ANSYS workbench联合dyna显示动力学分析
AnsysWorkbench动力学分析幻灯片
A(i) 描述了系统做第 i 阶主振动时具有的振动形态，称为第 i 阶主振型，或第 i 阶模态。
系统在各个坐标上都将以第 i 阶模态频率 ? 0i 做简谐振动，并且同时通过静平衡位置。
28
? 第三节 模态分析步骤
实例 – 目标: 在这个练习，我们的目标是研究在一定
的约束条件下如图所示的机架的模态，得到其振动特性。
26
? ? ? 2n 0
?
a1
2( n?1) 0
?
?
? an?1
2 0
?
an
?
0
频率方程或特征多项式
解出 n 个值，按升序排列为：
? ? ? 0 ?
2 01
?
2 02
?
?
?
2 0n
? 0i ：第 i 阶固有频率
? 01 ：基频。
仅取决于系统本身的刚度、质量等物理参数。
? ? ? ? ? 将每一个? 0i 代入方程 ([K] ? 02[M ]) x ? 0
x2 ? x1) (x2 ? x1
)
? ? ?
m1?x?1 m2 ?x?2
? (k1 ? ? k2 x1
k2 )x1 ? (k2
? ?
k2 x2 k3 ) x2
?0 ?0
方程组用矩阵表达为：
?m1
? ?
0
0 m2
?? ?? ??
?x?1 ?x?2
? ? ?
?
?k1 ? k2
? ?
?
k2
? k2
k2 ? k3
50
100
150
200
250
300
Acceleration (cm 2 400
ANSYS Workbench 17·0有限元分析：第11章-显式动力学分析
第11章 显式动力学分析自带有学的分析方法。
★ 了解显式动力学分析。
11.1 显式动力学分析概述显式算法主要用于高速碰撞及冲压成型过程的仿真，其在这方面的应用效果已超过隐式算法。
11.1.1 显式算法与隐式算法的区别1．显式算法动态显式算法是采用动力学方程的一些差分格式（如中心差分法、线性加速度法、Newmark 法和Wilson法等），该算法不用直接求解切线刚度，也不需要进行平衡迭代，计算速度较快，当时间步长足够小时，一般不存在收敛性问题。
动态显式算法需要的内存也比隐式算法要少，同时数值计算过程可以很容易地进行并行计算，程序编制也相对简单。
显式算法要求质量矩阵为对角矩阵，而且只有在单元级计算尽可能少时，速度优势才能发挥，因而往往采用减缩积分方法，但容易激发沙漏模式，影响应力和应变的计算精度。
2．隐式算法在隐式算法中，每一增量步内都需要对静态平衡方程进行迭代求解，并且每次迭代都需要求解大型的线性方程组，这一过程需要占用相当数量的计算资源、磁盘空间和内存。
该算法中的增量步可以比较大，至少可以比显式算法大得多，但是实际运算中还要受到迭代次数及非线性程度的限制，所以需要取一个合理值。
第11章显式动力学分析在ANSYS中，显式动力学包括ANSYS Explicit STR、ANSYS AUTODYN 及ANSYSLS-DYNA 3个模块。
1．ANSYS Explicit STRANSYS Explicit STR是基于ANSYS Workbench仿真平台环境的结构高度非线性显式动力学分析软件，可以求解二维、三维结构的跌落、碰撞、材料成型等非线性动力学问题，该软件功能成熟、齐全，可用于求解涉及材料非线性、几何非线性、接触非线性的各类动力学问题。
2．ANSYS AUTODYNAUTODYN用来解决固体、流体、气体及其相互作用的高度非线性动力学问题。
AUTODYN 已完全集成在ANSYS Workbench中，可充分利用ANSYS Workbench的双向CAD接口、参数化建模以及方便实用的网格划分技术，还具有自身独特的前、后处理和分析模块。
ANSYS Workbench 12.1 显示动力学 中文培训教程
练习4材料的定义冲击分析中的塑性和失效Workshop Supplement 4. 材料的定义Explici Workshop Supplement冲击分析中的塑性和失效•该练习举例说明了陶瓷棒撞击下的应变率相关塑性铝板模型的定义。
而且对铝板的失效应变进行了说明超出失效应变的单元在分析中被删去随着外cit Dynam 铝板的失效应变进行了说明。
超出失效应变的单元在分析中被删去。
随着外部单元被删除，侵蚀面对面接触自动将目标面移动到下面的单元。
输入文件为barplate.inpmics wit •下面的幻灯片演示了分步操作指令。
指导教师将会做详细说明。
•barplate inp th ANSYS barplate.inp 有完整的注释。
模型主体建立完成后，/EOF 命令中止了命令流，你可以自己完成练习。
/EOF 命令后是图形用户界面产生的命令，如果你遇到任何问题，你可以与你的.LOG 文件进行对比。
