利用workbench对15个零件的装配体动静力学分析

ansysworkbench静力分析讲解1

示例
分析一个零件，在圆孔处固定，在手柄和端部受到2MPa压力
问题分析
• 目的：静力分析示例 • 材料：默认材料结构钢 • 模型简化：可以保留模型上的孔，网格精细程度不需要太高，示
意说明问题即可 • 分析：不考虑非线性 • 求解：使用ansys求解器
建立一个分析模块
• 首先打开ansysworkbench • 在左侧的工具箱中直接拖拽 • 建立一个模块 • 静力学模块有3个，区别在
geometry，导入的模型可以是在三维模型中建好的
模型处理
• 用DM打开模型，可以对模型进行修改 • 包括修复模型，简化孔，简化边缘 • 本次仿真已示意为主，默认设置
网格划分
• 划分网格，修改默认尺寸大小
增加约束
添加压力
求解计算
• 根据不同的要求，会有不同的设置 • 本次采用默认设置
求解
• 如果是要定性说明，一个简单简化的模型就足够了，如果需要定量分析，模型和网格可能要加大投入。
• 计算时间也同样，简单模型计算快，复杂模型计算慢。
• 想清楚这几个问题，再开始仿真。
静力分析
• 静力分析主要研究由外部载荷引起的结构上的位移，应力，应变和力，
• 这里指的外部载荷，是不会引起明显的惯性和阻尼效应 • 简单理解，就是缓慢加载，缓慢反应，和时间无关，是受载荷之
后的稳定状态。
静力分析
• 可以施加的载荷类型
• 外部力和压力，比如：静水压力或者大气压 • 稳态惯性力，比如：重力和转动速度 • 非零位移 • 温度
静力分析
• 分析可以是线性的，也可以是非线性的，所有的非线性都是被允许的，非线性包括大变形，塑性，应力强化，接触
• 非线性主要包括三类，几何非线性，材料非线性，接触AnsΒιβλιοθήκη sworkbench静力分析讲解

Workbench教程(二)

Workbench教程之静力学分析
北京索为高科系统技术有限公司雒海涛
一、导入模型
添加静力分析模块到workbench。

选择geometry，右键导入模型
这些模型可以到/imea/html/download.htm下载
二、添加材料信息
双击工程数据单元，弹出界面设置材料参数。

拖拽材料参数到属性窗口并输入各参数：弹性模型、泊松比、拉伸屈服强度、拉伸极限强度
等
保存并返回project窗口
双击model进入设置分析界面
三、划分网格
设置网格大小参数，首先变换一下单位
选择实体，设置参数。

选择过滤为实体
点击mesh查看网格
四、添加载荷及约束
施加位移约束，两端轴端面选择并添加约束，使其轴向自由度自由。

固定一个端面
下面添加载荷左边的力添加
右边载荷添加
求解总形变
求解和应力六、求解
七、调试没有选择对象材料
求解进行中
没有弹出消息提示错误，求解完成
八、查看结果
最大形变0.52mm，0.52除1.7m得到每米形变0.3mm，小于1.5mm每米轮距最大形变的要求。

应力图如下：
计算后备系数，用屈服极限强度610mpa除应力较大点应力值47.1得到后备系数为13，大于设计要求6。

讨论：习惯用原来ansys和patran那套划分网格的模式，在使用workbench的时候不自觉的
会用原来模式使用workbench，其实workbench应该有更加强大的功能，有待我们深入了解。

solidworks怎么使用workbench进行静力分析？

solidworks怎么使⽤workbench进⾏静⼒分析？⼿把⼿教你运⽤solidworks建⽴分析模型，运⽤workbench进⾏静⼒分析图⽂教程。

SolidWorks 2010 SP4.0 32位简体中⽂特别版(附破解⽂件+安装教程)类型：3D制作类⼤⼩：3.25GB语⾔：简体中⽂时间：2017-05-19查看详情1、solidworks建好模型后，保存，然后点击上部的“workbench”按钮，如图2、进⼊workbench界⾯，看见模型已经导⼊wrkbench中了，如图3、选择“static structure”模块，按住⿏标左键并拖动到如图位置，松开⿏标。

4、⿏标双击“model”，进⼊前处理模块5、点击“mesh”，在点击“update”，此步⽬的是进⾏⽹格划分，划分完成后如图6、先点击选择“static structure”，然后在点击“supports”弹出下拉菜单，选择“displacement”出现如图所⽰：7、按住⿏标中键翻转模型，便于选择⾯。

