ANSYS Workbench 显示动力学 质量块冲击薄板
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
如何简单的区分ANSYS Workbench有限元分析中的静力学与动力学问题
如何简单的区分ANSYS Workbench 有限元分析中的静力学与动力学问题四川 曹文强“力”是一个很神秘的字，是个象形字，形体极像古代的犁形，上部为犁把，下部为耕地的犁头，也形象的解释“力”含义 ，将无形不可见，不可描述的现象充分的表达了出来。
从初中物理我们就学习过，力是物体之间的相互作用，是使物体获得加速度和发生形变的外因，单独就力而言，有三个要素力的大小、方向和作用点。
力学是研究物体的机械运动和平衡规律及其应用的，力学可分为静力学、运动学和动力学三部分。
而今天主要是简单介绍一个静力学与动力学。
首先，静力学与动力学区别是什么？答案很简单，一个是“静”，一个是“动”，动静的含义就是时间的问题。
故，静力学实际是在研究工程结构在静载荷作用下的弹塑性变形和应力状态，以及结构优化问题，其中的静载荷是指不随时间变化的外加载荷，变化较慢的载荷，也可近似地看作静载荷。
当然“静”动力学静力学实际上只是相对而言，严格地说，物体相对于惯性参照系处于静止或作匀速直线运动的状态，即加速度为零的状态，也就是平衡的状态。
对于平衡的状态阐述，牛顿第一运动定律（牛顿第一定律，又称惯性定律、惰性定律）就有一个完整表述：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。
此外，静力学的有五大公理公理一力的平行四边形法则：作用在物体上同一点的两个力，可合成一个合力，合力的作用点仍在该点，其大小和方向由以此两力为边构成的平行四边形的对角线确定，即合力等于分力的矢量和。
公理二二力平衡公理：作用在物体上的两个力，使物体平衡的必要和充分条件是：两个力的大小相等，方向相反，作用线沿同一直线。
公理三加减平衡力系公理：在已知力系上加或减去任意平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用。
公理四牛顿第三定律：两物体间的相互作用力，大小相等，方向相反，作用线沿同一直线。
此公理概括了物体间相互作用的关系，表明作用力与反作用力成对出现，并分别作用在不同的物体上。
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动力学分析
4.1: 动力学绪论
第一节 动力学分析目的及定义 为什么要对结构进行动力学分析？
土木建筑、地质工程领域
1940年11月7日倒塌—风载
1940年7月1日通车 美国塔科曼悬索大桥
交通运输、航空航天领域
机械、机电领域
什么是结构动力学？
定义：研究结构在动力荷载作用下的动力反应。
目的：动力荷载作用下结构的内力和变形；
4.2: 模态分析
第一节 模态分析的含义
什么是模态分析?
模态分析是用来确定结构的振动特性（固有频率和振型） 的一种技术。 模态分析的好处：
– 使结构设计避免共振或以特定频率进行振动（例如 扬声器）；
– 使工程师可以认识到结构对于不同类型的动力载荷 是如何响应的。
建议： 在准备进行其它动力分析之前首先要进行
单地用简谐函数来表示。
FP
t
（3）冲击荷载 荷载的幅值(大小)在很短时间内急剧增大或急剧减小。
FP 冲击荷载
t
FP 突加荷载
t
（4）随机荷载 荷载的幅值变化复杂、难以用解析函数解析表示的荷载。
风荷载 地震作用
25 Wind speed (m/s) 20
15
10
5
0
0
50
100
脉动风
平均风
150
200
fn
n 2
为系统的固有频率，Hz
1 2
T
fn n
为系统的周期，s
2.二自由度无阻尼线性系统
对质量块m1、 m2受力分析， 由Newton第二定律得
mm12xx12 kk13xx12kk22(
x2 x1) (x2 x1)
mm12xx12(kk21x1
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。
ansysworkbench瞬态动力学实例
在本文中，我将为您撰写一篇关于ANSYS Workbench瞬态动力学实例的文章。
我们将深入探讨ANSYS Workbench在瞬态动力学仿真方面的应用，从简单到复杂、由浅入深地讨论其原理和实践操作，并共享个人观点和理解。
第一部分：介绍ANSYS Workbench瞬态动力学仿真ANSYS Workbench是一种用于工程仿真的全面评台，包含了结构、流体、热传递、多物理场等多种仿真工具。
瞬态动力学仿真是ANSYS Workbench的重要应用之一，它能够模拟在时间和空间上随机变化的动力学过程，并对结构在外部力作用下的动力响应进行分析。
在瞬态动力学仿真中，ANSYS Workbench可以模拟诸如碰撞、冲击、振动等动态载荷下的结构响应，用于评估零部件的耐久性、振动特性、动态稳定性等重要工程问题。
通过对这些现象的模拟和分析，工程师可以更好地了解结构在实际工况下的性能，进而进行有效的设计优化和改进。
