ansys與應力換算的案例
ANSYS知識普及14——ANSYS量綱換算
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編輯人：技術鄰ANSYS專家
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ANSYS單位需要自行統一，現在發帖關于ANSYS的量綱為題，供大家參考，本人覺得還是很有作用的。
文獻來自ＡＮＳＹＳ幫助文檔
展開 ANSYS后處理中的應力與屈服準則！
因此，米塞斯屈服準則又稱為彈性形狀變化能準則，其表達式為
若用主應力表示為
ANSYS后處理中應力查看總結
平面結構，查看某方向應力；
實體脆性結構，如混凝土、巖石、鑄鐵等，根據第一、第二強度理論，查看項目為第一主應力或等效應力；
塑形較強的實體結構，根據第三、第四強度理論，查看項目為應力強度 (stress intensity) 或Von Misses應力；
總的來說，宗旨就是把各項分布的應力，換算成單向應力，與規范規定的容許應力進行比較；
von Mises stresses在力學中是叫馮.米塞斯應力，在有限元分析中經常會出現von Mises seqv就是馮.米塞斯等效應力，這個要在《彈塑性力學》查看；
von mises stresses叫做等效應力，與表面壓力完全不是一個概念，同時等效應力是根據具體情況而定的，如果第一主應力影響最大，那么它幾乎就等于第一主應力，如果生物材料中剪切應力最大，它就與剪切應力近似相等；
von Mises stress是計算物體的畸變能。
應力可以分成兩種，一個是改變大小的應力（Hydrostatic：東西置入靜水壓的情況），一個是改變形狀的應力。而von Mises stress是屬于第二種情形，有很多人會用Von Mises stress來分析結果，但前提是延性 (ductile) 材料（例如：韌帶）才適合用Von Mises stress來分析。
mises stress實際上就是應力偏量的第二不變量 (J2)，應力偏量的表達形式更簡潔。
展開 應力集中問題與ANSYS驗證
在工程上，應力集中的程度用局部最大應力σmax與該截面上的名義應力σnom的比值來表示，即
Ktσ=σmax/σnom
Ktσ稱為理論應力集中系數。下面，我們將通過一個典型應力集中問題——帶孔平板，使用ANSYS軟件求出最大應力和應力分布圖，并與彈性理論計算的結果進行比較：
根據彈性力學知識，孔邊環向正應力的大小是無孔時的3倍，隨著遠離孔邊而極速趨近于q。
ANSYS求解：
Step1：在SCDM中創建平面模型。
由于我們使用平面應力模型計算，所以建模時必須要將橫截面建立在xy平面上。建立一個邊長為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置Path，從而繪制應力曲線。由于該模型同時關于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命令共享拓撲，然后點擊菜單欄Workbench→ANSYS transfer→2020R1進入Workbench。
Step2：設置分析類型（2D）。
在Project Schematic中的空白處點擊右鍵，選擇Properties，打開Properties of Project Schematic。單擊項目中的A3（Geometry）欄，在Propertiesof Project Schematic A3: Geometry中將AnalysisType切換為2D。（若Analysis Type為3D，則導入平面幾何后軟件將使用殼單元計算。）
展開 ANSYS正齒輪組 - 應力評估
目的是評估扭矩傳遞過程中的最大應力。根據工程判斷，最大應力發生在接觸點或由于
齒彎曲而導致的齒根處。
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齒接觸點的共同法線必須始終通過中心線上的固定點。接觸點稱為節點。
目的是評估扭矩傳遞過程中的最大應力。根據工程判斷，最大應力發生在接觸點或由于齒彎曲而導致的齒根處。
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力問題。
第 2 步：工程數據（材料模型）