YS/LS YS/LS--DYN YNA 6.0March 7, 2002Inventory #001631Workshop Supplement …Explici Workshop Supplement…冲击分析中的塑性和失效•启动ANSYS/Multiphysics/LS-DYNA 6.0图形用户界面模式cit Dynam •读入输入文件“ barplate.inp ”Utility Menu >File >Read input from >barplate inp >OKmics wit Utility Menu > File > Read input from … > barplate.inp > OK 或者运行:/input, barplate.inpth ANSYS •两部分都使用SOLID164单元YS/LS YS/LS--DYN •铝板周边固定•陶瓷棒具有向下的初始速度YNA 6.0•定义了侵彻面对面接触March 7, 2002Inventory #001631Workshop Supplement Explici Workshop Supplement…冲击分析中的塑性和失效•铝板定义为塑性随动材料模式P M t i l P M t i l M d lcit Dynam Preprocessor > Material Props > Material Models …•然后选择“Material Model Number 2” 并且，打开“LS-DYNA ”mics wit t h ANSYS th ANSYS YS/LS YS/LS--DYN •“Material Model Number 1”前面有一个文件夹标志是因为与陶瓷棒相关的材料数据（线弹性各向同性）已经输入M t i l M d lYNA 6.0关的材料数据（线弹性各向同性）已经输入。
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练习2单元显式动力学单元Workshop Supplement Explici Workshop Supplement显式动力学单元•这个练习的目的是区分ANSYS/LS-DYNA 中的缩减积分单元和全积分单元算法同时考虑了沙漏和单元形状效应需要的输入文件是elemform inp cit Dynam 算法。
同时考虑了沙漏和单元形状效应，需要的输入文件是elemform.inp •下面的幻灯提供了一步一步的指导，另外指导老师将提供详细的讲解。
mics wit 下面的幻灯提供了步步的指导，另外指导老师将提供详细的讲解•elemform.inp 是个带注释文件，文件的最后讨论了对结果的处理。
缺省情况下模型会自动运行至结束*ASK th ANSYS 况下，模型会自动运行至结束，若想查看单元算法或其它设置请在*ASK prompt 出现时输入1，则命令流将会在SOLVE 命令前停止。
YS/LS YS/LS--DYN YNA 6.0March 7, 2002Inventory #001631Workshop Supplement Explici Workshop Supplement… 显式动力学单元•从GUI 模式中开始ANSYS/Multiphysics/LS-DYNA 6.0cit Dynam •读入输入文件“elemform.inp ”Utility Menu >File >Read input from >elemform inp >OKmics wit Utility Menu > File > Read input from … > elemform.inp > OK OR 执行:/input, elemform.inpth ANSYS •当*ASK prompt , 输入1并点击OK . 缺省情况下将直接求解(一个PC 分钟）所以我们在求解前查看一下模型。
ANSYSWorkbench基础教程与工程分析详解第五章显式动力学分析
ANSYSWorkbench基础教程与工程分析详解第五章显式动力学分析通过第4章动力学分析的学习，相信读者对ANSYS Workbench 中的隐式动力学已经有一定的了解了，本章主要讲解显式动力学，包括三个模块，ANSYS LS-DYNA，主要完成在Workbench下的前处理工作；ANSYS AUTODYN，其功能是提供一个全面的多解决方案；ANSYS Explicit，主要用于满足固体、流体、气体及它们之间相互作用的非线性动力学仿真。
同样，本章通过图例详解来讲解显式动力学的分析流程。
本章所要学习的内容包括：了解显式动力学分析基础熟悉显式动力学分析的操作流程掌握ANSYS Workbench显式动力学中命令选项的应用了解显式动力学分析的应用场合5.1 显式动力学分析基础显式动力学通常的应用领域主要有：汽车工业，如碰撞分析、气囊设计等；航天航空，如飞机结构冲击动力分析、碰撞和坠毁、火箭级间分离模拟分析、冲击爆炸及动态载荷和特种复合材料设计等；制造业，如冲压、锻造、铸造和切割等；建筑业，如爆破拆除、地震安全和混凝土结构等；国防工业，如穿甲弹与破甲弹设计、冲击波传播和空气，水与土壤中爆炸等；电子领域，如跌落分析、包装设计和电子封装等。
当数值仿真问题涉及瞬态、大应变、大变形、材料的破坏，材料完全失效或者伴随复杂接触的结构问题时，通过显式动力学求解可以解决这些问题。
