ansys隨機(jī)載荷的案例
ANSYS隨機(jī)骨料 纖維混凝土 三維隨機(jī)纖維骨料 隨機(jī)纖維 隨機(jī)裂縫 隨機(jī)幾何模型
1、ANSYS三維纖維骨料混凝土：
2、ANSYS球形試件隨機(jī)模型：
3、ANSYS隨機(jī)裂縫巖石節(jié)理裂隙
建模插件：
CAD隨機(jī)幾何3D插件
隨機(jī)振動(dòng)疲勞分析——載荷特征
一、前言
疲勞分析通常是在時(shí)域進(jìn)行，所有的輸入載荷和輸出應(yīng)力都是基于時(shí)間的信號(hào)。時(shí)域疲勞可以通過靜應(yīng)力分析或者模態(tài)瞬態(tài)法進(jìn)行分析，其中模態(tài)瞬態(tài)法一般用于需要考慮共振對(duì)疲勞的影響，載荷的加載頻率接近系統(tǒng)的共振頻率。在一些情況下，共振應(yīng)力和輸入載荷卻通過頻域信號(hào)來分析，通常用PSD功率譜密度來表達(dá)，基于的PSD頻域疲勞預(yù)測(cè)方法比時(shí)域疲勞預(yù)測(cè)方法有以下優(yōu)勢(shì)：
時(shí)域所得損傷是取自對(duì)一段隨機(jī)變化信號(hào)的計(jì)數(shù)，因此通過時(shí)域方法獲得的損傷本身就是一個(gè)隨機(jī)變量，無法避免對(duì)所得的損傷結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)推斷。通常，用雨流計(jì)數(shù)法得到的零部件應(yīng)力幅值服從威布爾分布，均值服從正態(tài)分布。這些需要進(jìn)行循環(huán)計(jì)數(shù)，數(shù)據(jù)處理量非常大。而基于PSD的頻域分析方法計(jì)算簡單，不需要循環(huán)計(jì)數(shù)。
隨機(jī)動(dòng)態(tài)應(yīng)力，在時(shí)域內(nèi)需要很長的信號(hào)記錄才能準(zhǔn)確地描述隨機(jī)響應(yīng)，同時(shí)處理長的時(shí)域信號(hào)非常困難，而得到頻域功率譜應(yīng)力信號(hào)則較為方便。
用來進(jìn)行疲勞分析的頻域信號(hào)采樣率，只要達(dá)到時(shí)域信號(hào)采樣率的1/10就可以得到與用時(shí)域信號(hào)預(yù)測(cè)同樣精度的結(jié)果，頻域信號(hào)的讀取、儲(chǔ)存都比時(shí)域信號(hào)方便。
二、隨機(jī)振動(dòng)信號(hào)的特征
當(dāng)系統(tǒng)所受到的載荷信號(hào)是隨機(jī)不確定的時(shí)候，我們通常采用隨機(jī)振動(dòng)分析的進(jìn)行疲勞分析。假設(shè)所受載荷X(t)在x 和x+dx 范圍內(nèi)，在一個(gè)總時(shí)長T 的時(shí)間段內(nèi)，載荷出現(xiàn)的概率為fx(x)。
展開 隨機(jī)載荷作用下平臺(tái)結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測(cè)
摘要：海洋等工程結(jié)構(gòu)物在服役過程中的受載歷程是一個(gè)隨機(jī)過程。研究裂紋在譜載荷作用下的擴(kuò)展規(guī)
律對(duì)可靠預(yù)報(bào)平臺(tái)等結(jié)構(gòu)物的疲勞壽命具有十分重要的意義。提出了一個(gè)由應(yīng)力比和裂紋尖端約束及塑性
區(qū)尺寸為主要參數(shù)計(jì)算裂紋張開比，來考查載荷相互作用下疲勞裂紋擴(kuò)展壽命的計(jì)算模型。用該模型對(duì)幾
種譜載荷作用下疲勞實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了預(yù)測(cè)，將預(yù)測(cè)結(jié)果與不考慮裂紋閉合的線性損傷模型及疲勞計(jì)算程序
FASTRAN 的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了比較，表明本模型能較好地預(yù)測(cè)譜載荷作用下的疲勞裂紋擴(kuò)展。
隨機(jī)載荷作用下平臺(tái)結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測(cè).pdf
