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  • ansys workbench12 静力学分析 实例
  • 本书以对比的方式系统且全面地说明ANSYS Workbench静力学分析过程中的各种问题,从工程实例出发,侧重解决ANSYS Workbench的实际操作和工程问题。 本书共5章。第1章为CAE分析步骤;第2章详细说明ANSYS Workbench主...
  • 本节书摘来自异步社区《ANSYS Workbench有限元分析实例详解(静力学)》一书中的第1章,第1.3节,作者: 周炬 , 苏金英 更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。 1.3 参数合理 用ANSYS Workbench进行...

    本节书摘来自异步社区《ANSYS Workbench有限元分析实例详解(静力学)》一书中的第1章,第1.3节,作者: 周炬 , 苏金英 更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

    1.3 参数合理

    用ANSYS Workbench进行有限元分析,需要对软件有深刻的认识,做到每输入一个参数都清楚知道这个参数的意义和作用,这不仅仅是需要熟悉软件的界面,更多的是需要理解有限元和力学的理论,有时甚至需要对参数进行一些常识性的辨识。

    例如,一台液晶电视机受力分析,已知条件如图1-3-1所示:底盘固定,液晶电视机质量为62.8kg;载荷如图1-3-2所示:在方块区域加载50N;求底座支撑架应力值大小?
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  • 本节书摘来自异步社区《ANSYS Workbench有限元分析实例详解(静力学)》一书中的第1章,第1.4节,作者: 周炬 , 苏金英 更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。 1.4 网格适用 ANSYS Workbench拥有...

    本节书摘来自异步社区《ANSYS Workbench有限元分析实例详解(静力学)》一书中的第1章,第1.4节,作者: 周炬 , 苏金英 更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

    1.4 网格适用

    ANSYS Workbench拥有非常智能的自主划分网格能力,整个计算甚至颠覆了常用有限元软件的流程,不用把划分网格作为一个必要的操作。因此,很多初学者往往采用软件自主划分网格,其结果是:重要部分(应力集中区、接触区、大变形区)的结果不准确或不收敛;不重要部分网格过细,浪费了计算时间。

    网格的划分往往需要实践经验,当然可以参考软件提供的网格质量进行评估。一般情况下,圆形模型采用古钱币的切分划法,中间正方形的边长为圆形的半径,圆周上至少需要40等分;圆环模型采用多体划分;模型厚度方向至少需要3层单元;缩减积分时厚度方向至少划分4层单元;接触比较难收敛时,可以采用无中间节点的网格形式(单元类型发生变化)。

    对于一个模型最理想的网格形状是什么?答案就是整个模型都是大小一致的正方形和立方体,当然由于模型存在斜角、圆弧等要素,这个要求很难满足,因此,需要根据形状拓扑的规律尽量满足上述条件。

    网格的数量到底多少合适呢?正确的方法是将网格尺寸定义为参数变量,利用ANSYS Workbench的优化分析模块进行分析,确定其敏感度。如果网格细化到一定程度,应力结果不会有大的偏差,就说明网格密度合适。

    总之,CAE分析是一项相当高难的技术工作,不仅对理论基础和软件操作有较高的要求,更需要丰富的工程实践经验,正如Robert D.Cook说过的,“FEA makes a good engineer great,but makes a bad engineer dangerous.”

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  • 本节书摘来自异步社区《ANSYS Workbench有限元分析实例详解(静力学)》一书中的第2章,第2.4节,作者: 周炬 , 苏金英 更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。 2.4 ACT插件 ACT 是Application ...

    本节书摘来自异步社区《ANSYS Workbench有限元分析实例详解(静力学)》一书中的第2章,第2.4节,作者: 周炬 , 苏金英 更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

    2.4 ACT插件

    ACT 是Application Customization Toolkit的缩写。WB从14.5版本之后即有此插件功能,插件为用户提供了一些工具,可以很方便地解决在WB界面里需要插入Command或繁琐操作才能处理的问题。下面的ACT实例以WB 15.0为例。

    如图2-4-1所示,调用某个ACT插件时,需要在插件前面的Loaded处打勾。


    c3faef61e8a2d750660e1a88fd28117b784432c3

    (1)以FEInfo ACT插件为例,进入分析界面可以看到新增一工具条,如图2-4-2所示的方框。

    首先使用WB默认的一些有关有限元模型的操作。点击View→Annotation Preferences,如图2-4-3设置,即可看到整个模型的节点编号。如图2-4-4依次点击,可以看到单个节点的详细信息(包括节点相对于坐标系的位置及节点编号)。


