Workbench行星齿轮瞬态动力学分析
workbench瞬态动力分析
积分时间步长
• AUTOTS对于全瞬态分析缺省是打开的. 对于缩 减法和模态叠加法，是不可用的. • AUTOTS 会减小ITS (直到 Dtmin) 在下列情况:
– – – – – – 在响应频率处，小于20个点 求解发散 求解需要大量的平衡迭代（收敛很慢） 塑性应变在一个时间步内累积超过15% 蠕变率超过0.1 如果接触状态要发生变化 ( 决大多数接触单元可由 KEYOPT(7) 控制)
分析选项
• 求解器选择
– 缺省ANSYS选择稀疏求解器 – 对于大自由度问题 (>100000 dofs) 使用PCG法
初始条件
• 初始条件
– 时间t = 0时的条件：u0 ，v0，a0 – 它们的缺省值为， u0 = v0 = a0 = 0 – 可能要求非零初始条件的实例：
• 飞机着陆 (v00) • 高尔夫球棒击球 (v00) • 物体跌落试验 (a00)
分析选项
• 输出控制
–用来控制写到结果文件的内容. –使用命令 OUTRES 或选择 Solution > Sol’n Control.. > Basic –通常的选项用来将每个子步的结果写到结果文件中去.
• 可光滑绘制结果与时间的关系曲线. • 可能造成结果文件庞大.
分析选项
• 瞬态效应 on/off
分析过程
• 讨论完全法瞬态分析过程. • 五个主要步骤:
– – – – – 建立模型 选择分析类型和选项 指定边界条件和初始条件 施加载荷历程并求解 查看结果
模型： 所有的非线性因素可允许注意要求密度！
分析选项
– – – – 进入求解阶段，并选择瞬态分析. 选择完全法 求解选项 阻尼
• 求解方法
– 完整矩阵方法为缺省方法。允许下列非 线性选项：
WORKBENCH中的动力学分析简介PPT课件
WORKBENCH中的 动力学分析简介
第九章
WORKBENCH中的动力学分析简介
第一节 ANSYS WorkBench概述 第二节 WorkBench中的模态分行 第三节 WorkBench中的谐响应分析
WORKBENCH中的动力学分析
第一节 ANSYS WORKBENCH概述
• 什么是 ANSYS Workbench?
Availability
x x x x
… 接触域
• 对于 ANSYS 专业licenses 和更高的licenses, 在模态分析中，存在更多 的接触选项:
• 对于粗糙和无摩擦的接触 , “Inter fac e Treatment ” 能被转变为 “Adjusted to Touch,” 这种方式将使接触面分别按照绑定和不分离 接触来进行处理. (假如这个选项被设置了，那么即使有间隙存在, 这 些部分也按照最初就已经接触上的情况来进行计算.)
• 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. • 边界条件对于模态分析来说，是很重要的。因为他们能影响部件的振型和固有频率. 因此需要仔细考 虑模型是如何被约束的.
… 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.
ansys_workbench瞬态动力分析(4)分析
积分时间步长
Training Manual
• AUTOTS对于全瞬态分析缺省是打开的. 对于缩 减法和模态叠加法，是不可用的. • AUTOTS 会减小ITS (直到 Dtmin) 在下列情况:
– – – – – – 在响应频率处，小于20个点 求解发散 求解需要大量的平衡迭代（收敛很慢） 塑性应变在一个时间步内累积超过15% 蠕变率超过0.1 如果接触状态要发生变化 ( 决大多数接触单元可由 KEYOPT(7) 控制)
缩减/完整结构矩阵
Training Manual
• 求解时既可用缩减结构矩阵，也可用完整结构矩阵； • 缩减矩阵：
– 用于快速求解； – 不允许非线性因素存在 – 根据主自由度写出[K]、[C]和[M]等矩阵，主自由度是完全自由度 的子集； – 缩减的 [K] 是精确的，但缩减的 [C] 和 [M] 是近似的。
Training Manual
DYNAMICS 11.0
• 求解方法
– 完整矩阵方法为缺省方法。允许下列非 线性选项：
• 大变形 • 应力硬化 • Newton-Raphson 解法
• 集中质量矩阵
– 主要用于细长梁和薄壁壳或波的传播
• 方程求解器
– 由程序自行选择
分析选项
• 求解选项 • 选择大位移瞬态分析 或小变形瞬态分析 .
