ansys workbench有限元总结

Constant amplitude loadFully reversed（完全相反）恒定振幅载荷（比如对称循环载荷），线性linear，半对数曲线semi-log，对对数曲线log-log，Non-Constant amplitude loadhistory data（历程数据）非恒定振幅载荷exterior[英][ɪkˈstɪəriə(r)][美][ɪkˈstɪriɚ]n.外部，外面，表面，外形，外观;外貌; [影视]外景，[戏，影视]户外布景; adj.外面的，外部的，外表上的，表面的;contoursn.外形，轮廓( contour的名词复数);地图上表示相同海拔各点的)等高线;控制模型的云图显示方法wireframe[英]['waɪəfreɪm][美]['waɪəfreɪm]n.线框图;“Edges”按钮允许用户显示未变形的模型或者划分网格的模型capped覆盖的
疲劳分析假设是线性的，材料特性信息可以保存XML文件，
对在恒定振幅、成比例载荷情况下处理疲劳时，只能包含绑定（bonded）和不分离（No-separation）的线性接触。
14.Workbench中的接触：Bonded（绑定）: 这是AWE中关于接触的默认设置。如果接触区域被设置为绑定，不允许面或线间有相对滑动或分离。可以将此区域看做被连接在一起。因为接触长度/面积是保持不变的，所以这种接触可以用作线性求解。如果接触是从数学模型中设定的，程序将填充所有的间隙，忽略所有的初始渗透。
8Workbench中输出三个主应力，可选择Vector['vektə(r)]矢量Principal主要，第一的，entities实体
Workbench边界约束：固定约束fixed support：在顶点、边缘或面上约束所有的自由度，对于实体限制x、y、z的平移；面体和线体：限制x ，y和z 方向上的移动和绕各轴的转动。
帕姆格伦一迈因纳(PalmgrenMiner)定理设在载荷谱
该零件在给定载荷谱的作用下，可以承受6. 238×l03次循环。
13.疲劳，（静载荷）静应力应力循环比r=1，（恒定振幅载荷）脉动循环变应力r=0，（恒定振幅载荷）对称循环变应力r=-1，（非恒定振幅载荷）非对称循环变应力-1<r<1.疲劳强度因子0.8，设计寿命10e6，疲劳敏感曲线最小基本载荷变化幅度为50％，最大基本载荷变化幅度为200％，寿命云图，安全系数云图，雨流分析法（雨流阵列图和损伤阵列图）是用于把不规律应力历程转化为用于疲劳计算的循环的一种技术。疲劳是由于重复加载引起的，恒定振幅载荷（Constant amplitude load）是指最大和最小的应力水平恒定，比如对称循环载荷，否则称为变化振幅或者非恒定振幅载荷（Non-constant amplitude load）需要历程数据，比如随机载荷疲劳分析，应力范围 定义为 ，平均应力 定义为 ，应力幅或交变应力 是 ，应力比R是 ，当施加的是大小相等且方向相反的载荷时，发生的是对称循环载荷。这就是σm=0，R=-1的情况。当施加载荷后又撤除该载荷，将发生脉动循环载荷。这就是σm=σmax/2，R=0的情况。
7力载荷Force（N）：力可以施加在结构的最外面，边缘或者表面。当一个力施加在两个同样的表面上时，每个表面将承受这个力的一半。
轴承载荷Bearing Load：其仅适用于圆柱表面。其径向分量据投影面积来分布压力和载荷，而轴向载荷分量则沿着圆周均匀分布。一个圆柱表面只能施加一个轴承载荷，假如一个圆柱表面切分为两个部分，那么在施加轴承载荷的时候一定要保证这两个圆柱面都要选中。
给定位移displacement：在顶点、边缘、面上给定已知的位移，允许在x、y、z方向给予强制位移，输入0代表此方向上即被约束，不设定某个方向的值则意味着实体在这个方向上自由运动。
无摩擦约束frictionless support:在面上施加法向约束（固定），切向、轴向自由。对实体而言 可以用于模拟对称边界约束
圆柱面约束cylindrical support施加在圆柱表面，用户可以指定是轴向，径向或者切向约束。– 为轴向、径向或切向tangential约束提供单独控制– 施加在圆柱面上
•仅有压缩的约束：compression only support
– 只能在正常压缩方向施加约束
– 可以模拟圆柱面上受销钉、螺栓等的作用
Workbench可以输出export，文件类型excel file（.xls），生成报告并保存send to保存成word和ppt。
10solidworks中有优化设计算例和S-N疲劳曲线（零件和特征-材料-材料对话框），在帮助里面，可以对第一、二、三主应力进行数据拟合，看他们的走向趋势。
11Workbench中疲劳分析交变载荷时类型type为History Data（历程数据用于不定振幅载荷），并在History Data Location中指定文件为loadhistory.dat(位于模型文件夹里，复制到安装目录下)即loading-History Data LocationD:ANSYS Inc\v130\aisol\Common Files\Language\en-us\Engineering Data\Load Histories\loadhistory.dat
12.疲劳损伤积累理论（用于不定振幅载荷）
