Workbench瞬態動力學的案例
ANSYS Workbench瞬態動力學（Transient Structural）分析
瞬態分析一直是仿真分析比較難的一塊內容，而瞬態分析時間步的設置又是瞬態分析的關鍵，瞬態時間步設置也有其關鍵設置方法。下面以一個傳動軸的瞬態動力學分析為例介紹在ANSYS Workbench中進行瞬態動力學（Transient Structural）分析的基本流程及瞬態時間步設置。
1、題例
一根直徑為40mm,長2米的傳動軸，一端固定，另外一端面上施加一個集中力偶。
該力偶隨時間變化的載荷如下圖所示。
求傳動軸上各點的應力、位移隨時間變化的云圖。
2、問題分析
（1）由于載荷的時間歷程已知，這是一個瞬態動力學問題，需要使用瞬態動力學分析。
（2）分析設置：先設置5個載荷步，然后對每個載荷步設置3個載荷子步。
（3）邊界條件：固定左端面，對右端面施加扭矩。該扭矩用表格方式輸入。
3、求解過程
進入ANSYS Workbench并創建瞬態動力學（Transient Structural）分析項目。
進入DesignModeler模塊創建幾何模型。進行網格劃分，并進行分析設置。首先設置5個載荷步，然后對每個載荷步進行設置。第一個載荷步：關閉自動時間步長，定義5個載荷子步。
其它載荷步做同樣的設置，下圖所示為第5個載荷步的設置示例。
將左端固定，在右端施加扭矩。
扭矩的詳細設置如下所示：
設置完成后進行求解計算。
4、結果后處理
傳動軸上各點的最大位移隨時間的變化曲線如下圖所示。
傳動軸上各點的最大等效應力隨時間的變化曲線如下圖所示。
在徑向上傳動軸中間的位移和應力小，邊緣的位移和應力大，這與理論情況一致。
展開 學習記錄——Workbench齒輪嚙合瞬態動力學評估——直齒圓柱齒輪動力學評估
今天學習的案例是是Workbench齒輪嚙合瞬態動力學評估，該案例的難點是第一點是如何通過接觸對齒輪進行等效模擬，第二個是影響齒輪收斂因素主要是法向剛度和扭轉剛度。
本案例還是遵循377原則，即三大步三小步。如圖所示。
1.前處理
1.1幾何模型系統的構建
導入模型如圖所示。
1.2材料模型系統的構建
密度：7850
楊氏模量：210e9
泊松比：0.3
1.3有限元模型系統的構建
1.3.1材料賦予
1.3.2連接關系：轉動和接觸
1.3.3網格劃分
2求解
2.1載荷邊界條件
主要是兩個齒輪的轉動副。
2.2位移邊界條件
2.3求解設定
關閉自動時間步，打開大變形，時間步設50。
3.后處理
下面是本案例的思維導圖。
展開 ANSYS workbench 連桿瞬態動力學分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習連桿的三維模型處理
2、學習連桿接觸相關的接觸設置
3、學習瞬態動力學分析步的建立
4、學習連桿瞬態動力學分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 連桿瞬態動力學分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
ANSYS workbench 滑塊瞬態動力學分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習滑塊的三維模型處理
2、學習滑塊非線性接觸相關的接觸設置
3、學習非線性瞬態動力學分析步的建立
4、學習滑塊瞬態動力學分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 滑塊瞬態動力學分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
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ANSYS workbench 塔架瞬態動力學分析案例 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習塔架三維模型的處理
2、學習瞬態動力學分析步的建立
3、學習瞬態動力學分析的邊界條件的施加
4、學習瞬態動力學分析的載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 塔架瞬態動力學分析。
本案例完整得提供了分析相關所有的分析文件。
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ANSYS workbench 葉片基于模態的瞬態動力學分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習葉片的三維模型處理
2、學習基于模態的瞬態動力學分析步的建立
3、學習基于模態的瞬態動力學分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 葉片瞬態動力學分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
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ANSYS workbench軸輥轉動瞬態動力學 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習軸輥的三維模型處理
2、學習軸輥轉動非線性接觸相關的接觸設置
3、學習非線性瞬態動力學分析步的建立
4、學習軸輥轉動非線性接觸分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 軸輥轉動瞬態動力學分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
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ANSYS workbench 蝸輪蝸桿瞬態動力學分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習蝸輪蝸桿的三維模型處理
2、學習蝸輪蝸桿非線性接觸相關的接觸設置
3、學習非線性瞬態動力學分析步的建立
4、學習蝸輪蝸桿瞬態動力學分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 蝸輪蝸桿瞬態動力學分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
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ANSYS Workbench齒輪瞬態動力學仿真
4
總結