DYNAMICS 11.0
• 完整矩阵：
– 不进行自由度缩减，采用完整的[K]、[C]和[M]矩阵； – 下面的讨论都是基于此种方法。
积分时间步长
Training Manual
• 积分时间步长（亦称为ITS 或 Dt ）是时间积 分法中的一个重要概念
– ITS = 两个时刻点间的时间增量 Dt ； – 积分时间步长决定求解的精确度，因而其数值应仔 细选取。 – 对于缩减矩阵法与模态叠加法瞬态分析ANSYS 只 允许ITS常值. – 完全法瞬态分析， ANSYS 可以自动调整时间步大 小在用户指定的范围内
基于ANSYS Workbench的汽车主轴瞬态动力学分析
基于ANSYS Workbench的汽车主轴瞬态动力学分析
起雪梅;张敬东
【期刊名称】《机械》
【年(卷),期】2014(041)011
【摘要】主轴是汽车的重要零件之一.以汽车主轴为研究对象,在UG中建立汽车主轴的实体模型并导入到ANSYS Workbench中,运用ANSYS Workbench对汽车主轴进行材料属性定义、网格划分以及确定边界载荷条件等完成汽车主轴的有限元模型,然后采用瞬态动力学分析方法对汽车主轴的工作过程进行模拟仿真,获得了汽车主轴在变载荷下的位移云图、应力云图和速度变化图.由仿真结果可以看出汽车主轴在变载荷下的位移和应力变化也很大,为汽车主轴的设计和进一步的改进提供了理论依据.
【总页数】3页(P41-43)
【作者】起雪梅;张敬东
【作者单位】攀枝花学院交通与汽车工程学院,四川攀枝花617000;攀枝花学院交通与汽车工程学院,四川攀枝花617000
【正文语种】中文
【中图分类】U270.1+1;TP391.77
【相关文献】
1.基于ANSYS Workbench的高速轴瞬态动力学分析 [J], 王鹏;张柱银;夏建生;许宁
2.基于ANSYS Workbench的ZC1型蜗杆副瞬态动力学分析 [J], 马玉娟;吉卫喜;宋丽娟;靳小马
3.基于ANSYS Workbench的汽车内护板钻孔机床的主轴设计 [J], 杨春梅;李静;马岩
4.基于ANSYS Workbench对行星齿轮的静力学和瞬态动力学分析 [J], 张进宝;张日;曹浩
5.基于ANSYS Workbench自动换料车床电主轴多目标优化设计 [J], 张运真;徐康;赵亚东;梁兴
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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。
基于Workbench_的齿轮齿廓修形研究
图1 齿轮副仿真模型图2 齿廓修形参数示意图验公式及有限元法，都可以确定轮齿的最大修形量。
有限元技术建立在弹性力学理论基础上，对具体的工况进行了分析，所得的结果是轮齿接触弯曲、剪切等各种变形的组合，能够准确反映齿轮的应力和变形状态。
本文对大小齿轮的齿顶分别修形，通过有限元提取啮入点和啮出点的变形量，与某一最大修形量经验公式进行对比，分析及过程如下。