第二部分：实例分析为了更直观地展示ANSYS Workbench瞬态动力学仿真的应用，我们以汽车碰撞仿真为例进行分析。
假设我们需要评估汽车前部结构在碰撞事故中的动态响应，我们可以通过ANSYS Workbench建立汽车前部结构的有限元模型，并对其进行碰撞载荷下的瞬态动力学仿真。
我们需要构建汽车前部结构的有限元模型，包括车身、前保险杠、引擎盖等部件，并设定材料属性、连接方式等。
接下来，我们可以在仿真中引入具体的碰撞载荷，如40km/h车速下的正面碰撞载荷，并进行瞬态动力学仿真分析。
通过仿真结果，我们可以获取汽车前部结构在碰撞中的应力、应变分布，以及变形情况，从而评估其在碰撞事故中的性能表现。
第三部分：个人观点与总结通过以上实例分析，我们可以看到ANSYS Workbench瞬态动力学仿真在工程实践中的重要应用价值。
瞬态动力学仿真不仅能够帮助工程师分析结构在动态载荷下的响应，还可以为设计优化、安全评估等工程问题提供重要参考。
ANSYS Workbench 12.1 显示动力学 中文培训教程
练习7求解和模拟控制受轴向载荷梁的屈曲分析Workshop Supplement7. 求解和模拟控制Explici Workshop Supplement受轴向载荷梁的屈曲分析•1. 读“beambuck.inp”输入文件b b k i cit Dynam –beambuck.inp 输入文件建立了由SHELL163单元组成的中空的四边形截面的梁。
梁长400mm 厚2mm ，受轴向压缩，z 轴方向有位移载荷(UZ = 250 mm)。
模型中段结构的缺陷引起屈曲。
只建一半模型，边界条件已定义，LS-mics wit 但塑性材料模型、沙漏控制、接触设定、载荷需要定义。
求解情况可用LS DYNA 开关控制SW2监测。
th ANSYS YS/LS YS/LS--DYN Utility Menu > File > Read Input from … > beambuck.inp > OKYNA 6.0March 7, 2002Inventory #001631Workshop Supplement 步骤2.Explici Workshop Supplement•定义梁的双线性塑性特性.–Preprocessor: Material Props > Material Models … > LS-DYNA > cit Dynam Nonlinear > Inelastic > Kinematic Hardening > Bilinear Kinematic 然后输入右图所示数据点击mics wit –然后输入右图所示数据，点击Material 和Exit.th ANSYS 步骤3.YS/LS YS/LS--DYN •确定type 5沙漏控制零能模式。
•Preprocessor: Material Props >Hourglass Ctrls > LocalYNA 6.0•材料号为1, 输入VAL1为5. 其它值默认> OKMarch 7, 2002Inventory #001631Workshop Supplement 步骤4.Explici Workshop Supplement•指定接触算法。
AnsysWorkbench界面命令说明
Ansys Workbench界面命令说明1、 ANSYS15 Workbench界面相关分析系统和组件说明【Analysis Systems】分析系统【Component Systems】组件系统【CustomSystems】自定义系统【Design Exploration】设计优化分析类型说明Electric (ANSYS) ANSYS电场分析Explicit Dynamics (ANSYS) ANSYS显式动力学分析Fluid Flow (CFX) CFX流体分析Fluid Flow (Fluent) FLUENT流体分析Hamonic Response (ANSYS) ANSYS谐响应分析Linear Buckling (ANSYS) ANSYS线性屈曲Magnetostatic (ANSYS) ANSYS静磁场分析Modal (ANSYS) ANSYS模态分析Random Vibration (ANSYS) ANSYS随机振动分析Response Spectrum (ANSYS) ANSYS响应谱分析Shape Optimization (ANSYS) ANSYS形状优化分析Static Structural (ANSYS) ANSYS结构静力分析Steady-State Thermal (ANSYS) ANSYS稳态热分析Thermal-Electric (ANSYS) ANSYS热电耦合分析Transient Structural(ANSYS) ANSYS结构瞬态分析Transient Structural(MBD) MBD 多体结构动力分析Transient Thermal(ANSYS) ANSYS瞬态热分析组件类型说明AUTODYN AUTODYN非线性显式动力分析BladeGen 涡轮机械叶片设计工具CFX CFX高端流体分析工具Engineering Data 工程数据工具Explicit Dynamic（LS-DYNA） LS-DYNA 