ANSYS应力分析讲义-62页
ANSYS平面应力分析例子
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ANSYS基础教程——应力分析报告
·输入IGES 文件到ANSYS中:
– Utility Menu > File > Import > IGES...
◆在弹出的对话框中，选择No defeaturing *(缺省值) ，按下OK (默认其他选项)。
◆在第二个对话框中选择想要的文件并点击OK.
ANSYS基础教程——应力分析
关键字：ANSYS应力分析ANSYS教程
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应力分析是用来描述包括应力和应变在的结果量分析的通用术语，也就是结构分析，应力分析包括如下几个类型:静态分析瞬态动力分析、模态分析谱分析、谐响应分析显示动力学，本文主要是以线性静态分析为例来描述分析，主要容有： 分析步骤、几何建模、 网格划分。
·前处理
–创建或输入几何模型
–对几何模型划分网格
·求解
–施加载荷
–求解
·后处理
–结果评价
–检查结果的正确性
·注意！ANSYS 的主菜单也是按照前处理、求解、后处理来组织的；
·前处理器(在ANSYS中称为PREP7)提供了对程序的主要输入；
·前处理的主要功能是生成有限元模型，主要包括节点、单元和材料属性等的定义。也可以使用前处理器PREP7 施加载荷。
实常数
·实常数用于描述那些由单元几何模型不能完全确定的几何形状。例如:
–梁单元是由连接两个节点的线来定义的，这只定义了梁的长度。要指明梁的横截面属性，如面积和惯性矩，就要用到实常数。
–壳单元是由四面体或四边形来定义的，这只定义了壳的表面积，要指明壳的厚度，必须用实常数。
应力分析概述
·应力分析是用来描述包括应力和应变在的结果量分析的通用术语，也就是结构分析。
基于ansys的机械臂刚度和应力分析
中国科学技术大学有限元分析课程大作业基于ansys的机械臂刚度和应力分析——材料及结构对机械臂的刚度影响张海滨SA11009045钱文欢SA11009906熊星SA11009034一、研究背景机械臂是面向工业领域的多关节机械手，是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。
它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的机械臂还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。
机械臂由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。
主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部。
大多数机械臂有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。
图1 六自由度机械臂如图1所示为六自由度机械臂。
而机械臂在工作中需要承受一定的载荷，这会引起杆件的弹性变形，从而导致机械臂工作时产生一定的误差。
为了保证机械臂在运动中的定位误差，机械臂杆件结构需要有较高的刚性。
下面就机械臂杆件刚性的提高，从材料的选择、结构设计等方面进行有限元分析。
二、模型建立并导入到ansys使用solidworks进行机械臂三维模型的建立。
根据实验室相关尺寸建立模型如下图2、3。
其中图2形象的展现了其三维外观，而图3的前视图方便说明起尺寸大小。
图2 机械臂的三维模型图图3 机械臂的三维模型前视图由于是为了研究机械臂末端的应力、应变，所以为了在ansys 中分析方便，在保留主体结构设计的前提下，可将该机械臂结构进行简化，得到如图4的第一种结构模型图。
且图4中为简化后结构的主体，其后在对不同结构设计的讨论中，需对该模型进行修改。
其中模型的体积为V A=18528979.98mm3=0.01853m3。
图4 简化后的结构模型1的三维图和基本尺寸将图4所示的模型导入到ansys中：(1)先在solidworks中把模型另存为Parasolid(*.x_t)格式（注意模型名字必须是英文，Ansys不接受中外，可保存为jxb.x_t）；(2)然后打开Ansys，在File下选择import-PARA，找到之前保存的Parasolid(*.x_t)格式的模型，将其导入；(3)在顶上菜单栏对话框中选择PoltCtrls—Style—Solid Model Facets，如图6所示。
ansys各应力-推荐下载
SX:X-Component ofstress;SY:Y-Component of stress;SZ:Z-Component ofstress--X,Y,Z轴方向应力。
SXY:XY Shear stress;SYZ:YZ Shearstress;SXZ:XZ Shear stress--X,Y,Z三个方向的剪应力。
