ansys 沖擊應(yīng)力分析的案例
ANSYS Workbench 沖擊譜分析
圖 8 沖擊譜設(shè)置
得到 Y 向沖擊情況下整個(gè)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力情況，如圖 9，最高應(yīng)力發(fā)生在內(nèi)部結(jié)構(gòu)的陰極支撐結(jié)構(gòu)上，最大應(yīng)力 1051MPa ，應(yīng)力比較大（X 方向最小，Z 方向更大）。
圖 9 Y 向沖擊下結(jié)構(gòu)應(yīng)力
應(yīng)力最大關(guān)鍵件的應(yīng)力云圖如圖 11。
圖 11 Y 沖擊下關(guān)鍵件的應(yīng)力
補(bǔ)充說(shuō)明：
沖擊分析一直是分析中比較難的，而且沖擊計(jì)算出的結(jié)果比較大，要分析仿真計(jì)算結(jié)果值是因?yàn)?em>應(yīng)力奇異，還是實(shí)際結(jié)果就是大。
文章來(lái)源： ANSYS及ANSYS Workbench工程實(shí)戰(zhàn)
展開(kāi) 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(kāi) ansys18.2焊接過(guò)程分析瞬態(tài)熱分析熱應(yīng)力分析 ￥8.88
ansys18.2焊接過(guò)程分析
移動(dòng)熱源通過(guò)插件實(shí)現(xiàn)
干貨 | 沖擊與碰撞分析——ANSYS LS-DYNA
ANSYS官方將特別推出一系列ANSYS網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)，不僅包含ANSYS 2019 R3 新版本功能介紹，同時(shí)也包括最新的行業(yè)熱點(diǎn)解決方案，ANSYS將與各位深入探討行業(yè)熱點(diǎn)趨勢(shì)，諸如無(wú)人駕駛、PCB結(jié)構(gòu)可靠性、天線設(shè)計(jì)、數(shù)字孿生等等。
報(bào)名本系列課程，聯(lián)系微信客服jishulink555，可免費(fèi)贏取ANSYS官方定制真空保溫杯、小夜燈、餐具套裝、手機(jī)支架、話費(fèi)等精美紀(jì)念品！此外，在此系列網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)結(jié)束后，ANSYS將官方抽取1名幸運(yùn)者，TA將獲得華為最新發(fā)布的Mate 30 1臺(tái)（報(bào)名多場(chǎng)幾率疊加）！
本期研討會(huì)：《沖擊與碰撞分析——ANSYS LS-DYNA》將于12月24日 20:00-21:00舉辦，掃碼可直接報(bào)名。
直播主題
沖擊與碰撞分析——ANSYS LS-DYNA
日期/時(shí)間
2019年12月24日
20:00 – 21:00
課程受眾
汽車主機(jī)廠，車身、底盤、座椅及約束系統(tǒng)等零部件供應(yīng)商的CAE工程師；從事瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題（沖擊、爆炸）分析的相關(guān)科研單位研究人員；從事顯式有限元理論研究的院校師生等等。
講師簡(jiǎn)介
張偉偉
上海交通大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)博士，長(zhǎng)期從事隱式、顯式有限元方法的理論研究及工程應(yīng)用工作。
展開(kāi) 
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展開(kāi) 基于ANSYS_LS-DYNA的磨料沖擊行為分析
采用linear elastic-isotropic模型作為靶材的本構(gòu)模型,運(yùn)用ANSYS/LS-DYNA的三維顯式動(dòng)力分析模型建立了棕剛玉磨料沖蝕高強(qiáng)耐火澆注料的有限元模型,運(yùn)用求解器對(duì)沖蝕過(guò)程中的磨料沖擊行為進(jìn)行了計(jì)算。結(jié)果表明;單個(gè)六棱柱體磨料顆粒對(duì)靶材中心點(diǎn)的von mises螂應(yīng)力最大值為球體磨料的4倍左右,磨料形狀對(duì)沖蝕磨損有很大影響;隨著磨料粒徑的增大,靶材中心點(diǎn)的咖的咖von mises應(yīng)力最大值急劇增,110℃烘后高強(qiáng)耐火澆注料的沖蝕磨損率隨著磨料粒徑的增加而增加，磨料粒徑的增加對(duì)1100℃燒后高強(qiáng)耐火澆注料的沖蝕磨損率影響不大。