    5762bd3b65f5f75754906c2527ea107f99d6457f


    735404a4e58f42c67ac333342e91e6e060c085ae

    再使用ACT功能。如图2-4-5依次点击,其中2~6步需要按住Ctrl键,可以看到点选的节点坐标位置和节点编号;如图2-4-6点击,可以看到与点选节点相邻的单元位置和编号。类似操作,在相应菜单位置可以用编号(格式:编号,编号-编号)、坐标位置、txt文档(内容:编号,编号,……例如:1,2,3,20)查找节点和单元;同时可以测量两节点或单元的距离,这对收敛计算的估计非常有帮助。


    83dd25cc36cb27087cac0f64968b2e5b4d8f2ebb

    注意

    插入的txt文档必须采用英文目录,同时文档中编号之间的逗号必须为英文字符。
    (2)以WindLoad_APDL ACT插件为例。建立一圆台模型,进入分析界面可以看到新增一工具条,如图2-4-7所示的方框。根据建筑结构载荷规范,结构件依照不同的高度,风载荷会发生变化,计算的效果以风载的水平剪切作用为目的。

    建立一坐标系,坐标系的原点为风载加载的起点,X方向为风载方向,Z方向为风载高度方向,如图2-4-8所示。


    <a href=https://yqfile.alicdn.com/670e53abc415d18702e1c6207b8b843e113d8f6a.png" >

    载荷加载如图2-4-9所示,依据风载计算公式{{F}_{d}}=frac{1}{2}rho {{v}^{2}}A{{C}_{d}}(式中,{{F}_{d}}为风载荷,rho为空气密度,v为风速,A为风载载荷面积,{{C}_{d}}为牵引系数)可知,风载与空气密度有关。因此,一定要设置环境温度,因为不同温度对应的空气密度不同。


    <a href=https://yqfile.alicdn.com/518067a704999984fbf65b10211739dff7501b4e.png" >

    WindLoad_APDL设置如图2-4-10所示。图中1为风载加载面,2为图2-4-8新建的坐标系,3可选择定值或梯度风载,4选择风载方向和高度,5定义风速,6定义空气密度,7定义形状因子。


    <a href=https://yqfile.alicdn.com/721d3eb18d9e39841be467ef5ffb33749244ae14.png" >

    计算结果如图2-4-11所示。



    ACT作为插件不仅扩展了WB的内部功能,同时还作为接口与WB建立关联,例如,TCSCA、EDEM、PDF等软件都开发了与WB的相应ACT接口程序。

    (3)C程序。用于将FE模型转换成stl文件。(注:ANSYS17.0已经可以直接用右键导出,之前版本只能用组件系统下的Finite Element Modeler模块进行处理。)

    主程序:

    /*
    ---------------------------------------------------------------------------
     Simple program that takes the nodes and elements from the surface of an  
    ANSYS FE model and converts it to a binary STL file.
     USAGE:
       Create and ANSYS surface mesh one of two ways:
         1: amesh the surface with triangles
         2: esurf an existing mesh with triangles
         Write the triangle surface mesh out with nwrite/ewrite
       Run ans2stl with the rootname of the *.node and *.elem files as the only argument
       This should create a binary STL file
     COMPILE:
       gcc -o ans2stl_win ans2stl_win.c
    ---------------------------------------------------------------------------*/
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>
    typedef struct vertStruct *vert;
    typedef struct facetStruct *facets;
    typedef struct facetListStruct *facetList;
    
        int   ie[8][999999];
        float  coord[3][999999];
        int  np[999999];
    struct vertStruct {
     float  x,y,z;
     float  nx,ny,nz;
     int ivrt;
     facetList  firstFacet;
    };
    struct facetListStruct {
     facets  facet;
     facetList next;
    };
    struct facetStruct {
     float  xn,yn,zn;
     vert  v1,v2,v3;
    };
    facets theFacets;
    vert  theVerts;
    char  stlInpFile[80];
    float xmin,xmax,ymin,ymax,zmin,zmax;
    float  ftrAngle;
    int  nf,nv; 
    void swapit();
    void readBin();
    void getnorm();
    long readnodes();
    long readelems();
    /*--------------------------------*/
    main(argc,argv)
       int argc;
       char *argv[];
    {
     char nfname[255];
     char efname[255];
     char sfname[255];
     char s4[4];
     FILE  *sfile;
     int nnode,nelem,i,i1,i2,i3;
     float  xn,yn,zn;
     if(argc <= 1){
         puts("Usage: ans2stl file_root");
         exit(1);
     }
     sprintf(nfname,"%s.node",argv[1]);
     sprintf(efname,"%s.elem",argv[1]);
     sprintf(sfname,"%s.stl",argv[1]);
     nnode = readnodes(nfname);
     nelem = readelems(efname);
     nf = nelem;
     sfile = fopen(sfname,"wb");
     fwrite("PADT STL File, Solid Binary",80,1,sfile);
     swapit(&nelem,s4);  fwrite(s4,4,1,sfile);
      for(i=0;i<nelem;i++){ 
       i1 = np[ie[0][i]];
       i2 = np[ie[1][i]];
       i3 = np[ie[2][i]];
       getnorm(&xn,&yn,&zn,i1,i2,i3);
       swapit(&xn,s4);  fwrite(s4,4,1,sfile);
       swapit(&yn,s4);  fwrite(s4,4,1,sfile);
       swapit(&zn,s4);  fwrite(s4,4,1,sfile);
    
