ansys的軸向應(yīng)力的案例
axial stress+ bending stress=long stress，axial stress（軸向應(yīng)力）和normal Stress SNMAX（最大法向應(yīng)力）的結(jié)果不相等 ￥20
繼上一篇關(guān)于梁?jiǎn)卧Y(jié)構(gòu)建模，optistruct求解后，hyperview查看應(yīng)力，只有axial stress和long stress,沒有Von mises stress 等應(yīng)力結(jié)果的原因后，但篇中沒有關(guān)于對(duì)axial stress和long stress的解釋，其實(shí)在查看結(jié)果時(shí)發(fā)現(xiàn)，axial stress（軸向應(yīng)力）和normal Stress SNMAX（最大法向應(yīng)力）的結(jié)果不相等，但是在幫助文件了翻找了好久也沒有關(guān)于axial stress等應(yīng)力的相關(guān)解釋，卡在這好幾天。
突然想到Nastran的關(guān)鍵字與Optistruct的一樣，能在Optistruct運(yùn)行也可以在Nastran中運(yùn)行求解。
展開 ANSYS經(jīng)典提取螺栓軸向載荷的方法 ￥10
Beam188軸向力的提取方法
ANSYS與材料力學(xué)之軸向拉伸和壓縮（三）
對(duì)于該結(jié)構(gòu)，
σ
max=10MPa
τ
max=5MPa
二、ANSYS解法：
下面，我們用ANSYS驗(yàn)證一下材料力學(xué)解法的準(zhǔn)確性。通過該例子，學(xué)習(xí)在ANSYS中怎么提取任意截面上的應(yīng)力。
1.確定分析類型：根據(jù)例題所示結(jié)構(gòu)，確定分析類型為靜力學(xué)分析；
2.通過對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，我們需要提取任意截面上的切應(yīng)力和正應(yīng)力，所以我們使用solid單元進(jìn)行計(jì)算。
Step1：
在SCDM中創(chuàng)建平面模型。
首先，我們?cè)赟CDM中建立一個(gè)橫截面是邊長(zhǎng)10mm的正方形，長(zhǎng)度為100mm的長(zhǎng)方體。建立完成以后，點(diǎn)擊菜單欄Workbench→ANSYS transfer→2020R1進(jìn)入Workbench。
Step2：創(chuàng)建分析流程。
將Static Structural拖入Project Schematic，并與剛才導(dǎo)入的幾何建立聯(lián)系。雙擊Model進(jìn)入Mechanical。
Step3：
創(chuàng)建局部坐標(biāo)系。
我們想提取提取任意截面上的應(yīng)力，必須先創(chuàng)建好截面，然后把結(jié)果映射在截面上。而截面的創(chuàng)建，是依靠坐標(biāo)系的xy平面，所以在創(chuàng)建截面前，應(yīng)先創(chuàng)建合適的局部坐標(biāo)系。
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上篇文章我們主要講了應(yīng)力集中的一些知識(shí)，并用ANSYS做了一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例，與理論結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。今天，我們通過材料力學(xué)中的一個(gè)習(xí)題，幫助讀者回顧下之前學(xué)過的知識(shí)。習(xí)題如下：
下面我們進(jìn)行求解：
一、材料力學(xué)方法：
該題的整體思路為：
1. 根據(jù)理論力學(xué)知識(shí)求出AC、BD的軸力；
2. 根據(jù)應(yīng)力計(jì)算公式求出工作應(yīng)力，以此校核桿的強(qiáng)度；
3. 根據(jù)胡克定律求出桿的變形；
4. 根據(jù)桿的變形推算出A、B點(diǎn)的位移。
具體解法如下：
二、ANSYS方法：
1.若力F作用在F點(diǎn)：
Step1：建立材料模型。
打開Workbench，將Static Structural拖入Project Schematic。題目中給定了材料的彈性模量為E=210GPa，我們需要在Engineering Data中添加彈性模量為E=210GPa的材料，否則計(jì)算時(shí)軟件會(huì)按照默認(rèn)的Structural Steel材料計(jì)算。
