ansys支持裝配體分析的案例
斯姆勒ANSYS裝配體剛?cè)狁詈?em>分析技術(shù)講座： 01- 裝配體剛體動力學(xué)分析
●主要內(nèi)容
裝配體剛體動力學(xué)分析
裝配體剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)分析-瞬態(tài)動力學(xué)分析技術(shù)
裝配體剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)分析-超單元?jiǎng)恿W(xué)分析技術(shù)
裝配體剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)分析-靜力學(xué)工況分析技術(shù)
共四節(jié)，平臺將免費(fèi)更新2節(jié)
●技術(shù)背景
工程中存在大量運(yùn)動機(jī)械；
基于傳統(tǒng)的靜力學(xué)工況計(jì)算沒有考慮結(jié)構(gòu)的動態(tài)效應(yīng)，譬如沖擊，將造成較大的計(jì)算誤差；
運(yùn)動機(jī)械存在不同的姿態(tài)，計(jì)算所有的靜力學(xué)工況是不可能的，也很難確定其最不利工況；
ANSYS提供完整的動力學(xué)求解方案，能夠高效準(zhǔn)確的計(jì)算運(yùn)動機(jī)械的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。
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技術(shù)專題：ANSYS裝配體剛?cè)狁詈?em>分析技術(shù)
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展開 斯姆勒ANSYS裝配體剛?cè)狁詈?em>分析技術(shù)講座：02-裝配體剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)分析-瞬態(tài)動力學(xué)分析技術(shù)
●主要內(nèi)容
裝配體剛體動力學(xué)分析
裝配體剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)分析-瞬態(tài)動力學(xué)分析技術(shù)
裝配體剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)分析-超單元?jiǎng)恿W(xué)分析技術(shù)
裝配體剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)分析-靜力學(xué)工況分析技術(shù)
共四節(jié)，平臺將免費(fèi)更新2節(jié)
●技術(shù)背景
工程中存在大量運(yùn)動機(jī)械；
基于傳統(tǒng)的靜力學(xué)工況計(jì)算沒有考慮結(jié)構(gòu)的動態(tài)效應(yīng)，譬如沖擊，將造成較大的計(jì)算誤差；
運(yùn)動機(jī)械存在不同的姿態(tài)，計(jì)算所有的靜力學(xué)工況是不可能的，也很難確定其最不利工況；
ANSYS提供完整的動力學(xué)求解方案，能夠高效準(zhǔn)確的計(jì)算運(yùn)動機(jī)械的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。
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技術(shù)專題：ANSYS裝配體剛?cè)狁詈?em>分析技術(shù)
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展開 Simright Viewer增加對STL裝配體的支持
Simright Viewer是上海數(shù)巧開發(fā)的在線三維模型查看軟件，用戶通過網(wǎng)頁瀏覽器就可以在線查看多種格式的三維模型，無需安裝客戶端或者瀏覽器插件，并且支持手機(jī)/平板電腦等移動終端操作，可以隨時(shí)隨地查看模型。
STL格式在汽車、醫(yī)療、3D打印等行業(yè)應(yīng)用廣泛，然而STL格式本身無法定義裝配體信息，不能滿足客戶對復(fù)雜模型定義子系統(tǒng)，并按照多級樹形結(jié)構(gòu)對模型進(jìn)行分層管理和顯示的需求。為了解決這一矛盾，Simright Viewer實(shí)現(xiàn)了支持用戶上傳壓縮文件(.zip格式)，壓縮包中可包含多個(gè)文件夾和STL文件。整個(gè)壓縮包對應(yīng)一個(gè)STL裝配體，其中的STL文件代表裝配體中的部件(STL文件名為部件名)，而每個(gè)文件夾則代表一個(gè)子裝配體(文件夾名為子裝配體名)。通過這種方式，客戶可在本地電腦通過文件夾把多個(gè)STL文件組織為裝配體，壓縮打包后上傳到Simright Viewer進(jìn)行顯示。
STL格式應(yīng)用廣泛
STL裝配體顯示