选择如图所⽰⾯，按“apply”，然后，将此⾯的三个⽅向位移设置为08、在点击“static structure”，然后在点击“loads”弹出下拉菜单，选择“force”出现如图所⽰：选择如图所⽰⾯，按“apply”，然后设置施加⼒为500，⽅向为负9、求解，选择“solution”,“solve”10、求解完成，查看应⼒计变形，选择“solution”，点击“stress”插⼊“equivalent（von-Mises）”，在点击“solve”，如图11、查看应变，选择“solution”，点击“”deformation”，选择“total”，在点击“solve”。

此步⽬的为查看总变形12、查看动画。

Ansys_Workbench_静力分析讲义详解

Training Manual
Surface Body Edge
Solid Body Face (Scope = Target) Solid Body Edge (Scope = Target) Surface Body Face (Scope = Target)
(Scope = Contact) Bonded, No Separation All formulations Asymmetric only 1 Not supported for solving Bonded, No Separation All formulations Asymmetric only Bonded, No Separation Bonded, No Separation All formulations Symmetry respected All formulations Asymmetric only Bonded only MPC formulation Asymmetric only
Training Manual
• Solver Controls（求解控制）：
– 两种求解方式（默认是Program Controlled）：
• 直接求解（ANSYS中是稀疏矩阵法） • 迭代求解（ ANSYS中是PGC（预共轭梯度法））.
– Weak springs：
• 尝试模拟得到无约束的模型
对称接触
非对称接触
4-8
Static Structural Analysis
…组件 – 实体接触
• 可以使用的五种接触类型：
Contact Type Bonded No Separation Frictionless Rough Frictional Iterations 1 1 Multiple Multiple Multiple Normal Behavior (Separation) Tangential Behavior (Sliding) No Gaps No Sliding No Gaps Sliding Allowed Gaps Allowed Sliding Allowed Gaps Allowed No Sliding Gaps Allowed Sliding Allowed

材料力学例题 workbench静力学

材料力学例题 workbench静力学下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, suchas educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!材料力学是研究材料在外力作用下的力学性能和变形规律的学科。

利用workbench对15个零件的装配体动静力学分析

至少15个零件的装配体动静力学分析，并给出工程背景，撰写分析报告
本实验是对旋阀结构做动静力学分析，旋阀的结构如图5.1所示
图 5.1 旋阀的结构
按照如图5.2所示的方式对旋阀结构做网格划分
图5.2 划分网格后的旋阀结构
在进行静力学分析时，将与旋转轴相接触的套分别对X、Y、Z三个方向进行约束，然后在旋转杆上加上1000Pa的压强，然后对其进行运算，应力应变图分别如图5.3和图5.4所示。

图5.3旋阀整体等效应力图
图 5.4 旋阀整体等效弹性应变图
对旋阀进行动力学分析时，约束施加的和静力学分析时的一样，将与旋转轴相接触的套分别对X、Y、Z三个方向进行约束，然后计算输出旋阀的六阶模态振型的图像，如图
图5.5 一阶频率图
图 5.6 二阶频率图
图5.7 三阶频率图
图5.8 四阶频率图
图5.9 五阶频率图
图5.10 六阶频率图。

基于ANSYS WORKBENCH的装配体分析

基于ANSYS WORKBENCH的装配体分析近半年以来，我一直忙于ADAMS书籍的撰写工作，其中也做了一些ADAMS相关的研究。

而与此同时，博客上很多朋友的提问却集中在ANSYS 上面，有些问题我一看就可以解决的，会当时回复。

而有些问题觉得还需要考虑一下的，就让研究生来帮助我解决。

在解决这些问题的过程中，我越来越感觉到，大量的问题，集中在基于ANSYS WORKBENCH的装配体分析上。

实际上，我也一直在持续关注这方面的研究进展，而且也准备着在这个方向能尽自己的微薄之力。

尽管现在还没有时间去做这件事情，但是我仍旧愿意就这个方向谈谈我的一些初步想法。

我们知道，在我国，真正使用有限元软件做仿真，其历史并不长久，也就是近二十多年的事情。

最初我们使用ALGOR，接着使用NASTRAN，而ANSYS则是近些年在高校用得相对较多。

记得十几年前我读博士时，搜索ANSYS相关的书籍，那个时候种类很少，而且都是经典界面下的。

到2008年左右，当我再看ANSYS相关的书籍时，就已经出现了类似现在WORKBENCH的书籍，但是这些书籍很少真正去写WORKBENCH，而只是虚晃一枪，其主要精力仍旧集中在ANSYS经典界面的操作上。