1.雙擊A2 Engineering Data進(jìn)入材料管理模塊，點(diǎn)擊Click here to add a new material，輸入2-25，建立一個(gè)名為“2-25”的新材料。
2.單擊新建的2-25材料，在左邊的Toolbox中選擇Linear Elastic，雙擊Isotropic Elasticity，表示創(chuàng)建一個(gè)各向同性的線彈性材料。
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ANSYS與材料力學(xué)系列教程之軸向拉伸和壓縮（四）
上篇文章，我們主要學(xué)習(xí)了拉壓桿任意斜截面上的應(yīng)力，并在使用ANSYS進(jìn)行驗(yàn)證的同時(shí)，學(xué)習(xí)了提取任意截面上的應(yīng)力結(jié)果的方法。今天我們一起來學(xué)習(xí)第四節(jié)——拉（壓）桿的變形·胡克定律。
我們知道，胡克定律是力學(xué)彈性理論中的一條基本定律，它描述了固體材料受力以后，材料中的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。下式為胡克定律的一種表達(dá)形式：
ε=σ/E
式中，E稱為彈性模量（Elastic Modulus），是材料的一項(xiàng)重要彈性參數(shù)，數(shù)值因材料而異，表征材料抵抗彈性變形的能力。英國科學(xué)家Thomas Young曾研究了桿的彈性性能，所以之后彈性模量有時(shí)也稱為楊氏模量（Young's Modulus），在ANSYS中的材料屬性中，也是以Young's Modulus命名。
除彈性模量外，材料還有一個(gè)非常重要的彈性參數(shù)——泊松比（Poisson's ratio）。泊松比又稱橫向變形系數(shù)，常用字母ν表示。它定義為：在材料的比例極限內(nèi)，橫向線應(yīng)變與縱向線應(yīng)變的絕對(duì)值的比值。泊松比由法國科學(xué)家泊松（Simon Denis Poisson,1781-1840） 最先發(fā)現(xiàn)并提出。
此外，材料還有兩項(xiàng)彈性參數(shù)：
體積模量（Bulk modulus）和
切變模量（Shear modulus）。其中，體積模量K=E/3(1-2ν)（這也是泊松比ν不能大于0.5的原因），切變模量G=E/2(1+ν)，均可以用楊氏模量E和泊松比ν表示，所以我們把楊氏模量E和泊松比ν定為彈性材料的基本參數(shù)。如果做線彈性靜力學(xué)分析，且不考慮重力作用的話，定義了這兩個(gè)參數(shù)，就基本可以進(jìn)行計(jì)算了。下圖為WB中定義的線彈性材料，我們輸入楊氏模量和泊松比之后，體積模量和切變模量會(huì)自動(dòng)計(jì)算出來。
展開 ANSYS與材料力學(xué)系列教程之軸向拉伸和壓縮（五）
根據(jù)推導(dǎo)出的應(yīng)變能計(jì)算公式，該結(jié)構(gòu)中總的應(yīng)變能為：
Vε=2*(FN^2*L)/2EA=
64.67J
根據(jù)彈性體的功能原理，載荷P做的功數(shù)值上等于結(jié)構(gòu)總的應(yīng)變能，即：
W=1/2*P*△A=Vε
△A=0.0012934m=1.2934mm
ANSYS解法：
該題的ANSYS解法，只需在上篇文章的ANSYS結(jié)果基礎(chǔ)上，提取一個(gè)應(yīng)變能結(jié)果。
Step1：求解設(shè)置。
提取應(yīng)變能結(jié)果，需要打開Beam Section Results，方法是：點(diǎn)擊Solution，在Details of Solution的Post Processing中，將Beam Section Results設(shè)置為Yes。
Step2：提取應(yīng)變能結(jié)果。
選擇Results→Energy→Strain Energy，然后右擊Solution（A6），選擇Eevaluate All Results，提取結(jié)果。計(jì)算結(jié)果如下圖二。
結(jié)論：
①材料力學(xué)方法計(jì)算的總應(yīng)變能為64.74J，ANSYS計(jì)算的總應(yīng)變能結(jié)果為64.723J，兩者基本一致。
②使用彈性體的功能原理求解該題，更加方便快捷，這種方法也稱為能量法。