S1:1stPrincipal stress;S2:2st Principal stress;,S3:3st Principalstress--第一、二、三主应力。
区分:首先把一个微元看成是一个正方体,那么假设三个主应力分别是F1F2F3,那么如果三个力中哪个力最大,就是F1,也是最大主应力,也叫第一主应力,第二大的叫第二主应力,最小的叫第三主应力,因此,是根据大小来定的。
SINT:stress intensity--应力强度,是由第三强度理论得到的当量应力,其值为第一主应力减去第三主应力。
SEVQ:Von Mises是一种屈服准则,屈服准则的值我们通常叫等效应力。
Ansys后处理中'VonMises Stress'我们习惯称Mises等效应力,它遵循材料力学第四强度理论(形状改变比能理论)。
我们分析后查看应力,目的就是在于确定该结构的承载能力是否足够。
那么承载能力是如何定义的呢?比如混凝土、钢材,应该就是用万能压力机进行的单轴破坏试验吧。
也就是说,我们在ANSYS计算中得到的应力,总是要和单轴破坏试验得到的结果进行比对的。
所以,当有限元模型本身是一维或二维结构时,通过查看某一个方向,如plnsol,s,x等,是有意义的。
但三维实体结构中,应力分布要复杂得多,不能仅用单一方向上的应力来代表结构此处的确切应力值——于是就出现了强度理论学说。
材料力学中的四种强度理论1.第一强度理论:最大拉应力强度理论该理论认为,材料破坏的主要因素是最大拉应力,无论何种状态,只要最大拉应力达到材料的单向拉伸断裂时的最大拉应力,则材料断裂。
ansys后处理各种应力解释
ANSYS后处理中应力查看总结-------------------------------------------------------------------------------------------------------SX：X-Component of stress;SY：Y-Component of stress;SZ：Z-Component of stress，X,Y,Z轴方向应力SXY：XY Shear stress;SYZ：YZ Shear stress;，SXZ：XZ Shear stress，X，Y,Z三个方向的剪应力。
S1：1st Principal stress;S2：2st Principal stress;，S3：3st Principal stress 第一、二、三主应力。
区分：首先把一个微元看成是一个正方体，那么假设三个主应力分别是F1F2F3，那么如果三个力中哪个力最大，就是F1,也是最大主应力，也叫第一主应力，第二大的叫第二主应力，最小的叫第三主应力，因此，是根据大小来定的。
SINT：stress intensity（应力强度），是由第三强度理论得到的当量应力，其值为第一主应力减去第三主应力。
SEVQ:Von Mises是一种屈服准则,屈服准则的值我们通常叫等效应力。
Ansys后处理中'Von Mises Stress'我们习惯称Mises等效应力，它遵循材料力学第四强度理论(形状改变比能理论)。
我们分析后查看应力，目的就是在于确定该结构的承载能力是否足够。
那么承载能力是如何定义的呢？比如混凝土、钢材，应该就是用万能压力机进行的单轴破坏试验吧。
也就是说，我们在ANSYS计算中得到的应力，总是要和单轴破坏试验得到的结果进行比对的。
所以，当有限元模型本身是一维或二维结构时，通过查看某一个方向，如plnsol,s,x等，是有意义的。
但三维实体结构中，应力分布要复杂得多，不能仅用单一方向上的应力来代表结构此处的确切应力值——于是就出现了强度理论学说。
ANSYS中初应力场的获得和施加演示文稿
MAT
材料类型. Val2 是材料编号. 用Val2 = -1 使基于材料的初始 应力状态无效并使 基于积分点的初始应力状态数据有效。
INISTATE, DEFINE, ELID, Eint, Klayer, Parmint, Cxx, Cyy, Czz, Cxy, Cyz, Cxz
初应力载荷可以是初应力，初应变或者初塑性应变。
ANSYS11.0版本以前施加初始应力的命令 （ISTRESS,ISWRITE,ISFILE），被现在的INSTATE 命令所取代。
INISTATE命令只能对新-技术单元施加初始应力。 所以在使用的时候只能将初始应力施加在新-技术单元 上。在ANSYS帮助里已经查不到旧的施加初始应力的 命令。（但好像还能使用。）
ANSYS中初应力场的获得和施 加演示文稿
优选ANSYS中初应力场的获得 和施加
初应力载荷概述
在使用ANSYS进行结构分析时，可以把初始应力指定为一 项载荷，但只能在静态分析和瞬态分析中使用（分析可以 是线性,也可以是非线性），初始应力载荷只能施加在分 析的第一个载荷步中，执行初始应力命令一次以上将覆盖 先前的初始应力指定。
REINF264, REINF265
命令： INISTATE