本教程選定的材料是“結構鋼”，它是 ANSYS Workbench 中的默認材料。
展開 
ANSYS后處理中的應力與屈服準則
因此，米塞斯屈服準則又稱為彈性形狀變化能準則，其表達式為
若用主應力表示為
ANSYS后處理中應力查看總結
平面結構，查看某方向應力；
實體脆性結構，如混凝土、巖石、鑄鐵等，根據第一、第二強度理論，查看項目為第一主應力或等效應力；
塑形較強的實體結構，根據第三、第四強度理論，查看項目為應力強度 (stress intensity) 或Von Misses應力；
總的來說，宗旨就是把各項分布的應力，換算成單向應力，與規范規定的容許應力進行比較；
von Mises stresses在力學中是叫馮.米塞斯應力，在有限元分析中經常會出現von Mises seqv就是馮.米塞斯等效應力，這個要在《彈塑性力學》查看；
von mises stresses叫做等效應力，與表面壓力完全不是一個概念，同時等效應力是根據具體情況而定的，如果第一主應力影響最大，那么它幾乎就等于第一主應力，如果生物材料中剪切應力最大，它就與剪切應力近似相等；
von Mises stress是計算物體的畸變能。
應力可以分成兩種，一個是改變大小的應力（Hydrostatic：東西置入靜水壓的情況），一個是改變形狀的應力。而von Mises stress是屬于第二種情形，有很多人會用Von Mises stress來分析結果，但前提是延性 (ductile) 材料（例如：韌帶）才適合用Von Mises stress來分析。
mises stress實際上就是應力偏量的第二不變量 (J2)，應力偏量的表達形式更簡潔。
展開 吊艙掛載應力分析SW和ansys分析對比
吊艙掛載應力分析
吊艙掛載方式細節圖。
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，螺釘由中心盤內向外鎖緊。下圖為吊艙架的整體圖示。
SW simulation靜應力分析
吊艙掛載后的吊艙架應力分析模型。材質選擇鋁合金6063-T6，密度為2700kg/m^3。
彈性模量：6.9e+10N/m^2。泊松比0.33 屈服強度2.15e+8N/m^2
①如下圖12個孔位為吊艙架的固定孔位，吊艙架1和吊艙架2設定接合面。
②吊艙重量為0.69Kg,轉換為重力為0.69kg*G(取9.8N/kg)=6.76N。如圖中4個孔位處懸掛吊艙。(選擇總數，而非按條目）
③網格化后，運行應力分析得下圖結果。紅色處為最大形變量結果，形變量為1.740e-02mm。
綜上所述支架強度足夠。
ANSYS靜應力分析結果，材質選擇了鋁合金密度2770kg/m^3。Poisson's ratio：0.33 bulk modulus:6.9608e+10Pa
計算總變形量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 ANSYS后處理中的應力與屈服準則
因此，米塞斯屈服準則又稱為彈性形狀變化能準則，其表達式為
若用主應力表示為
ANSYS后處理中應力查看總結
平面結構，查看某方向應力；
實體脆性結構，如混凝土、巖石、鑄鐵等，根據第一、第二強度理論，查看項目為第一主應力或等效應力；
塑形較強的實體結構，根據第三、第四強度理論，查看項目為應力強度 (stress intensity) 或Von Misses應力；
總的來說，宗旨就是把各項分布的應力，換算成單向應力，與規范規定的容許應力進行比較；
von Mises stresses在力學中是叫馮.米塞斯應力，在有限元分析中經常會出現von Mises seqv就是馮.米塞斯等效應力，這個要在《彈塑性力學》查看；
von mises stresses叫做等效應力，與表面壓力完全不是一個概念，同時等效應力是根據具體情況而定的，如果第一主應力影響最大，那么它幾乎就等于第一主應力，如果生物材料中剪切應力最大，它就與剪切應力近似相等；
von Mises stress是計算物體的畸變能。
應力可以分成兩種，一個是改變大小的應力（Hydrostatic：東西置入靜水壓的情況），一個是改變形狀的應力。而von Mises stress是屬于第二種情形，有很多人會用Von Mises stress來分析結果，但前提是延性 (ductile) 材料（例如：韌帶）才適合用Von Mises stress來分析。