显式动力分析Finite Element Modeler FEM有限元模型工具FLUNET FLUNET 流体分析Geometry 几何建模工具Mechanical APDL 机械APDL命令Mechanical Model 机械分析模型Mesh 网格划分工具Results 结果后处理工具TurboGrid 涡轮叶栅通道网格生成工具Vista TF 叶片二维性能评估工具2、主菜单【File】文件操作【View】窗口显示【Tools】提供工具【Units】单位制【Help】帮助信息3、基本工具条【New】新建文件【Open】打开文件【Save】保存文件【Save As】另存为文件【Import】导入模型【Compact Mode】紧凑视图模式【Shade Exterior and Edges】轮廓线显示【Wireframe】线框显示【Ruler】显示标尺【Legend】显示图例【Triad】显示坐标图示【Expand All】展开结构树【Collapse Environments】折叠结构树【Collapse Models】折叠结构树中的Models项【Named Selections】命名工具条【Unit Conversion】单位转换工具【Messages：Messages】信息窗口【Simulation Wizard】向导【Graphics Annotations】注释【Section Planes】截面信息窗口【Reset Layout】重新安排界面4、建模【Geometry】几何模型【New Geometry】新建几何模型【Details View】详细信息窗口【Graphics】图形窗口：显示当前模型状态【Extrude】拉伸【Revolve】旋转【Sweep】扫掠【Skin/Loft】蒙皮【Thin/Surface】抽壳: 【Thin】创建薄壁实体【Surface】创建简化壳【Face to Remove】删除面：所选面将从体中删除。
Ansys Workbench界面命令说明
Ansys Workbench界面命令说明1、 ANSYS15 Workbench界面相关分析系统和组件说明【Analysis Systems】分析系统【Component Systems】组件系统【CustomSystems】自定义系统【Design Exploration】设计优化分析类型说明Electric (ANSYS) ANSYS电场分析Explicit Dynamics (ANSYS) ANSYS显式动力学分析Fluid Flow (CFX) CFX流体分析Fluid Flow (Fluent) FLUENT流体分析Hamonic Response (ANSYS) ANSYS谐响应分析Linear Buckling (ANSYS) ANSYS线性屈曲Magnetostatic (ANSYS) ANSYS静磁场分析Modal (ANSYS) ANSYS模态分析Random Vibration (ANSYS) ANSYS随机振动分析Response Spectrum (ANSYS) ANSYS响应谱分析Shape Optimization (ANSYS) ANSYS形状优化分析Static Structural (ANSYS) ANSYS结构静力分析Steady-State Thermal (ANSYS) ANSYS稳态热分析Thermal-Electric (ANSYS) ANSYS热电耦合分析Transient Structural(ANSYS) ANSYS结构瞬态分析Transient Structural(MBD) MBD 多体结构动力分析Transient Thermal(ANSYS) ANSYS瞬态热分析组件类型说明AUTODYN AUTODYN非线性显式动力分析BladeGen 涡轮机械叶片设计工具CFX CFX高端流体分析工具Engineering Data 工程数据工具Explicit Dynamic（LS-DYNA） LS-DYNA 显式动力分析Finite Element Modeler FEM有限元模型工具FLUNET FLUNET 流体分析Geometry 几何建模工具Mechanical APDL 机械APDL命令Mechanical Model 机械分析模型Mesh 网格划分工具Results 结果后处理工具TurboGrid 涡轮叶栅通道网格生成工具Vista TF 叶片二维性能评估工具2、主菜单【File】文件操作【View】窗口显示【Tools】提供工具【Units】单位制【Help】帮助信息3、基本工具条【New】新建文件【Open】打开文件【Save】保存文件【Save As】另存为文件【Import】导入模型【Compact Mode】紧凑视图模式【Shade Exterior and Edges】轮廓线显示【Wireframe】线框显示【Ruler】显示标尺【Legend】显示图例【Triad】显示坐标图示【Expand All】展开结构树【Collapse Environments】折叠结构树【Collapse Models】折叠结构树中的Models项【Named Selections】命名工具条【Unit Conversion】单位转换工具【Messages：Messages】信息窗口【Simulation Wizard】向导【Graphics Annotations】注释【Section Planes】截面信息窗口【Reset Layout】重新安排界面4、建模【Geometry】几何模型【New Geometry】新建几何模型【Details View】详细信息窗口【Graphics】图形窗口：显示当前模型状态【Extrude】拉伸【Revolve】旋转【Sweep】扫掠【Skin/Loft】蒙皮【Thin/Surface】抽壳: 【Thin】创建薄壁实体【Surface】创建简化壳【Face to Remove】删除面：所选面将从体中删除。