拉格朗日法，其网格是在计算模型上，受力后网格随计算模型变化而变化。
应用拉格朗日法的单元类型有三种：实体单元、壳单元和梁单元。
拉式法主要用于计算结构响应。
不同于拉格朗日法，欧拉法的网格是固定于空间，在计算力学模型流动或变形时是经过空间固定的网格，从而在计算时通常可以避免问题的网格畸变。
欧拉法主要用于计算流该软件为功能成熟、输入要求复杂的程序，是一个单独的程序，提供方便、实用的接口技术来连接有多年应用实践的显式动力学求解器。
1996年一经推出，ANSYS LS-DYNA 就帮助众多行业的客户解决了诸多复杂的设计问题。
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练习9-重启动小型重启动分析Workshop Supplement 9.重启动Explici Workshop Supplement小型重启动分析1. 读入输入文件“restart.inp”cit Dynam •输入文件restart.inp 产生一个模型：一个橡胶块撞到刚性墙上。
建模完成包括载荷（橡胶块的初始速度）、材料特性、边界条件和求解控制首先使用的终止时间是观察完结果后再把mics wit 和求解控制。
首先使用的终止时间是2ms ，观察完结果后，再把终止时间扩展到4ms ，分析将被重启动。
并且动画模拟全部4ms 的结果。
th ANSYS YS/LS YS/LS--DYN Utility Menu > File > Read Input from … > restart.inp > OKYNA 6.0March 7, 2002Inventory #001631Workshop Supplement 2. 进入求解改变求解控制信息Explici Workshop SupplementSolution: Time Controls >S l ti Ticit Dynam > Solution Time … 只有确定了终止时间是0.002后再mics wit 点击OK 。
.th ANSYS YS/LS YS/LS--DYN 3YNA 6.03.保存模型，进行求解分析ANSYS Toolbar > SAVE_DBMarch 7, 2002Inventory #001631Solution: SOLVE > OK > Yes (to prompt to solve the analysis)Workshop Supplement4. 进入POST1动画显示结果ExpliciWorkshop Supplement General Postproc: -Read Results -Last SetUtility Menu>Plot Ctrls>Style>Displacement Scaling>10(true scale)cit Dynam Utility Menu > Plot Ctrls > Style > Displacement Scaling > 1.0 (true scale)Utility Menu > Plot Ctrls > Animate > Over Results > Current Load Step>Range/Increment:1to51by5>Auto Contour Scaling:Off mics wit > Range/Increment: 1 to 51 by 5 > Auto Contour Scaling: Off> Animation time delay: 0.5 > Display Type: Stress > von Mises > OKth ANSYSYS/LS YS/LS--DYN YNA 6.0March 7, 2002Inventory #001631Workshop Supplement 5Explici Workshop Supplement5.再进入求解，执行小型重启动分析Solution:Analysis Options >Restart Option …cit Dynam Solution: Analysis Options Restart Option … 从菜单中选择mics wit 小型重启动，指定dump 文件的名称为d3dump01 点击OK 在这个分析中最th ANSYS OK. 在这个分析中，最后产生的数据dump file 是d3dump01.EDSTART YS/LS YS/LS--DYN EDSTART命令也可以用来增加默认的内存值（包括新的分析）。
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（2）suppress 多余的y
4.part 及接触设置
5.网格设置及划分
6.载荷及边界设置
7. 求解设置，求解并保存
8.找到K文件，如图所示的文件夹
K文件保存在目录（文件名）_files\dp0\SYS\MECH下，如图所示：
9.调用ansys-lsdyna求解K文件设置
10.