图3a是齿轮刚啮入状态，小齿轮是主动轮，带动大齿轮运转。
“1”处为小齿轮某齿刚刚进入啮合时的状态，理想情况下是不存在变形的。
但实际啮合中，由于“2”和“3”处齿面接触弹性变形的影响，小齿轮在啮入的瞬间，大齿轮的齿顶与小齿轮的齿根位置发生少量干涉“Δ”，形成啮入时的冲击。
这个干涉量相当于大齿轮齿顶的修形量。
同理，如图3b所示，“4”处为小齿轮某齿退出啮合的瞬间，受到“1”、“2”和“3”处齿面接触弹性变形的影响。
小齿轮在2.2 齿廓修形曲线与修形长度本文选取walker修形曲线进行修形，修形曲线的方程如下。
式中 L——单双齿啮合区分界点到啮入点（或啮出点）的距离， 即为修形的长度X——啮合点的相对坐标，沿啮合线，原点在单双齿交替 点处Δ——距离为X时的修形量，Δmax为最大修形量建立修形齿轮渐开线模型（图5），用作图法求得齿轮的实际啮合线的长度B B=12.391，求得重合度ε=1.399，则修形长图3 齿轮啮合示意图图5 啮合点相对坐标计算示意图图4 变形量提取结果所以其中,αk为渐开线发生线与渐开线交点所对应的压力角。
图6 定义接触对图8 载荷设置图9 未修形的齿轮啮入、最大应力及啮出状态图10 修形后的齿轮啮入、最大应力及啮出状态图7 网格划分图11 修形前接触应力变化图图12 修形后接触应力变化图载荷和时间步的设置：在大小两个齿轮中心施加一个相对于地面的转动副，设置小齿轮为主动轮，在小齿轮上施加251.33 rad/s的转速，大齿轮上施加201.25 N•m的阻力矩（图8）。
workbench瞬态动力分析
Dx IT20 L 波长方向的长度 c 弹性波速 E 杨氏模量 E
质量密度
非线性响应
• 非线性响应
–全瞬态分析可包括任何非线性类型. – 更小的 ITS 通常有助于平衡迭代收敛. – 塑性、蠕变及摩擦等非线性本质上是非保守的，需 要精确地遵循载荷加载历程.小的 ITS 通常有助于精 确跟踪载荷历程. – 小的ITS可跟踪接触状态的变化.
– 模态叠加法 – 直接积分法
• 运动方程可以直接对时间按步积分。在每个时间点（time = 0, Dt , 2Dt, 3Dt,….) ，需求解一组联立的静态平衡方程 （F=ma）；
– 需假定位移、速度和加速度是如何随时间而变化的， (积分方案选择) – 有多种不同的积分方案，如中心差分法，平均加速度 法, Houbolt, WilsonQ, Newmark 等.
积分时间步长
• 如何选择 ITS? • 推荐打开自动时间步长选项 (AUTOTS), 并设置 初始时间步长Dtinitial和最小时间步长Dtmin 、最 大时间步长Dtmax. ANSYS 会利用自动时间步长 功能来自动决定最佳时间步长Dt. • 例如: 如果AUTOTS 是打开的， 并且Dtinitial= 1 sec, Dtmin= 0.01 sec, and Dtmax= 10 sec; 那 ANSYS 起始采用 ITS= 1 sec ，并依据结构的响 应允许其在0.01 和 10 之间变动.