INISTATE, Action, Val1, Val2, Val3, Val4, Val5, Val6, Val7, Val8, Val9
SET DEFINE WRITE
用Action = SET 定义初始应力状态坐标系，数据类型和材料类 型参数。
inistate,defi,1,,,,100 对梁单元1施加初始应力 SX=100 inistate,defi,2,3,,,33.3333 在2号单元的单元积分点3施加初始应力SX=33.333
ansys网格划分精度估算(65页,详细)
2
机翼沿着长度方向轮廓一致，且它的横截面由直线和样条曲线 定义。机翼的一端固定在机体上，另一端为悬空的自由端。 采样点:A(0,0,0) B(2,0,0) C(2.3,0.2,0) D(1.9,0.45,0) E(1,0.25,0)
有限元分析及应用讲义
延伸网格划分：作业
截面宽度：10mm 手柄长度： 20cm 导角半径： 1cm
无刚体转动、无裂缝等. • 确认位移和应力的分布与期望的相符，或者利用物
理学或数学可以解释.
3
有限元分析及应用讲义
4.反作用力或节点力
模型所有的反作用力应该与施加的点力、压力和惯性力 平衡.
在所有约束节点的竖 直方向的反作用力...
…必须与施加的竖直方 向的载荷平衡
在所有约束节点水平方向的反 作用力必须与水平方向的载荷 平衡.
(b)定义几何模型 应用实体建模
(c) 用P单元分网。 自适应网格对P方法是无效的
3.施加载荷、求解
应用实体模型加载，而不是有限元模型
求解：推荐采用条件共轭梯度法（PCG），但PCG对于壳体P单元无效
4.后处理 察看结果
有限元分析及应用讲义
举例： platep.dat
20 in
R=5 in
规定 0.1% 局部应力差，使用p方法计算的最
大X方向应力约为 34,700 psi (比普通h方法高出大约 5% )
15
有限元分析及应用讲义
P方法进行静力分析的步骤
1.选择P方法作业
GUI:Main Menu > Preference > P-Method
定义一个P单元，P方法被激活。
2.建模
8），达到收敛到设定的精度. 对这种方法的相信程度，与使用经验有关.
ANSYS静力学研究分析APDL建模实例-应力集中
ANSYS静力学分析APDL建模实例-应力集中————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：计算分析模型如图所示, 习题文件名: scf材料参数：E=205GPa, v = 0.3力载：4500N注意单位的一致性：使用N, mm, MPa单位制建模教程在ANSYS工作文件夹内新建“stress concentration factor”目录，以存放模型文件。
注意定期保存文件，注意不可误操作，一旦误操作，不可撤销。
1.1 进入ANSYS开始→程序→ANSYS 14.5→Mechanical APDL Product Launcher14.5→然后在弹出的启动界面输入相应的working directory及文件名scf如通过Mechanical APDL 14.5进入，则进入预设的working directoryworking directory必须设置在电脑最后一个分区（因为教学用电脑只有最后一个分区不受系统保护）至此ANSYS静力学分析模块启动，ANSYS在“stress concentration factor”目录下自动创建了.log、.err等必要的文件。
2.2设置计算类型ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural → OK2.3选择单元类型ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4 node 182 →OK (back to Element Types window)→ Options… →select K3: Plane Strs w/thk →OK→Close (the Element Type window)2.4定义实常数ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constants →Add/Edit/Delete →Add →OK →THK 1.2 →OK2.5定义材料参数ANSYS Main Menu: Prepr ocessor →Material Props →Material Models →Structural→Linear →Elastic→Isotropic→input EX:205e3, PRXY:0.3→ OK2.6生成几何模型✓生成特征点（8个）ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS→依次输入四个点的坐标：input:1(0,0,0) ,2(75,0,0) ,3(75,4.5,0) ,4(120,4.5,0) ,5(120,19.5,0),6(75, 19.5,0) ,7(75, 24,0) ,8(0, 24,0)→Apply/OK（开始点Apply，最后一个点OK）Tips：如何用ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →On Working Plane →又该如何操作才能生成同样的点？？✓直线（8条）ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Lines →Lines →Straight Lines→跳出对话框，用鼠标（左键）依次选择点1、2生成直线1，依次类推生成直线2-8。
