ANSYS Workbench120 培训教程合集 4-6章.pdf

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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Tr

2、ainingManual•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,可能模拟各种类型的实体

3、。•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。–质量是与选

4、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4-6StaticStructuralAnalysisB.组件–实

5、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Tolerancecontrols(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

6、(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)Bonded1NoGapsNoSlidingNoSeparation1NoGapsSl

7、idingAllowedFrictionlessMultipleGapsAllowedSlidingAllowedRoughMultipleGapsAllowedNoSlidingFrictionalMultipleGapsAllowedSlidingAllowed–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InterfaceTreatment(界面处理)选项:•Offset:给初始调整指定一个0或非0

8、的值•AdjustedtoTouch:ANSYS把间隔缩小到恰好接触的位置(ANSYSProfessional或更高版本)4-9StaticStructuralAnalysis…组件–实体接触TrainingManual•界面调整选项:CTCTOf

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