通过LS-prepost打开d3plot文件，进行后处理。如下图：
进入engineeringdata设置材料参数3
ANSYSworkbench联合dyna显示动力学分析
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说明：本文例子无太多工程意义，旨在说明操作步骤，供学习交流之用，如能起到抛砖引玉的作用，实乃荣幸！
1.打开workbench选中如图所示模块
2. 进入Engineering data 设置材料参数
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练习8-后处理用刚性冲头弯管Workshop Supplement 8.后处理Explici Workshop Supplement用刚性冲头弯管1. 读入输入文件“pipe.inp”cit Dynam •输入文件pipe.inp 创建由两个同心管，管两端由刚性板连接起来构成一个直梁。
还定义了一个刚性冲头模型，它在梁中心的垂直方向。
给有质量冲头施加一个初始向下的速度使其和外管产生接触因为几何对称mics wit 量冲头施加一个初始向下的速度，使其和外管产生接触。
因为几何对称性，只做出了模型的四分之一，但是结论是全部结构的结果。
材料特性、载荷条件、接触条件已经定义完成。
在载荷作用下梁会首先弯曲，接着会失效在求解完以后，通用后处理和时间历程后处理都可以用来演th ANSYS 着会失效。
在求解完以后，通用后处理和时间历程后处理都可以用来演示结果。
YS/LS YS/LS--DYN Utility Menu > File > Read Input from … > pipe.inp > OKYNA 6.0March 7, 2002Inventory #001631Workshop Supplement 步骤2, 3, 4第二步Explici Workshop Supplement:•输入求解并指定求解控制选项•指定求解时间是50ms ，RST 和HIS cit Dynam 二进制输出文件中填100。
Solution: Time Controls > Solution Time > 50 > OK–Solution:Output Controls >File mics wit Solution: Output Controls File Output Freq > Number of 步骤> 100 > 100 > 1 > OK第三步:th ANSYS •写出总体统计数据:–Solution: Output Controls > ASCII Output > Global data OKYS/LS YS/LS--DYN 步骤4.•选择everything ，保存模型，求解分析:YNA 6.0–Utility Menu > Select > Everything–ANSYS Toolbar > SAVE_DB Solution:SOLVE >OKMarch 7, 2002Inventory #001631–Solution: SOLVE > OKWorkshop Supplement 步骤5.Explici Workshop Supplement•进入通用后处理，观察最后的变形。
ANSYS Workbench 19.0基础入门与工程实践 第13章 显式动力学分析
• 显式动力学用来分析结构在应力波作用、外部冲击以及短 时间内载荷快速变化等情形下的响应。通常情况下，当分 析项目中作用时间小于1s（通常单位为ms）时适合采用 本方法进行分析求解。
• 13.2.2 几何建模 • 13.2.3 材料属性设置 • 13.2.4 接触设置 • 13.2.5 网格划分 • 13.2.6 边界及载荷施加 • 13.2.7 求解设置 • 13.2.8 结果后处理
13.3 显式动力学实例——跌落分析
• 跌落问题仿真非常典型，尤其是在家电、小型电子产品等工业 领域应用尤其广泛。本例主要针对光学镜头的跌落分析进行显 式动力学分析，详细介绍跌落分析的设置方法，为读者掌握和 学习提供案例指导和案例实践。
• 在前面的章节中已经知悉，系统的运动方程可以用式描述：
13.2 显式动力学实例—子弹射击简单模拟