Ansys-Workbench详解教程
编辑目标
用户可以对给定的目标进行复制、
粘贴、剪切等常规操作。使用Edit菜单
中的各项命令。
2021/12/31
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第19页，共71页。
视图显示
视图的显示主要在View菜单中进行控制。 1、图形窗口
Shade Exterior and Edges：轮廓线显示
Wireframe：线框显示
对弹性区域离散化
进行单元集成， 在节点上加外载荷力
将单元内任一节点 位移通过函数表达
（位移函数）
建立单元方程
引入位移边界条件 进行求解
求解得到节点位移
根据弹性力学公式得到单元应变、应力
第7页，共71页。
有限元法的基本步骤
1. 结构离散；
2. 单元分析
a. 建立位移函数
b. 建立单元刚度方程
c. 计算等效节点力
2021/12/31
34
第34页，共71页。
网格划分
三维实体的四面体（Tetrahedron）单元 划分
三维实体的六面体（Hexahedron）单元划
分
第35页，共71页。
4 选择分析类型
静力学分析(Static Analysis) ：
计算在固定不变的载荷作用下结构的响应，不考虑惯性和阻尼的影响，如 结构受随时间变化载荷的影响。
2021/12/31
2
第2页，共71页。
有限元基本概念
概念
把一个原来是连续的物体划分为有限个单元，这些单元通过有限个节点 相互连接，承受与实际载荷等效的节点载荷，并根据力的平衡条件进行分析， 然后根据变形协调条件把这些单元重新组合成能够进行综合求解的整体。
有限元法的基本思想—离散化。
ANSYS基础教程-应力分析
·网格划分的三个步骤: – 定义单元属性 – 指定网格控制 – 生成网格 ·单元属性是网格划分前必须建立的有限单元模型属性。它们包括: – 单元类型 – 实常数 – 材料性质
请浏览后下载，资料供参考，期待您的好评与关注！
单元类型 ·单元类型是一个重要的选项，该选项决定如下的单元特性: – 自由度(DOF)设置. 例如，一个热单元类型有一个自由度：TEMP，而一个结构单元 类型可能有 6 个自由度： UX, UY, UZ, ROTX, ROTY,ROTZ. – 单元形状-- 块,四面体, 四边形,三角形等 – 维数-- 2-D (仅有 X-Y 平面), or 3-D. – 假定的位移形函数-- 线性及二次 ·ANSYS 有超过 150 个的单元类型可供选择。对于如何选取单元类型稍后介绍，现在， 请看如何定义单元类型。 ·定义单元类型: –Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete ◆[Add]添加新单元类型 ◆选择想要的类型(如 SOLID92) 并按 OK 键 ◆[Options]指定附加的单元选项 –或使用 ET 命令: ◆et,1,solid92
·当你需要把几何模型的单位转换成另一套单位，比如说，从英寸到毫米，比例缩 放就显得十分必要。
·在 ANSYS 中缩放模型: –首先保存数据库--Toolbar > SAVE_DB 或使用 SAVE 命令。
请浏览后下载，资料供参考，期待您的好评与关注！
–接着 Main Menu > Preprocessor > Operate > Scale > Volumes (在模型上选择 相应的实体部分)
·既可以在 ANSYS 中创建实体模型，也可以从其他软件包中输入实体模型 ·两种方法的详细情况以后介绍，现在，我们简要地讨论如何输入一个 IGES 文件 和缩放所需的几何模型 ·IGES (Initial Graphics Exchange Specification) 是用来把实体几何模型从一 个软件包传递到另一个软件包的规范 –IGES 文件是 ASCII 码文件, 很容易在两个计算机系统间传递。 –许多软件包,包括 ANSYS 在内, 允许读写 IGES 文件。 ·输入 IGES 文件到 ANSYS 中: – Utility Menu > File > Import > IGES... ◆在弹出的对话框中，选择 No defeaturing *(缺省值) ，按下 OK (默认其他选项)。 ◆在第二个对话框中选择想要的文件并点击 OK.