基于ANSYS_LS-DYNA的磨料沖擊行為分析.pdf
展開(kāi) Ansys Zemax | 手機(jī)鏡頭設(shè)計(jì) - 第 4 部分：用 LS-DYNA 進(jìn)行沖擊性能分析
在 LS - PrePost 中，運(yùn)行一個(gè)腳本來(lái)將特定面（在命名選擇中定義）的變形導(dǎo)出為正確的格式，以便可以通過(guò) STAR 工具將它們導(dǎo)入到 Ansys Zemax OpticStudio 中。
模擬涉及兩個(gè)步驟，并且從兩個(gè)步驟中都導(dǎo)出變形數(shù)據(jù)集：
沖擊分析：這是模擬時(shí)間的 0 - 0.1ms，即沖擊發(fā)生時(shí)。
沖擊后分析：這是沖擊狀態(tài)后 1 秒，此時(shí)允許振動(dòng)衰減以避免變形中出現(xiàn)任何不必要的噪聲。
將 FEA 數(shù)據(jù)加載到 Ansys Zemax OpticStudio 中
在 Ansys Mechanical 中生成 FEA 數(shù)據(jù)集后，現(xiàn)在可以將它們加載到 OpticStudio 中。如本系列文章第 1 部分所述，名義上的手機(jī)攝像頭系統(tǒng)已在 OpticStudio 中設(shè)計(jì)并優(yōu)化了性能。透鏡系統(tǒng)本身的設(shè)計(jì)基于一項(xiàng)專利，包含五個(gè)主要的非球面透鏡：
為了分析和比較手機(jī)攝像頭在三種主要狀態(tài)（沖擊、沖擊后和名義）下的性能，通過(guò) OpticStudio 主窗口頂部 STAR 選項(xiàng)卡中的多物理場(chǎng)數(shù)據(jù)加載器導(dǎo)入 FEA 數(shù)據(jù)集。
對(duì)于代表透鏡或光學(xué)組件物理表面的每個(gè)表面，分配一個(gè) “Surface_deformation” 數(shù)據(jù)集。由于自從 OpticStudio 導(dǎo)出名義幾何形狀以來(lái)坐標(biāo)系沒(méi)有改變，因此為特定表面對(duì)齊數(shù)據(jù)集并設(shè)置為全局坐標(biāo)系。如果不是這種情況，可以將坐標(biāo)系更改為局部坐標(biāo)系，或者可以應(yīng)用用戶定義的變換。在將數(shù)據(jù)集分配給表面后，可以通過(guò)單擊 “OK（Fit Multiphysics Data）” 加載和擬合數(shù)據(jù)集。
分析不同狀態(tài)下的光學(xué)性能
加載和擬合多物理場(chǎng)數(shù)據(jù)后，現(xiàn)在可以分析不同狀態(tài)的性能，更重要的是進(jìn)行比較。由于這是一個(gè)手機(jī)攝像頭系統(tǒng)，在性能分析過(guò)程中有一些分析工具可供使用。
展開(kāi) ANSYS workbench泵殼熱應(yīng)力分析 ￥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)泵殼的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)線性熱結(jié)構(gòu)耦合分析步的建立
3、學(xué)習(xí)泵殼熱結(jié)構(gòu)耦合分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)泵殼熱結(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 泵殼熱結(jié)構(gòu)耦合分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
基于Ansys-workbench/LS-Dyna 的活塞沖擊動(dòng)力學(xué)分析
ANSYS-workbench是ANSYS公司目前主推的有限元平臺(tái)，相比經(jīng)典界面APDL優(yōu)點(diǎn)眾多，能解決目前出現(xiàn)的各種仿真問(wèn)題，該平臺(tái)提供了強(qiáng)大的功能和較好的用戶界面，包括集成的項(xiàng)目視圖和無(wú)縫集成的參數(shù)管理，可以采用拖拽的方式完成多物理場(chǎng)的分析流程，并且在前處理方面優(yōu)秀于其它有限元軟件。該仿真平臺(tái)設(shè)置簡(jiǎn)單，推動(dòng)了仿真產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。本文采用的是顯式動(dòng)力學(xué)分析的模塊（Explict dynamic(LS-Dyna)。