缩减/完整结构矩阵
• 求解时既可用缩减结构矩阵，也可用完整结构矩阵； • 缩减矩阵：
– 用于快速求解； – 不允许非线性因素存在 – 根据主自由度写出[K]、[C]和[M]等矩阵，主自由度是完全自由度 的子集； – 缩减的 [K] 是精确的，但缩减的 [C] 和 [M] 是近似的。
Ansys_Workbench动力学分析
单自由度线性系统在谐波激励下的响应仍然是谐波。
响应频率等于激励频率。
振幅X与激励的幅值A成比例。 相位差 表示响应滞后于激励的相位角。
系统的全解为：
x(t) Cent cos(dt ) A H() cos(t )
有阻尼自由振动的解 瞬态解
瞬态响应 逐渐衰减
稳态振动的解 稳态解 稳态响应
结构体系
输入
input
质量、刚度 阻尼、约束 频率、振型
动力响应
输出 Output
位移 内力 数值
应力
动位移 加速度 速度 动应力 动力系数
时间函数
第二节 结构动力学研究的内容
第一类问题：反应分析（结构动力计算）
输入 （动力荷载）
结构 （系统）
输出 （动力反应）
第二类问题：参数（或称系统）识别
输入 （动力荷载）
结构 （系统）
输出 （动力反应）
第三类问题：荷载识别
输入 （动力荷载）
结构 （系统）
第四类问题：控制问题
输入 （动力荷载）
结构 （系统）
控制系统 （装置、能量）
输出 （动力反应）
输出 （动力反应）
第三节 动力学分析类型
1.动荷载 静荷载：
大小、方向和作用点不随时间变化或变化很 缓慢的荷载。如：结构的自重、雪荷载等。
m
m
m
令：
A F k
c m
2n
k m
n2
得：
&x&(t) 2n x&(t) n2x(t) n2 Acost
式中： 为阻尼比
设其解为：
x(t) X cos(t )
代入原方程，可得： X
A
基于ansys workbench的电机行星齿轮结构设计研究与分析
表1电机参数
参数
项目
100 3000 320 380
峰值功率,kW 峰值转速,r/min 峰值扭矩,Nm 额定电流,Arms
参数
150 7800 800 150
表2行星齿轮参数
项目
参数
项目
输入峰值功率,kW 输入极限转速,r/min
150 7800
输出峰值扭矩,Nm
传动效率,（％）
参数 2400
>98
新能源汽车驱动电机技术对衡量电驱动汽车产 品可靠性起着决定性作用，目前市场中常用的驱动电 机有三项异步电机和永磁同步电机，因永磁同步电机 具有效率高、功率因素高、体积小、温升低等明显优 势，所以被广泛地应用于汽车上。基于以上因素，本团 队设计研发一款可稳定持续输出大扭矩、结构紧凑、 可靠性高、维护保养成本低的行星排驱动电机，并借 助ANSYS Workbench平台对其核心零部件结构强度
A ： Static Structural Equivalent Stress
dEpuivalentC von-Misea )StresB
册錨3星期三上午10：37
23.467Max 20.86 18.253 15.646 13.039 10.432 7.8256 5.2188 2.612 0.0051185 Min
进行了仿真计算，在大量参考国内外文献的同时结合 行业经验对行星排结构进行了强度校核，进一步保证 研发设计的可行性。
1电机模型及结构参数
1.1电机模型及方案 设计之初本团队结合永磁同步电机参数及行星
排电机总成输出参数，确定行星排的传动比为3,将 电机轴作为行星排的太阳轮输入，齿圈制动，框架输
出。通过行星排实现
减速增扭，更好地匹
基于ANSYS Workbench的风电行星齿轮特性分析
李红 丽 － ． ， 徐 刚 １ ， ２ ， 梅华平 ， 刘 丽华 ， 肖淑 芬 ， 李 涛 。
（ １ ． 湖北工程学院机械工程学院 ， 湖北孝感 摘 ４ ３ ２ ０ ０ ０ ； ２ ． 武汉理工大学信 息工程 学院， 湖北武汉 ４ ３ ０ ０ ７ ０ ）