ANSYS Workbench 12.1 显示动力学 中文培训教程
练习6铝棒冲击分析棒冲击分析Workshop Supplement Explici Workshop Supplement铝棒冲击分析cit Dynam •本练习实际上是由ANSYS 6.0 Verification Manual 中Benchmark C8复制而来。
一个铝棒射入刚性面时，其最终长度与实验数据的比较。
由于显式求解器求解瞬态动力学问题的高效率网格划分比用隐式求解时更细密所需输mics wit 器求解瞬态动力学问题的高效率，网格划分比用隐式求解时更细密。
所需输入文件为crash.inp•以下幻灯片介绍了每一步指令，指导老师会进行详细的讲解。
th ANSYS 以下幻灯片介绍了每步指令，指导老师会进行详细的讲解。
•crash.inp 中有详细注释。
在大部分模型已建立后，/EOF 命令终止输入流The GUI YS/LS YS/LS--DYN ，保证用户能完全自己练习。
The GUI 产生的命令出现在/EOF 命令后，如果用户在练习中任何问题，则可以将它们与自己的.LOG file 相比较。
YNA 6.0March 7, 2002Inventory #001631Workshop Supplement …Explici Workshop Supplement…铝棒冲击分析•以GUI 模式，开始ANSYS/Multiphysics/LS-DYNA 6.0cit Dynam •读入文件“crash.inp ”Utility Menu > File > Read input from … > crash.inp > OKmics wit OR issue:/input, crash.inpth ANSYS •子弹（bullet ）和刚体（由一个单元组成）都采用SOLID164单元YS/LS YS/LS--DYN •bullet 定义为BISO 材料模型。
(复习GUI 中的材料模型…)YNA 6.0•只需定义棒的初始速度和接触状态March 7, 2002Inventory #001631Workshop Supplement …Explici Workshop Supplement…铝棒冲击分析•首先定义铝棒的初始速度:Preprocessor >LS DYNA Options >Initial Velocit >On Nodescit Dynam Preprocessor > LS-DYNA Options > Initial Velocity > -On Nodes-w/Axial Rotate … > component: NROD > VZ: -478.0 > OKOR issue:mics wit /prep7edvel, vgen, nrod, 0, 0, -478.0th ANSYS •节点组元NROD 已经创建YS/LS YS/LS--DYN •采用EDVEL 命令的VGEN 选项。
WORKBENCH中的动力学分析简介
…求解结果
• 对应于Frequency Finder 分支得ANSYS 命令如下:
– 假如Frequency Finder 分支被选上, 对应于ANTYPE,MODAL 命令 – 定义模态得阶数使用 nmodes 命令, 定义“搜索频率”得最小和最大范围使
用MODOPT,,nmodes,freqb,freqe 命令得freqb 和 freqe,振型被放大通过 MXPAND 命令、 为了节省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、
影响。 – FE Modeler 用来把Nastran得网格转化到ANSYS中使用。
WORKBENCH中得动力学分析
… ANSYS WORKBENCH概述
Design Simulation ANSYS Workbench
DesignXplorer
DesignModeler
FE Modeler
WORKBENCH中得动力学分析
– 边界条件对于模态分析来说,就是很重要得。因为她们能影响部件得振型和固 有频率、 因此需要仔细考虑模型就是如何被约束得、
– 压缩约束就是非线性得,因此在此分析中将不能被使用、 • 如果存在得话, 压缩约束通常会表现出与无摩擦约束相似、
ANSYS License DesignSpace Entra DesignSpace Professional Structural Mechanical/Multiphysics
