ansysworkbench有限元總結.docx
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Constant amplitude load Fully reversed(完全相反)恒定振幅載荷(比如對稱循環(huán)載荷),線性linear,半對數(shù)曲線semi-log,對對數(shù)曲線log-log,Non-Constant amplitude load history data(歷程數(shù)據(jù))非恒定振幅載荷exterior[英][?k?st??ri?(r)][美][?k?st?ri?]n.外部,外面,表面,外形,外觀;外貌;[影視]外景,[戲,影視]戶外布景;adj.外面的,外部的,外表上的,表面的;contoursn.外形,輪廓( contour的名詞復數(shù) );地圖上表示相同海拔各點的)等高線;控制模型的云圖顯示方法wireframe[英][wa??fre?m][美][wa??fre?m]n.線框圖;“Edges” 按鈕允許用戶顯示未變形的模型或者劃分網(wǎng)格的模型capped覆蓋的 1. 通過選擇“Probe” pr??b] n.[醫(yī)](對傷處等的)針探,探查;[醫(yī)]探針,取樣器;探頭;探測儀;按鈕,能夠查詢模型上的結果, 在模型上被查詢的值處點擊鼠標左鍵去添加一個注釋. 使用“Label” 按鈕去選擇和刪除不想要的注釋。 2. 國標規(guī)定,對鋼鐵材料,應力循環(huán)次數(shù)采用107次,對有色金屬材料采用108或更多的周次。 3. 《常用機械工程材料》碳素結構鋼:Q235,優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼45,65Mn.45號鋼的尺寸為25mm經(jīng)過正火后的熱處理σs=355MPa,σb=600MPa. 65Mn的尺寸為25mm經(jīng)過正火后的熱處理σs=430MPa,σb=735MPa. 4. 定義拓撲優(yōu)化問題同定義其他線彈性結構問題做法一樣。用戶需要定義材料特性(彈性模量和泊松比,也許還有密度),選擇拓撲優(yōu)化合適的單元類型,生成有限元模型,并根據(jù)特定的拓撲優(yōu)化問題需要的判據(jù)進行一下兩種應用之一的分析。 1)施加載荷和邊界條件做單載荷步或多載荷步線性結構靜力分析; 2)施加邊界條件,做模態(tài)分分析。 靜力沒時間概念 時間步(time step)就是荷載的計數(shù)不代表時間 “非比例”(Non-Proportional)。 5. Workbench中Import-*.x_t的格式。Workbench中實體默認的單元是10節(jié)點的四面體單元SOLID187和20節(jié)點的六面體單元SOLID186,殼用的4節(jié)點的四邊形單元SHELL181,梁用2節(jié)點的梁單元BEAM188。 6. 在線性靜力結構分析中,材料屬性只需要定義楊氏(彈性)模量及泊松比。同時必須明白:1)假如有任何慣性載荷,必須定義材料的密度; 2)熱膨脹系數(shù)和傳熱系數(shù)在熱載荷的時候才需要確定; 3)若要進行疲勞分析,則需要Fatigue Module add_on license。 6 Workbench中對裝配體定義的是對稱接觸,所謂不對稱接觸是指一個面為目標面,而另一個面為接觸面,反之,當兩面都為接觸面或者目標面時則稱為對稱接觸,因任何一邊都可以滲透到另一邊。Workbench中共有4種接觸類型,分別是綁定(Bonded)、不分離(No-Separation)、無摩擦及粗糙接觸。其中綁定和不分離接觸是基礎的線性行為,求解時僅需要迭代一次。無摩擦及粗糙接觸是非線性行為,求解時需要迭代多次。需要注意:這都是基于小變形理論。 7 力載荷Force(N):力可以施加在結構的最外面,邊緣或者表面。當一個力施加在兩個同樣的表面上時,每個表面將承受這個力的一半。 壓力載荷Pressure:壓力只能施加在表面并且通常與表面的法向一致。 軸承載荷Bearing Load:其僅適用于圓柱表面。其徑向分量據(jù)投影面積來分布壓力和載荷,而軸向載荷分量則沿著圓周均勻分布。一個圓柱表面只能施加一個軸承載荷,假如一個圓柱表面切分為兩個部分,那么在施加軸承載荷的時候一定要保證這兩個圓柱面都要選中。 遠端載荷Remote Force:允yun許用戶在面或者邊上施加偏置的力。運用了理論力學中的平移定理,在某一面上加載了一個遠端載荷后相當于在這個面上將得到一個等效的力加上由于偏置的力所引起的力矩,而這個力分布在表面上,但是包括由于力偏置而引起的外力偶矩。 