【Mechanical案例01】控制箱盖
点击CFD之仿真区关注公众 号交流学习概述 使用Stress Wizard（应力向导），设置并求解一个简单结构模型的应力、挠度和安全系数。−几何模型为一个控制箱盖，箱盖材质为铝合金制，以STEP文件格式保存。箱盖的设计要求为能够承受1.1MPa的外部压力。−目的是确认箱盖的最大应力在设计压力之下不会超过材料的屈服强度。问题假设1 在盖子的埋头孔、内底边缘、内底面施加Frictionless support（无摩擦支座）作为约束。 Frictionless supports为所选面上的所有点（节点）提供法向约束。指定了Frictionless，所以被约束面允许所有切线方向的位移存在。我们需要预测作用在真实盖子这些区域的摩擦力，而该设置方法可以保守的达成此目的。 在盖子的17个外表面（下图的红色面）施加1.1 MPa的压力。前处理设置2 1.在Workbench的Toolbox（工具箱）中，双击Static Structural，创建Static Structural分析系统。2.右键单击Geometry，选择“Import Geometry>Browse...” ，选中文件“Cap_fillets.stp”并单击Open导入模型。3. 双击Model栏打开ANSYS Mechanical。当Mechanical打开后，模型将会在视图窗口显示，Mechanical Application Wizard将在右侧显示。如果Mechanical Application Wizard没有显示，单击下图图标打开。4. 检查/设置单位系统：选择Metric(mm,kg,N,s,mV, mA)。5.为部件选择合适的材料：激活Engineering Data Sources按钮,高亮显示General Materials,点击Aluminum Alloy旁边的加号+以添加铝合金。更新模型Model栏(RMB>Refresh)，然后回到Mechanical窗口。从Mechanical Application Wizard中选择Verify Material。提示工具提示在Workbench2中的Engineering Data栏设置材料属性，如下图所示设置。6.添加荷载：a.在Wizard中选择Insert Structural Loads。b.跟随提示工具，选择Pressure。c.模型树的Static Structural中现在出现了一个Pressure 荷载。7.将荷载赋予几何模型：a.单击部件的一个外表面，选中的表面高亮显示。 b.单击Extendto Limits按钮选择剩余的16个面（总共选中17个面）。 c.单击Apply接受这些面的选择。 d.在Magnitude项输入1.1，设置压力为1.1MPa。 8.设置support 以约束部件：a.在Wizard中选择Insert Supports。b.跟随提示工具，插入 Frictionless Support。c.选择4个埋头孔的表面，单击Apply。d.选择底缘的内表面（选中一个面后使用extendtolimits工具—总共选择8个面）插入另一个Frictionless Support。e.选择底缘的梯面，插入另一个Frictionless Support。9.设置Structural Results：a.单击Insert Structural Results（提示工具将指向求解工具栏）b.执行Deformation>Totalc.执行Stress > Equivalent (von-Mises)d.执行Toolbox > Stress Tool。注:Stress Tool拥有4种不同的强度理论。默认的是最大等效应力理论(Max Equivalent Stress)。10.求解模型：a.在Wizard中选择Solve。跟随提示工具，点击Solve.11.查看结果： a.在结构分析中，绘制模型的变形(deformation)云图能提供一种“现实检查”(reality check)。确认变形的大致特征有助于发现模型方案中的明显错误。而动画(animation)也一样很有帮助。b.查看应力结果c.展开Stress Tool（应力工具）查看Safety Factor （安全系数）云图。,在默认的失效准则下，最小的安全系数略小于1.0。来源：CFD仿真区
