)時(shí)，通過查看某一個(gè)方向，如plnsol,s,x 等，是有意義的。但三維實(shí)體結(jié)構(gòu)中，應(yīng)力分布要復(fù)雜得多，不能僅用單一方向上的應(yīng)力來代表結(jié)構(gòu)此處的確切應(yīng)力值——就出現(xiàn)了強(qiáng)度理論學(xué)說。
材料力學(xué)中的四種強(qiáng)度理論
01
最大拉應(yīng)力強(qiáng)度理論
該理論認(rèn)為，材料破壞的主要因素是最大拉應(yīng)力，無論何種狀態(tài)，只要最大拉應(yīng)力達(dá)到材料的單向拉伸斷裂時(shí)的最大拉應(yīng)力，則材料斷裂。其中，某點(diǎn)的最大拉應(yīng)力數(shù)值，就是其第一主應(yīng)力數(shù)值。
展開 在工程上，應(yīng)力集中的程度用局部最大應(yīng)力σmax與該截面上的名義應(yīng)力σnom的比值來表示，即
Ktσ=σmax/σnom
Ktσ稱為理論應(yīng)力集中系數(shù)。下面，我們將通過一個(gè)典型應(yīng)力集中問題——帶孔平板，使用ANSYS軟件求出最大應(yīng)力和應(yīng)力分布圖，并與彈性理論計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行比較：
根據(jù)彈性力學(xué)知識，孔邊環(huán)向正應(yīng)力的大小是無孔時(shí)的3倍，隨著遠(yuǎn)離孔邊而極速趨近于q。
ANSYS求解：
Step1：在SCDM中創(chuàng)建平面模型。
由于我們使用平面應(yīng)力模型計(jì)算，所以建模時(shí)必須要將橫截面建立在xy平面上。建立一個(gè)邊長為20mm×10mm的平面模型，中間孔的直徑為2mm。我們將模型分為四部分，方便在每部分的邊界上設(shè)置Path，從而繪制應(yīng)力曲線。由于該模型同時(shí)關(guān)于X軸和Y軸對稱，我們也可以使用四分之一模型建模。此處筆者使用完整模型。建立完成以后，使用share命令共享拓?fù)洌缓簏c(diǎn)擊菜單欄Workbench→ANSYS transfer→2020R1進(jìn)入Workbench。
Step2：設(shè)置分析類型（2D）。
在Project Schematic中的空白處點(diǎn)擊右鍵，選擇Properties，打開Properties of Project Schematic。單擊項(xiàng)目中的A3（Geometry）欄，在Propertiesof Project Schematic A3: Geometry中將AnalysisType切換為2D。（若Analysis Type為3D，則導(dǎo)入平面幾何后軟件將使用殼單元計(jì)算。）
展開 目的是評估扭矩傳遞過程中的最大應(yīng)力。根據(jù)工程判斷，最大應(yīng)力發(fā)生在接觸點(diǎn)或由于
齒彎曲而導(dǎo)致的齒根處。
由于深度方向上沒有變形的限制，即齒輪可以在深度方向上自由膨脹（或收縮），因此它被建模為平面應(yīng)力問題。
步驟 1：概述
正齒輪的齒與安裝齒輪的軸的軸線平行，在平行軸之間傳輸動力。為了保持恒定的角速度比，兩個(gè)嚙合的齒輪必須滿足齒輪傳動的基本定律：齒的形狀必須使得兩個(gè)齒接觸點(diǎn)的共同法線必須始終通過中心線上的固定點(diǎn)。接觸點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。
目的是評估扭矩傳遞過程中的最大應(yīng)力。根據(jù)工程判斷，最大應(yīng)力發(fā)生在接觸點(diǎn)或由于齒彎曲而導(dǎo)致的齒根處。
由于深度方向上沒有變形的限制，即齒輪可以在深度方向上自由膨脹（或收縮），因此它被建模為平面應(yīng)力問題。
第 2 步：工程數(shù)據(jù)（材料模型）
本教程選定的材料是“結(jié)構(gòu)鋼”，它是 ANSYS Workbench 中的默認(rèn)材料。
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概述
PCB 組件在工作時(shí)產(chǎn)生的熱量會直接影響其電性能與長期可靠性。過高的溫度或頻繁的溫度波動會引發(fā)材料老化、信號失真，并因材料間熱膨脹系數(shù)不匹配而產(chǎn)生熱應(yīng)力，最終導(dǎo)致焊點(diǎn)開裂、器件失效等故障。因此，評估 PCB 可靠性必須進(jìn)行瞬態(tài)熱力耦合分析，即先分析動態(tài)溫度場，再計(jì)算由此產(chǎn)生的熱應(yīng)力。
目標(biāo)
通過高保真建模仿真，系統(tǒng)觀察并量化印刷電路板（PCB）上關(guān)鍵元器件在瞬態(tài)熱載荷作用下的力學(xué)響應(yīng)與應(yīng)力表現(xiàn)
AnsysWB-基于過盈配合的BWM_i3電機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)力仿真
1.模型包含電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸
2.轉(zhuǎn)子鐵心與轉(zhuǎn)軸施加過盈接觸配合
3.轉(zhuǎn)軸施加峰值扭矩250Nm的載荷
4.評估轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸的應(yīng)力和變形情況
5.參考時(shí)請考慮仿真模型與實(shí)際模型存在的偏差