• 本例以子弹射击为分析对象，利用显式动力学分析模块研究高速状态 下结构的相互作用情况，为读者学习和掌握显式动力学的分析方法提 供详细的使用指导。
• 13.2.1 问题描述
• 子弹射击是显式动力学最常见的一类分析问题，图13-2所示为子弹 射击场景的几何模型，假设子弹在远离钢板0.1m远处以100m/s的速 度射出，模拟该击中并穿透过程中子弹及钢板的应力和变形情况，整 个过程历时2ms。
• 13.3.1 问题描述 • 13.3.2 几何建模 • 13.3.3 材料属性设置 • 13.3.4 接触设置 • 13.3.5 网格划分 • 13.3.6 边界及载荷施加 • 13.3.7 求解设置 • 13.3.8 结果后处理
workbench与LS-DYNA联合仿真-碰撞-显示动力学
Ansys workbench12.1 与ls-dyna 碰撞分析[原创]
作者：在北航行
关键词：Ansys workbench ls-dyna 碰撞分析非线性显式动力学
使用软件：Solidworks2010 Ansys workbench12.1 Ansys/ls-dyan LS-prepost
仿真的对象：仿真橡胶球从10米高度跌落与地面碰撞直到离开地面的运动
步骤：
1.solidworks建立模型
2.workbench构建协同仿真环境
3.在Engineering Data 模块添加所需材料模型
4.在Geometry模块导入solidworks所建的模型
5.在Model和setup模块进行求解前的处理，生成ls-dyan所需的K文件
体会：
1)各项参数中不能有中文字，如果有肯定出错。
本人的截图是刚从solidworks模型更
新还未更改。
2)由于模型是对称的，开始想用四分之一模型来分析，可是添加对称约束老是有问题，
不知道怎么解决。
正在搜集此方面资料，也望高手指点。
6.运行ANSYS/LS-DYNA求解
7.用LS-prepost3.0导入求解结果，观察整个跌落过程。
ANSYS workbench 多体动力学分析功能说明
刚体动力学分析模块（ANSYS Rigid Dynamics）
ANSYS Rigid Dynamics是ANSYS 产品的一个附加模块，它集成于ANSYS Workbench环境下（继承了 Workbench与各种CAD软件之间的良好接口能力，如双向参数链接和互动等），在ANSYS 所具有的柔性 体动力学（瞬态动力学）分析功能的基础上，基于全新的模型处理方法和求解算法（显式积分技术），专 用于模拟由运动副和弹簧连接起来的刚性组件的动力学响应。其功能简述如下：
自动探测运动副 利用自动探测运动副功能来建立零件之间的连接关系。 根据自动探测的结果，可以快速修改运动副的连接关系。 完整的运动副类型和弹簧
利用完整的运动副类型（固定、转动、柱面滑动和转动、平动、滑槽、万向连接、球铰、平 面运动、自定义等） 和弹簧来建立零件之间的连接，提供精确的定位方法保证零件间的定位。 提供体对体(BTB)和体对地(BTG)等连接方法。 与Flexible Dynamics直接耦合 可以和ANSYS 模块的Flexible Dynamics功能在Workbench中实现无缝集成，一次求解同时 得到结构运动结果和强度/变形结果等，并支持柔性体的各种非线性特性（如接触、大变形、 材料非线性等）。 用户可自由定义零件为刚体或柔体，设置相关求解属性，直接计算刚体的位移、速度、加速 度和反作用力以及柔体的变形和应力。真正意义上实现了刚柔动力学分析的直接耦合。 Rigid Dynamics独特的前后处理 Windows操作风格 目录树管理模型数据库 支持两个零件连接面（运动关系）的清晰显示 快速高质量的动画显示效果 支持多窗口画面分割显示 自动生成计算报告
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WORKBENCH中的动力学分析简介
• 有关pinball region的内容和如何定义其大小，请参考第 3 和 4章
• 对于ANSYS 结构licenses和更高的licenses, 假如表面将要被接触，但 实际上是自由面（没有接触），那么摩擦接触和绑定接触将变得非常的 相似.