歡迎大家評(píng)論轉(zhuǎn)發(fā)支持！掃描二維碼關(guān)注公眾號(hào)，一起聊聊力學(xué)和有限元那點(diǎn)兒事。
展開 ANSYS后處理中的應(yīng)力與屈服準(zhǔn)則！
ansys后處理該看的那些應(yīng)力
01
應(yīng)力
材料發(fā)生形變時(shí)，內(nèi)部產(chǎn)生了大小相等但方向相反的反作用力，抵抗外力把分布內(nèi)力在一點(diǎn)的集度稱為應(yīng)力 (Stress)，應(yīng)力與微面積的乘積即微內(nèi)力或物體由于外因（受力、濕度變化等）而變形時(shí)，在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，以抵抗這種外因的作用，并力圖使物體從變形后的位置回復(fù)到變形前的位置。我們分析后查看應(yīng)力，目的就是在于確定該結(jié)構(gòu)的承載能力是否足夠。那么承載能力是如何定義的呢？比如混凝土、鋼材，應(yīng)該就是用萬能壓力機(jī)進(jìn)行的單軸破壞試驗(yàn)吧。也就是說，我們?cè)?em>ANSYS計(jì)算中得到的應(yīng)力，總是要和單軸破壞試驗(yàn)得到的結(jié)果進(jìn)行比對(duì)的。所以，當(dāng)有限元模型本身是一維或二維結(jié)構(gòu)時(shí)，通過查看某一個(gè)方向，如plnsol,s,x 等，是有意義的。但三維實(shí)體結(jié)構(gòu)中，應(yīng)力分布要復(fù)雜得多，不能僅用單一方向上的應(yīng)力來代表結(jié)構(gòu)此處的確切應(yīng)力值——就出現(xiàn)了強(qiáng)度理論學(xué)說。
材料力學(xué)中的四種強(qiáng)度理論
01
最大拉應(yīng)力強(qiáng)度理論
該理論認(rèn)為，材料破壞的主要因素是最大拉應(yīng)力，無論何種狀態(tài)，只要最大拉應(yīng)力達(dá)到材料的單向拉伸斷裂時(shí)的最大拉應(yīng)力，則材料斷裂。其中，某點(diǎn)的最大拉應(yīng)力數(shù)值，就是其第一主應(yīng)力數(shù)值。
展開 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。
ansys中的節(jié)點(diǎn)應(yīng)力
我想知道ansys中的節(jié)點(diǎn)應(yīng)力是如何得到的？因?yàn)槔碚撋现v應(yīng)力應(yīng)該是針對(duì)微元體來講的，單純的節(jié)點(diǎn)是不存在應(yīng)力的，那么ansys中結(jié)果所提供的節(jié)點(diǎn)應(yīng)力是怎樣得到的？與單元表所顯示的應(yīng)力往往存在較大差別，那實(shí)際進(jìn)行強(qiáng)度分析的時(shí)候應(yīng)該以哪個(gè)為準(zhǔn)呢？
ANSYS如何提取某一節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力時(shí)程 ￥100
首先明確ANSYS的節(jié)點(diǎn)附加在單元上，可以通過選擇單元上節(jié)點(diǎn)的方法提取節(jié)點(diǎn)應(yīng)力。
1 確定節(jié)點(diǎn)所在單元，顯示節(jié)點(diǎn)編號(hào)。
例單元號(hào)8560，節(jié)點(diǎn)號(hào)8678。
2 進(jìn)入TimeHist Postpro, 定義變量。
3變量顯示。
付費(fèi)內(nèi)容為相關(guān)命令流。
ANSYS workbench中的應(yīng)力到底對(duì)應(yīng)什么（一）
Workbench 中應(yīng)力的具體類型及對(duì)應(yīng)場(chǎng)景
ANSYS Workbench 會(huì)根據(jù)分析類型（如靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)等）計(jì)算多種應(yīng)力分量，不同類型對(duì)應(yīng)不同的受力狀態(tài)：
應(yīng)力類型
物理意義
典型場(chǎng)景
正應(yīng)力（Normal Stress）
垂直于截面的應(yīng)力，分為拉應(yīng)力（+）和壓應(yīng)力（-）
梁的彎曲（上下表面分別受拉 / 壓）、軸向拉伸 / 壓縮
切應(yīng)力（Shear Stress）
平行于截面的應(yīng)力，導(dǎo)致材料 “錯(cuò)動(dòng)”