ANSYS有限元分析-应力分析
2A. 应力分析
车床刀具
说明
施加不同的约束重新求解， 施加不同的约束重新求解，并与第一次 的结果进行比较。 的结果进行比较。
1) 2) 3) 4)
画位侈 列反力 画von Mises 应力 动态显示von Mises应力 动态显示 应力
January 20, 2001 Inventory #001442 W2-1
INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7
ansys各应力
SX:X-Component ofstress;SY:Y-Component of stress;SZ:Z-Component ofstress--X,Y,Z轴方向应力。
SXY:XY Shear stress;SYZ:YZ Shearstress;SXZ:XZ Shear stress--X,Y,Z三个方向的剪应力。
S1:1stPrincipal stress;S2:2st Principal stress;,S3:3st Principalstress--第一、二、三主应力。
区分:首先把一个微元看成是一个正方体,那么假设三个主应力分别是F1F2F3,那么如果三个力中哪个力最大,就是F1,也是最大主应力,也叫第一主应力,第二大的叫第二主应力,最小的叫第三主应力,因此,是根据大小来定的。
SINT:stress intensity--应力强度,是由第三强度理论得到的当量应力,其值为第一主应力减去第三主应力。
SEVQ:Von Mises是一种屈服准则,屈服准则的值我们通常叫等效应力。
Ansys后处理中'VonMises Stress'我们习惯称Mises等效应力,它遵循材料力学第四强度理论(形状改变比能理论)。
我们分析后查看应力,目的就是在于确定该结构的承载能力是否足够。
那么承载能力是如何定义的呢?比如混凝土、钢材,应该就是用万能压力机进行的单轴破坏试验吧。
也就是说,我们在ANSYS计算中得到的应力,总是要和单轴破坏试验得到的结果进行比对的。
所以,当有限元模型本身是一维或二维结构时,通过查看某一个方向,如plnsol,s,x等,是有意义的。
但三维实体结构中,应力分布要复杂得多,不能仅用单一方向上的应力来代表结构此处的确切应力值——于是就出现了强度理论学说。
材料力学中的四种强度理论1.第一强度理论:最大拉应力强度理论该理论认为,材料破坏的主要因素是最大拉应力,无论何种状态,只要最大拉应力达到材料的单向拉伸断裂时的最大拉应力,则材料断裂。
第20章热应力耦合分析ansys教程
间接方法
❖ 最适合于那种单向耦合的 情况,一种分析的结果能够 影响到另一种分析,反之不 能
❖ 独立进行两种分析,较灵活 ❖ 不能用于非线形 ❖ 非常好但耗费时间较长(全
自由度设置) ❖ 例子:结构特性随温度而变
的分析 ❖ 涡流的焦耳热
20.8 其它耦合场分析
定义耦合场分析：耦合场分析考虑了两个或多个工
6.定义结构的材料特性(EX等)，特别注意不要忘记 输入热膨胀系数(ALPX)和其它建模细节
Main Menu: Preprocessor > Materail Props > Constant- Isotropic
a.单击OK b.输入结构的材料特性值，包括热膨胀系数ALPX，
然后单击OK
注意：如果没有 定 义 ALPX 或 将 该项设置为0，则 不能计算热应变。 用户可以使用该 项技巧 “关闭” 温度的影响!