STL零部件/子系統(tǒng)顯示(樹形結(jié)構(gòu))
此外，很多STL點(diǎn)云文件尺寸龐大，比如汽車點(diǎn)云數(shù)據(jù)經(jīng)常達(dá)到數(shù)十個(gè)GB。為了在Simright Viewer實(shí)現(xiàn)對此類文件的流暢查看，上海數(shù)巧的研發(fā)團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了多種先進(jìn)的數(shù)據(jù)壓縮與優(yōu)化技術(shù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行了大幅的壓縮，大部分STL模型的壓縮率達(dá)到了70%以上，從而確保了在網(wǎng)頁瀏覽器里的顯示流暢度。通過這種方式，也大大降低了查看模型的終端硬件的配置要求，在配置較低的電腦以及移動端也可流暢地查看模型。
展開 solidworks裝配體導(dǎo)入到ansys后，如何把裝配體的各種材料賦予各自的材料屬性？
solidworks裝配體導(dǎo)入到ansys后，在ansys界面里這個(gè)裝配體成為一個(gè)整體了，如何把這個(gè)裝配體分割并賦予各自的材料屬性？
基于ANSYS WORKBENCH中的裝配體中的剛體處理技術(shù)
靜力分析后查看位移云圖
可見，該剛桿的確沒有任何位移，而其它四個(gè)零件則發(fā)生了變形。進(jìn)一步查看應(yīng)力云圖
該剛桿也沒有應(yīng)力出現(xiàn)。因?yàn)閷?shí)際上ANSYS內(nèi)部并沒有考慮這個(gè)具有幾何形狀的物體，內(nèi)部只是一個(gè)質(zhì)量單元而已。
查看該剛性桿與下面的圓柱銷連接處的接觸應(yīng)力，如下圖所示
可見，ANSYS的確計(jì)算了接觸。
總之，對于一個(gè)復(fù)雜的裝配體進(jìn)行分析時(shí)，合理設(shè)置剛性體對于提高計(jì)算效率舉足輕重。ANSYS WORKBENCH提供的剛體設(shè)置很簡單。該剛體可以使用接觸，鉸鏈，彈簧等連接行為，對它可以施加遠(yuǎn)程力，力矩以及遠(yuǎn)程位移。在ANSYS內(nèi)部，對于剛性桿是用一個(gè)MASS來代替的，而所有施加在其表面的作用力則會通過力的平移定理轉(zhuǎn)移到相關(guān)部位進(jìn)行靜力計(jì)算。
展開 轉(zhuǎn)，基于ANSYS WORKBENCH中的裝配體中的剛體處理技術(shù)
靜力分析后查看位移云圖
可見，該剛桿的確沒有任何位移，而其它四個(gè)零件則發(fā)生了變形。進(jìn)一步查看應(yīng)力云圖
該剛桿也沒有應(yīng)力出現(xiàn)。因?yàn)閷?shí)際上ANSYS內(nèi)部并沒有考慮這個(gè)具有幾何形狀的物體，內(nèi)部只是一個(gè)質(zhì)量單元而已。
查看該剛性桿與下面的圓柱銷連接處的接觸應(yīng)力，如下圖所示
可見，ANSYS的確計(jì)算了接觸。
總之，對于一個(gè)復(fù)雜的裝配體進(jìn)行分析時(shí)，合理設(shè)置剛性體對于提高計(jì)算效率舉足輕重。ANSYS WORKBENCH提供的剛體設(shè)置很簡單。該剛體可以使用接觸，鉸鏈，彈簧等連接行為，對它可以施加遠(yuǎn)程力，力矩以及遠(yuǎn)程位移。在ANSYS內(nèi)部，對于剛性桿是用一個(gè)MASS來代替的，而所有施加在其表面的作用力則會通過力的平移定理轉(zhuǎn)移到相關(guān)部位進(jìn)行靜力計(jì)算。
展開 壓緊組成裝配體分析
1.原始模型如下左圖所示，本文主要分析立柱受力情況，底端固定于地面，最遠(yuǎn)端壓頭受力，因此，將模型簡化為右圖所示，并導(dǎo)入workbench；
2.添加運(yùn)動副
a.固定：立柱底板固定于地面
b.旋轉(zhuǎn)副
最終添加的運(yùn)動副如下
3.網(wǎng)格劃分，采用自動化分
4.添加載荷：最遠(yuǎn)端壓頭受力500kg，油缸輸出扭矩4700N.m
5.計(jì)算結(jié)果---等效應(yīng)力如圖
立柱的應(yīng)力狀態(tài)清晰可見
裝配體模態(tài)分析方法（UGNX5）
u進(jìn)行裝配體模態(tài)分析的時(shí)候,要考慮到組件之間相互作用的影響,使分析結(jié)果更符合實(shí)際情況.
uUG NX 5.0 SOL 103 不支持 Surface-to-Surface Contact 功能,這給模態(tài)分析造成很大的不便.
u實(shí)際上,NASTRAN這個(gè)求解器是支持有接觸的模態(tài)分析的.只是目前NX還沒有完善好這個(gè)功能.
u這里介紹一種應(yīng)用NX5.0 NXNASTRAN5.0進(jìn)行有接觸的模態(tài)分析.并對設(shè)置無接觸、有接觸、粘合三種形式的模態(tài)分析進(jìn)行比較.
u前提條件,熟悉NX5.0靜態(tài)解析,模態(tài)解析的方法;熟悉NASTRAN輸入文件.dat 的結(jié)構(gòu)形式.