Training Manual
DYNAMICS 8.1
WORKBENCH中的动力学分析
… ANSYS WORKBENCH概述
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Training Manual
DYNAMICS 8.1
Design Simulation 概述
• DS可以做的分析类型(续):
– 谐分析: • 计算结构在正弦激励下的响应.
– 线性屈曲: • 计算屈曲的失效载荷和安全系数及其屈曲形态.
对于相同的模型模态分析比起静态分析通常要花费更多的计算因为他们的求解方程是不solution分支条里的worksheet表提供了详细的求解输出内容包括所使用的内存数和已经提取了的模态阶如果在一个求解完成之后需要获得应力应变或者更多的频率振型那ansyslicenseavailabilitydesignspaceentra求解完成后将可获得振型的结果由于没有激励作用在结构上因此振型只是与自由振动相关的相对值振型位移量应力和应变只是相对值而不是绝对在detailsview里面能够看到每个结果的频率值
Training Manual
• 在模态分析中，不能使用结构和热载荷
– 关于预应力模态分析的内容，参见本节后面的部分B. 在这种情况下，只是 为了体现预应力效果，载荷才被考虑.
WORKBENCH中的动力学分析简介
DYNAMICS 8.1
… 几何模型和材料属性
Training Manual
Contact Type
Static Analysis
Initially Touching
Modal Analysis Inside Pinball Region Outside Pinball Region
Bonded
Bonded
Bonded
Bonded
Free
No Separation
No Separation
• 在默认情况下, 如果搜索范围没有设定，程 序将计算从0 Hz开始的所有频率(rigidbody modes).
Training Manual
在“Limit Search to Range” 中，能指定最小和最大的频率. 但是要注意这个选项和“Max Modes to Find”是相关联的， 假如不需要足够多的模态，在 这个搜索的频率范围内，并不 是所有的模态都能发现.
ANSYS License DesignSpace Entra DesignSpace Professional Structural Mechanical/Multiphysics
Availability x x x x x
DYNAMICS 8.1
…求解结果
• 在Frequency Finder里，相应的命令分支是最需 要得到的
• 进入ANSYS Workbench以后，出现起始页面，用户可以使用上面的选项:
WORKBENCH中的动力学分析简介
ANSYS License DesignSpace Entra DesignSpace Professional Structural Mechanical/Multiphysics
Availability
x x x x
… 接触域
• 关于 ANSYS 专业licenses 和更高的licenses, 在模态分析中,存在更多 的接触选项:
Availability x x x x x
…求解结果
• 模态分析的大部分结果和静态结构分析特别相似、 然而,当Solutions 菜单里的Frequency Finder 被选 中之后,Design Simulation会自动进行模态分析
– 将Frequency Finder tool分支添加到求解选项 (Solutions 分支)里面
…求解结果
• 对应于Frequency Finder 分支的ANSYS 命令如下:
– 假如Frequency Finder 分支被选上, 对应于ANTYPE,MODAL 命令 – 定义模态的阶数使用 nmodes 命令, 定义“搜索频率”的最小和最大范围使
用MODOPT,,nmodes,freqb,freqe 命令的freqb 和 freqe,振型被放大通过 MXPAND 命令、 为了节约磁盘空间和计算时间,单元求解选项不能打开,除 非需要得到应力或者应变结果、