螺栓受剪、軸的扭轉(zhuǎn)（橫截面產(chǎn)生切應(yīng)力）
等效應(yīng)力（Equivalent Stress，如 von Mises）
綜合正應(yīng)力和切應(yīng)力的 “等效強(qiáng)度指標(biāo)”，用于判斷材料是否屈服
大多數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（如機(jī)械零件、建筑構(gòu)件）的強(qiáng)度校核
主應(yīng)力（Principal Stress）
某一方向上只有正應(yīng)力、無切應(yīng)力的應(yīng)力狀態(tài)，反映最大 / 最小受力方向
復(fù)雜載荷下的應(yīng)力分析（如壓力容器、三維結(jié)構(gòu)）
3.workbench中意義表達(dá)
在計(jì)算完畢一個(gè)結(jié)構(gòu)分析后查看應(yīng)力是最主要的結(jié)果，其分類如圖所示，其表達(dá)的意思是什么？
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ANSYS workbench中的剪切應(yīng)力到底是什么（三）
在 ANSYS Workbench 中，剪切應(yīng)力（Shear Stress） 是指物體內(nèi)部平行于截面方向的應(yīng)力分量，反映材料在平行于受力面方向上的 “錯(cuò)動(dòng)趨勢(shì)” 或 “剪切變形阻力”。它與正應(yīng)力（垂直于截面的應(yīng)力）共同構(gòu)成了材料內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)。
正應(yīng)力 σx：表示X方向的正向應(yīng)力
切應(yīng)力 Txy：表示垂直于X軸的平面上方向沿Y方向的切應(yīng)力
1.剪切應(yīng)力的物理意義
從力學(xué)本質(zhì)上看，剪切應(yīng)力是由于物體受到平行于表面的力（剪切力）作用而產(chǎn)生的：
? 當(dāng)外力試圖讓材料的兩部分沿平行方向相對(duì)滑動(dòng)時(shí)（如剪刀剪斷物體），材料內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生抵抗這種滑動(dòng)的內(nèi)力，單位面積上的這種內(nèi)力就是剪切應(yīng)力。
? 單位為帕斯卡（Pa）或兆帕（MPa），與正應(yīng)力單位一致。
2.Workbench 中剪切應(yīng)力的表現(xiàn)形式
在 Workbench 的結(jié)構(gòu)分析（如靜力學(xué)分析）中，剪切應(yīng)力如何表達(dá)，通過以下案例來理解。設(shè)置一個(gè)橫梁受到上面力的作用，則截面會(huì)產(chǎn)生剪切效果，計(jì)算后查看結(jié)果
那么根據(jù)理解，剪切應(yīng)力最大的應(yīng)該發(fā)生在平行于ZY平面的截面上，那么提取結(jié)果應(yīng)該看YZ的剪切應(yīng)力，提取結(jié)果如下
發(fā)現(xiàn)YZ結(jié)果并非理解的剪切應(yīng)力的云圖，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，剪切應(yīng)力的大小遵循材料力學(xué)定義的方向，如下圖所示
結(jié)果提取Txy之后的應(yīng)力可以發(fā)現(xiàn)結(jié)果和理解的相同.
切應(yīng)力 Txy：表示垂直于X軸的平面上方向向Y方向的切應(yīng)力，以X的正方向來截取左側(cè)的截面為參考
τ_xy：平行于 XY 平面，方向沿 x 軸在 y 方向的錯(cuò)動(dòng)（或 y 軸在 x 方向的錯(cuò)動(dòng)）；
（分量符號(hào)的第一個(gè)下標(biāo)表示應(yīng)力作用面的法線方向，第二個(gè)下標(biāo)表示應(yīng)力方向。例如 τ_xy 表示：作用在法線沿 x 軸的截面上，方向沿 y 軸的切應(yīng)力。）
展開 Ansys Workbench應(yīng)力線性化過程
首先，要進(jìn)行應(yīng)力線性化，必須定義適當(dāng)?shù)穆窂剑趍odel標(biāo)簽上右鍵插入Construction Geometry，如下圖：
2. 選擇后，Outline中出現(xiàn)Construction Geometry選項(xiàng)，在選項(xiàng)上右鍵插入path，如下圖：
3.