裝配體模態(tài)分析方法(UGNX5).part2.rar
裝配體模態(tài)分析方法(UGNX5).part1.rar
展開 實(shí)例篇：裝配體的子模型分析 ￥2
實(shí)例篇：裝配體的子模型分析
距離十一長假也剩不了幾天了，沒想到我會在這個(gè)時(shí)候更新吧~
驚不驚喜？意不意外？
好吧，先說正題
今天帶來的是裝配體的子模型分析，之前我們有帶來過單個(gè)零部件的子模型分析，分析的目的是從粗略的網(wǎng)格中挑選出值得注意的地方進(jìn)行精細(xì)化的分析，而今天，我們將進(jìn)一步的講解分析過程，說一說在裝配體中進(jìn)行分析的步驟。
裝配體熱應(yīng)力仿真分析建模的技巧與竅門
準(zhǔn)確預(yù)測由不同材料構(gòu)成組件中的熱應(yīng)力是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的分析問題。熱致應(yīng)力由溫度梯度、支撐以及當(dāng)連接材料具有不同熱膨脹系數(shù)（CTE）時(shí)產(chǎn)生。對于CTE不匹配的情況，即使溫度均勻，也會導(dǎo)致熱應(yīng)變的差異，從而引發(fā)機(jī)械應(yīng)變和應(yīng)力。針對這些連接的建模假設(shè)會對局部應(yīng)力產(chǎn)生重大影響。在對這類組件進(jìn)行建模之前，仿真工程師必須回答的第一個(gè)問題是：是什么使部件保持在一起？是通過膠粘劑、焊接等形成的實(shí)際粘結(jié)，還是螺栓或彈簧提供的機(jī)械支撐？連接是否可以被假定為粘結(jié)，或者這是一個(gè)組件的裝配，其中各個(gè)部件可以自由滑動或分離？
從有限元分析（FEA）的角度來看，建模設(shè)置可以是貫穿式網(wǎng)格、粘結(jié)、無分離或摩擦接觸。這些不同的建模過程中的每一種在應(yīng)力報(bào)告的準(zhǔn)確性和數(shù)值收斂性方面都會帶來數(shù)值方面的挑戰(zhàn)。膠粘劑或焊接材料的建模可能會被包含在模擬中，當(dāng)這些連接件被忽略時(shí)，簡化的假設(shè)可能會產(chǎn)生數(shù)值誘導(dǎo)的應(yīng)力奇異。
為了更好地理解這些假設(shè)，本文提供了一系列對比連接模擬的結(jié)果，以幫助量化它們對界面材料應(yīng)力的相對影響。圖1展示了一個(gè)由多種具有不同熱膨脹系數(shù)的材料組成的螺栓法蘭連接的1/2對稱截面。該幾何形狀包括一層薄薄的軟材料和一層熱膨脹系數(shù)是與之配合的鋁制蓋板的2.5倍的熱不匹配材料。對于需要機(jī)械抵抗分離的特定情況，加載條件包括260攝氏度的均勻溫度和500磅的螺栓預(yù)緊力。
圖1不同熱膨脹系數(shù)的法蘭連接裝配體
貫穿式網(wǎng)格被用于定義與軟層的頂部和底部界面。這種軟界面層的熱不匹配會引起機(jī)械應(yīng)變，但由于該材料的低剛度，不會產(chǎn)生顯著的應(yīng)力。螺栓頭和螺母與兩個(gè)鋁制部件粘結(jié)在一起，這也會引起局部應(yīng)力集中，但在本研究中被忽略。這些模擬中的研究區(qū)域是熱不匹配材料與下部鋁制蓋板之間的界面，如圖1所示。
表1總結(jié)了九種不同的模擬，比較了作為該界面建模函數(shù)的名義應(yīng)力和峰值應(yīng)力。
展開 大型風(fēng)電裝配體結(jié)構(gòu)分析（780+接觸對）
建模和網(wǎng)格劃分
材料、接觸、預(yù)緊力、邊界
結(jié)果和后處理
后期需要做更細(xì)致的模型，比如螺紋仿真技術(shù)
關(guān)于Solidworks裝配體分析中，鉚釘?shù)脑O(shè)置
技術(shù)鄰的大神，做飛機(jī)結(jié)構(gòu)的有限元分析時(shí)，有大量鉚釘連接、Hi-lok連接、甚至螺栓連接。目前用solidworks建的模型，里面有螺栓連接的接觸條件，但是沒有鉚釘連接的，想問下是否有大神清楚如何操作鉚釘接觸，有獎(jiǎng)討論，歡迎參與，謝謝。
裝配體間隙、梁模態(tài)、殼體梁線性分析
裝配體、梁模態(tài)、殼體梁
來源：超凡仿真
WELSIM對裝配體的結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析教程