到今天，在机械工程领域，越来越多的场合需要使用有限元软件来计算强度，刚度问题，而且我们发现，所出现的问题，绝大部分属于装配体的分析。

但是如果我们在市面上寻找WOKRBNCH做装配体分析的书籍，我们恐怕会大失所望。

专门谈装配体分析的书籍相当少。

这两年，关于WOKRBNCH的书倒是有了一些，但是大多倾向于把传统经典界面的一套直接移植过来，就是用WOKRBNCH来分析经典界面中做了一些例题，而对于我们实践中急需的装配体分析的专门技术，却很少涉及。

实际上，别说书籍，就连学术文献，如果我们到数据库中去搜索装配体分析方面的学术文献的话，我们也会无功而返。

于是出现了这样的现实，一方面，在工程实践中大量的装配体需要仿真，从而大量的CAE工程师急需理论指导；而另一方面，在学术界对于装配体分析方面的研究，文章和书籍却很少，这不能不让人感到困惑。

AnsysWorkbench静力学分析详细实例.pdf

AnsysWorkbench静力学分析详细实例.pdfAnsys静力分析实例：1 问题描述：如图所示支架简图，支架材料为结构钢，厚度10mm，支架左侧的两个通孔为固定孔，顶面的开槽处受均布载荷，载荷大小为500N/mm。

2 启动Ansys Workbench，在界面中选择Simulation启动DS模块。

3 导入三维模型，操作步骤按下图进行，单击“Geometry”，选择“From File”。

从弹出窗口中选择三维模型文件，如果文件格式不符，可以把三维图转换为“.stp”格式文件，即可导入，如下图所示。

4 选择零件材料：文件导入后界面如下图所示，这时，选择“Geometry”下的“Part”，在左下角的“Details of ‘Part’”中可以调整零件材料属性。

5 划分网格：如下图，选择“Project”树中的“Mesh”，右键选择“Generate Mesh”即可。

【此时也可以在左下角的“Details of ‘Mesh’”对话框中调整划分网格的大小（“Element size”项）】。

生成网格后的图形如下图所示：6 添加分析类型：选择上方工具条中的“New Analysis”，添加所需做的分析类型，此例中要做的是静力分析，因此选择“Static Structural”，如下图所示。

7 添加固定约束：如下图所示，选择“Project”树中的“Static Structural”，右键选择“Insert”中的“Fixed Support”。

这时左下角的“Details of ‘Fixed Support’”对话框中“Geometry”被选中，提示输入固定支撑面。

本例中固定支撑类型是面支撑，因此要确定图示6位置为“Face”，【此处也可选择“Edge”来选择“边”】然后按住“CTRL”键，连续选择两个孔面为支撑面，按“Apply”确认，如下图所示。

8 添加载荷：选择“Project”树中的“Static Structural”，右键选择“Insert”中的“Force”，如下图所示。

Ansysworkbench结构线性静力学分析

Ansysworkbench结构线性静力学分析01基础知识•1.1 结构线性静力分析的主要对象包括：（1）平面问题（平面应力、平面应变、轴对称）（2）杆系与梁系问题（3）板壳问题（4）3D问题•1.2Ansys workbench中求解线性静力学分析是由Mechanical模块求解的。

在Mechanical模块中，关于结构静力分析的内容包括几何模型和单元、接触和装配类型、环境（包括在和及其约束）、求解类型、结果和后处理等方面。

02实例-受拉力作用的平板建立工程导入Geometry 和 Static Structural 模块。

确定分析类型。

设置类型和厚度双击moedel,进入Mechanical，设置分析类型和平板厚度。

划分网格结果如图插入载荷插入Equivalent Stress.计算结果聚仪网微信号：juyitest聚仪网依托国内多家顶尖高校和研究所资源，提供各类科研测试服务，网站仪器众多，测试种类齐全，价格透明。

网站仪器是严格筛选，保证测试质量。

同时欢迎各高校，科研院所，第三方检测机构和企业，把各类检测仪器和小中试实验平台入驻到我们仪器共享平台，我们给您提供全方位周到的服务，“0成本入驻，入驻后0佣金”。

