基于流体压力的橡胶圈密封有限元仿真分析方法-----ANSYS Workbench有限元分析方法

瞬态分析是时域分析，是分析机械结构在变化载荷作用下的动态响应时间历程。其输入载荷是时间函数，而输出数据是随时间变化的位移、速度、加速度、应力、应变等。进行瞬态分析时，必须进行时间步设置。当步数较少时，我们可以依次手动输入每步对应的结束时间和载荷。可是，当步数较多时，如10000步，又该如何快速、方便地设置呢？Fig. 1 Ansys Workbench瞬态分析项目流程图时间步设置是瞬态分析的关键，直接影响仿真的准确性！本文针对Ansys Workbench瞬态分析时间步的设置问题，对3种不同类型的时间步设置方法进行详细总结。Fig. 2 Ansys Workbench瞬态分析时间步设置界面1 少量全时域等步长建立瞬态分析项目流程如图1所示，双击Model进入Mechanical界面，单击模型树中的Analysis Settings，在下方参数面板中设置：Step 1：自动时间步长Auto Time Stepping为off；Step 2：总时间步数Number of Steps；Step 3：Define By修改为子步数Substeps（或时间Time）；Step 4：相邻时间步的子步数Number of Substeps或时间间隔Time Step（每步都一样，即数值不变）；Step 5：Time Integration为on；Step 6：依次修改当前时间步Current Step Number及其结束时间Step End Time（从后往前设置）。2 少量分时域等步长建立瞬态分析项目流程如图1所示，双击Model进入Mechanical界面，单击模型树中的Analysis Settings，在下方参数面板中设置：Step 1：总时间步数Number of Steps设为分时域数目；Step 2：自动时间步长Auto Time Stepping设为Off；Step 3：Define By设为子步数Substeps；Step 4：Time Integration为On；Step 5：依次设置每个分时域步数Current Step Number，该分时域步的结束时间Step End Time、子步数Number of Substeps。Fig. 3 瞬态分析加速度时间历程响应3 大量时间步长建立瞬态分析项目流程如图1所示，双击Model进入Mechanical界面，单击模型树中的Analysis Settings，在下方参数面板中设置：Step 1：用Excel生成所有步数对应的结束时间，全选后Ctrl+V进行复 制；Step 2：单击模型树中的Analysis Settings，设置总步数Number of Steps；Step 3：右击右下角的End Time，选择Paste Cell，将Excel中的时间粘贴在表格中；Step 4：再次右击End Time，选择Select All Steps，参数面板中设置自动时间步长Auto Time Stepping为off、Time Integration为On、Define By修改为时间子步Substeps、以及子步数目Number of Substeps。Fig. 4 瞬态分析应力时间历程响应来源：一起CAE吧