展開 多軸隨機(jī)載荷下支撐構(gòu)件疲勞壽命評(píng)估
圖2 支架三個(gè)方向諧響應(yīng)分析
圖3 應(yīng)力響應(yīng)曲線
多軸隨機(jī)振動(dòng)載荷譜輸入
隨機(jī)振動(dòng)載荷常用PSD功率譜密度來表達(dá)，針對(duì)不同的振動(dòng)環(huán)境可以參考相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)查取。載荷譜的輸入在ANSYSNCODE來完成，通過ANSYS NCODE 振動(dòng)載荷生成器產(chǎn)生相應(yīng)的PSD譜，將PSD譜導(dǎo)入到載荷譜編輯器中同各方向諧響應(yīng)傳遞函數(shù)相關(guān)聯(lián)。
1、多軸隨機(jī)載荷順序發(fā)生
通常在多軸隨機(jī)載荷應(yīng)用于模擬振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)架時(shí)，每次施加一個(gè)方向的激勵(lì)，各方向激勵(lì)載荷需要依次施加。為了模擬這種試驗(yàn)環(huán)境，需要利用ANSYS NCODE載荷譜類型Duty Cycle來定義相應(yīng)的載荷譜。例如本次模擬支架在振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)時(shí)，在X方向振動(dòng)900s、在Y方向振動(dòng)900s、在Z方向振動(dòng)1800s，在Duty Cycle編譜X\Y\Z三個(gè)方向的按照規(guī)定的時(shí)間依次激勵(lì)。
圖4 Duty Cycle載荷譜生成
將各方向載荷譜與對(duì)應(yīng)方向頻響傳遞函數(shù)相關(guān)聯(lián)，通過振動(dòng)疲勞分析模塊中載荷編輯模塊一一對(duì)應(yīng)。
圖5 多軸隨機(jī)載荷激勵(lì)順序施加
2、多軸隨機(jī)載荷同時(shí)激勵(lì)
在實(shí)際結(jié)構(gòu)中存在同時(shí)受X/Y/Z三個(gè)方向隨機(jī)激勵(lì)，為了仿真模擬這種情況，載荷譜定義時(shí)我們需要知道各方向譜值間的相關(guān)性。首先根據(jù)實(shí)測(cè)記錄的各向時(shí)域載荷轉(zhuǎn)換到頻域，利用ANSYS NCODE中頻響分析工具（Frequency Response Analysis）進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換得到各向PSD譜以及它們之間的互功率譜。
圖6多軸信號(hào)轉(zhuǎn)換流程
將生成的三個(gè)方向PSD譜以及三個(gè)之間的互功率譜導(dǎo)入到載荷編輯器中與各方向的頻響傳遞函數(shù)通道對(duì)應(yīng)。
展開 
[論文]受隨機(jī)彎扭復(fù)合載荷作用的汽車半軸的可靠性設(shè)計(jì)
[張義民]受隨機(jī)彎扭復(fù)合載荷作用的汽車半軸的可靠性設(shè)計(jì)
[張義民]受隨機(jī)彎扭復(fù)合載荷作用的汽車半軸的可靠性設(shè)計(jì).rar
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隨機(jī)波浪載荷作用下導(dǎo)管架平臺(tái)動(dòng)力響應(yīng)及疲勞可靠性分析
摘要：主要針對(duì)波浪載荷作用下導(dǎo)管架式海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)的疲勞可靠性進(jìn)行研究。采用Airy線性波浪理論，將導(dǎo)
管架結(jié)構(gòu)離散成空間梁有限單元結(jié)構(gòu)；在此基礎(chǔ)上采用結(jié)構(gòu)模態(tài)分析方法，編程計(jì)算了平臺(tái)結(jié)構(gòu)在隨機(jī)波浪載
荷作用下的位移、速度、加速度和應(yīng)力隨機(jī)響應(yīng)及其概率統(tǒng)計(jì)量。導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)疲勞可靠性分析建立在頻域響應(yīng)的