20.1 热应力的产生
❖ 当一个结构被加热或冷却时，如果满足下列条件， 则在结构中只会发生自由热膨胀，不会有应力出现： 均匀 只约束刚体运动 在整个结构中除了一个均匀的温度变化外没有其 它载荷
❖ 然而，如果温度变化均匀，但有其它的约束，或者 有不同的热膨胀系数，那么结构中将会产生热应力。
20.1 热应力的产生(续)
3.删除热载荷，并将分析从热分析转换到结构分析 Main Menu: Preferences a.选择结构分析。 b.单击OK。 注意：如果在开始分析时没有明确指定热分析，则
不需要转换分析类型。
20.4 间接耦合的分析过程(续)
4.将单元类型从热分析转换到结构分析 Main Menu: Preprocessor > Element Type > Switch
ansys机械臂刚度和应力分析
ansys机械臂刚度和应力分析本文旨在介绍ansys机械臂刚度和应力分析的目的和所涉及的内容。
机械臂是一种多关节的机器人系统，用于模拟人类手臂的运动能力。
在机械臂设计和优化过程中，了解其刚度和应力分析非常重要。
本文将解释选择进行ansys机械臂刚度和应力分析的原因，并分析该分析对机械臂设计和性能优化的重要性。
机械臂刚度分析旨在评估机械臂在承受外部负载时的变形情况，以及其对任务执行的影响。
通过测量和分析机械臂的刚度，可以确定其在工作过程中的稳定性和精度，从而帮助设计人员改进机械臂的结构和材料选择。
机械臂应力分析旨在评估机械臂在负荷作用下的应力分布情况，以及材料的强度和耐用性。
通过分析机械臂的应力分布，可以确定潜在的应力集中区域，并针对这些区域进行优化设计，以提高机械臂的寿命和可靠性。
ansys是一种常用的工程仿真软件，可用于进行机械臂的刚度和应力分析。
该软件能够模拟机械臂的运动和受力行为，并提供详细的刚度和应力分析报告。
在进行机械臂刚度分析时，可以通过施加外部载荷模拟机械臂在工作过程中的受力情况。
根据机械臂的结构和材料特性，ansys可以计算机械臂的变形和刚度系数，并生成相应的刚度分析报告。
在进行机械臂应力分析时，可以根据实际负载情况设定加载条件，并进行应力分析。
ansys可以计算机械臂各部件的应力分布，并生成相应的应力分析报告。
根据报告结果，设计人员可以确定机械臂的应力集中区域，并进行结构优化。
ansys机械臂刚度和应力分析是设计和优化机械臂的重要步骤，它可以帮助工程师了解机械臂的变形、稳定性和应力分布情况。
通过分析结果，设计人员可以优化机械臂的结构和材料，提高其性能、寿命和可靠性。
ANSYS机械臂刚度和应力分析ANSYS机械臂模型建立概述建立ANSYS仿真所需的机械臂模型的步骤和方法。
包括模型几何建立、材料属性定义和加载条件设置。
模型几何建立：首先根据实际机械臂的几何形状，在ANSYS中创建相应的三维模型。
Ansys后处理-如何看应力
Ansys后处理-如何看应力点击数：3091 更新时间：2012-4-20 16:29:47SX:X-Component ofstress;SY:Y-Component of stress;SZ:Z-Component ofstress--X,Y,Z轴方向应力。
SXY:XY Shear stress;SYZ:YZ Shearstress;SXZ:XZ Shear stress--X,Y,Z三个方向的剪应力。
S1:1stPrincipal stress;S2:2st Principal stress;,S3:3st Principalstress--第一、二、三主应力。
区分:首先把一个微元看成是一个正方体,那么假设三个主应力分别是F1F2F3,那么如果三个力中哪个力最大,就是F1,也是最大主应力,也叫第一主应力,第二大的叫第二主应力,最小的叫第三主应力,因此,是根据大小来定的。
SINT:stress intensity--应力强度,是由第三强度理论得到的当量应力,其值为第一主应力减去第三主应力。
SEVQ:Von Mises是一种屈服准则,屈服准则的值我们通常叫等效应力。
Ansys 后处理中'VonMises Stress'我们习惯称Mises等效应力,它遵循材料力学第四强度理论(形状改变比能理论)。
我们分析后查看应力,目的就是在于确定该结构的承载能力是否足够。
那么承载能力是如何定义的呢?比如混凝土、钢材,应该就是用万能压力机进行的单轴破坏试验吧。
也就是说,我们在ANSYS计算中得到的应力,总是要和单轴破坏试验得到的结果进行比对的。
所以,当有限元模型本身是一维或二维结构时,通过查看某一个方向,如plnsol,s,x等,是有意义的。
但三维实体结构中,应力分布要复杂得多,不能仅用单一方向上的应力来代表结构此处的确切应力值——于是就出现了强度理论学说。
材料力学中的四种强度理论1.第一强度理论:最大拉应力强度理论该理论认为,材料破坏的主要因素是最大拉应力,无论何种状态,只要最大拉应力达到材料的单向拉伸断裂时的最大拉应力,则材料断裂。
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文本
结果文件
jobname.rxx
二进制
图形文件
jobname.grph 二进制
ANSYS的数据库，是指在前处理、求解及后处理过程中，ANSYS保存在内存中的数据。数据库既存储 输入的数据，也存储结果数据:
输入数据 - 必须输入的信息 (模型尺寸、材料属性、载荷等).