       swapit(&coord[0][i1],s4);  fwrite(s4,4,1,sfile);
       swapit(&coord[1][i1],s4);  fwrite(s4,4,1,sfile);
       swapit(&coord[2][i1],s4);  fwrite(s4,4,1,sfile);
    
       swapit(&coord[0][i2],s4);  fwrite(s4,4,1,sfile);
       swapit(&coord[1][i2],s4);  fwrite(s4,4,1,sfile);
       swapit(&coord[2][i2],s4);  fwrite(s4,4,1,sfile);
    
       swapit(&coord[0][i3],s4);  fwrite(s4,4,1,sfile);
       swapit(&coord[1][i3],s4);  fwrite(s4,4,1,sfile);
       swapit(&coord[2][i3],s4);  fwrite(s4,4,1,sfile);
       fwrite(s4,2,1,sfile);
     }
     fclose(sfile);
      puts(" ");
     printf(" STL Data Written to %s.stl \n",argv[1]);
      puts(" Done!!!!!!!!!");
     exit(0);
    }
    void getnorm(xn,yn,zn,i1,i2,i3)
     float *xn,*yn,*zn;
     int  i1,i2,i3;
    {
     float v1[3],v2[3];
     int  i;
    
           for(i=0;i<3;i++){
       v1[i] = coord[i][i3] - coord[i][i2];
       v2[i] = coord[i][i1] - coord[i][i2];
      }
    
      *xn = (v1[1]*v2[2]) - (v1[2]*v2[1]);
      *yn = (v1[2]*v2[0]) - (v1[0]*v2[2]);
      *zn = (v1[0]*v2[1]) - (v1[1]*v2[0]);
    }
    long readelems(fname)
        char  *fname;
    {
        long num,i;
        FILE *nfile;
        char  string[256],s1[7];
    
        num = 0;
        nfile = fopen(fname,"r");
      if(!nfile){
        puts(" error on element file open, bye!");
        exit(1);
       }
        while(fgets(string,86,nfile)){
         for(i=0;i<8;i++){
          strncpy(s1,&string[6*i],6);
          s1[6] = '\0';
          sscanf(s1,"%d",&ie[i][num]);
         }
         num++;
        }
    
        printf("Number of element read: %d\n",num);
        return(num);
    }
    
    long readnodes(fname)
        char  *fname;
    {
        FILE  *nfile;
        long   num,typeflag,nval,ifoo;
        char  string[256];
    
        num = 0;
        nfile = fopen(fname,"r");
        if(!nfile){
          puts(" error on node file open, bye!");
          exit(1);
        }
        while(fgets(string,100,nfile)){
         sscanf(string,"%d ",&nval);
         switch(nval){
          case(-888):
            typeflag = 1;
          break;
          case(-999):
            typeflag = 0;
          break;
          default:
            np[nval] = num;
            if(typeflag){
                sscanf(string,"%d %g %g %g",
                  &ifoo,&coord[0][num],&coord[1][num],&coord[2][num]);
            }else{
                sscanf(string,"%d %g %g %g",
                  &ifoo,&coord[0][num],&coord[1][num],&coord[2][num]);
                fgets(string,81,nfile);
            }
    num++;
          break;
        }
    
        }
        printf("Number of nodes read %d\n",num);
        return(num);
    
    
    }
    /* A Little ditty to swap the byte order, STL files are for DOS */
    void swapit(s1,s2)
       char s1[4],s2[4];
    {
     s2[0] = s1[0];
     s2[1] = s1[1];
     s2[2] = s1[2];
     s2[3] = s1[3];
    }
    测试实例:
    
    / *======================================================
    
      SAMPLE ANSYS INPUT DECK THAT SHOWS USAGE
    finish
    /clear
    /file,a2stest
    /PREP7 
    !----------
    ! Build silly geometry
    BLC4,-0.6,0.35,1,-0.75,0.55 
    SPH4,-0.8,-0.4,0.45 
    CON4,-0.15,-0.55,0.05,0.35,0.55 
    VADD,all
    !------------------------
    ! Mesh surface with non-solved (MESH200) triangles
    et,1,200,4
    MSHAPE,1,2D  ! Use triangles for Areas
    MSHKEY,0   ! Free mesh
    SMRTSIZE,,,,,5
    AMESH,all
    !----------------------
    ! Write out nodes and elements
    nwrite,a2stest,node
    ewrite,a2stest,elem
    !--------------------
    ! Execute the ans2stl program
    /sys,ans2stl_win.exe a2stest
    
    ======================================================= */
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  • 本节书摘来自异步社区《ANSYS Workbench有限元分析实例详解(静力学)》一书中的第2章,第2.2节,作者: 周炬 , 苏金英 更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。 2.2 功能设置 1.Project Management...