如您有模拟与仿真需求，也期望您的联系(微信号：simuleader; QQ:3503896919)化学性能测试方面：拉曼光谱（可做变温），红外（普通，吡啶，原位红外），GC-MS、PY-GCMS；ICP；ICP-MS；TPD(CO，CO2，NH3)；TPD-MS ；BET（介微孔）；CO2及特殊气体BET；H2-TPR；UPS（全谱）；XPS（全谱）；HPLC，XRF；SEM+EDS，背散射电子衍射（EBSD）；TEM；HRTEM双喷制样，离子减薄制样；AFM；球差电镜及FIB制样；XRD（可做变温）；专业精修xrd数据；凝胶渗透色谱（GPC，水相，溶剂相）；TG-DSC（-160-1500摄氏度）；热重红外联用（TG-FTIR）；TGA-MS；紫外-可见（固体液体皆可）；荧光；金属分散度（化学吸附法，TEM法）、LC-MS、GC、高分辨质谱、液体核磁，固体核磁，GD-MS，元素分析（CHNSO），电磁波吸收，矢量网络分析仪，接触角测试、压汞分析等。

Workbench多单元混合建模静力学分析

Workbench多单元混合建模静力学分析文末有往期技术文章汇总，有需要可以看呦~为了简化一定的计算，在实际工程项目中经常采用多单元混合建模，今天通过案例介绍多单元混合建模静力学分析的流程。

1．有限元仿真流程1-1.前处理1-1-1.几何模型构建1-1-2.材料定义1-1-3.有限元系统模型构建1-2.求解1-2-1.加载条件/边界条件1-2-2.求解设置1-2-3大变形开关1-3.后处理1-3-1.查看结果1-3-2.评估结果1-3-3.修正结果2．前处理2.1几何模型的构建打开ANSYS Workbench 2020 R2界面，在左侧工具箱(Toolbox)中的分析系统(Analysis Systems)中双击静力学(Static Structural)创建静力学工程项目。

双击【Geometry】单元进入Design Modeler界面，在操作界面中创建如图1所示的模型。

图1模型构建2.2材料的定义材料采用默认的结构钢，不需要重新进行定义。

2.3构建有限元系统模型构建有限元系统模型主要包括7要素，如图2所示。

图2 七要素具体流程及操作步骤如图3所示。

图3 操作流程2.3.1判断刚柔性：均采用默认的柔性体。

2.3.2删除已有接触2.3.3第一次网格划分如图4所示。

图4 第一次网格划分2.3.4材料赋予：采用默认结构钢。

2.3.5连接关系设定：创建四个圆柱上表面与壳单元四个顶点之间的固定副，如图5所示。

图5 创建连接关系2.3.6最终网格划分如图6所示。

图6 最终网格划分3．求解3.1设定边界条件圆柱的四个底面添加固定约束，并且对壳单元施加一个垂直向下的0.1MPa的力，如图7所示。

图7 添加边界条件3.2求解设置求解设置保持默认即可。

3.3大变形开关大变形开关保持默认即可。

4．后处理4.1 变形结果位移云图如图8所示。

图8 位移云图4.2应力结果应力云图如图9所示。

图9 应力云图。

静力学接触分析workbench

静力学接触分析如图所示，这个模型由四个部分组成，A区域受到一个垂直向下的力100N，B区域被完全固定，管状工件与夹具之间摩擦系数为0.4，其余各接触面的摩擦系数为0.1；此外还要施加螺栓（螺丝直径6mm）预紧力3000N，管状工件的材料为铜合金，其余为结构钢；在静力学分析的条件下，保证螺杆不会失效。

提示：1、接触区的网格划分尽量细化；2、要施加螺栓预紧力就需要对模型进行处理，做出一个切片（如下图）；3、接触区的设置也极为重要。

分析流程：1、导入几何模型（做切片处理）；2、添加材料属性，定义材料；3、划分网格（接触区的网格划分尽量细化）；4、施加载荷和约束（预紧力的施加）；5、求解（在重要零件或截面查看位移、应力）；6、查看结果，得出结论；7、检验结果的正确性。