插入路徑后，顯示如下圖所示路徑的Detail選項(xiàng)卡，黃色區(qū)域是對(duì)路徑的定義區(qū)域【默認(rèn)的，face模式，則取點(diǎn)為面中心，
edge模式，取點(diǎn)為其中點(diǎn)，vertex模式，取點(diǎn)為模型上存在的點(diǎn)，坐標(biāo)模式，取點(diǎn)為鼠標(biāo)點(diǎn)擊的模型表面任一點(diǎn)，選中的點(diǎn)都可以Detail項(xiàng)中的x，y，z坐標(biāo)值進(jìn)行調(diào)整】
4. 定義好的路徑如下圖所示
5. 定義好路徑后，在標(biāo)簽【Solution】上右鍵插入應(yīng)力線性化選項(xiàng)，或者點(diǎn)中【Solution】后，在快捷欄選擇一種應(yīng)力線性化，效果是一樣的，如下圖所示
6. 插入應(yīng)力線性化選項(xiàng)后，出現(xiàn)如下圖所示的Detail選項(xiàng)卡，黃色為預(yù)選的路徑
定義好的路徑會(huì)在這里顯示，選擇一個(gè)作為當(dāng)前線性化路徑
7. 線性化的結(jié)果示例。
展開 Ansys 查看高斯點(diǎn)上的應(yīng)力
許多時(shí)候我們需要在ANSYS中查看高斯點(diǎn)上的應(yīng)或者和應(yīng)變，然而我們看到的節(jié)點(diǎn)上的應(yīng)力或者應(yīng)變通常是由高斯點(diǎn)上的應(yīng)力或者應(yīng)變外插而來，這時(shí)候我們就需要用到ERESX這個(gè)命令了。
ERESX命令使用格式：ERESX，Key(GUI: Main>solution > Load Step Opts > Output Ctrls > Integration Pt或Main Menu > Preprocessor > Loads > Load
Step Opts > Output
Ctrls > Integration Pt)
Key為外插法控制鍵，有DEFA,YES和NO三個(gè)選項(xiàng)，分別對(duì)應(yīng)著三種情況：
DEFA(默認(rèn)設(shè)置)：除了具有塑性、蠕變或膨脹等非線性特性的單元意外，將積分點(diǎn)的結(jié)果進(jìn)行外插擴(kuò)展到所有單元的節(jié)點(diǎn)上。
YES: 將積分點(diǎn)的結(jié)果進(jìn)行外插擴(kuò)展到所有單元的節(jié)點(diǎn)上，僅將線性結(jié)果數(shù)據(jù)通過外插法擴(kuò)展到這些具有塑性、蠕變或膨脹非線性特性的單元上。
NO: 將積分點(diǎn)上的結(jié)果復(fù)制(不是外插)到所有單元的節(jié)點(diǎn)上。
顯然，當(dāng)我們不確定ANSYS是如何外推的，想直接查看高斯點(diǎn)上的應(yīng)力、應(yīng)變或其它結(jié)果的時(shí)候，我們就可以直接使用ERESX,no這個(gè)命令來查看了。
注意：對(duì)于非線性的數(shù)據(jù)ANSYS總是采用復(fù)制的方式擴(kuò)展到節(jié)點(diǎn)上，而不是外推法,當(dāng) 然，你也可以用ERESX,yes來采用外推法；這個(gè)命令同樣可以在prep7中使用；
轉(zhuǎn)載來源于
http://blog.sina.com.cn/s/blog_934e096a0102wkyb.html
展開 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)果基本無變化，最終用于計(jì)算的有限元網(wǎng)格見圖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圖3。