– 建模 – 设定材料属性 – 定义解除对 (假如存在) – 划分网格 (可选择) – 施加载荷 (假如存在的话) – 需要 使用Frequency Finder 结果 – 设置 Frequency Finder 选项 – 求解 – 查看结果
… 几何模型和材料属性
ANSYS workbench 多体动力学分析功能说明
刚体动力学分析模块（ 刚体动力学分析模块（ANSYS Rigid Dynamics） ）
ANSYS Rigid Dynamics是ANSYS 产品的一个附加模块，它集成于ANSYS Workbench环境下（继承了 Workbench与各种CAD软件之间的良好接口能力，如双向参数链接和互动等），在ANSYS 所具有的柔性 体动力学（瞬态动力学）分析功能的基础上，基于全新的模型处理方法和求解算法（显式积分技术），专 用于模拟由运动副和弹簧连接起来的刚性组件的动力学响应。其功能简述如下： 自动探测运动副 利用自动探测运动副功能来建立零件之间的连接关系。 根据自动探测的结果，可以快速修改运动副的连接关系。 完整的运动副类型和弹簧 利用完整的运动副类型（固定、转动、柱面滑动和转动、平动、滑槽、万向连接、球铰、平 面运动、自定义等） 和弹簧来建立零件之间的连接，提供精确的定位方法保证零件间的定位。 提供体对体(BTB)和体对地(BTG)等连接方法。 与Flexible Dynamics直接耦合 直接耦合 可以和ANSYS 模块的Flexible Dynamics功能在Workbench中实现无缝集成，一次求解同时 得到结构运动结果和强度/变形结果等，并支持柔性体的各种非线性特性（如接触、大变形、 材料非线性等）。 用户可自由定义零件为刚体或柔体，设置相关求解属性，直接计算刚体的位移、速度、加速 度和反作用力以及柔体的变形和应力。真正意义上实现了刚柔动力学分析的直接耦合。 Rigid Dynamics独特的前后处理 独特的前后处理 Windows操作风格 目录树管理模型数据库 支持两个零件连接面（运动关系）的清晰显示 快速高质量的动画显示效果 支持多窗口画面分割显示 自动生成计算报告
ANSYS显示动力学分析实例
ANSYS显⽰动⼒学分析实例ANSYS显⽰动⼒学分析实例ANSYS有限元仿真3⽉10⽇1410在仿真过程中遇到瞬态⼤变形，材料破坏失效等情况下可以借助ANSYS 的显⽰动⼒学分析来解决。
ANSYS显⽰动⼒学模块包括三种：Explicit Dynamics、ANSYS AUTODYN、ANSYS L S-DYNA。
本期通过⼀个实例来简单介绍下这三个模块的具体操作。
实例问题描述：⼀个⾦属圆柱体快速穿透⾦属板。
求解穿透过程中的最⼤应⼒和穿透⽅向的变形。
通过⽤不同仿真模块计算并⽐较仿真结果。
分析流程图如下。
其中A、B、C分别对应上⾯提到的三个模块。
这三个模块建⽴了数据共享，可避免重复的前处理操作，便于提⾼仿真效率。
分析树如下：1.Explicit Dynamics材料添加和⼏何建模略过...加载情况：固定约束⾦属板⼋条边、⾦属圆柱体运动速度300m/s。
注意分析设置Analysis setting 中的最⼤循环次数Maximum number of cycle和结束时间End Time应设置合理，不宜过⼤。
过⼤容易导致计算时间过长。
等效应⼒和变形求解结果如下图：最⼤等效应⼒为4.9e8，Z轴⽅向的最⼤变形为20.52m。
2.AUTODYNANSYS AUTODYN软件它有不同于Explicit Dynamics的交互式图形界⾯。
如下图所⽰主界⾯。
在AUTODYN软件中不需要再做其他前处理了！因为已经和Explicit Dynamics建⽴数据共享，只需要你轻轻点击RUN即可！这就是流程式分析的优点，⼤⼤的减少了⼯作量。
下⾯是后处理：求取应⼒数据。
按照图中步骤1.选择绘制云图类型contour 2.调出绘图变量contour variable 对话框 3.点击对于变量 4.勾选。
求取变形云图同理。
仿真结果截图如下：最⼤等效应⼒为3.8e8，Z轴⽅向的最⼤变形为19.88m。
⽤两个模块分析⽐较来看，等效应⼒相差稍微较⼤，⽽变形相差很⼩。
WORKBENCH中的动力学分析简介
x
16
… 载荷和约束
• 在模态分析中，不能使用结构和热载荷
– 关于预应力模态分析的内容，参见本节后面的 部分B. 在这种情况下，只是为了体现预应力效 果，载荷才被考虑.
