这是 ANSYS 工程实战 第 35 篇文章
问题描述:
瞬态分析一直是仿真分析比较难的一块内容,而瞬态分析时间步的设置又是瞬态分析的关键,瞬态时间步设置也有其关键设置方法,这一章主要介绍在 ANSYS Workbench 中如何设置瞬态时间步。
1. 瞬态设置
升降温运动装配案例:第一步,外筒经过 6 步升温到 400 ℃;第二步,将装配件运送到外筒中;第三步,降温回到常温。
依次点击 Transient - Analysis Settings,在 Number Of Steps 中设置载荷步步数,图中 19 代表共设置 19 步,当前步(Current Step Number)为第 1 步,开启自动时间步(Auto Time Stepping),以子步(Substeps)形式定义时间步 1,最大子步设置为 20 ,打开大变形(Large Defletion),如图 1。
图 1 瞬态设置
关键步:第 7 步是关键步,即结构体即将进入外筒,外筒和结构件刚要接触的那个点,是最不容易收敛的时间点,需要设置小载荷步,子步数需要进行多次计算确定,直到第 7 步能成功完成计算。此时,第 7 步的最大子步设置为 50 步,如图 2。
图 2 关键步子步设置
一般时间步:一般时间步的子步数按照自己经验设置,这里最大子步设置为 10 步,有时候设置为 2 或 3 步就够了,如图 3。
图 3 一般时间步设置
与时间步对应的载荷:外筒温度由 25℃ 升温到 400℃,先保温然后再降温到 25℃ ,在温度升到 400℃ 后的保温过程装配体完成装配,然后降温到常温,完成工艺装配,如图 4。
图 4 与时间步对应载荷设置
与时间步对应的运动位移:第 7 步是结构体即将进入外筒,需要设置小载荷 4.6501 mm ,即两时间步增加 0.0001 mm 的小位移,让结构体刚开始接触到外筒,如图 5,这样设置更能保证计算收敛。
图 5 与时间步对应运动位移设置
至此瞬态时间步设置基本设置完成。
特别说明:
前面分享了ANSYS 瞬态分析载荷步设置:经典 ANSYS 重要命令流 - 瞬态载荷步设置,可以参考学习。