ANSYS Workbench對齒輪進行動力學仿真是非常方便，包括接觸的設置、轉動副的設置等都非常方便。如果計算不收斂時，主要通過調試網格質量、接觸算法、載荷施加的方式等；再者就是裝配體模型一定不要有干涉。還有就是由于齒輪的瞬態動力學計算量較大，可以仿真轉動兩三個齒即可，為提高計算的準確性，可以將這兩三個齒進行網格局部加密，以便更加接近真實解。
源自CAE集中營
ANSYS workbench 小塊移動瞬態動力學分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習小塊移動的三維模型處理
2、學習小塊移動非線性接觸相關的接觸設置
3、學習非線性瞬態動力學分析步的建立
4、學習小塊移動瞬態動力學分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 小塊移動瞬態動力學分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
學習記錄——Workbench4缸發動機系統瞬態動力
學評估
今天學習的案例是是Workbench軸承系統瞬態動力學評估。
本案例還是遵循377原則，即三大步三小步。如圖所示。
1.前處理
1.1幾何模型系統的構建
導入模型如圖所示。
1.2材料模型系統的構建
密度：7850
楊氏模量：210e9
泊松比：0.3
1.3有限元模型系統的構建
1.3.1材料賦予
1.3.2連接關系：轉動、固定和移動
1.3.3網格劃分
2求解
2.1載荷邊界條件
轉動副
2.2位移邊界條件
2.3求解設定
時間0.1s，初始步數25，最小步數20，最大步數250，打開大變形。
3.后處理
下面是本案例的思維導圖。
學習記錄——Workbench齒輪嚙合瞬態動力學評估——直齒圓柱齒輪動力學評估
<p>今天學習的案例是是Workbench齒輪嚙合瞬態動力學評估，該案例的難點是第一點是如何通過接觸對齒輪進行等效模擬，第二個是影響齒輪收斂因素主要是法向剛度和扭轉剛度。</p><p>本案例還是遵循377原則，即三大步三小步。<span style="color: rgb(25, 27, 31);">如圖所示。
ANSYS Workbench連桿瞬態動力學仿真 ￥19.89
</p><p>5 連桿瞬態動力學分析</p><p>5.1 瞬態動力學基本理論</p><p>瞬態動力學分析是一種用于計算結構在隨時間變化的載荷作用下的動力學響應的方法。在Ansys中，這種技術可以用來計算結構在穩態載荷、瞬態載荷和簡諧載荷下的位移、應變和應力隨時間的變化。在進行瞬態動力學分析時，需要考慮慣性力和阻尼的影響，這些因素與載荷和時間的相關性有關。如果不考慮慣性力和阻尼，則可以使用靜力學分析來代替瞬態動力學分析。對于線性結構，它的瞬態動力學平衡方程如下：</p><p><br></p><p>在Ansys有限元分析軟件中，式共有三種求解方法分別為：完全法、模態疊加法和縮減法。完全法和縮減法采用直接積分求解瞬態動力學平衡方程。而模態疊加法則使用坐標轉換解耦后開始求解。</p><p><br></p><p>5.1.1 模態疊加法</p><p>針對模態疊加法，式中的可寫為：</p><p><br></p><p>式中：</p><p>為節點力隨時間變化量；</p><p>為關于矢量載荷的比例因子；</p><p>是在模態分析中的矢量載荷。</p><p>利用模態坐標表示節點位移可通過下式得到：</p><p><br></p><p>式中，是第階模態振型；</p><p>是所要提取的模態數量。</p><p>根據式可得利用模態疊加法計算瞬態動力學問題首先需要進行模態分析，因為在節點位移中包含了模態振型。
展開 ANSYS workbench錐齒輪嚙合瞬態動力學分析 附ANSYS Workbench 下載
今天介紹一下如何利用workbench實現錐齒輪嚙合的瞬態動力學分析。有限元分析流程分為3大步、3小步，如下圖所示。今天將以這種方式介紹workbench錐齒輪嚙合分析的流程。
圖1 有限元分析流程
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前處理
1.1 幾何模型的構建
本文幾何模型導入workbench中，如圖所示
圖2錐齒輪幾何模型
1.2 材料定義
材料選用默認結構鋼
1.3 有限元模型的構建
有限元模型的構建包括材料賦予、網格劃分以及連接關系的構建
1.3.1 材料賦予
雙擊瞬態動力學分析流程中的Model，進入Mechanical界面，單擊項目樹幾何結構下的兩個零件，左下角細節框中，材料處指派材料為structural steel
1.3.2 網格劃分
左側項目樹網格處插入一個方法，選中兩個零件，劃分方法為四面體；然后插入兩個尺寸調整，對所有齒面進行尺寸控制，得到了如圖所示的網格模型。
圖3 網格模型
1.3.3 連接關系的構建
刪除系統自動生成的初始接觸，手動創建相應接觸和連接副。
首先在左側項目樹連接下插入一個摩擦接觸：接觸面和目標面分別選擇兩個錐齒輪齒面，摩擦系數為0.15。然后在左側項目樹連接中插入兩個回轉，回轉中連接類型改為幾何體-對地，范圍分別選擇錐齒輪齒輪的內孔面。
展開 學習記錄——Workbench軸承系統瞬態動力學評估
<p>今天學習的案例是是Workbench軸承系統瞬態動力學評估，該案例的難點是第一點是<strong>滾子與內外支架、保持架會有3組接觸</strong>，第二個是<strong>同樣的面和不同面產生接觸的生效判定每時每刻不一樣</strong>。</p><p>本案例還是遵循377原則，即三大步三小步。如圖所示。</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202509/attachment/7f6a1dc2fa324e3e83e33aba1224b60f.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
<img src="https://img.jishulink.com/202509/attachment/7f6a1dc2fa324e3e83e33aba1224b60f.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202509/attachment/7f6a1dc2fa324e3e83e33aba1224b60f.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202509/attachment/7f6a1dc2fa324e3e83e33aba1224b60f.png?
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