LS-Dyna是非線性顯式分析的常用有限元軟件，具有很強(qiáng)的通用分析能力，能完美解決各種接觸沖擊爆炸等復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，有限元程序的求解問(wèn)題由LS-Dyna求解器完成。目前LS-Dyna的分析和求解功能已經(jīng)非常強(qiáng)大，可以進(jìn)行動(dòng)力學(xué)，靜力學(xué)，結(jié)構(gòu)-流體耦合，電磁場(chǎng)，溫度場(chǎng)，耦合場(chǎng)等分析，功能齊全且應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，可用于研究嚙合、接觸等沖擊問(wèn)題的影響。本文采ANSYS-workbench和LS-Dyna軟件對(duì)鑿巖機(jī)沖擊系統(tǒng)進(jìn)行有限元數(shù)值模擬，利用Ansys-workbench進(jìn)行前處理，生成LS-Dyna程序關(guān)鍵字（keyword）文件或稱為K文件，然后調(diào)用Ansys Product launch中的LS-DYNA SOLVER求解器對(duì)K文件進(jìn)行求解，生成對(duì)D3plot結(jié)果文件，并運(yùn)用LS-PREPOST后處理器對(duì)結(jié)果文件進(jìn)行查看。
1.1 有限元分析流程
（1）基于SolidWorks軟件進(jìn)行三維建模。
（2）基于ANSYS-workbench平臺(tái)下的mesh進(jìn)行沖擊系統(tǒng)的網(wǎng)格劃分。
（3）基于ANSYS-workbench平臺(tái)下的explict dynamic（LS-Dyna）模塊添加沖擊系統(tǒng)分析的邊界條件等。
（4）使用 UltraEdit 修改和添加 K文件的關(guān)鍵字。
展開(kāi) Ansys/Ls-Dyna進(jìn)行沖擊器活塞撞擊鉆頭的動(dòng)力分析
潛孔沖擊器工作原理:活塞上下運(yùn)動(dòng)，下行時(shí)沖擊鉆頭尾部，鉆頭頭部合金齒與巖石接觸，傳遞壓力至巖石，巖石被擠壓產(chǎn)生裂紋，鉆頭在鉆機(jī)帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)中有裂紋的巖石被切削下來(lái)。工作中活塞工作頻率很高，常出現(xiàn)早期斷裂，設(shè)計(jì)潛孔沖擊器時(shí)，大家對(duì)活塞的設(shè)計(jì)和制造倍加關(guān)注，進(jìn)行沖擊器的活塞與鉆頭動(dòng)力分析非常必要。
然而、活塞、鉆頭和巖石之間是沖擊波，沖擊應(yīng)力計(jì)算很復(fù)雜，精確度不高，Ls-Dyna的出現(xiàn)給沖擊器的活塞與鉆頭動(dòng)力分析帶來(lái)了方便，通過(guò)分析對(duì)活塞的設(shè)計(jì)和制造提供了理論依椐。
Ls-Dyna是功能齊全的幾何非線性、材料非線性以及摩擦和接觸分離等界面狀態(tài)的非線性程序，凡是涉及接觸碰撞、爆炸、穿甲、應(yīng)力波傳播和金屬加工等問(wèn)題都可以求解，
Ansys中綜合了Ls-Dyna。
Ansys/Ls-Dyna計(jì)算更為方便和精確。
進(jìn)行活塞與鉆頭動(dòng)力分析簡(jiǎn)述如下:要有:活塞尺寸;鉆頭尺寸;巖石塊尺寸，活塞速度。
計(jì)算時(shí)使用APDL程序文件，該文件操作者自己編制。關(guān)鍵是編制APDL程序文件，完成編制則完成大部分工作量，其他工作由Ansys/Ls-Dyna軟件完成。
整體計(jì)算過(guò)程:
一.APDL文件:編制情況簡(jiǎn)述:
有限元計(jì)算要有數(shù)學(xué)、力學(xué)、有限元理論、工程科學(xué)、軟件操作和工程經(jīng)驗(yàn)，必須對(duì)整個(gè)計(jì)算過(guò)程細(xì)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)考察，對(duì)軟件的適用范圍、計(jì)算精度、有限元模型的網(wǎng)絡(luò)劃分精度、材料參數(shù)、邊界條件及初始條件搞準(zhǔn)、否則可能出錯(cuò)，濫用是危險(xiǎn)的做法，會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)果。
步驟如下:
1.定義工程名稱屬性和采用國(guó)際單位制。
2.定義單元類型、材料與實(shí)常數(shù):
(1).活塞、鉆頭、巖石的單元類型都為SOLID164
.