分 析 研 究静 态受 力 下 的 接 触 应 力和 变形 。 分 析 结 果 对 齿轮 齿根 应 力监 测 有 良好 的 指 导 意 义 关键 词 ： 行星齿轮 ； 静／ ， Ｊ 学； 齿根 应 ； 有 限 兀 分析 中 图分 类 号 ： Ｈ１ ３ ２ ． ４ ２ ５ 文献标识码 ： Ｂ
ｉ ｎ ｎ ｌ 。 所 建 模 如 图 １
所示 ， 街罔 固定 ， 人 轮 为主动 轮 ， 行 星 轮 数
皱 ３个
图 １ 行 星 齿 轮 结构
２ 行 星 齿 轮 静 力学 分 析
２ ． １ 理 论 分 析
行譬 齿轮机构一般采用直齿 圆柱齿轮 ， 对于直齿轮 而 ＾ ‘ ， 主动 轮所传递 的扭矩 没为 Ｔ ，则 ’ ｊ 之棚啮合 的轮 齿将受 到沿 着啮合
必要对行星轮系进行传动特件分析 。 。 埘行星直 齿轮系啮合进行受力分析并计算齿根应力。以某
型 号风 电 齿 轮 箱 行 星 齿 轮 机 构 为 例 ， 建 市行 星齿 轮 模 型 ， 利用 有 限 元 分 析 研 究 其 静 态 受 力 下 的 接 触 力和 变 形 。 １ 行 星 齿 轮 几 何 模 型 建 立 行星齿轮其实就是多个齿轮组成的齿轮系 ， 包 括 有 人 阳轮 、
要： 以行 星齿轮 齿根 应力监 测为需求背景， 根 据力学理论 分析齿轮啮合过程 中的受力情况， 计算齿根 处的弯曲应 力； 利用有限元
行星轮减速器瞬态动力学分析与故障诊断
188研究与探索Research and Exploration ·智能检测与诊断中国设备工程 2023.12（下）1 前言随着我国制造业的不断发展，越来越多的大型、重型、智能型设备被运用于各个行业，设备越大，其越需要大扭矩进行驱动，行星齿轮以其较小的体积、超高的传动比以及防止回转性等优点，被运用于采煤机、水力发电机、舰船、坦克等民用和军用装备中。
无论是煤矿开采过程中重型设备的搬运，还是矿产资源的远距离运输都会遇到各种复杂的路况，均会导致变速装置中的斜齿行星轮啮合轮齿受到严重的冲击，降低行星轮变速器的使用寿命。
齿轮在使用过程中受到冲击不仅会影响行星齿轮机构的动态性能，还会引起行星齿轮系统的振动导致其产生噪声加快系统的损坏，因此，分析齿轮传动过程中的力学性能，对行星齿轮系统进行优化设计、强度校核、噪声控制以及故障诊断均具有重大工程意义。
长时间处于高速、重载的工况条件下运行的行星轮减速器经常会出现齿面点蚀、磨损、胶合和剥落等故障。
随着人们对深度学习理论研究的不断成熟，促使故障诊基金项目：河北省重大科技成果转化专项（22293601Z）。
行星轮减速器瞬态动力学分析与故障诊断王伟，池耀磊，魏培雨，受中秋（河北金融学院，河北 保定 071051）摘要：基于斜齿轮的渐开线方程利用Solidworks 构建斜齿行星轮减速器的立体模型图，并引入ANSYS Workbench 软件中，根据斜齿行星轮系的载荷特点，利用Trancient Structura 瞬态接触分析模块，完成动态特性的仿真研究，获得斜齿行星轮系动态接触区域的应力集中点。
由于啮合传动造成应力集中点不同程度的破坏，模拟出不同的故障损伤情况，并利用卷积神经网络对不同损伤情况做出故障诊断。
本研究对保持斜行星齿轮系的平稳运行具有重大的安全意义。
关键词：行星轮；仿真；故障诊断；神经网络；Ansys中图分类号：TH132.46 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2023）12（下）-0188-03断的方法普遍用于机械、建筑、医疗、采矿等各个行业中。
Workbench行星齿轮瞬态动力学分析
首先拿到模型可以看出这里是个行星轮结构。
在这里首先将三角形的齿轮架给刚化，因为整个分析中不考虑它的影响，主要考虑齿轮之间的作用。
然后我们就需要对模型添加约束和连接，主要包括有joints和frictionless contacts，添加完的效果如图。
添加过程请看下面详述。
首先添加三个类似的运动副，都是需要Body-Ground形式。
第一个添加太阳轮的旋转副。
revolute joint。
Body-ground。
再添加三角架的旋转副。
revolute joint。
