ansys軸向力施加
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-08
ansys軸向力施加的視頻教程
基于ANSYS的實(shí)體單元扭矩施加方法(用若干對(duì)力代替力偶)
由于ANSYS中不能直接對(duì)實(shí)體單元施加力矩，傳統(tǒng)方法采用若干對(duì)力偶來(lái)代替扭矩，該方法容易導(dǎo)致局部應(yīng)力集中；改進(jìn)的方法引入一些特殊單元如rbe3單元、mpc184單元、mass21單元等，通過(guò)引入這些特殊單元，能夠比較好的實(shí)現(xiàn)扭矩的施加，但是特殊單元的引入又改變了整體剛度矩陣。為了解決由于引入特殊單元而導(dǎo)致影響整體剛度矩陣的問(wèn)題，有學(xué)者等提出采用接觸單元能夠很好的解決扭矩的施加問(wèn)題。
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ansys軸向力施加的實(shí)例教程
ANSYS Corner| ANSYS Workbench中一種螺栓預(yù)緊力施加方法
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在ANSYS里做地震分析時(shí)，需要對(duì)結(jié)構(gòu)施加地震慣性荷載，地震慣性力是通過(guò)加速度的方式輸入進(jìn)結(jié)構(gòu)的，然后與結(jié)構(gòu)的質(zhì)量一起形成動(dòng)力計(jì)算時(shí)的慣性荷載，下面說(shuō)一下在ANSYS里施加地震慣性力的方法。
展開(kāi) 問(wèn)題：
在結(jié)構(gòu)載荷施加過(guò)程中，有時(shí)會(huì)遇到某些載荷需要加載一個(gè)面，且載荷大小在面內(nèi)不是均勻分布，而是中間大邊緣小的載荷形式。類似與手指或球頭橡膠等按壓表面的載荷分布形式。
Ansys Workbench本身只可以按載荷面施加均勻分布的載荷，載荷大小不能實(shí)現(xiàn)邊緣逐步減小的效果。導(dǎo)致仿真結(jié)果會(huì)在載荷邊緣出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象與實(shí)際不符。
解決方法：
一種比較直接的方法就是在幾何切分時(shí)，將加載區(qū)域逐層切分為多個(gè)區(qū)域；或者利用Named Selection將加載區(qū)域分割為多個(gè)加載區(qū)域。再按區(qū)域分段加載，但是每個(gè)分區(qū)的載荷大小要仔細(xì)計(jì)算。
比較應(yīng)力結(jié)果和約束邊界的支持反力可知：分段加載的方法，應(yīng)力分配變均勻。且分割區(qū)域越多，載荷分配越均衡，加載區(qū)域的應(yīng)力結(jié)果更均衡。但是各區(qū)域的載荷大小較難控制。
上述方式可以手動(dòng)實(shí)現(xiàn)用戶漸變載荷加載的需求，只是操作步驟多，分割區(qū)域繁復(fù)，且每個(gè)分區(qū)的載荷定義較難控制。并且通過(guò)支反力結(jié)果可知，這種分割的方式由于邊界線區(qū)域載荷大小不易控制，從而導(dǎo)致總載荷大小108N與目標(biāo)載荷110N稍有差異。
基于上述需求和問(wèn)題，本文以分割加載區(qū)域，逐步漸變施加載荷的思想為基礎(chǔ)。利用ansys workbench 的二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)，封裝了ACT插件，可以簡(jiǎn)便快捷的實(shí)現(xiàn)上述加載方案。
將附件中的ACT插件下載至本地，并加載。
ACT插件安裝和使用：
ACT插件示例：
與上述初始方案或手工分割方案相比，不需要幾何切分，省去了Named selection的節(jié)點(diǎn)分組。只需要定義加載所在的幾何面和建立坐標(biāo)系。并且ACT插件有WB界面友好交互，簡(jiǎn)便易上手。
展開(kāi) 對(duì)于有螺栓聯(lián)接的機(jī)械結(jié)構(gòu)有限元分析,如何將其施加于模型上,較好地模擬螺栓受力情況達(dá)到在有限元分析中的準(zhǔn)確加載并得到正確的分析結(jié)果,有一定難度。本文介紹在ANSYS Workbench中施加螺栓預(yù)緊力的一種方法。
1.分析對(duì)象
分析對(duì)象為法蘭1/12模型，上下兩個(gè)法蘭由螺栓預(yù)緊，中間墊有墊片，幾何模型如圖1所示。
圖1 1/12法蘭模型
2.創(chuàng)建局部坐標(biāo)系
在螺栓桿上創(chuàng)建局部坐標(biāo)系，并將Z軸方向調(diào)整至與螺栓桿軸向一致，便于后續(xù)預(yù)緊力的施加，創(chuàng)建完成的局部坐標(biāo)系見(jiàn)圖2。
圖2 創(chuàng)建局部坐標(biāo)系
3.接觸設(shè)置
法蘭與墊片之間采用粗糙“Rough”接觸方式，如圖3所示，其他接觸對(duì)采用綁定“Bonded”接觸方式。
圖3 粗糙“Rough”接觸方式
4.網(wǎng)格劃分
螺栓頭、螺栓桿和螺母采用拓?fù)涔蚕恚菟ㄅc法蘭接觸區(qū)域采取局部控制，網(wǎng)格劃分結(jié)果如圖4所示。
展開(kāi) 
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問(wèn)題：
在結(jié)構(gòu)載荷施加過(guò)程中，有時(shí)會(huì)遇到某些載荷需要加載一個(gè)面，且載荷大小在面內(nèi)不是均勻分布，而是中間大邊緣小的載荷形式。類似與手指或球頭橡膠等按壓表面的載荷分布形式。
Ansys Workbench本身只可以按載荷面施加均勻分布的載荷，載荷大小不能實(shí)現(xiàn)邊緣逐步減小的效果。導(dǎo)致仿真結(jié)果會(huì)在載荷邊緣出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象與實(shí)際不符。
解決方法：
ANSYS Corner| ANSYS Workbench中一種螺栓預(yù)緊力施加方法
螺栓預(yù)緊的目的在于增強(qiáng)聯(lián)接的可靠性和緊密性,以防止受載后被聯(lián)接件間出現(xiàn)縫隙或相對(duì)滑移。對(duì)于有螺栓聯(lián)接的機(jī)械結(jié)構(gòu)有限元分析,如何將其施加于模型上,較好地模擬螺栓受力情況達(dá)到在有限元分析中的準(zhǔn)確加載并得到正確的分析結(jié)果,有一定難度。本文介紹在ANSYS Workbench中施加螺栓預(yù)緊力的一種方法。
本人準(zhǔn)備出一個(gè)ANSYS知識(shí)普及系列，將有用的網(wǎng)上資料歸攏，由于知識(shí)水平有限，不對(duì)之處請(qǐng)諒解。也歡迎各位網(wǎng)友提供好的資料分享，讓我們共同完成這個(gè)ANSYS知識(shí)普及系列。
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