们会转化为绑定或者无间隙接触方式来替代并产生作用、
– 假如有间隙存在, 非线性得接触行为将就是自由无约束得(也就就是说, 好像 就是没有接触一样)、 绑定得和无间隙得接触将取决于pinball 区域得大小、
• pinball 区域由缺省值自动产生
呕心沥血总结AnsysWorkbench网格控制之——全局网格控制（上）
呕⼼沥⾎总结AnsysWorkbench⽹格控制之——全局⽹格控制（上）Ansys Workbench⽹格控制之——全局⽹格控制在使⽤ANSYS Workbench进⾏⽹格划分时，全局⽹格控制可以使⽤默认的设置，但要进⾏⾼质量的⽹格划分，还需要⽤户了解全局控制的常⽤设置，尤其是对于复杂的零部件。
⽹格全局控制的设置包含了7个组别，分别是Display（显⽰）、Defaults（缺省设置）、Sizing（尺⼨控制）、Quality（质量控制）、Inflation（膨胀控制）、Advanced（⾼级控制）、Statistics（⽹格信息）等信息，如下图所⽰。
全局⽹格设置1 显⽰组显⽰组可以⽤于直观地显⽰⽹格质量，各选项的含义将在质量组中详解。
显⽰组设置⽹格质量显⽰2 缺省设置组缺省设置包括Physics Preference物理场选择、Relevance关联度、Element Midside Nodes⽹格中节点。
缺省设置组2.1 Physics Preference物理环境选择划分⽹格⽬标的物理环境包括结构分析（Mechanical）、电磁分析（Electromagnetics）、流体分析（CFD）、显⽰动⼒学分析（Explicit）等物理场选择不同物理场下默认设置如下图不同的物理环境的默认设置2.2 Relevance关联度Relevance数值越⼩⽹格越粗疏，即可拖到也可输⼊值，从-100⾄100代表⽹格由疏到密。
虽然Relevance Center是在尺⼨参数控制选项⾥设置的，但由于Relevance需要与其配合使⽤，故在此⼀起介绍。
Relevance Center是在Relevance数值基础上再次区分粗、中、精。
如下图。
Relevance Center与Relevance关系2.3 Element MIdside Nodes⽹格中节点⽤于设置⽹格的中节点，dropped为去除中节点，kept为保留中节点。
ANSYS经典案例在Workbench中实现之薄壁结构的屈曲与后屈曲分析
文章来源：安世亚太官方订阅号（搜索：peraglobal）案例背景屈曲分析对于一个成功的结构设计，尤其是包含壳和梁的结构，是至关重要的。
虽然线性特征值屈曲分析相对直接与简便，但是也有其自身缺点：因为实际屈曲过程是一个非线性（大变形）过程，如果不能考虑结构非线性，分析只能得到近似结果，另外线性屈曲分析对于结构后屈曲分析无能为力。
非线性屈曲分析过程较为复杂，同时可能需要多次尝试才能得到较为可信的结果，但是由于其不存在线性屈曲分析的局限性，所以工程上倾向通过非线性屈曲来评价结构的稳定性。
实际中，工程师很难判断结构究竟何时开始发生屈曲。
从工程和科研角度看，人们在整个屈曲过程中，最感兴趣的阶段其实是结构将要产生大变形，但是尚未产生较大变形的阶段，有时结构甚至还未产生变形，因为此时对应的载荷是结构的临界屈曲载荷。
非线性屈曲分析可以很好得在这方面提供工程意义上的指导。
非线性屈曲分析通过使用以下一些方法，控制整个仿真计算的收敛性，达到用户的工程需求：1 非线性稳定性控制（nonlinearstabilization）该方法可以应对屈曲分析中的局部和整体不稳定性，并且可以与其它非线性控制技术联合使用进行仿真（弧长法除外）；2 弧长法该方法只能处理力载荷下的结构整体失稳。
3 将稳态分析处理成“准静态”的动力学问题该方法通过使用动力学效应防止计算发散，但是具体操作较为复杂。
本案例通过承受外部静水压力载荷的周向加强筋圆柱薄壁结构，说明如何通过仿真分析，预测结构的屈曲载荷和后屈曲状态，同时介绍控制非线性屈曲分析中，控制计算收敛性的方法。
问题描述圆柱薄壁的材料为2024-T3铝合金，由五层横截面为Z型的周向加强筋支撑，圆柱薄壁两端由两个厚盖板（厚度为25mm）密封，并分别由一个L型的铆接条加固。
圆柱薄壁承受外部均匀压强，从而使圆柱薄壁上两个Z型加强筋之间的局部屈曲，最终导致结构失效。
尺寸（mm）圆柱薄壁截面半径355.69圆柱薄壁深度431.8圆柱薄壁厚度 1.034盖板半径380盖板厚度25Z型加强筋厚度0.843L型铆接条厚度 1.64Z型加强筋横截面尺寸如下图所示：图1 Z型加强筋横截面形状及尺寸L型铆接条横截面尺寸为19*19mm，厚度为1.64mm。
WORKBENCH中的动力学分析简介
– 假如需要得到应力、应变或者
各方向位移，可以通过
假如需要得到应力或者应变结 果，一定要在Frequency
ANSYS License DesignSpace Entra
Context 工具栏添加这些想要 Availability x
Finder 分支条 里加上这些选项， 而不是在Solution 分支条里面
– “大挠度” 和 “弱弹簧” 选项对应于静态分析， 因此不要改变其设置.