基礎(chǔ)上，假設(shè)結(jié)構(gòu)響應(yīng)的應(yīng)力范圍服從Rayleigh分布，利用結(jié)構(gòu)應(yīng)力傳遞函數(shù)得到結(jié)構(gòu)應(yīng)力響應(yīng)譜，然后利用
Miner線性累積損傷準(zhǔn)則推導(dǎo)出結(jié)構(gòu)疲勞壽命的概率分布函數(shù)，并考慮結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度影響系數(shù)的隨機(jī)性，求得結(jié)
構(gòu)在隨機(jī)應(yīng)力譜下給定疲勞壽命時(shí)的疲勞可靠性指標(biāo)。文中所建立方法可用于導(dǎo)管架式平臺(tái)結(jié)構(gòu)的疲勞安全評(píng)
估。
隨機(jī)波浪載荷作用下導(dǎo)管架平臺(tái)動(dòng)力響應(yīng)及疲勞可靠性分析.pdf
展開 ansys Workbench螺栓載荷提取時(shí)，如何計(jì)算載荷偏心距離（VDI2230） ￥10
問題：
VDI2230關(guān)于螺栓的計(jì)算中對(duì)于螺栓載荷的提取沒有過多的涉及，本文針對(duì)偏心載荷的提取問題進(jìn)行簡單說明。
VDI2230中，對(duì)于載荷偏心距a的定義如下，虛擬軸線到截面彎矩為0的點(diǎn)之間的距離。
對(duì)于實(shí)際螺栓連接問題，幾何結(jié)構(gòu)和載荷狀態(tài)復(fù)雜多變，使用經(jīng)驗(yàn)公式估計(jì)并不理想。本文介紹使用有限元仿真的方法確定載荷偏心距離。
示例：
以VDI2230中的案例5為例進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，依據(jù)案例5的幾何信息創(chuàng)建仿真模型。
約束筒體底面，在內(nèi)表面施加20Mpa壓力載荷，同時(shí)給螺栓施加約150KN的預(yù)緊力（加不加結(jié)果變化不大），連接面設(shè)定為摩擦面。
將兩個(gè)側(cè)面設(shè)定為，frictionless Support，等效對(duì)稱邊界。（這里沒有使用圓周循環(huán)對(duì)稱邊界，是因?yàn)閳A周對(duì)稱邊界不能支持截面彎矩提取）
注意，在輸出控制中 打開“Nodal Forces”，用于端蓋截面的彎矩提取。
計(jì)算完成后，在結(jié)果提取中，插入Probe——Moment Reaction——使用surface類型進(jìn)行端蓋截面彎矩載荷的提取，這里只需要關(guān)注X軸彎矩。
依次變更截面位置，就可以獲得一條彎矩隨位置變化的曲線，讀取彎矩為0位置的距離值，再進(jìn)一步處理加上螺栓偏心距Ssym，就可以換算到載荷偏心距a。
個(gè)人認(rèn)為仿真結(jié)果17.535，除了在循環(huán)對(duì)稱設(shè)置上與案例給出條件不同外，其余均能反應(yīng)案例邊界。
補(bǔ)充案例：
以機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)兩端固支梁，在均布載荷下的反彎點(diǎn)計(jì)算模型為例進(jìn)行驗(yàn)證。
仿真結(jié)果
公式計(jì)算值42.2mm，仿真結(jié)果42.23mm。
展開 利用ANSYS隨機(jī)振動(dòng)分析功能實(shí)現(xiàn)隨機(jī)疲勞分析
利用ANSYS隨機(jī)振動(dòng)分析功能實(shí)現(xiàn)隨機(jī)疲勞分析
[日期： 2005-5-19 13:05:51]
來源： 作者：
[字體：大 中 小]
ANSYS隨機(jī)振動(dòng)分析功能可以獲得結(jié)構(gòu)隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)過程的各種統(tǒng)計(jì)參數(shù)（如：均值、均方根和平均頻率等），根據(jù)各種隨機(jī)疲勞壽命預(yù)測(cè)理論就可以成功地預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)的隨機(jī)疲勞壽命。本文介紹了ANSYS隨機(jī)振動(dòng)分析功能，以及利用該功能，按照Steinberg提出的基于高斯分布和Miner線性累計(jì)損傷定律的三區(qū)間法進(jìn)行ANSYS隨機(jī)疲勞計(jì)算的具體過程。