Body-ground。
再添加内齿圈的固定副。
fixed joint。
Body-ground。
接着添加一个Body-Body的旋转副，也就是三角板与行星轮之间的旋转连接。
revolute。
Body-Boby。
,.。
基于Workbench的行星齿轮组热-结构耦合分析
基于Workbench的行星齿轮组热-结构耦合分析杨淑贞;董彬【摘要】基于有限元分析、齿轮啮合、摩擦生热等理论，建立了行星齿轮组有限元模型，计算了某汽车齿轮减速箱齿轮热稳态分析的边界条件。
利用ANSYS Workbench软件对齿轮组进行整体热-结构耦合分析和单独结构分析，将得到的数据进行分析对比，得到啮合轮齿处应力和位移的变化，分析了温度场对相关变化的影响，为研究某汽车行星齿轮组的结构优化提供了更加准确的依据，对同类型零部件的热-结构耦合分析具有一定的指导意义。
【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】3页(P75-76,96)【关键词】齿轮啮合;ANSYS Workbench;热-结构耦合【作者】杨淑贞;董彬【作者单位】黄河交通学院汽车工程学院，焦作 454950;黄河交通学院汽车工程学院，焦作 454950【正文语种】中文【中图分类】TH1220 引言行星齿轮组是汽车减速箱关键零部件之一，其传动性能直接影响着汽车减速箱的工作性能，由于汽车行驶过程中调速频繁，齿轮收到的扭矩强度大，因而行星齿轮组传动故障也是汽车多发故障之一。
现有研究多集中在对重载齿轮应力及位移的分析及验证结构的合理性，并未考虑到齿轮啮合摩擦过程中热因素的影响[1～3]。
在实际工况中齿轮啮合摩擦会产生大量的热，热变形和热应力会主导齿轮应力分布情况，在温度和应力影响下会造成齿轮胶合或点蚀失效。
查阅当前文献发现国内外的学者对热分析方法、温度场在啮合齿轮内部的分布以及对流换热、热传导等热边界条件的确定都进行了研究[4～6]。
热对齿轮传动过程中的应力有很大影响，但现有研究大多将应力和温度单独进行研究，研究结果实际并不能很好地模拟实际传动过程中应力变化以及确定最大应力位置。
在此基础上国内有部分学者进行了探索：梅益等人对重载减速箱进行了热-结构耦合的研究[7]，赵丽娟等人进行了采煤机截割部摇臂整体虚拟样机的温度结构耦合分析，为相应零件的结构设计和优化提供了更加准确的量化数据[8]。
ANSYSWorkbench在结构瞬态动力学分析中的应用_巨文涛
=
｛ un ｝
2
+
｛ un ｝
Δt （ 6）
其中： α 、δ 为 New mark 积分参数 在时刻控制方程 为了计算下一时刻的位移 u n + 1 ， （ 2． 4 ） 为 ［ M］ C］ K］ ｛ un + 1 ｝ + ［ ｛ un + 1 ｝ + ［ ｛ un + 1 ｝ = ｛ Fa ｝ （ 7） 由（ 5 ） 和（ 6 ） 得 ｛ u n + 1 ｝ = a0 （ ｛ u n + 1 ｝ － ｛ u n ｝ ） － a2 ｛ u n ｝ － a3 ｛ u n ｝ （ 8） ｛ u n + 1 ｝ ｛ u n ｝ + a6 ｛ u n ｝ + a7 ｛ u n + 1 ｝ （ 9） 1 1 1 δ ， a = ， a = －1 ， a4 a1 = 其中 a0 = 2， αΔt 2 αΔt 3 2 α αΔt δ Δt δ a5 = （ － 2） ， = －1 ， a6 = Δt（ 1 － δ） ，a7 = Δtδ 2 α α （ 8 ） 和（ 9 ） 得 由（ 7 ） 、 M］+ a1［ C］ + ［ K］ M］a0 （ a0［ ） ｛ un + 1 ｝ = ｛ Fa ｝ + ［ ｛ u n ｝ + a2 ｛ u n ｝ + a3 ｛ u n ｝ + ［ C］ （ a1 ｛ u n ｝ + a4 ｛ u n ｝ + a5 （ 10 ） ｛ un ｝ ） 根据以上各式， 速 可以得到 t n + 1 时刻的位移 u n + 1 、 度 u n + 1 和 u n + 1 加速度。 