– “求解器类型（Solver Type）” 可以设置为“直 接求解器（Direct）” 或者 “迭代求解器（ Iterative）”
• “程序自动选择求解器（Program Controlled）” 或者 “直接求解器（Direct）” 采用Block Lanczos 特征 值提取方法，使用的是稀疏矩阵直接方程求解器 （
DesignSpace
x
得到的结果. Professional
x
Structural
x
Mechanical/Multiphysics
x
加.
…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
WORKBENCH中的动力学分析
… ANSYS WORKBENCH 概述
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.
– 形状优化: • 通过使用拓扑优化技术，对受载荷的零件体积优化给出预测
第9章 WORKBENCH中的动力学分析简介(共90张PPT)
• 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
Training Manual
DYNAMICS 8.1
DYNAMICS 8.1
WORKBENCH中的动力学分析
… ANSYS WORKBENCH概述
Training Manual
Design Simulation ANSYS Workbench
DesignXplorer
DesignModeler
FE Modeler
WORKBENCH中的动力学分析
… ANSYS WORKBENCH概述
Design Simulation 概述
• DS可以做的分析类型:
• 线性应力:
• 误差估计、应力、平安系数等，基于 承受静力载荷下的材料强度理论
ANSYS License DesignSpace Entra DesignSpace Professional Structural Mechanical/Multiphysics
Availability x x x x x
… 接触域
Training Manual
• 在模态分析中，接触对是可能出现的. 但是，由于模态分析是纯粹的线 性分析，所以接触对不同于非线性分析中的接触类型, 如下所示:
• 即使有间隙存在，“Pinball Region〞 的大小也能够改变和被显示出来. 这样，就能很好地确保绑定和不别离接触的建立.
• 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, 假设外表将要被接触，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.
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 12.1 显示动力学 中文培训教程
练习10显式－隐式顺序求解回弹分析Workshop Supplement 10.显式↔隐式顺序求解Explici Workshop Supplement回弹分析1. 读入输入文件“stamp.inp ”cit Dynam •输入文件创建一个对称模型的四分之一：一块金属板的冲压操作。
刚性冲头向下移动并性模作使金板材料特性mics wit 和刚性凹模作用，使金属板成形。
材料特性（板的power law plasticity ）、载荷步和边界条件已经定义完成。
这里用到了面－面接th ANSYS 触。
分析的显式求解部分完成后，板单元的厚度，应力结果，节点的位移会再次读入YS/LS YS/LS--DYN ANSYS ，执行隐式分析。
这里假设变形后的卸载是线弹性的。
YNA 6.0Utilit M >Fil >R d I t f >t i >OKMarch 7, 2002Inventory #001631Utility Menu > File > Read Input from … > stamp.inp > OKWorkshop Supplement 2.Explici Workshop Supplement保存数据库，进行求解：ANSYS Toolbar > SAVE_DB Solution: SOLVE > OKcit Dynam 3. 生成板的von Mises 应力的结果动画：Utility Menu > Select > Entities > Elements > By Attributes > Material num > 1 > OKUtility Menu > Select > Entities > Nodes > Attached to > Elements > From Full > OKmics wit General Postproc: -Read Results -Last SetUtility Menu > Plot Ctrls > Style > Displacement Scaling > 1.0 (true scale)Utility Menu >Plot Ctrls >Animate >Over Results >Current Load Step th ANSYS Utility Menu > Plot Ctrls > Animate > Over Results > Current Load Step> Increment: 5 > Auto Contour Scaling: Off > Animation time delay: 0.5> Display Type: Stress > Von Mises > OKYS/LS YS/LS--DYN YNA 6.0March 7, 2002Inventory #001631Workshop Supplement 4.进入POST26，画出板上一节点的时间历程曲线。