幾何模型如圖所示，楊氏模量2.1X1011pa，屈服強(qiáng)度355MPa，抗拉強(qiáng)度450MPa，斷后伸長率20%。左邊固定，右邊施加1000N垂直向下的力，計(jì)算材料的安全系數(shù)。
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
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微電子元件是冷卻系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵鏈路。由于反復(fù)接通和斷開電源，微電子元件受
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到熱循環(huán)的作用，因此，焊點(diǎn)處出現(xiàn)裂紋，斷開了芯片與印刷電路板的連接，從而導(dǎo)
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AnsysWB-表面貼片電阻的熱載荷應(yīng)力仿真5個(gè)月前
表面貼裝制造被廣泛用于組裝片式電阻封裝，能夠?qū)㈦娮釉苯淤N裝在印刷電路板（PCB）的表面。對更小的手持設(shè)備不斷增長的需求促使片式電阻器尺寸更小，這反過來又引發(fā)了對焊點(diǎn)熱疲勞壽命以及故障發(fā)生情況的擔(dān)憂。
表面貼片電阻會受到熱循環(huán)的影響。材料之間的熱膨脹差異會在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生熱應(yīng)力，
連接電阻與印刷電路板的焊料被視為裝配中最薄弱的環(huán)節(jié)，由于工作溫度高于焊料的
熔點(diǎn)，因此會產(chǎn)生稱為蠕變的變形
AnsysWB-FSW(攪拌摩擦焊熱應(yīng)力仿真)5個(gè)月前
攪拌摩擦焊（FSW）是一種固態(tài)焊接技術(shù)，用于金屬的連接，無需填充材料。一個(gè)圓柱形旋轉(zhuǎn)工具插入牢固夾緊的工件中，并沿著待焊縫移動。隨著工具沿焊縫移動，工具肩部與工件之間的摩擦產(chǎn)生熱量。工件材料的塑性變形也會產(chǎn)生額外的熱量。產(chǎn)生的熱量使工件材料熱軟化。工具的移動使軟化的工件材料從前部流向工具后部并在此處凝固。隨著冷卻，兩塊板之間形成一個(gè)連續(xù)的固體焊縫。整個(gè)過程中不會發(fā)生熔化，產(chǎn)生的溫度始終低于所連接金屬的固相線溫度
技術(shù)鄰Ansys定制培訓(xùn)可使工程師30天內(nèi)獨(dú)立完成熱應(yīng)力分析項(xiàng)目，方案落地率達(dá)85%，已累計(jì)為汽車、機(jī)械、新能源等10余個(gè)行業(yè)培養(yǎng)12000+專業(yè)人才，成為企業(yè)突破熱應(yīng)力技術(shù)瓶頸的核心助力。
在工業(yè)研發(fā)中，Ansys熱應(yīng)力分析技術(shù)的價(jià)值已得到廣泛認(rèn)可，但企業(yè)工程師普遍面臨“會操作軟件不會解決實(shí)際問題”“懂理論卻不懂工況適配”的痛點(diǎn)——某新能源企業(yè)調(diào)研顯示，未接受專業(yè)培訓(xùn)的工程師，完成一個(gè)電池包熱應(yīng)力分析項(xiàng)目平均需
零基礎(chǔ)也能高效掌握Ansys熱應(yīng)力分析，技術(shù)鄰?fù)ㄟ^“低門檻準(zhǔn)入+拆解式教學(xué)+全流程保障”，讓新手1-2周上手實(shí)戰(zhàn)，已幫助500+企業(yè)零基礎(chǔ)工程師實(shí)現(xiàn)技能突破，學(xué)員獨(dú)立完成仿真項(xiàng)目的平均周期從1.5個(gè)月縮短至2周。
“沒接觸過有限元理論，怕聽不懂公式推導(dǎo)”“只會打開Ansys軟件畫簡單模型，不知道怎么開展熱應(yīng)力分析”“擔(dān)心課程太復(fù)雜，學(xué)完還是不會做自己的項(xiàng)目”——這是絕大多數(shù)零基礎(chǔ)學(xué)習(xí)者面對
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)錐形透鏡的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)線瞬態(tài)熱結(jié)構(gòu)耦合分析步的建立
3、學(xué)習(xí)錐形透鏡熱結(jié)構(gòu)耦合分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)錐形透鏡熱結(jié)構(gòu)耦合載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 錐形透鏡瞬態(tài)熱應(yīng)力分析
ANSYS workbench中的剪切應(yīng)力到底是什么（三）10個(gè)月前
在 ANSYS Workbench 中，剪切應(yīng)力（Shear Stress） 是指物體內(nèi)部平行于截面方向的應(yīng)力分量，反映材料在平行于受力面方向上的 “錯動趨勢” 或 “剪切變形阻力”。它與正應(yīng)力（垂直于截面的應(yīng)力）共同構(gòu)成了材料內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)。
正應(yīng)力 σx：表示X方向的正向應(yīng)力
切應(yīng)力 Txy：表示垂直于X軸的平面上方向沿Y方向的切應(yīng)力
1.剪切應(yīng)力的物理意義
從力學(xué)本質(zhì)上看