１．隨機(jī)疲勞現(xiàn)象普遍存在
在工程應(yīng)用中，汽車、飛行器、船舶以及其它各種機(jī)械或零部件，大多是在隨機(jī)載荷作用下工作，當(dāng)它們承受的應(yīng)力水平較高，工作達(dá)到一定時(shí)間后，經(jīng)常會(huì)突然發(fā)生隨機(jī)疲勞破壞，往往造成災(zāi)難性的后果。因此，預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)或零部件的隨機(jī)疲勞壽命是非常有必要的。
2．ANSYS隨機(jī)振動(dòng)分析功能介紹
ANSYS隨機(jī)振動(dòng)分析功能十分強(qiáng)大，主要表現(xiàn)在以下方面：
1. 具有位移、速度、加速度、力和壓力等PSD類型；
2. 能夠考慮a阻尼、b阻尼、恒定阻尼比和頻率相關(guān)阻尼比；
3. 能夠定義基礎(chǔ)和節(jié)點(diǎn)PSD激勵(lì)；
4. 能夠考慮多個(gè)PSD激勵(lì)之間的相關(guān)程度：共譜值、二次譜值、空間關(guān)系和波傳播關(guān)系等；
5.
展開 ANSYS隨機(jī)多面體骨料 三維多面體投放 隨機(jī)骨料混凝土細(xì)觀模型
模型采用CAD隨機(jī)多面體3D插件建立并導(dǎo)入ANSYS軟件。
在ANSYS內(nèi)進(jìn)行網(wǎng)格劃分。
ANSYS隨機(jī)多面體骨料模型，采取精確的干涉判斷，采用多面體相交判別程序，不同于常見的球體干涉，本程序可達(dá)到更好的隨機(jī)度，以實(shí)現(xiàn)大粒徑與小粒徑的匹配度。
『分享』利用ANSYS隨機(jī)振動(dòng)分析功能實(shí)現(xiàn)隨機(jī)疲勞分析
利用ANSYS隨機(jī)振動(dòng)分析功能實(shí)現(xiàn)隨機(jī)疲勞分析
ANSYS混凝土三維隨機(jī)骨料 混凝土細(xì)觀 隨機(jī)球體 顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料建模
研究進(jìn)展
通過ANSYS進(jìn)行混凝土細(xì)觀模型的構(gòu)建是進(jìn)行混凝土性能分析的有效方法，在ANSYS內(nèi)構(gòu)建混凝土細(xì)觀模型是分析的前提。現(xiàn)階段在ANSYS內(nèi)進(jìn)行隨機(jī)混凝土模型構(gòu)建的主流方法是通過APDL命令流等形式，這要求研究者應(yīng)具有一定的程序設(shè)計(jì)能力。
為了方便快捷的構(gòu)建出混凝土細(xì)觀幾何模型，這里提出另一種建模方案，通過AutoCAD模型導(dǎo)入的方式，實(shí)現(xiàn)無編程構(gòu)建混凝土隨機(jī)骨料。
模型構(gòu)建
1、CAD模型生成
首先采用CAD隨機(jī)球體顆粒插件在AutoCAD內(nèi)構(gòu)建三維球體幾何模型：
插件可指定生成隨機(jī)分布的不相交的球體顆粒，同時(shí)生成與球體顆粒裝配的帶有孔洞的長方體基體。同時(shí)對(duì)顆粒的粒徑大小、比例等都能進(jìn)行控制。
將生成的三維球體幾何模型導(dǎo)出為.sat格式文件備用。
2、ANSYS Workbench 導(dǎo)入
打開ANSYS Workbench，在幾何內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)入預(yù)先保存的.sat文件：
后續(xù)進(jìn)行網(wǎng)格劃分等操作，在ANSYS Workbench內(nèi)進(jìn)行即可：
插件下載
建模用到的CAD插件下載：
CAD隨機(jī)球體顆粒插件
展開 
Ansys workbench正弦駐頻轉(zhuǎn)隨機(jī)窄帶PSD譜的方式 ￥10
問題：
