ANSYS Workbench Mechanical第四章 静力结构分析

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1、Workbench-MechanicalIntroduction第四章静力结构分析4-1StaticStructuralAnalysis概要TrainingManual•本章，将练习线性静力结构分析，模拟过程中包括：A.几何和单元B.组件和接触类型C.分析设置D.环境，如载荷和约束E.求解模型F.结果和后处理•本节描述的应用一般都能在ANSYSDesignSpaceEntra或更高版本中使用。–尽管本章中讨论的一些选项可能需要更高级的许可，但都给了提示。4-2StaticStructuralAnalysis线性静态结构分析基础

2、TrainingManual•对于一个线性静态结构分析（LinearStaticAnalysis），位移{x}由下面的矩阵方程解出：[K]{x}={F}假设：–[K]是一个常量矩阵•假设是线弹性材料行为•使用小变形理论•可能包含一些非线性边界条件–{F}是静态加在模型上的•不考虑随时间变化的力•不包含惯性影响（质量、阻尼）•记住关于线性静态结构分析的假设是很重要的。非线性静态分析和动态分析在后面章节讲解。4-3StaticStructuralAnalysisA.几何模型TrainingManual•在结构分析中，可能模拟各种类

3、型的实体。•对于面实体，在Detailsofsurfacebody中一定要指定厚度值。•线实体的截面和方向，在DesignModeler里进行定义，并自动导入到Simulation（模拟）中。4-4StaticStructuralAnalysis…质量点TrainingManual•在模型中添加一个质量点来模拟结构中没有明确建模的重量体：–质量点只能和面一起使用。–它的位置可以通过下面任一种方法指定：•用户自定义的坐标系中指定（x，y，z）坐标值•通过选择顶点/边/面指定位置–质量点只受包括加速度、重力加速度和角加速度的影响。

4、–质量是与选择的面联系在一起的，并假设它们之间没有刚度。–不存在转动惯性4-5StaticStructuralAnalysis…材料特性TrainingManual•在线性静态结构分析中需要给出杨氏模量和泊松比：–在EngineeringData中输入材料参数–存在惯性时，需要给出材料密度–当施加了一个均匀的温度载荷时，需要给出热膨胀系数–在均匀温度载荷条件下，不需要指定导热系数–想得到应力结果，需要给出应力极限–进行疲劳分析时需要定义疲劳属性•在许可协议中需要添加疲劳分析模块4-6StaticStructuralAnalys

5、isB.组件–实体接触TrainingManual•在导入实体装配体时，在实体之间会自动创建接触对。–面对面接触允许在两个实体边界划分的单元不匹配–Contact下的TolerancecontrolsTolerancecontrols（容差控制），可以让用户使用滚动条指定自动接触检查的容差4-7StaticStructuralAnalysis…组件–实体接触TrainingManual•在模拟中，每个接触对都要定义接触面和目标面：–接触区域的一个表面视作接触面，另一表面即为目标面–接触面不能穿透目标面•当一面被设计为接触面为另

6、一面被设为目标面，这就是非对称接触•如果两边互为接触面（C）和目标面（T），那就叫对称接触•默认的实体组件间的接触是对称接触•用户可以根据需要将接触类型改为非对称接触（ANSYSProfessional或更高版本）对称接触非对称接触4-8StaticStructuralAnalysis…组件–实体接触TrainingManual•可以使用的五种接触类型：ContactTypeIterationsNormalBehavior(Separation)TangentialBehavior(Sliding)Bonded1NoGapsN

7、oSlidingNoSeparation1NoGapsSlidingAllowedFrictionlessMultipleGapsAllowedSlidingAllowedRoughMultipleGapsAllowedNoSlidingFrictionalMultipleGapsAllowedSlidingAllowed–Bonded和NoSeparation是线性接触并只需要一次迭代–Frictionless，Rough和Frictional是非线性接触并需要多次迭代•非线性接触类存在一个InterfaceTreatmen

8、t（界面处理）选项：•Offset：给初始调整指定一个0或非0的值•AdjustedtoTouch：ANSYS把间隔缩小到恰好接触的位置（ANSYSProfessionalANSYSProfessional或更高版本）4-9StaticStructuralAnalysis…组