结果数据 - ANSYS计算的数值 (位移、应力、应变、温度等).
OOPs!
Lines
Keypoints
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2.布尔操作
1. ..... 2. ..... 3. .....
Procedure
要使用布尔操作: Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Operate >
选择一种布尔操作 (例如： Add)
选择图形类型. 将弹出 选取菜 单 (见下页) 提示选择图形进行 布尔操作.
+ 加载的操作更加容易 ,尤其是在图形中直接拾取时.
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加载 (续)
无论采取何种加载方式,ANSYS求解前都将载荷转化到有限元模型.因此, 加载到实体的载荷将自动转化到 其所属的节点或单元上。
沿线均布的压力
实体模型
加载到实 体的载荷 自动转化 到其所属 的节点或 单元上
均布压力转化到以线为边界的 各单元上
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四、加载、求解
Objective
4-1. 列表和分类载荷
ANSYS中的载荷可分为:
• 自由度DOF - 定义节点的自由度（ DOF ） 值 (结构分析_位移、热 分析_ 温度、电磁分析_磁势等)
• 集中载荷 - 点载荷 (结构分析_力、热分析_ 热导率、电磁分析_
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应力分析 - 前处理
…几何模型
讲义
• 读入IGES 模型:
– Utility Menu > File > Import > IGES... • 在这个合成对话框中, 选择 No defeaturing * (缺省) 然后按 OK (接受其它所有选项)。 • 在第二个对话框中, 选择想要的文件然后按 OK。
– 或用 VLSCALE 命令:
• vlscale,all,,,25.4,25.4,25.4,,,1
2003年
应力分析 - 前处理
…几何模型
• Demo:
– 读入pipe.igs: • “No Defeaturing” 的方法 • 其它所有缺省设置
– 模型显示如图 – 保存 pipe.db
讲义
2003年
2003年
应力分析 - 前处理
…几何模型
讲义
• 当您需要对几何模型进行单位转换时，比例缩放是很有用处的,比如从英尺 转换为毫米时。
• 在 ANSYS中缩放模型:
– 首先保存数据库 -- Toolbar > SAVE_DB 或 SAVE命令 。
– 接着 Main Menu > Preprocessor > Operate > Scale > Volumes (在模型中选 择可能的高级图元) • [Pick All] 拾取所有的体 • 再输入沿 RX, RY, RZ 方向的比例因子 然后设置 IMOVE 为 “Moved” 而取代 f “Copied”
• 通常从有限元模型开始。
• 用一个实体模型来代表几何模型。
– 用一个CAD模式的数学模型代替结构的几何有限元模型。 – 作为模型，可能只包含实体或面。
2003年
应力分析 -前处理
B. 几何模型
讲义
• 一个典型的实体模型是有体,面,线和点定义而成的。
– 体是由面围成的。 它们代表三维实体。 – 面是由线围成的。 它们代表实体的表面 也可以是平面或三维面。 – 线是由关键点连接而成的。它们代表物体的边。 – 关键点位于三维空间中。 它们代表物体的角点。
2003年
应力分析
…概述
• 主题包括:
A.分析步骤 B. 建模 C. 剖分网格 D. 加载 E. 求解 F. 校核结果 G. 检查求解的有效性 H. 练习
讲义
2003年
应力分析
A. 分析步骤
每一个分析包括三个主要步骤:
• 前处理
– 创建或输入几何模型 – 对几何模型剖分网格
• 求解
– 施加荷载 – 求解
…几何模型
讲义
• 当输入完成时, ANSYS 将自动画出几何模型。