• 在模态分析中可以使用各种约束:
– 假如没有或者只存在部分的约束, 刚体模态将 能被检测和获得测评. 这些模态将处于0位置或 者0HZ附近. 与静态结构分析不同, 模态分析并 不要求禁止刚体运动.
h
7
WORKBENCH中的动力学分析
… ANSYS WORKBENCH概述
启动 Design Simulation（续）
: • 开始 ANSYS Workbench
– Workbench 模块都是从同一个图标进入： “ANSYS Workbench”,在“开始>程序 >ANSYS8.0”下
– 或者，用户也可以直接h 从CAD系统中进入 8
– 非线性结构分析: • 计算静力载荷作用下的系统变形和应力，包括大变形和接触非线性 （和材料非线性）.
WORKBENCH中的动力学分析
… ANSYS WORKBENCH概述
启动 Design Simulation
• 启动DS有两种方法:
– 从ANSYS Workbench中直接进入
– 直接从CAD系统中进入
– 建模
– 设定材料属性
– 定义解除对 (假如存在)
– 划分网格 (可选择)
– 施加载荷 (假如存在的话)
– 需要 使用FrequencyhFinder 结果
13
… 几何模型和材料属性
• 类似于线性静态分析, 任何一种能被Design Simulation支持的几何模型都有可以使用:
ANSYS Workbench有限元分析实例详解(动力学)
5.6瞬态分 析之复合材 料
04
5.7转子动 力学之瞬态 分析
06
5.9总结
05
5.Байду номын сангаас声场之 瞬态分析
5.3.1准静态法之移动载荷瞬态分析 5.3.2瞬态法之移动载荷分析
5.4.1全刚性体（柔性体）零件全Joint连接的多体动力学 5.4.2刚柔性体零件全Joint连接的多体动力学 5.4.3刚柔性体零件Joint和Contact连接的多体动力学
5.5.1跌落冲击分析 5.5.2三辊弯曲成型分析 5.5.3接触磨损分析
作者介绍
这是《ANSYS Workbench有限元分析实例详解（动力学）》的读书笔记模板，暂无该书作者的介绍。
精彩摘录
这是《ANSYS Workbench有限元分析实例详解（动力学）》的读书笔记模板，可以替换为自己的精彩内容摘 录。
1.1动力学基本解 析
1.3低版本程序打 开高版本文件的过
程
2.1模态分析之计算 原理
2.2普通模态及自由 模态分析
2.3线性摄动模态分 析
2.4模态分析之拓扑 优化
1
2.5含阻尼的 模态分析
2
2.6模态之子 结构分析
3
2.7转子动力 学之模态分析
4
2.8声场模态 分析
5
2.9总结
2.2.1模态分析之固有频率研究 2.2.2模态分析之振型研究 2.2.3模态分析之线性叠加
2.3.1线性摄动模态分析之应力刚化和旋转软化 2.3.2非线性模态分析
2.4.1模态分析之拓扑优化基本实例 2.4.2齿轮减重拓扑优化设计基本实例
2.5.1复模态分析基本实例 2.5.2非对称复模态分析基本实例