ANSYSWorkbench显示动力学质量块冲击薄板
ANSYSWorkbench显示动力学质量块冲击薄板ANSYS Workbench显示动力学质量块冲击薄板案例分析：本例模拟一立方体刚性质量块以速度300mm/s冲击一方形薄板的过程，立方体质量块的边长为20mm，方形薄板的边长为200mm，厚度为10mm，薄板材料为显式材料Steel1006，立方体材料为IRON-ARMCO，分析薄板在冲击载荷作用下的连续动态过程。
几何模型的建立打开workbench，载入几何模型模块和显式动力学模块，生成的几何模型为显式分析做准备。
双击A2打开几何模型，在弹出的单位选择窗口选择长度单位为mm。
点亮xy工作平面，同时点击面对视图图标来确定一个比较方便建模的视角。
XY平面显示如下，可以开始进行XY二维平面内的几何建模操作。
切换到草图模式进行草图建模编辑。
点击Draw主目录条下面的Rectangle生成方形几何外形线。
在坐标原点附近拖动鼠标形成一个方框草图。
对方框草图进行位置约束和几何尺寸的标定。
假设薄板平面依坐标轴对称，则每个边距离平行坐标轴的距离均为100mm。
约束各条边界。
点击尺寸Dimensions主条目下面的General来标注几何尺寸。
点击Y 坐标轴，按住Ctrl键，点选右侧线段，出现距离标注如下图。
依次标注其余三条线段的到平行坐标轴的距离，修改标准尺寸均为100mm，同时四条线段均为蓝色，说明线段均约束完全。
点击concept在下拉菜单中选择surfaces from sketches点击SurfaceSK1，然后点亮xyplane下的Sketch1，在base objects后面点击apply确认。
在SurfaceSK1右键generate生成几何面。
生成有有厚度的实体。
点击create下拉菜单Extrude拉伸实体。
选择base object为sketch1，实体的厚度Depth为10mm点击Extrude1右键generate。
点击creatives在下拉菜单中滑动鼠标至primitives选择box。
Ansys Workbench界面命令说明
Ansys Workbench界面命令说明1、ANSYS15 Workbench界面相关分析系统和组件说明【Analysis Systems】分析系统【Component Systems】组件系统【CustomSystems】自定义系统【Design Exploration】设计优化分析类型说明Electric (ANSYS) ANSYS电场分析Explicit Dynamics (ANSYS) ANSYS显式动力学分析Fluid Flow (CFX) CFX流体分析Fluid Flow (Fluent) FLUENT流体分析Hamonic Response (ANSYS) ANSYS谐响应分析Linear Buckling (ANSYS) ANSYS线性屈曲Magnetostatic (ANSYS) ANSYS静磁场分析Modal (ANSYS) ANSYS模态分析Random Vibration (ANSYS) ANSYS随机振动分析Response Spectrum (ANSYS) ANSYS响应谱分析Shape Optimization (ANSYS) ANSYS形状优化分析Static Structural (ANSYS) ANSYS结构静力分析Steady-State Thermal (ANSYS) ANSYS稳态热分析Thermal-Electric (ANSYS) ANSYS热电耦合分析Transient Structural(ANSYS) ANSYS结构瞬态分析Transient Structural(MBD) MBD 多体结构动力分析Transient Thermal(ANSYS) ANSYS瞬态热分析组件类型说明AUTODYN AUTODYN非线性显式动力分析BladeGen 涡轮机械叶片设计工具CFX CFX高端流体分析工具Engineering Data 工程数据工具Explicit Dynamic（LS-DYNA）LS-DYNA 显式动力分析Finite Element Modeler FEM有限元模型工具FLUNET FLUNET 流体分析Geometry 几何建模工具Mechanical APDL 机械APDL命令Mechanical Model 机械分析模型Mesh 网格划分工具Results 结果后处理工具TurboGrid 