(2).輸入活塞、鉆頭、巖石的材料參數(shù):彈性模數(shù)、密度、泊松比。
3.建立實(shí)體模型，將實(shí)體模型剖成為1/4計(jì)算。
展開(kāi) 『原創(chuàng)』誰(shuí)能談?wù)勅绾斡?em>ANSYS分析復(fù)合材料沖擊損傷么？
誰(shuí)能談?wù)勅绾斡?em>ANSYS分析復(fù)合材料沖擊損傷么？
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(wú)變化，最終用于計(jì)算的有限元網(wǎng)格見(jiàn)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(jiàn)圖3。
Ansys Zemax | 手機(jī)鏡頭設(shè)計(jì) - 第 4 部分：用LS-DYNA進(jìn)行沖擊性能分析
</span></p><h2 class="ql-align-justify"><strong style="color: rgb(0, 122, 170);">結(jié)論</strong></h2><p class="ql-align-justify"><span style="color: rgb(63, 63, 63);">本系列文章的第 4 部分展示了如何在 Ansys Workbench 中使用 Ansys LS - DYNA 模擬手機(jī)攝像頭模塊的跌落測(cè)試的顯式動(dòng)力學(xué)。使用 Ansys Mechanical 提取了沖擊和沖擊后狀態(tài)的變形數(shù)據(jù)集并進(jìn)行處理，以便在 Ansys Zemax OpticStudio 中使用。在 Ansys Zemax OpticStudio 中，可以通過(guò) STAR 模塊加載 FEA 數(shù)據(jù)集并將其分配給光學(xué)系統(tǒng)。這樣，光學(xué)工程師可以研究和比較光學(xué)系統(tǒng)在沖擊和沖擊后狀態(tài)變形影響下的性能。</span></p><h2 class="ql-align-justify"><strong style="color: rgb(0, 122, 170);">后續(xù)步驟</strong></h2><p class="ql-align-justify"><span style="color: rgb(63, 63, 63);">在這個(gè)示例中，我們分析了跌落測(cè)試中的光學(xué)性能。同樣 LS-DYNA- Mechanical - Zemax 工作流程還可以應(yīng)用于研究振動(dòng)或累積沖擊等其他領(lǐng)域。</span></p>
展開(kāi) ANSYS Workbench橢圓人孔應(yīng)力分析 ￥29
分析中采用的材料參數(shù)見(jiàn)表1.
表1 計(jì)算參數(shù)匯總表
2 分析過(guò)程
取人孔的1/4及鍋殼建立三維分析模型。由于鍋殼直徑與人孔幾何尺寸相比很大，因此沿鍋殼環(huán)向僅取90°進(jìn)行分析。鍋殼軸向取用長(zhǎng)度為1m。由于人孔螺栓僅在預(yù)緊時(shí)起作用，隨著內(nèi)壓力的增加，螺栓的拉力下降，影響也隨之減弱，而且螺栓的橫截面積與人孔頸橫截面積相比應(yīng)為小量，因此模型中予以忽略。
模型位移邊界條件容易得到。對(duì)稱面施加無(wú)摩擦約束，遠(yuǎn)離人孔的鍋殼橫向剖面上作用有均布拉力，為-50.803MPa；同時(shí)模型承受內(nèi)壓載荷1.6MPa。
采用較粗糙的網(wǎng)格模量，總共11092個(gè)節(jié)點(diǎn)，1830個(gè)單元，最大偏度為0.59，平均偏度為0.08。
圖2 模型網(wǎng)格
圖3 邊界條件
人孔墊片在人孔組件中不僅起到密封作用，還有一個(gè)重要作用就是將人孔蓋正面的介質(zhì)壓力傳遞到人孔加強(qiáng)圈上。墊片材料通常采用石棉板或橡膠石棉板，但其力學(xué)性能數(shù)據(jù)很難得到，因此分析模型中將墊片做簡(jiǎn)化處理，取很小的彈性模量，本例子取0.1MPa。
圖4給出了墊片傳遞面力的大小。如果墊片壓力為均均分布，容易計(jì)算出均布?jí)毫碚撝禐?.492MPa。從圖4看，壓力分布還是比較均布的，大部分壓力值都在8.5MPa附近，負(fù)值代表墊片受力方向。
3 結(jié)果討論
圖5給出了人孔應(yīng)力強(qiáng)度分布，可見(jiàn)，應(yīng)力最大值位置出現(xiàn)在人孔加強(qiáng)圈與鍋殼相貫位置短軸端部?jī)?nèi)側(cè)。最大應(yīng)力值為240.36MPa。
圖5 應(yīng)力強(qiáng)度云圖
在應(yīng)力較大位置取4條評(píng)定線（見(jiàn)圖6），按照線法進(jìn)行應(yīng)力分解，分解及評(píng)定結(jié)果如下。
展開(kāi) ANSYS分析VS理論解 | 簡(jiǎn)單托架應(yīng)力和變形分析（桿單元實(shí)例）
(4) 查看各單元應(yīng)力：
①定義軸向應(yīng)力單元表：Main
Menu >General Postproc >Element Table>Define
Table，→Lab：輸入Stress_I →Item：選擇By sequence num →Comb：選擇LS，在LS后面輸入“1”→OK
→Apply →Lab：輸入Stress_J →Item：選擇By sequence num →Comb：選擇LS，在LS后面輸入“2”→OK
→Close。
③軸力列表顯示：Main Menu >General Postproc >Element Table>List Element Table→選擇FN→OK→記錄各個(gè)單元的軸力→File →Close。
④畫軸力圖：Main Menu>General Postproc>Plot Results>Contour Plot>Line Elem Res(見(jiàn)圖1.5)→LabI選擇Stress_I，LabJ選擇Stress_J→OK。
5．退出ANSYS軟件
Utility Menu >File >Exit →Quit-No Save →OK
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