a、前处理b、求解c、后处理解题步骤：1、导入模型：打开workbench ，双击static structural ，右键单击A3栏（即geometry ）选择import geometry ，导入Pipe Clamp.x_t 模型，确定单位mm ；2、切片处理：双击A3栏，进入Pipe Clamp.x_t 模型，如图1所示，新建坐标系（C 面），冻结模型（tools freeze ），在C 面处生成切片（create slice ），再将螺栓的两个solid 通过from new part 生成一个solid ；图1 螺栓切片处理3、添加材料：返回到unsaved project-workbench 界面，双击A2栏（即engineering data ），双击outline filter 界面的A3栏（即general materials ），添加材料铜合金（即copper alloy ）； 4、定义材料：双击A4栏（即model ），将管状工件的assignment 设置为copper alloy ，其他材料均为structural steel ；5、划分网格：单击mesh ，在其下拉菜单中选择preview surface mesh ，产生如图2所示相对粗糙的四面体网格，展开明细栏中的statistics 项目，检查模型节点输与单元数；图2 划分网格（粗糙）图3 statistics 项目6、网格细分：选择装配图中的接触面，如图4所示，点击鼠标右键选择insert >refinement ，点击preview surface mesh ，观察其网格变化，并检查模型节点输与单元数，如图5、6所示；---------------------------------------------------------------------------------此为第一种方法点击鼠标右键选择insert> contact sizing ，选择接触面和单元大小-------此为第二种方法图4 选择细化表面图5 网格细化图6 statistics 项目7、施加载荷：单击左侧的static structural，选择A表面，鼠标右键选择insert>force，力的大小设为100N，方向如图7所示；8、施加约束：选择B表面，鼠标右键选择insert>fixed support；9、加预紧力：选择如图所示D表面，鼠标右键选择insert>bolt pretension，设定力的大小为3000N；图7 施加约束与载荷10、添加摩擦系数：选择connections，在明细栏中将type改为frictional，管状工件与夹具之间的摩擦系数设为0.4，其余接触面的摩擦系数均为0.1；图8 设置摩擦面系数11、求解：单击solution，在弹出的工具条中，deformation下选择total查看装配图总变形；stress下选择equivalent stress查看装配图V on Mises等效应力；deformation下选择total查看螺栓总变形；stress下选择equivalent stress查看螺栓V on Mises等效应力；选择body，点击管状工件，鼠标右键选择insert>deformation>directional，查看管状工件X方向上的位移；右键单击solution选择insert，添加contact tool，查看螺栓与夹具在接触面处的frictional stress和pressure.12、查看结果：单击solve进行求解（图解）；图9 装配图在X方向上的总位移图10 装配图Von Mises等效应力图11 螺栓在X方向上位移图12 螺栓Von Mises等效应力图13 螺栓与夹具接触面的frictional stress（摩擦应力）图14 螺栓与夹具接触面的pressure（压力）图15 管状工件在X方向上的位移13、查看报告：单击report preview，查看报告：表1：装配图、螺栓的位移和应力（如图9、10、11、12、15所示）表2：螺栓与夹具之间的受力分析（如图13、14所示）14、分析与结论：两种不同的细化网格对应力的结果产生很大影响（步骤6），但位移基本相同。

(完整版)ANSYSWorkbench结构线性静力学分析与优化设计解析

有圆角），其材料为铝合金，模型大端固定，小端分别承受拉伸、弯曲载荷各200N，扭转载荷2N·m。
要求：运用适当的网格划分方法，阶梯和圆角处网格细化；求解结果显示模型的整体变形和等效应力。
截图：材料添加，网格划分效果，受拉伸载荷的变形、应力，受弯曲载荷的变形、应力，受扭转载荷的变形、应力。共15张截图。
要求：运用适当的网格划分方法，网格大小均匀一致不得少于60万个节点（或者运用膨胀层网格划分方法）；求解结果显示模型的整体变形和等效应力。
截图：材料添加，网格划分效果，结果的整体变形、等效应力以及径向变形和应力的网格显示图、矢量线时图、等值线图。共8张截图。
西安嘉业航空科技有限公司
作业7
截图：材料添加，网格划分效果，结果的整体变形、等效应力以及径向变形和应力的网格显示图、矢量线时图、等值线图。共8张截图。
西安嘉业航空科技有限公司
作业6 问题描述：如右图模型（螺旋桨），其
材料为聚乙烯，模型如图所示方向的 1000rad/s的角加速度惯性载荷；模型内圈用圆柱面约束且轴向为0，径向和周向为 free；螺旋桨面施加压力载荷0.5MPa。
西安嘉业航空科技有限公司
作业3 问题描述：如右图模型（连接件），其
材料为不锈钢，模型两个小孔固定，一个大孔上施加轴承载荷500N，另一个大孔上施加力载荷800N，且耳内侧受静水压力 5MPa。
要求：运用适当的网格划分方法，两个小孔和两个大孔处网格细化（或者运用多区域网格划分方法）；求解结果显示模型的整体变形和等效应力。
1、材料的变形范围在弹性范围，且材料的变形量较小，方便建立静力学方程； 2、对于塑性变形或大变形，必须考虑材料非线性和几何非线性。
西安嘉业航空科技有限公司