力矩載荷Moment:對于實體,力矩可以施加在任意表面 8 Workbench中輸出三個主應力,可選擇Vector[vekt?(r)]矢量 Principal主要,第一的,entities實體 Workbench邊界約束:固定約束fixed support:在頂點、邊緣或面上約束所有的自由度,對于實體限制x、y、z的平移;面體和線體:限制x ,y和z 方向上的移動和繞各軸的轉(zhuǎn)動。 給定位移displacement:在頂點、邊緣、面上給定已知的位移,允許在x、y、z方向給予強制位移,輸入0代表此方向上即被約束,不設定某個方向的值則意味著實體在這個方向上自由運動。 無摩擦約束frictionless support:在面上施加法向約束(固定),切向、軸向自由。對實體而言 可以用于模擬對稱邊界約束 圓柱面約束cylindrical support施加在圓柱表面,用戶可以指定是軸向,徑向或者切向約束。– 為軸向、徑向或切向tangential約束提供單獨控制– 施加在圓柱面上 ? 僅有壓縮的約束:compression only support – 只能在正常壓縮方向施加約束 – 可以模擬圓柱面上受銷釘、螺栓等的作用 – 需要進行迭代(非線性)求解 ? 簡單約束:simply supported – 可以施加在梁或殼體的邊緣或者頂點上 – 限制平移,但是所有旋轉(zhuǎn)都是自由的 ? 約束轉(zhuǎn)動:fixed rotation – 可以施加在殼或梁的表面、邊緣或者頂點上 – 約束旋轉(zhuǎn),但是平移不限制 9 ANSYS疲勞計算以 ASME 鍋爐和壓力容器規(guī)范 (ASME Boiler and Pressure Vessel Code) 第三節(jié) (和第八節(jié)第二部分) 作為計算的依據(jù),采用簡化了的彈塑性假設和 Miner 累積疲勞準則。 Workbench可以輸出export,文件類型excel file(.xls),生成報告并保存send to保存成word和ppt。 10 solidworks中有優(yōu)化設計算例和S-N疲勞曲線(零件和特征-材料-材料對話框),在幫助里面,可以對第一、二、三主應力進行數(shù)據(jù)擬合,看他們的走向趨勢。 11 Workbench中疲勞分析交變載荷時類型type為History Data(歷程數(shù)據(jù)用于不定振幅載荷),并在History Data Location中指定文件為loadhistory.dat(位于模型文件夾里,復制到安裝目錄下)即loading-History Data Location D:ANSYS Inc\v130\aisol\Common Files\Language\en-us\Engineering Data\Load Histories\loadhistory.dat 12. 疲勞損傷積累理論(用于不定振幅載荷) 疲勞損傷積累理論認為:當零件所受應力高于疲勞極限時,每一次載荷循環(huán)都會對零件造成一定量的損傷,并且這種損傷是可以積累的,當損傷積累到臨界值時,零件將發(fā)生疲勞破壞。疲勞損傷積累理論和計算方法很多,較重要的有線性和非線性疲勞損傷積累理論。線性疲勞損傷積累理論認為,每一次循環(huán)載荷所產(chǎn)生的疲勞損傷是相互獨立的,總損傷是每一次疲勞損傷的線性累加,最具代表性的理論是帕姆格倫一邁因納(Palmgren-Miner)定理。非線性疲勞損傷積累理論認為,每一次損傷是非獨立的,每一次循環(huán)載荷形成的損傷與已發(fā)生的載荷大小及次數(shù)有關,其代表性的理論有柯爾頓(Corten)理論、多蘭(Dolan)理論。另外還有其他損傷積累理論,但大多數(shù)是通過實驗推導的經(jīng)驗或半經(jīng)驗公式。目前,應用最多的是線性疲勞損傷積累理論。 帕姆格倫一邁因納(Palmgren Miner)定理設在載荷譜 該零件在給定載荷譜的作用下,可以承受6.238l03次循環(huán)。 13.疲勞,(靜載荷)靜應力應力循環(huán)比r=1,(恒定振幅載荷)脈動循環(huán)變應力r=0,(恒定振幅載荷)對稱循環(huán)變應力r=-1,(非恒定振幅載荷)非對稱循環(huán)變應力-1- 配套講稿:
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- ansysworkbench 有限元 總結
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