利用式（ 5 ） 和（ 6 ） 得到的 New mark 求解方法的无 条件稳定必须满足： 1 1 1 1 + δ） 2 ， （ 11 ） δ≥ ， + δ + α ＞ 0 α≥ （ 4 2 2 2 New mark 参数 1 1 2 （ 12 ） δ = +γ α = （ 1 + γ） ， 4 2 其中： γ 为振幅衰减因子 通过观察（ 11 ） 和（ 12 ） 可以发现无条件稳定也可以 1 1 2 α≥ （ 1 + γ） 且 γ≥0 。因此只要 γ 表述为 δ = + γ， 2 4 ≥0 ， 则求解就是稳定的。 2． 2 HHT 算法 HHT 时间积分法由下式给出 在完全瞬态分析中， ［ M］ ｛ u n + 1 － αm ｝ + ［ ｛ u n + 1 － αf ｝ + ［ ｛ u n + 1 － αf ｝ = C］ K］ ｛ Fa n + 1 － αm ｝ 其中 ｛ u n + 1 － αm ｝ = （ 1 － α m ） ｛ u n + 1 ｝ + α m ｛ u n ｝ ｛ u n + 1 － αf ｝ = （ 1 － α f ） ｛ u n + 1 ｝ + α f ｛ u n ｝ ｛ u n + 1 － αf ｝ = （ 1 － α f ） ｛ u n + 1 ｝ + α f ｛ u n ｝ （ 13 ）
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。
ansys workbench 瞬态动力学 模态叠加法
ansys workbench 瞬态动力学模态叠
加法
模态叠加法是通过对模态分析得到的振型乘上因子并求和来计算结构的响应，是ANSYS/Professional程序中唯一可用的瞬态动力学分析法。
其优点为：对于许多问题，它比缩减法或完全法更快、开销更小；只要模态分析不采用PowerDynamics方法，通过LVSCALE 命令将模态分析中施加的单元载荷引入到瞬态分析中；允许考虑模态阻尼（阻尼比作为振型号的函数）。
模态叠加法的缺点为：整个瞬态分析过程中时间步长必须保持恒定，不允许采用自动时间步长；唯一允许的非线性是简单的点点接触（间隙条件）；不能施加强制位移（非零）位移。
在进行瞬态动力学分析时，需要根据具体问题选择合适的方法。
如果有需要，可以咨询专业的工程师或查阅相关文献资料来获取更详细的信息。
Workbench行星齿轮瞬态动力学分析(甲类精制)
然后我们就需要对模型添加约束和连接，主要包括有joints和frictionless contacts，添加完的效果如图。添加过程请看下面详述。
首先添加三个类似的运动副，都是需要Body-Ground形式。
第一个添加太阳轮的旋转副。revolute joint。Body-ground。
再添加三角架的旋转副。revolute joint。Body-ground。
再添加内齿圈的固定副。fixed joint。Body-ground。
接着添加一个Body-Body的旋转副，也就是三角板与行星轮之间的旋转连接。revolute。Body-Boby。
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首先拿到模型可以看出这里是个行星轮结构。
在这里首先将三角形的齿轮架给刚化，因为整个分析中不考虑它的影响，主要考虑齿轮之间的作用。
然后我们就需要对模型添加约束和连接，主要包括有joints和frictionless contacts，添加完的效果如图。
添加过程请看下面详述。
首先添加三个类似的运动副，都是需要Body-Ground形式。
第一个添加太阳轮的旋转副。
revolute joint。
Body-ground。
再添加三角架的旋转副。
revolute joint。
Body-ground。
再添加内齿圈的固定副。
fixed joint。
Body-ground。
接着添加一个Body-Body的旋转副，也就是三角板与行星轮之间的旋转连接。
revolute。
Body-Boby。