Ansys Workbench基础操作和结构静力学分析

2024/7/4
8
属性窗口
属性窗口提供了输入数据的列表，会根据选取分支的不同自动改变。
白色区域: 显示当前输入的数据。灰色区域: 显示信息数据，不能
被编辑。
黄色区域: 未完成的信息输入。
2024/7/4
9
图形窗口
模型和结果都将显示在这个区域中，包括：
Geometry Worksheet PrintPreview ReportPreview
2024/7/4
6
工具条
常用工具条图形工具条
Hale Waihona Puke 2024/7/47
结构树
结构树包含几何模型的信息和整个分析的相关过程。
一般由Geometry、Connections、Mesh、分析类型和结果输出项组成，分析类型里包括载荷和约束的设置。
说明分支全部被定义说明输入的数据不完整说明需要求解说明被抑制，不能被求解说明体或零件被隐藏
2024/7/4
19
分析流程操作
初步确定
前处理求解后处理
分析类型：静力分析、模态分析单元类型：壳单元、实体单元
模型类型：零件、组件建立、导入几何模型
定义材料属性划分网格
施加载荷和约束求解
查看结果得出结论检验结果的正确性
分析流程操作
1 导入模型 2 定义材料属性 3 设定网格划分参数并划分网格 4 选择分析类型（Static Analysis、Modal…） 5 施加载荷与约束（设置边界条件） 6 设定求解参数并求解 7 后处理
2024/7/4
14
视图显示
2、结构树 Expand All：展开结构树 Collapse Environments：

ANSYS workbench 多体动力学分析功能说明

ansysworkbench刚柔混合多体动力学分析刚体动力学分析模块ansysrigiddynamicsansysrigiddynamics是ansys产品的一个附加模块它集成于ansysworkbench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
© 2008 PERA Global
ANSYS Workbench 刚柔混合－－多体动力学分析
© 2008 PERA G刚柔混合－－多体动力学分析
© 2008 PERA Global
ANSYS Workbench 刚柔混合－－多体动力学分析
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

WorkBench静力学瞬态动力学计算案例

WorkBench静力学瞬态动力学计算案例首先，我将介绍一个WorkBench静力学的案例。

然后，我将讨论WorkBench瞬态动力学计算的案例。

最后，我会提供一些对于这两个案例的建议和总结。

假设我们正在设计一座桥梁，我们需要确定它的静力学行为以确保其结构的合理性。

我们可以使用WorkBench来进行强度和稳定性分析。

首先，我们需要将桥梁的CAD模型导入到WorkBench中。

然后，我们可以定义网格和边界条件。

例如，我们可以定义桥墩和桥面板的材料属性，包括弹性模量、杨氏模量和泊松比。

接下来，我们可以施加荷载并进行分析。

我们可以定义静态荷载，如自重和交通荷载，并在WorkBench中进行分析。

通过分析，我们可以确定桥梁在荷载下的应力和变形情况，以评估结构的强度和稳定性。

现在，让我们转向WorkBench瞬态动力学计算的案例。

在这个案例中，我们将考虑一个弹性球在斜面上滚动的情况。

首先，我们需要建立一个球体的模型并将其导入到WorkBench中。

我们可以定义球体的材料特性，如弹性模量和泊松比。

然后，我们可以定义质量、初速度和斜面的角度等初始条件。

我们可以施加一个与时间相关的荷载，如斜面的施加力。

通过在一段时间内对系统进行求解，我们可以计算出球体在斜面上的运动轨迹。

通过WorkBench完成这个案例，我们可以得到球体滚动的速度、加速度和位置等信息。

这些信息对于设计和分析滚动机械系统或运动物体的行为非常重要。

对于这两个案例，以下是一些建议和总结：1.在进行静力学和瞬态动力学计算之前，务必要仔细定义模型的几何形状、边界条件和材料特性。

确保这些定义准确无误，以获得准确的分析结果。

2.在进行瞬态动力学计算时，考虑时间因素非常重要。

确保选择适当的时间步长和求解方法，以获得准确和稳定的计算结果。

3.在分析结果时，关注关键参数如应力、变形、速度和加速度。

这些参数可以帮助我们评估系统的安全性和性能。

4. WorkBench提供了丰富的后处理工具，如图形可视化和报告生成。

静力学接触分析workbench

静力学接触分析如图所示，这个模型由四个部分组成，A区域受到一个垂直向下的力100N，B区域被完全固定，管状工件与夹具之间摩擦系数为0.4，其余各接触面的摩擦系数为0.1；此外还要施加螺栓（螺丝直径6mm）预紧力3000N，管状工件的材料为铜合金，其余为结构钢；在静力学分析的条件下，保证螺杆不会失效。

