首页/文章/ 详情

干货|ANSYS Workbench平面应力分析

2月前浏览606
1 问题描述

平面应力问题适合于薄平板结构,受平行于平板方向的外力作用,如下图所示。我们可以做出假设Z轴方向无应力,即Z轴方向应力为0此时薄平板只受到XY轴方向的应力作用。

ANSYS Workbench分析平面应力问题时,经常需要构建2D模型,并进行2D分析设置,必须激活2D分析类型。ANSYS Workbench是如何将分析类型由3D激活为2D的呢?看完本文,你就彻底明白了。

2 几何建模

首先,采用Solidworks的曲面建模功能构建一个2D平面,如图1所示。点击前视基准面,绘制一个矩形草图——>插入——>曲面——>平面区域。 

Fig. 1

特别需要注意的是,2D平面的草图必须选择前视基准面(即XY平面),如图2所示。

Fig. 2 

依次点击“文件”——>“另存为”,将2D平面保存为STP(推荐)或IGS格式,如图3所示。

Fig. 3
3 模型导入

依次点击开始——>所有应用——>ANSYS——>Workbench,启动并进入ANSYS Workbench界面,新建静力分析(Static Structural),如图4所示。

Fig. 4

右击Geometry——>Import Geometry——>Browse——>选择构建的2D平面,将2D平面导入DM界面,如图5所示。

Fig. 5 

右击Geometry——>Edit Geometry in DesignModeler,进入DM界面,如图6所示。

Fig. 6 

设置Units为Millimeter。右击模型树中的Import1,选择Generate,生成2D平面,如图7所示。

Fig. 7
4 激活2D

关闭DM界面,返回到Workbench界面,勾选菜单栏View中的Properties,右侧出现“Properties of Project Schematic”表格,如图8所示。

Fig. 8 

单击Static Structural中的Geometry,右侧表格变为“Properties of Schematic:Geometry”,将表格最下方的Analysis Type由3D修改为2D,激活2D分析类型,如图9所示。

Fig. 9

双击项目流程图Static Structural中的Model,进入Mechanical界面,如图10所示。

Fig. 10

单击模型树中的Geometry,在下方的2D Behavior中设置2D分析的问题类型,如图11所示。

Fig. 11
其余步骤与3D分析基本一致,本文不再一一操作,有兴趣可参考前期文章:ANSYS Workbench线性结构静力分析实例操作
Fig. 12
5 注意事项

1)2D分析,需要在DM界面新建或打开一个面物体,或者从任意可以创建面物体的CAD软件中导入。

2)2D模型必须在XY平面内,2D平面物体可以使用,但是2D线状物体不可使用。

3)先激活2D分析类型,然后才能进入Mechanical,否则还是3D分析,并且不能再进行2D激活。一旦激活2D,则不可再把2D分析改成3D分析。

4)2D分析不能使用螺栓预紧载荷、线性压力、简单支撑、固定转动;压力只能施加在边界上;载荷和分析结果都是XY平面内的,没有Z方向上的分量。 

来源:纵横CAE
MechanicalWorkbenchSolidWorks曲面螺栓ANSYS
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-09-01
最近编辑:2月前
纵横CAE
硕士 签名征集中
获赞 16粉丝 32文章 170课程 0
点赞
收藏
作者推荐

干货 | UG NX拓扑优化流程

拓扑优化就是用最少的材料实现功能最大化,在航空、航天、赛车等领域有着至关重要的作用。本文实例讲解UG NX拓扑优化,详细步骤如下所述。Step 1:几何模型简化将几何模型另存为X_T格式文件,在UG界面打开导出的模型,利用插入中的各种操作方法简化模型。参考前期文章:强烈推荐|CAE前处理:基于UG的几何模型简化方法。Step 2:有限元建模展开菜单栏中的应用模块,点击前/后处理,右击模型文件.prt,选择新建FEM,求解器选择NX Nastran,分析类型选择“结构”,新建有限元模型文件.fem。Step 3:单元属性设置采用3D四面体对模型进行网格划分,并保存在收集器中。右击收集器,选择编辑,选择材料铝合金6061,创建单元属性。Step 4:新建仿真类型右击有限元模型文件.fem,选择新建仿真,选择NX Nastran,新建仿真文件.sim。弹出界面,设置解算类型为SOL 200拓扑优化,其余暂且保持默认。Step 5:设置边界条件(1) 在主页的“载荷和条件”工具栏中找到“约束类型”,点击“固定约束”,选择模型底面。同理,找到“载荷类型”,在顶面添加“力”1000N。(2) 右击Solution中的设计区域,选择“新建设计区域”,弹出界面选择中间柱子为优化区域,并在标签中命名(重要操作),点击确定。(3) 右击Nastopt中的设计目标,选择“新建或替换设计目标”,弹出界面选择响应类型为“模型总质量”,方法为“MIN”,点击确定,目的是用最少的材料。(4) 右击Nastopt中的设计约束,选择“新建设计约束”,弹出界面选择响应类型为“位移”,选择节点,指定矢量,设置上下限,点击确定。Step 6:求解与后处理(1) 点击“求解”后会出现多个对话框,等求解完成后,导航器左下角会出现“结果”对话框,双击“Structural”即可查看优化结果。(2) 在结果后处理视图中,右击Structural,选择材料密度结果,按下图所示进行设置,即可将优化结果导出到组中。(3) 右击Normalized Material Density,选择应用加载优化结果。点击“编辑后处理视图”,弹出界面切换至图例,设置图例限制为“指定的”并输入上下限,溢出为“着色”,下溢为“剪切” ,点击确定即可得到优化模型。来源:纵横CAE

未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习 福利任务 兑换礼品
下载APP
联系我们
帮助与反馈