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有限元分析丨质量点(上)

3月前浏览3951

首先,本文内容无任何原创,纯学习笔记整理,没看错,只是在水本月写作目标。

1 Point Mass质量点

Point Mass是理想的质量点,主要用于简化模型,提高计算求解速度

Point Mass需要进行位置选择空间坐标定义远端点关联;

Point Mass参数包括总质量,三个方向的质量转动惯量仅对动力学计算有效);

Point Mass依附面的行为球形设置区域

注意:① 创建质量点并不会继承原模型的边界条件与接触关系,也不会自动抑制原模型。

因此创建质量点前一般先手动抑制原模型,并通过Remote Point远程点的形式添加与其他模型的接触关系。

② 设置Remote Point远程点定义集中质量时,远程点影响范围的Pinball Region应根据实际情况合理选择。如果作用范围过大,会造成模型的自振频率偏差过大。

③ Mass 和Mass Moment of inertia X\Y\Z的数据,3D建模软件通过定义密度后查询,特别要注意绝对坐标系位置

模态分析中质量点使用建议谨慎一些,因为转动惯量不容易定义。

④ Point Mass只受加速度、重力加速度、角速度、角加速度这类惯性载荷作用

⑤ 如果质量点附在多个面上,可能会出现“one or more remote boundary condition is scoped to a large number of element which can adversely affect solver performance”的警告,这是因为默认pinball是0(即ALL),就是指质量点与整个面都连接在一起,就会出现这个警告。表示质量点连接的单元太多,建议修改pinball值,只要将pinball定义一定数值,表示质量点位于所在坐标的半径为pinball值。

补充:演示案例

图 根据几何信息(m=11.644kg,质心x=-3.35mm,y=235.08mm,z=-317.81mm,惯性矩...)

图 设置质量点信息

图 应力结果(左原模型,右简化质量点)

图 变形量结果(左原模型,右简化质量点

这计算结果差的有一点多...

再看看模态分析结果呢。

图 一阶模态振型(左原模型,右简化质量点

这计算结果差的有亿点多...

分析的几何模型是我随意建的,如果仅仅是长方体连接正方体,把正方体简化为质量点,计算结果差异并不大,而上图分析的几何模型中被简化的支架却是一个异形结构,静力学分析结果勉强可以接受,但模态分析结果实在是差异巨大,因此被简化为质量点的异形结构使用时需要谨慎一些。

2 Distributed Mass 分布质量

Distributed Mass 分布质量用于在模型的柔性部件的面上或边上添加附加质量,这些附加质量可以模拟模型中均匀分布某个表面或边上的质量的惯性效应,比如油漆涂层、建筑装饰灯。(这功能真的是一次没有用过)

3 Thermal Point Mass热质量

在瞬态热分析中,通过热质量点来理想化一个物体的热容,取代物体内部热梯度计算。

热质量点的Behavior选项有Isothermal、Heat-Flux Distributed、Coupled等。

选择Isothermal时表示选择的几何对象和热质量点的温度是相同的。

选择Heat-Flux Distributed时则表示温度按热通量分布。(这功能我依然没有用过)

参考文献

1.周炬,ANSYS Workbench有限元分析实例详解

2.尚晓江,ANSYS Workbench结构分析理论详解与高级应用

来源:认真的假装VS假装的认真
WorkbenchFlux静力学建筑UM理论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:2024-09-06
最近编辑:3月前
Shmily89
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