提示：1、接触区的网格划分尽量细化；2、要施加螺栓预紧力就需要对模型进行处理，做出一个切片（如下图）；3、接触区的设置也极为重要。

分析流程：1、导入几何模型（做切片处理）；2、添加材料属性，定义材料；3、划分网格（接触区的网格划分尽量细化）；4、施加载荷和约束（预紧力的施加）；5、求解（在重要零件或截面查看位移、应力）；6、查看结果，得出结论；7、检验结果的正确性。

a、前处理b、求解c、后处理解题步骤：1、导入模型：打开workbench ，双击static structural ，右键单击A3栏（即geometry ）选择import geometry ，导入Pipe Clamp.x_t 模型，确定单位mm ；2、切片处理：双击A3栏，进入Pipe Clamp.x_t 模型，如图1所示，新建坐标系（C 面），冻结模型（tools freeze ），在C 面处生成切片（create slice ），再将螺栓的两个solid 通过from new part 生成一个solid ；图1 螺栓切片处理3、添加材料：返回到unsaved project-workbench 界面，双击A2栏（即engineering data ），双击outline filter 界面的A3栏（即general materials ），添加材料铜合金（即copper alloy ）； 4、定义材料：双击A4栏（即model ），将管状工件的assignment 设置为copper alloy ，其他材料均为structural steel ；5、划分网格：单击mesh ，在其下拉菜单中选择preview surface mesh ，产生如图2所示相对粗糙的四面体网格，展开明细栏中的statistics 项目，检查模型节点输与单元数；图2 划分网格（粗糙）图3 statistics 项目6、网格细分：选择装配图中的接触面，如图4所示，点击鼠标右键选择insert >refinement ，点击preview surface mesh ，观察其网格变化，并检查模型节点输与单元数，如图5、6所示；---------------------------------------------------------------------------------此为第一种方法点击鼠标右键选择insert> contact sizing ，选择接触面和单元大小-------此为第二种方法图4 选择细化表面图5 网格细化图6 statistics 项目7、施加载荷：单击左侧的static structural，选择A表面，鼠标右键选择insert>force，力的大小设为100N，方向如图7所示；8、施加约束：选择B表面，鼠标右键选择insert>fixed support；9、加预紧力：选择如图所示D表面，鼠标右键选择insert>bolt pretension，设定力的大小为3000N；图7 施加约束与载荷10、添加摩擦系数：选择connections，在明细栏中将type改为frictional，管状工件与夹具之间的摩擦系数设为0.4，其余接触面的摩擦系数均为0.1；图8 设置摩擦面系数11、求解：单击solution，在弹出的工具条中，deformation下选择total查看装配图总变形；stress下选择equivalent stress查看装配图V on Mises等效应力；deformation下选择total查看螺栓总变形；stress下选择equivalent stress查看螺栓V on Mises等效应力；选择body，点击管状工件，鼠标右键选择insert>deformation>directional，查看管状工件X方向上的位移；右键单击solution选择insert，添加contact tool，查看螺栓与夹具在接触面处的frictional stress和pressure.12、查看结果：单击solve进行求解（图解）；图9 装配图在X方向上的总位移图10 装配图Von Mises等效应力图11 螺栓在X方向上位移图12 螺栓Von Mises等效应力图13 螺栓与夹具接触面的frictional stress（摩擦应力）图14 螺栓与夹具接触面的pressure（压力）图15 管状工件在X方向上的位移13、查看报告：单击report preview，查看报告：表1：装配图、螺栓的位移和应力（如图9、10、11、12、15所示）表2：螺栓与夹具之间的受力分析（如图13、14所示）14、分析与结论：两种不同的细化网格对应力的结果产生很大影响（步骤6），但位移基本相同。

ANSYS workbench 多体动力学分析功能说明

ANSYS Workbench 刚柔混合－－多体刚柔混合－－－－多体动力学分析
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

