ansys扭轉(zhuǎn)彈簧
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-04-12
ansys扭轉(zhuǎn)彈簧的視頻教程
基于hypermesh與ansys接口的彈簧強(qiáng)度仿真
本視頻通過hypermesh與ansys聯(lián)合仿真對彈簧強(qiáng)度進(jìn)行仿真，讓學(xué)習(xí)ANSYS用戶親身體驗到在hypermesh的環(huán)境中如何學(xué)好ANSYS，在視頻中詳細(xì)介紹了hypermesh與ansys聯(lián)合仿真的基本流程，如何選擇單元，單元屬性，材料，創(chuàng)建邊界條件和載荷，希望該實例對ANSYS用戶有幫助
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ansys扭轉(zhuǎn)彈簧的實例教程
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ANSYS與材料力學(xué)之扭轉(zhuǎn)（一）尋找。
Step6：求解及后處理
因為要提取最大剪應(yīng)力，所以在求解時要
打開梁截面結(jié)果：
1. 切應(yīng)力
我們在后處理中插入
Maximum Shear Stress（最大切應(yīng)力）結(jié)果，顯示如下：
2. 應(yīng)變能
要查看應(yīng)變能，需要使用后處理中的
Probe工具然后選擇
Energy，應(yīng)變能結(jié)果顯示如下：
03
結(jié)論
材料力學(xué)方法計算的最大切應(yīng)力為65.58MPa，總應(yīng)變能為492 J；ANSYS計算的最大切應(yīng)力為65.714MPa，總應(yīng)變能為492.86 J，兩者基本一致。
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下載本案例源文件，提取碼為835f。源文件版本為ANSYS2020R2。
展開 前面的幾篇文章中，我們介紹完了材料力學(xué)的第二章——材料拉伸與壓縮方面的內(nèi)容以及相應(yīng)的ANSYS解法，今天我們正式開始學(xué)習(xí)材料力學(xué)第三章——扭轉(zhuǎn)。
工程中，當(dāng)直桿受到的外力是作用在垂直于桿軸線的平面內(nèi)的力偶，桿將會發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。單純發(fā)生扭轉(zhuǎn)的桿件不多，但以扭轉(zhuǎn)為主要變形的卻不少，如傳動軸，鉆桿等。對于這種結(jié)構(gòu)我們可以直接用扭轉(zhuǎn)變形對其進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。
桿的扭轉(zhuǎn)和桿的拉壓可以
對比學(xué)習(xí)：桿受到拉（壓）時，產(chǎn)生拉（壓）應(yīng)力和拉（壓）應(yīng)變，桿受到扭轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生切應(yīng)力τ和切應(yīng)變γ；拉壓時，在比例極限范圍內(nèi)，拉應(yīng)力和拉應(yīng)變成正比，扭轉(zhuǎn)時，在比例極限范圍內(nèi)，切應(yīng)力和切應(yīng)變成正比。
τ=Gγ
當(dāng)我們研究桿件軸力與截面位置的關(guān)系時，需要繪制軸力圖；同樣，當(dāng)我們研究桿件扭矩與截面位置的關(guān)系時，需要繪制
扭矩圖。與繪制軸力圖的方法一樣，繪制扭矩圖也用到
截面法來計算扭矩。下面討論例題3-1的材料力學(xué)解法和AMSYS解法。
一、材料力學(xué)解法：
Step1：分析受力，并計算外力偶矩。受力計算簡圖如下圖所示：
Step2：由軸的計算簡圖，使用截面法計算各軸段的扭矩。
Step3：根據(jù)計算結(jié)果，繪制扭矩圖如下圖所示：
根據(jù)扭矩圖可以看出，最大扭矩Tmax發(fā)生在CA段，其值為9.56kN·m。
二、ANSYS解法：
使用ANSYS求解該問題時，我們從以下幾個方面入手：
1.
展開 扭轉(zhuǎn)角rad
PLNSOL, S,XY, 0,1.0 !切應(yīng)力
來源：ANSYS學(xué)習(xí)與應(yīng)用
問題：
工程中兩個零部件之間經(jīng)常會有配合間隙，Ansys Workbench中可以使用combin39號非線性單元，通過控制不同行程的彈簧剛度來模擬間隙配合。
模型示例：
設(shè)定支座與軸有1mm的配合間隙，在一端施加X向100N作用力，查看運動位移。
計算步驟：
1. 在間隙配合位置，建立jiont連接，放開X向平動自由度。
2. 在間隙配合位置，建立spring連接，同時插入Commands 命令。
ET,_sid,39,0,0,0,1
R,_sid,0.95,1,1.05,10000
3. 查看計算結(jié)果，當(dāng)運動至0.95mm后spring彈簧剛度值陡增限制了X向運動。
建議：
? 同一個連接區(qū)域不建議使用兩個重復(fù)的連接關(guān)系，即jiont連接和spring連接不要使用同一個區(qū)域。
? 本文對配合區(qū)域進(jìn)行分段處理，中間為spring連接，兩側(cè)為jiont連接
? 使用Remote Point點創(chuàng)建連接，需要打開Beta選項。
? 這種等效方式并不能良好的反應(yīng)間隙配合位置的應(yīng)力狀態(tài)，需要校核配合區(qū)域的應(yīng)力狀態(tài)還是需要使用接觸連接。
展開 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
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)彈簧三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析的邊界條件的施加
4、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析的載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 彈簧靜力學(xué)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件。
?