• 您可以根据需要修改模型。
– ANSYS 允许许多对实体模型的 操作,这将在以后讲到。
– 现在, 我们将讨论如何在不同单 位制 之间进行缩放。 (注意: 若 在IGES输入中采用 “Defeature” ，“Scaling” 将 不可用)
体
面
线和关键点
2003年
应力分析 - 前处理
…几何模型
讲义
• 实体模型中图元有一个层次关系。关键点是最低阶的图 元，线在关键点上, 面在线之上,体在面之上。
• 无论实体是怎样建立的，这种层次总是成立的。
体 面 线 关键点
• ANSYS 不允许您将连接在高阶图元上的低阶图元修改或删除。(某 些类型的修改是允许的… 后面讨论)
应力分析 – 前处理
…几何模型
• 前处理
几何模型 – 剖分网格
• 求解
– 加载 – 求解
• 后处理
– 检查结果 – 检查求解的有效性
讲义
2003年
应力分析 - 前处理
C. 剖分网格
讲义
• 剖分网格 是将实体模型用节点和单元填充, 创建FEA模型。
– 您需要节点和单元来求有限元的解, 而不是用实体模型。实体模型不参 加有限元的求解。
• IGES (Initial Graphics Exchange Specification)是一种将实体模 型从一种软件包输入到另一种软件包的途径。
– 一个 IGES 文件是 由ASCII码写成的, 可以在计算机系统中任意转换。 – 大多数软件包，包括 ANSYS, 允许您读取IGES 文件。
2003年
– 或用 IGESIN 命令: • /aux15 • ioptn,iges,nodefeat • igesin,filename,extension,directory • finish
* 有关 No Defeaturing vs. Defeaturing 方法以及其他选项将在以后讲解。
2003年
应力分析 - 前处理
Solid model
meshing
FEA model
2003年
应力分析 - 前处理
…剖分网格
讲义
• 剖分网格有三步:
– 定义单元属性 – 设置剖分控制选项 – 进行剖分
• 单元属性 是在剖分网格之前您必须建立的有限单元的特征。它们
包括:
– 单元类型 – 实常数 – 材料特性
2003年
应力分析 - 前处理
第三讲(A)
应力分析
应力分析
概述
讲义
• 应力分析 它是用来描述结果中含有应力和应变的通用选项。在结
构分析中是经常用到的。
• 如第二章所讲的一样, ANSYS允许以下几种形式的应力分析:
静力
瞬态动力
模态
频谱
谐响应
显式动力学
• 在本章中, 我们将用一个线性的静力问题来演示其分析步骤。掌握 了这些步骤，您将很快学会其它的分析。
…剖分网格
讲义
单元类型
• 单元类型是一个很重要的选项因为它决定了以下的单元特性:
– 自由度(DOF)的设置.例如,一种热单元类型,有一个自由度: TEMP； 然 而一个结构单元类型可能有六个自由度: UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ。
• 后处理
– 检查结果 – 检查求解的有效性
讲义
前处理 求解 后处理
2003年
应力分析
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
…分析步骤
讲义
• 注意到 ANSYS 的主菜单也是按前处理,求解和后处理。
2003年
应力分析
…分析步骤
讲义
• 前处理 (在ANSYS中称 PREP7 )是您的主要输入窗口。
• 它的主要用途是生成有限元模型，它包括主要的节点,单元和材料 特性。您也可以用 PREP7 来加载。
I’ll just change this line
Volumes Areas Lines
Keypoints
OOPs!
Lines Keypoints
Areas
2003年
应力分析 - 前处理
…几何模型
讲义
• 您可以在 ANSYS中创建实体模型也可以从其它软件中输入。
• 两种方式的详细内容将在后面讲解。现在, 我们将简要的讨论如何 读取一个 IGES文件以及在需要的情况下改变几何模型的比例。