ANSYSWORKBENCH静力结构分析

ANSYSWORKBENCH静力结构分析ANSYS WORKBENCH 11.0培训教程（DS）第四章静力结构分析序言在DS中关于线性静力结构分析的内容包括以下几个方面:–几何模型和单元–接触以及装配类型–环境（包括载荷及其支撑）–求解类型–结果和后处理本章当中所讲到的功能同样适用与ANSYS DesignSpace Entra及其以上版本.–本章当中的一些选项可能需要高级的licenses，但是这些都没有提到。

–模态，瞬态和非线性静力结构分析在这里没有讨论，但是在相关的章节当中将会有所阐述。

线性静力分析基础在线性静力结构分析当中，位移矢量{x} 通过下面的矩阵方程得到: 在分析当中涉及到以下假设条件:–[K] 必须是连续的假设为线弹性材料?小变形理论可以包括部分非线性边界条件–{F} 为静力载荷不考虑随时间变化的载荷不考虑惯性（如质量，阻尼等等）影响在线性静力分析中，记住这些假设是很重要的。

非线性分析和动力学分析将在随后的章节中给予讨论。

[]{}{}F x K =A. 几何结构在结构分析当中，可以使用所有DS 支持的几何结构类型.对于壳体，在几何菜单下厚度选项是必须要指定的。

梁的截面形状和方向在DM已经指定并且可以自动的传到DS模型当中。

–对于线性体，仅仅可以得到位移结果.ANSYS License AvailabilityDesignSpace Entra xDesignSpace xProfessional xStructural xMechanical/Multiphysics x…Point MassPoint Mass 在“Geometry”分支在模拟没有明确建模的重量–只有面实体才能定义point mass–可以用以下方式定义point mass位置:在任意用户定义坐标系中(x, y, z)坐标选择点/边/面来定义位置–重量/质量大小在“Magnitude”中输入–在结构静力分析中,point mass只受“加速度”，“标准重力加速度,”和“旋转速度”的作用.–质量和所选面相连通时它们之间没有刚度. 这不是一个刚度区域假设而是一个类似与分布质量的假设–没有旋转惯性项出现.ANSYS License AvailabilityDesignSpace Entra xDesignSpace xProfessional x…Point Masspoint mass 将会以灰色圆球出现–前面提到，只有惯性力才会对point mass 起作用。

基于ANSYS Workbench的盘式制动器主要零件静力分析

基于ANSYS Workbench的盘式制动器主要零件静力分析盘式制动器的主要零件的强度和刚度直接决定了制动系统是否有足够的可靠性，是满足汽车安全的最重要指标。

本文利用ANSYS Workbench，对盘式制动器主要零件进行结构静力学分析，对强度和刚度进行验证。

标签：有限元；静力分析；刚度；强度1.静力学方程结构静力学分析通常用来分析在给定静力载荷作用下的响应。

通常情况下，一般研究的是结构的位移、约束反力、应力以及应变等参数。

忽略阻尼和惯性对系统的影响，假设结构的加载和响应随时间变化不大，利用ANSYS Workbench中自带的Mechanical模块设置结构静力分析选项，然后运用ANSYS求解器进行求解计算。

一般的，静力学分析方程为：[K]{u}={F}其中，[K]是刚度矩阵，{u}是位移矢量，{F}是静载荷。

在分析中，不考虑动载荷对系统的影响，忽略阻尼和惯性。

假设材料为弹性材料，结构总体变形可忽略不计，那么[K]即为常量。

在对结构静力学进行分析时，通常采取的步骤为：建立分析系统、定义材料基本参数和属性、建立几何模型、明确连接关系、进行网格划分、施加载荷和约束、进行求解和后处理。

2.初始参数和有限元模型的建立在建立有限元模型之前，要先定义各部分之间的接触关系，这些关系包括：制动钳体与油缸、制动钳体与支架、油缸与摩擦片、制动卡钳与摩擦片、制动盘两侧与两个摩擦片。

经由计算可得，油缸底面的载荷为 1.7MPa，制动盘体表面施加压力为25MPa。

给制动器端面和中心孔施加全约束。

盘式制动器主要零件参数见上表。

利用Pro/E软件进行建模，再导入ANSYS Workbench中。

3.主要零件静力学分析结果（1）油缸。

在ANSYS Workbench平台建立静力学分析模块，然后导入油虹的有限元静力学模型，并对其进行网格划分。

材料属性为结构钢，弹性模量为2. 1E11，泊松比为0.3，密度为7850kg/m3。