涡轮叶栅通道网格生成工具Vista TF 叶片二维性能评估工具2、主菜单【File】文件操作【View】窗口显示【Tools】提供工具【Units】单位制【Help】帮助信息3、基本工具条【New】新建文件【Open】打开文件【Save】保存文件【Save As】另存为文件【Import】导入模型【Compact Mode】紧凑视图模式【Shade Exterior and Edges】轮廓线显示【Wireframe】线框显示【Ruler】显示标尺【Legend】显示图例【Triad】显示坐标图示【Expand All】展开结构树【Collapse Environments】折叠结构树【Collapse Models】折叠结构树中的Models项【Named Selections】命名工具条【Unit Conversion】单位转换工具【Messages：Messages】信息窗口【Simulation Wizard】向导【Graphics Annotations】注释【Section Planes】截面信息窗口【Reset Layout】重新安排界面4、建模【Geometry】几何模型【New Geometry】新建几何模型【Details View】详细信息窗口【Graphics】图形窗口：显示当前模型状态【Extrude】拉伸【Revolve】旋转【Sweep】扫掠【Skin/Loft】蒙皮【Thin/Surface】抽壳: 【Thin】创建薄壁实体【Surface】创建简化壳【Face to Remove】删除面：所选面将从体中删除。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ANSYS Workbench显示动力学质量块冲击薄板
案例分析：
本例模拟一立方体刚性质量块以速度300mm/s冲击一方形薄板的过程，立方体质量块的边长为20mm，方形薄板的边长为200mm，厚度为10mm，薄板材料为显式材料Steel1006，立方体材料为IRON-ARMCO，分析薄板在冲击载荷作用下的连续动态过程。
几何模型的建立
打开workbench，载入几何模型模块和显式动力学模块，生成的几何模型为显式分析做准备。
双击A2打开几何模型，在弹出的单位选择窗口选择长度单位为mm。
点亮xy工作平面，同时点击面对视图图标来确定一个比较方便建模的视角。
XY平面显示如下，可以开始进行XY二维平面内的几何建模操作。
切换到草图模式进行草图建模编辑。
点击Draw主目录条下面的Rectangle生成方形几何外形线。
在坐标原点附近拖动鼠标形成一个方框草图。
对方框草图进行位置约束和几何尺寸的标定。
假设薄板平面依坐标轴
对称，则每个边距离平行坐标轴的距离均为100mm。
约束各条边界。
点击尺寸Dimensions主条目下面的General来标注几何尺寸。
点击Y 坐标轴，按住Ctrl键，点选右侧线段，出现距离标注如下图。
依次标注其余三条线段的到平行坐标轴的距离，修改标准尺寸均为100mm，同时四条线段均为蓝色，说明线段均约束完全。
点击concept在下拉菜单中选择surfaces from sketches
点击SurfaceSK1，然后点亮xyplane下的Sketch1，在base objects后面点击apply确认。
在SurfaceSK1右键generate生成几何面。
生成有有厚度的实体。
点击create下拉菜单Extrude拉伸实体。
选择base object为sketch1，实体的厚度Depth为10mm
点击Extrude1右键generate。
点击creatives在下拉菜单中滑动鼠标至primitives选择box。
点击box1，设置立方块的位置和几何尺寸参数，其中第一点的X、Y、Z坐标分别是-10mm，-10mm，20mm，以及边长均为20mm，点击generate生成立方体。
相对位置如下图所示。
因为在分析时，面体不用作为一个单独分析的结构，因此抑制面体，点击surface body右键suppress body。
双击B2,在弹出来的窗口中选择Explicit Materials，
选择材料STEEL1006和IRON-ARMCO
抑制Structural Steel，点击Structural Steel
返回工程，点击model（B4）右键refresh，再双击打
开。
点击第一个solid（方形平板），设置材料为steel1006，刚度行为为柔性，
点击第二个solid（立方块），设置材料为IRON-ARMCO，刚度行为为刚性，
划分网格，，mesh右键insert选择sizing，重复三次。
选择视图，鼠标右键view选择right。
选中立方块的所有边线。
设置立方体网格大小。
每
如下图框选edge，
框选所有的edge。
速度大小为-Z方向，大小为300mm/s
分析设置
设置分析终止时间为0.15s，其他默认。
插入等效应力云图
插入变形云图
插入变量曲线图
求解
分屏显示各个角度的结果。
点击MIN和MAX取消最大最小值标记。
显示不同侧面的等效应力图
显示不同侧面的位移云图。
最大等效应力随时间变化曲线图chart
侧保存。
根据路径提示存放视频文件。