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</p><p>5 連桿瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析</p><p>5.1 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)基本理論</p><p>瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析是一種用于計(jì)算結(jié)構(gòu)在隨時(shí)間變化的載荷作用下的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的方法。在Ansys中，這種技術(shù)可以用來(lái)計(jì)算結(jié)構(gòu)在穩(wěn)態(tài)載荷、瞬態(tài)載荷和簡(jiǎn)諧載荷下的位移、應(yīng)變和應(yīng)力隨時(shí)間的變化。在進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析時(shí)，需要考慮慣性力和阻尼的影響，這些因素與載荷和時(shí)間的相關(guān)性有關(guān)。

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3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師你會(huì)得到什么：1、學(xué)習(xí)連桿的三維模型處理2、學(xué)習(xí)連桿接觸相關(guān)的接觸設(shè)置3、學(xué)習(xí)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析步的建立4、學(xué)習(xí)連桿瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析的載荷施加案例介紹：所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.

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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)塔架三維模型的處理2、學(xué)習(xí)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析步的建立3、學(xué)習(xí)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析的邊界條件的施加4、學(xué)習(xí)瞬態(tài)動(dòng)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 塔架瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。

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3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師你會(huì)得到什么：1、學(xué)習(xí)葉片的三維模型處理2、學(xué)習(xí)基于模態(tài)的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析步的建立3、學(xué)習(xí)基于模態(tài)的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析的載荷施加案例介紹：所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.

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案例介紹了ANSYS workbench 軸輥轉(zhuǎn)動(dòng)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。 ?

隨后做瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，模擬得到圓盤處的振幅時(shí)程曲線如下：與ANSYS HELP的APDL結(jié)果對(duì)比可知，兩結(jié)果幾乎一致，振幅最大值出現(xiàn)在大約2.6s的時(shí)候，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速為3250rpm，與模態(tài)分析結(jié)果吻合。

以左懸置為單獨(dú)分析對(duì)象，在Hypermesh中建立直接法瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)載荷分析步Transient（direct），計(jì)算懸置支座安裝點(diǎn)應(yīng)力響應(yīng)輸出，建立工況如圖2所示 圖2 左懸置支座瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析工況設(shè)置 動(dòng)力總成懸置支架瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果在Hypermesh設(shè)置完成瞬態(tài)動(dòng)力分析工況后，提交Optistruct求解器求解

案例介紹了ANSYS workbench 小塊移動(dòng)熱結(jié)構(gòu)耦合動(dòng)力學(xué)分析。本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。 ?

建議 要對(duì)多體系統(tǒng)進(jìn)行類似的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，請(qǐng)考慮以下提示和建議： &bull; 通過(guò)將所有零件建模為通過(guò)關(guān)節(jié)相互連接的剛體，確保模型的運(yùn)動(dòng)和行為在運(yùn)動(dòng)學(xué)上一致。可以使用剛性動(dòng)力學(xué)求解器（在ANSYS Mechanical中提供）來(lái)執(zhí)行此操作。 &bull; 通過(guò)選擇具有相似行為的連接副，放松連接副造成的過(guò)度約束。

今天介紹一下如何利用workbench實(shí)現(xiàn)錐齒輪嚙合的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)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。

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4、 ANSYS Explicit STR瞬態(tài)非線性顯式動(dòng)力學(xué)快捷分析軟件 ANSYS Explicit STR是基于ANSYS Workbench仿真平臺(tái)環(huán)境的結(jié)構(gòu)高度非線性顯式動(dòng)力學(xué)分析軟件。可以求解二維、三維結(jié)構(gòu)的跌落、碰撞、材料成形等非線性動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。軟件功能成熟、齊全，可用于求解涉及材料非線性、幾何非線性、接觸非線性的動(dòng)力學(xué)各類問(wèn)題。

除了一些轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)專業(yè)軟件（比如SAMCEF ROTOR,DYROBES,MADYN2000等）以外，大型綜合軟件比如MSC NASTRAN、ANSYS也可以用于轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性計(jì)算，常見的臨界轉(zhuǎn)速、不平衡響應(yīng)、扭振頻率以及穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)特性計(jì)算均可計(jì)算。ANSYS經(jīng)典版本可滿足臨界轉(zhuǎn)速、不平衡響應(yīng)、扭振頻率以及穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)特性計(jì)算。

Workbench和HyperWorks兩類有限元分析軟件對(duì)其進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析,得到以下結(jié)果： 1) 采取不同網(wǎng)格劃分方式情況下,沉頭螺釘?shù)淖畲髴?yīng)力均高于屈服強(qiáng)度,低于極限強(qiáng)度,因此沉頭螺釘在破壞載荷作用下均發(fā)生了彈塑性變形。

一、培訓(xùn)目標(biāo) 1.學(xué)員可基本掌握ANSYS動(dòng)力學(xué)分析基本操作流程，了解實(shí)際振動(dòng)/沖擊/跌落工況中該如何正確選用對(duì)應(yīng)的分析類型和分析模塊; 2.在實(shí)操練習(xí)中進(jìn)一步熟悉軟件界面，掌握常規(guī)振動(dòng)（掃頻振動(dòng)/隨機(jī)振動(dòng)）、沖擊跌落以及頻域振動(dòng)疲勞仿真分析方法； 3.通過(guò)工程問(wèn)題答疑和探討的形式幫助學(xué)員更好地把仿真工具應(yīng)用于實(shí)際產(chǎn)品的開發(fā)之中。