    本节书摘来自异步社区《ANSYS Workbench有限元分析实例详解(静力学)》一书中的第2章,第2.2节,作者: 周炬 , 苏金英 更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

    2.2 功能设置

    1.Project Management
    设置WB启动目录、临时文件目录、启动时是否加载导读对话框及是否加载新闻信息等。其中:

    Default Folder for Permanent Files:WB启动的默认目录,建议改为非系统盘目录。

    Folder for Temporary Files:WB临时文件放置目录,建议改为非系统盘目录。

    2.Appearance
    设置背景、文字及几何图形的颜色等。其中:

    Background Color:设置WB背景,可以改变为白色。

    Beta Option:打开β选项,使用WB前一定需要打开。

    3.Regional and Language Options
    可设置德语、英语、法语、日语四种语言。可以在安装目录ansys incv15commonfiles language找到对应语言目录,并可以在languagesettings.txt设置对应的语言。

    4.Journals and Logs
    设置日志、记录文件目录及相应文件的保留时间。其中:

    Journal File Directory和Workbench Log Files Directory一定需要设置为非系统盘目录。

    5.Geometry Import
    前处理模型导入的相关设置,其中:

    Preferred Geometry Editor:可设置WB前处理编辑器为DesignModeler或SpaceClaim。

    Analysis Type:可设置分析类型为3D或2D。注意WB不能进行3D与2D分析的转换,所以在分析前一定需要在Properties里设置3D或2D分析。

    Basic Option-Linebody:可导入线体模型,注意针对参数建模的分析,需要打开此选项。

    Material Properties:可以从外部CAD模型中读取材料参数。

    Parameter:设定CAD模型参数与WB模型的接口,默认在CAD模型参数前面加DS。

    Coordinate Systems:将CAD模型建立的坐标系导入到WB分析界面。

    Import Work Points:将CAD模型建立的工作点导入到WB分析界面。

    Mixed Import Resolution:可导入CAD复合模型,如实体与面混合模型或面与线混合模型。

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  • 本节书摘来自异步社区《ANSYS Workbench有限元分析实例详解(静力学)》一书中的第1章,第1.2节,作者: 周炬 , 苏金英 更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。 1.2 边界正确 将实际工程问题转化为...
  • 本节书摘来自异步社区《ANSYS Workbench有限元分析实例详解(静力学)》一书中的第2章,第2.3节,作者: 周炬 , 苏金英 更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。 2.3 工程流程图 WB以工程流程图的形式...
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  • 本节书摘来自异步社区《ANSYS Workbench有限元分析实例详解(静力学)》一书中的第2章,第2.5节,作者: 周炬 , 苏金英 更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。 2.5 Windows界面相应操作 一般有限元...
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  • 本节书摘来自异步社区《ANSYS Workbench有限元分析实例详解(静力学)》一书中的第1章,第1.1节,作者: 周炬 , 苏金英 更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。 第1章 CAE分析步骤 在现代工程领域,...
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  • 第3~7章从产品静力学、动力学、运动学、热力学和耦合场分析5个方面介绍了ANSYS Workbench仿真模块DesignSimulation的每一步操作方法和工程实例;第8章介绍了ANSYS Workbench优化模块DesignXplore的产品优化功能和...
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  • 讲解了ANSYS的几何非线性、材料非线性、界面失效、接触分析、压电分析、热-结构、塑性成型、生死单元和Workbench的线弹性静力学分析、非线性分析、模态分析、瞬态动力学分析、谐响应分析、响应谱分析、随机振动分析...
  • ASP.NET 4.0 从零开始

    2014-02-09 15:27:29
    格划分、分析设置、结果后处理,然后以项目范例为指导,主要讲解Workbench 在结构静力学分析、模态分 析、谐响应分析、响应谱分析、随面振动分析、瞬态动力学分析、接触分析、显示动力学分析、复合材料分 析、疲劳...
  • 首先from new part ANSYS Workbench有限元分析实例详解 静力学这本书
  • ANSYS机械工程应用25例

    2018-06-11 19:55:17
    ANSYS机械工程应用25例,这些实例基本涵盖了ANSYS Workbench在机械工程领域的应用,包括通用前处理、线性结构静力学分析、结构动力学分析、非线性分析、综合应用等五部分。学习者可以跟随本书所介绍的分析步骤和过程...
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空空如也

空空如也

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workbench静力学实例