ansys扭轉(zhuǎn)彈簧的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
ansys扭轉(zhuǎn)彈簧的最新內(nèi)容
對于實際應(yīng)用中承受非線性彈簧單元Combin39的實際應(yīng)用。
在ANSYS Workbench里提供了兩種方法，一種是WB的雙向彈簧，輸入數(shù)據(jù)表格，其本質(zhì)上采用是LINK8單元進(jìn)行模擬，而不是非線性彈簧combin39。
而利用Combin39單元，需要建立彈簧單元后，插入命令流來實現(xiàn)，對于只承受壓縮載荷的力-位移曲線，輸入到最后，是需要稍等小的正位移和正力數(shù)值。
（添加V：fwz0703）
在ANSYS Workbench中經(jīng)常遇到法蘭或者箱體等產(chǎn)品，在其邊緣位置有很多的螺栓連接，如圖所示。
我們需要在對應(yīng)的螺栓孔位置添加螺栓，但是螺栓孔太多，一個一個添加累死人，有沒有一種簡單有效的方法呢？ansys的開發(fā)者想到了大家的困難，設(shè)置了一種方法。
在Ansys workbench
問題：
工程中兩個零部件之間經(jīng)常會有配合間隙，Ansys Workbench中可以使用combin39號非線性單元，通過控制不同行程的彈簧剛度來模擬間隙配合。
模型示例：
設(shè)定支座與軸有1mm的配合間隙，在一端施加X向100N作用力，查看運動位移。
計算步驟：
1. 在間隙配合位置，建立jiont連接，放開X向平動自由度。
2. 在間隙配合位置，建立spring連接，同時插入Commands
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
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)彈簧三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析的邊界條件的施加
4、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析的載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 彈簧靜力學(xué)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件
本期云講堂我們邀請到了李安民博士來為大家分享ANSYS彈簧單元的應(yīng)用與建模過程。
李安民博士：結(jié)構(gòu)工程專業(yè)高校教師，在讀博士研究生。從2009年開始從事有限元的應(yīng)用和教學(xué)，在國家科技支撐計劃、多項國家自然科學(xué)基金面上項目以及大量橫向課題中廣泛使用有限元進(jìn)行仿真分析。長期進(jìn)行有限元分析的咨詢工作。擅長土木方面的建筑物、構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)分析與教學(xué)。目前從事人工智能結(jié)合有限元在工程方面的應(yīng)用研究
圖1
壓縮機(jī)是空調(diào)主要的振動元器件，壓縮機(jī)主體通過底部的若干個橡膠腳墊安裝在壓縮機(jī)安裝框架上，壓縮機(jī)的振動主要通過兩個路徑傳遞給空調(diào)框架：1.通過橡膠墊傳遞給壓縮機(jī)安裝架然后進(jìn)一步傳遞給整機(jī)；2.通過壓縮機(jī)的吸排氣管傳遞給整機(jī)。需要平衡兩個路徑，來平衡整機(jī)振動和管路振動，傳遞給管路振動能力較多時會增加管路泄漏的概率。
combin14單元
圖1 combin14單元圖示
combin14單元可以模擬1-D、2-D和3-D下具有軸向和旋轉(zhuǎn)剛度的彈簧。在hypermesh中可以為combin14單元設(shè)置3個關(guān)鍵字，如圖2分別是：
KeyOpt1，求解類型，默認(rèn)為線性求解，但是當(dāng)CV2阻尼參數(shù)不為零時必須設(shè)置為非線性求解類型；
KeyOpt2和KeyOpt3，設(shè)置不同維度時的自由度，默認(rèn)下為
關(guān)注公眾號：“CAE之道”，享受專屬答疑服務(wù)，精彩文章不錯過。
我們在做靜力學(xué)分析時，有時會遇到這種情況：一個結(jié)構(gòu)，在對其進(jìn)行受力分析時，它是平衡的，但在ANSYS中計算的時候，軟件會報錯，求不出結(jié)果來。比如下圖所示一根桿，兩端受到等值反向共線的力F作用，根據(jù)二力平衡公理，這根桿是平衡的。下面，我們使用ANSYS計算一下這個結(jié)構(gòu)。
Step1：
建立模型。
在公眾號文章
ANSYS與材料力學(xué)之軸向拉伸和壓縮（五）
中，我們介紹了拉（壓）桿內(nèi)的應(yīng)變能，通過
彈性體功能原理
的使用，可以極大地簡化一些計算。與拉（壓）桿相似：
桿件發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形時，桿內(nèi)也會積蓄應(yīng)變能
由于桿件各截面上的扭矩可能變化，同時，橫截面上各點處的切應(yīng)力也隨該點到圓心的距離改變而改變。為此，計算桿內(nèi)的應(yīng)變能，需先計算桿內(nèi)任一點處的應(yīng)變能密度
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前面的幾篇文章中，我們介紹完了材料力學(xué)的第二章——材料拉伸與壓縮方面的內(nèi)容以及相應(yīng)的ANSYS解法，今天我們正式開始學(xué)習(xí)材料力學(xué)第三章——扭轉(zhuǎn)。
工程中，當(dāng)直桿受到的外力是作用在垂直于桿軸線的平面內(nèi)的力偶，桿將會發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。單純發(fā)生扭轉(zhuǎn)的桿件不多，但以扭轉(zhuǎn)為主要變形的卻不少，如傳動軸，鉆桿等。對于這種結(jié)構(gòu)我們可以直接用扭轉(zhuǎn)變形對其進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核