在Ansys Workbench進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)分析時(shí)，有時(shí)為了評(píng)估結(jié)構(gòu)共振條件下是否可以滿足要求。需要將環(huán)境PSD譜，疊加共振頻率的駐頻進(jìn)行振動(dòng)仿真。當(dāng)使用Ncode進(jìn)行計(jì)算時(shí)可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)輸入環(huán)境PSD譜和正弦駐頻。但是在Ansys Workbench進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)分析時(shí)，確不能同時(shí)輸入PSD譜和正弦駐頻。此時(shí)需要將正弦駐頻轉(zhuǎn)為窄帶隨機(jī)PSD譜，再將環(huán)境PSD與窄帶PSD的疊加譜輸入到Ansys Workbench進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)分析。
實(shí)現(xiàn)方法：
將正弦駐頻轉(zhuǎn)為窄帶隨機(jī)，可以依據(jù)1、能量等效原則。通過正弦信號(hào)的均方值等于窄帶隨機(jī)信號(hào)的均方值來換算。2、也可以通過兩種激勵(lì)狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的最大加速度響應(yīng)幅值相等來換算。本文參考周炬老師《Ansys workbench有限元分析實(shí)例詳解-動(dòng)力學(xué)》中給出的公式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。具體講解請(qǐng)參考教程。這里僅是將教材的轉(zhuǎn)換方法結(jié)合工作需求轉(zhuǎn)化為可以方便使用的excel工具。
應(yīng)用介紹：
Excel工具表如下。
以下是進(jìn)行PSD換算所需的輸入信息：
? 首先環(huán)境PSD譜線信息。
? 然后根據(jù)結(jié)構(gòu)的模態(tài)仿真結(jié)果，確定結(jié)構(gòu)固有頻率為駐頻點(diǎn)。
? 正弦激勵(lì)幅值：通常依據(jù)頻率值所在范圍有相對(duì)應(yīng)的激勵(lì)幅值要求。
? 窄帶帶寬：通常由指定寬度、共振頻率的百分比等。
完成以上輸入信息后，點(diǎn)擊左上角“組合”按鈕即可得到，正弦駐頻轉(zhuǎn)窄帶隨機(jī)PSD+環(huán)境PSD的疊加結(jié)果。
將疊加后的PSD譜直接復(fù)制到Ansys Workbench中，再進(jìn)行輸入Improved fit后即可進(jìn)行正常隨機(jī)振動(dòng)仿真。
示例：
1.模態(tài)疊加法隨機(jī)振動(dòng)分析，計(jì)算結(jié)構(gòu)模態(tài)。
展開 ANSYS workbench杯架隨機(jī)振動(dòng)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)杯架模型的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)隨機(jī)振動(dòng)分析相關(guān)的分析步的建立
3、學(xué)習(xí)隨機(jī)振動(dòng)分析相關(guān)的約束條件的建立
4、學(xué)習(xí)隨機(jī)振動(dòng)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 杯架隨機(jī)振動(dòng)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
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骨料隨機(jī)投放，Ansys
隨機(jī)骨料
ansys隨機(jī)振動(dòng)沒有結(jié)果
用ansys中的apdl模塊進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)分析，計(jì)算完后，結(jié)果顯示中沒有載荷步2，3，4，5，還是只有載荷步1中模態(tài)分析的結(jié)果。請(qǐng)問有誰知道是什么原因嗎？我用的是19.0點(diǎn)版本。