mises stress實際上就是應力偏量的第二不變量 (J2)，應力偏量的表達形式更簡潔。
展開 ANSYS workbench泵殼熱應力分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習泵殼的三維模型處理
2、學習線性熱結構耦合分析步的建立
3、學習泵殼熱結構耦合分析的載荷施加
4、學習泵殼熱結構耦合載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 泵殼熱結構耦合分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
ansys中的節點應力
我想知道ansys中的節點應力是如何得到的？因為理論上講應力應該是針對微元體來講的，單純的節點是不存在應力的，那么ansys中結果所提供的節點應力是怎樣得到的？與單元表所顯示的應力往往存在較大差別，那實際進行強度分析的時候應該以哪個為準呢？
AnsysWB-FSW(攪拌摩擦焊熱應力仿真) ￥10
由于溫度場會影響應力分布，因此本示例采用了一個完全熱機械耦合模型。該模型由具有結構和熱自由度的耦合場實體單元組成。模型包含兩塊矩形鋼板和一個圓柱形工具。在模型上施加了所有必要的機械和熱邊界條件。模擬分三個載荷步進行，分別代表過程中的壓入、停留和移動階段。
計算得出的摩擦熱生成量和塑性熱生成量表明，工具肩部與工件之間的摩擦是產生大部分熱量的原因。在板片的接觸界面處規定了一個粘結溫度，以此來模擬工具后面的焊接過程。當接觸表面的溫度超過這個粘結溫度時，接觸狀態就會轉變為粘結狀態
ANSYS workbench錐形透鏡瞬態熱應力分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習錐形透鏡的三維模型處理
2、學習線瞬態熱結構耦合分析步的建立
3、學習錐形透鏡熱結構耦合分析的載荷施加
4、學習錐形透鏡熱結構耦合載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 錐形透鏡瞬態熱應力分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
ANSYS如何提取某一節點的應力時程 ￥100
首先明確ANSYS的節點附加在單元上，可以通過選擇單元上節點的方法提取節點應力。
1 確定節點所在單元，顯示節點編號。
例單元號8560，節點號8678。
2 進入TimeHist Postpro, 定義變量。
3變量顯示。
付費內容為相關命令流。
ANSYS地應力平衡方法
然后我們看一下，地基的豎向應力，與初始狀態是一致，這個結果正是我們想要的。（這一步只是便于大家更好的理解這個過程）如果沒有上部的結構，那么地應力平衡就到這里結束了。考慮地基上面有建筑，還需要激活上部的結構。
3、激活地基上部結構的應力狀態
激活柱子（ealive）
/solu
esel,s,mat,,1
ealive,all
allsel
isfile,read,DYL,ist,,2,2
solve
求解之后，得到在自重作用下，地基和結構的總的位移，應力分布。
從上面的位移的云圖中可以簡單的看出，地基幾乎沒有豎向位移，上部的結構（柱子）有相應的豎向位移。應力還是比較的正常的，于是乎平衡到這里就全部結束了。
上面的過程為了便于整個過程的完整性，便于理解。其實可以完全忽略第二個過程，直接第三步。那么這期ANSYS的地應力平衡就到此結束了。
需要文件的小伙伴，可以關注公眾號生活中的力學仿真，然后后臺回復“ANSYS地應力平衡”獲取相應的模型文件和命令流。
下期再見~~~~您的關注是對我最好的支持。
展開 SW SIMULATION與ANSYS靜應力對比
按此參數ANSYS求解端點處的最大變形量，求解參數圖形如下：
最大位移為：7.8574e-3 mm
以實例參數，在SOLIDWORKS中設定模型及材料參數，SW simulation中做靜應力分析結果如下：
最大位移：7.861e-3mm。
ANSYS初始應力的施加和獲得
在使用ANSYS進行結構分析時，可以把初始應力指定為一項載荷，但只能在靜態分析和瞬態分析中使用（分析可以是線性,也可以是非線性），初始應力載荷只能施加在分析的第一個載荷步中，執行初始應力命令一次以上將覆蓋先前的初始應力指定。初應力載荷可以是初應力，初應變或者初塑性應變。