定義幾何體并賦予材料
材料定義完成后，我們開始建立或?qū)霂缀文Ｐ汀ELSIM支持定義簡單的幾何模型，如圓柱體和塊體。用戶也可以導(dǎo)入由CAD軟件生成的STEP模型文件。這里我們自己定義一個(gè)由1個(gè)柱體，2個(gè)塊體組成的裝配體。如下：
并給中間的圓柱結(jié)構(gòu)賦予CopperAlloy的材料屬性。在圓柱體的屬性窗口中，點(diǎn)擊材料下拉菜單并選擇”CopperAlloy”。其他幾何體保持默認(rèn)的結(jié)構(gòu)鋼材料。
3. 網(wǎng)格設(shè)置與剖分
WELSIM支持全自動網(wǎng)格劃分，可以生成Tet10（默認(rèn)）和Tet4單元。用戶可以在MeshSettings節(jié)點(diǎn)的屬性中定義網(wǎng)格的質(zhì)量或密度。網(wǎng)格設(shè)定屬性參數(shù)如下：
Maximum Size: 所生成單元的最大尺寸，值越小網(wǎng)格越密。
Quadratic: 生成二階（Tet10）或者一階（Tet4）單元，默認(rèn)為二階單元。
Mesh Density：在Maximum Size所定義的范圍內(nèi)，生成網(wǎng)格密度不同的單元。有6個(gè)選項(xiàng)，Very Coarse, Coarse, Regular, Fine, Very Fine, 和自定義方式。
這里我們根據(jù)幾何體的尺寸大小，設(shè)定單元的最大值為0.5。直接點(diǎn)擊網(wǎng)格劃分按鈕
。會自動劃分好網(wǎng)格。可以從Mesh的屬性窗口中看到，生成了4639個(gè)節(jié)點(diǎn)，2362個(gè)四面體單元。
除了網(wǎng)格生成，WELSIM還提供了網(wǎng)格清除與檢查功能：
。
用戶可以點(diǎn)擊網(wǎng)格檢查按鈕，系統(tǒng)會自動檢查網(wǎng)格的質(zhì)量，并在Output窗口輸出網(wǎng)格整體信息。
4. 設(shè)定分析以及邊界條件
接下來定義接觸對，這里有3個(gè)工件，需要兩個(gè)接觸對來裝配，點(diǎn)擊接觸節(jié)點(diǎn)生成按鈕，在樹結(jié)構(gòu)中加入兩個(gè)接觸對節(jié)點(diǎn)。
展開 不同溫度狀態(tài)下裝配體熱固耦合分析
Lohner 等針對飛機(jī)氣彈分析中帶固體形變的流固耦合傳熱問題，將流體 Navier-Stokes 方程及固體導(dǎo)熱和應(yīng)變方程分別求解，并利用流體數(shù)值計(jì)算結(jié)果對其他求解方程的邊界溫度和熱流加以修正，同時(shí)利用固體應(yīng)變方程的計(jì)算結(jié)果修正流體耦合邊界位置和速度邊界條件，直至迭代收斂。
松耦合
有些研究者提出了基于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)流場的松耦合算法，即近似認(rèn)為在整個(gè)流固耦合傳熱過程中，流場處于若干個(gè)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)，每一個(gè)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)的流場都使用穩(wěn)態(tài) Navier-Stokes 方程求解。如 Kontinos結(jié)合二維邊界單元法和高超聲速計(jì)算流體力學(xué)( CFD) 算法的松耦合算法，分析了高超聲速流與機(jī)翼前緣的耦合傳熱問題。Chen 和Zhang等交替進(jìn)行穩(wěn)態(tài)流場計(jì)算與固體燒蝕和瞬態(tài)導(dǎo)熱的松耦合算法計(jì)算了帶燒蝕的流固耦合傳熱問題。
今天，由斯姆勒數(shù)值仿真技術(shù)研究院的寧老師就不同溫度狀態(tài)下裝配體熱固耦合分析來進(jìn)行講述。
本次活動是斯姆勒同技術(shù)鄰雙方合作進(jìn)行的，為大家免費(fèi)學(xué)習(xí)。
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