疲劳损伤积累理论认为：当零件所受应力高于疲劳极限时，每一次载荷循环都会对零件造成一定量的损伤，并且这种损伤是可以积累的，当损伤积累到临界值时，零件将发生疲劳破坏。疲劳损伤积累理论和计算方法很多，较重要的有线性和非线性疲劳损伤积累理论。线性疲劳损伤积累理论认为，每一次循环载荷所产生的疲劳损伤是相互独立的，总损伤是每一次疲劳损伤的线性累加，最具代表性的理论是帕姆格伦一迈因纳( Palmgren - Miner)定理。非线性疲劳损伤积累理论认为，每一次损伤是非独立的，每一次循环载荷形成的损伤与已发生的载荷大小及次数有关，其代表性的理论有柯尔顿( Corten)理论、多兰(Dolan)理论。另外还有其他损伤积累理论，但大多数是通过实验推导的经验或半经验公式。目前，应用最多的是线性疲劳损伤积累理论。
远端载荷Remote Force：允yun许用户在面或者边上施加偏置的力。运用了理论力学中的平移定理，在某一面上加载了一个远端载荷后相当于在这个面上将得到一个等效的力加上由于偏置的力所引起的力矩，而这个力分布在表面上，但是包括由于力偏置而引起的外力偶矩。
力矩载荷Moment：对于实体，力矩可以施加在任意表面
Rough（粗糙的）: 这种接触方式和无摩擦类似。但表现为完全的摩擦接触，即没有相对滑动。只适用于面接触。默认情况下，不自动消除间隙。这种情况相当于接触体间的摩擦系数为无穷大。
Frictional（有摩擦）: 这种情况下，在发生相对滑动前，两接触面可以通过接触区域传递一定数量的剪应力。有点像胶水。模型在滑动发生前定义一个等效的剪应力，作为接触压力的一部分。一旦剪应力超过此值，两面将发生相对滑动。只适用于面接触，摩擦系数可以是任意非负值。
3.《常用机械工程材料》碳素结构钢：Q235，优质碳素结构钢45，65Mn.45号钢的尺寸为25mm经过正火后的热处理 .65Mn的尺寸为25mm经过正火后的热处理 .
4.定义拓扑优化问题同定义其他线弹性结构问题做法一样。用户需要定义材料特性（弹性模量和泊松比，也许还有密度），选择拓扑优化合适的单元类型，生成有限元模型，并根据特定的拓扑优化问题需要的判据进行一下两种应用之一的分析。
6.在线性静力结构分析中，材料属性只需要定义杨氏（弹性）模量及泊松比。同时必须明白：1）假如有任何惯性载荷，必须定义材料的密度；
2）热膨胀系数和传热系数在热载荷的时候才需要确定；
3）若要进行疲劳分析，则需要Fatigue Module add_on license。
6Workbench中对装配体定义的是对称接触，所谓不对称接触是指一个面为目标面，而另一个面为接触面，反之，当两面都为接触面或者目标面时则称为对称接触，因任何一边都可以渗透到另一边。Workbench中共有4种接触类型，分别是绑定（Bonded）、不分离（No-Separation）、无摩擦及粗糙接触。其中绑定和不分离接触是基础的线性行为，求解时仅需要迭代一次。无摩擦及粗糙接触是非线性行为，求解时需要迭代多次。需要注意：这都是基于小变形理论。
1）施加载荷和边界条件做单载荷步或多载荷步线性结构静力分析；
2）施加边界条件，做模态分分析。
静力没时间概念时间步（time step）就是荷载的计数不代表时间“非比例”（Non-Proportional）。
5.Workbench中Import-*.x_t的格式。Workbench中实体默认的单元是10节点的四面体单元SOLID187和20节点的六面体单元SOLID186，壳用的4节点的四边形单元SHELL181，梁用2节点的梁单元BEAM188。
No Separation（不分离）: 这种接触方式和绑定类似。它只适用于面。不允许接触区域的面分离，但是沿着接触面可以有小的无摩擦滑动。
Frictionless（无摩擦）: 这种接触类型代表单边接触，即，如果出现分离则法向压力为零。只适用于面接触。因此，根据不同的载荷，模型间可以出现间隙。它是非线性求解，因为在载荷施加过程中接触面积可能会发生改变。假设摩擦系数为零，因此允许自由滑动。使用这种接触方式时，需注意模型约束的定义，防止出现欠约束。程序会给装配体加上弱弹簧，帮助固定模型，以得到合理的解。无摩擦约束给施加面上提供了垂直方向的限制。
Bonded无相对位移。就像共用节点一样。
No-separation法向不分离，切向可以有小位移。
后面三种为非线性接触
Frictionless法向可分离，但不渗透，切向自由滑动
Rough法向可分离，不渗透，切向不滑动
Frictional法向可分离，但不渗透，切滑动，有摩擦力。
15.Workbench疲劳：载荷类型：应力比R=0与Zero-Based（基于0）载荷相同即脉动循环变应力；R=-1相当于Fully Reversed（完全相反）载荷即对称循环载荷；History Date（历程数据）与-1<R<1不定振幅载荷一样，另外在Workbench中还可以设置应力比Ratio。平均应力会影响S-N曲线的结果，而Analysis Type说明了程序对平均应力的处理方法：SN-None：忽略平均应力的影响；SN-Mean Stress Curves：使用多重S-N曲线；SN-Goodman，SN-Soderberg，SN-Gerber：可以使用平均应力修正理论。除了平均应力影响S-N外，还有其他一些影响sn曲线的因素，这些因素可以集中体现在疲劳强度因子 中，其值可在Fatigue Tool的细节栏中输入，这个值小于1，以便说明实际部件和试件的差异。Fatigue Tool的细节栏中的应力分量（Stress Component）让用户定义应力结果如何与疲劳曲线S-N进行比较。等效应力Equivalent（Von Mises）表示的是最大绝对主应力，最大主应力（Max Principal），最大剪切应力（Max Shear）。