AnsysWorkbench静力分析讲义

…组件 – 实体接触
? 界面调整选项：
C
T
C
T
Offset ： 接触面在正向或相反方向上 偏移一个指定的距离（可以程序设置
偏移量）
Adjusted to touch ：不考虑实际的间距 ，把接触面移向目标面，给出一个初始
接触
…组件 – 实体接触
? Advanced 选项 （更多细节参见第三 章的pinball 区域的细节设置）：
线性静态结构分析基础
? 对于一个线性静态结构分析（ Linear Static Analysis ），位移{x} 由下面的矩 阵方程解出：
?K??x?? ?F?
假设：
–
[K]
是一个常量矩阵
? 假设是线弹性材料行为
? 使用小变形理论
? 可能包含一些非线性边界条件
– {F} 是静态加在模型上的
? 不考虑随时间变化的力 ? 不包含惯性影响 （质量、阻尼）
– Pin Ball Region ：
? Inside pinball = near-field contact ? Outside pinball = far-field contact ? 使求解器更有效的进行接触计算
? 对ANSYS Professional 或更高版本而言 ，支持壳体和实体的混合组件与更多的接 触选项
… 材料特性
? 在线性静态结构分析中需要给出杨氏模量和泊松比 ：
– 在Engineering Data 中输入材料参数 – 存在惯性时，需要给出材料密度 – 当施加了一个均匀的温度载荷时，需要给出热膨胀系数 – 在均匀温度载荷条件下，不需要指定导热系数 – 想得到应力结果，需要给出应力极限 – 进行疲劳分析时需要定义疲劳属性
(Scope = Target) Surface Body Face
(Scope = Target)
(Scope = Contact) All types All formulations Symmetry respected
? 在模拟中，每个接触对都要定义接触面和目标面：
– 接触区域的一个表面视作接触面，另一表面即为目标面 – 接触面不能穿透目标面
? 当一面被设计为接触面为另一面被设为目标面，这就是非对称接触 ? 如果两边互为接触面（C）和目标面（T），那就叫对称接触 ? 默认的实体组件间的接触是对称接触 ? 用户可以根据需要将接触类型改为非对称接触（ ANSYS Professional 或更高版本）
… 质量点
? 在模型中添加一个质量点来模拟结构中没有明确建模的重量体：
– 质量点只能和面一起使用。 – 它的位置可以通过下面任一种方法指定：
? 用户自定义的坐标系中指定（x， y， z） 坐标值 ? 通过选择顶点/边/面指定位置
– 质量点只受包括加速度、重力加速度和角加速度的影响。 – 质量是与选择的面联系在一起的，并假设它们之间没有刚度。 – 不存在转动惯性
? 在许可协议中需要添加疲劳分析模块
B. 组件 – 实体接触
? 在导入实体装配体时，在实体之间会自动创建接触对。
– 面对面接触允许在两个实体边界划分的单元不匹配 – Contact 下的Tolerance controls （容差控制），可以让用户使用滚动条指定自动接触检
查的容差
…组件 – 实体接触
对称接触
非对称接触
…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 Normal Behavior (SepaTarantgioenn)tial Behavior (Sliding)
1
No Gaps
No Sliding
1
No Gaps
Sliding Allowed
Multiple
Gaps Allowed
Sliding Allowed
Multiple
Gaps Allowed
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
No Sliding
Multiple
Gaps Allowed
Sliding Allowed
– Bonded 和 No Separation 是线性接触并只需要一次迭代
本例中，两部件间的间距比 pinball 区域大，故不会自动闭合它们键的 间隔。
…组件 – 点焊
? Spot weld 提供了在分离点上连接壳体组件的方法：
– Spotweld 在CAD 软件中进行定义。目前，只有 DesignModeler 和 Unigraphics 支持点 焊定义（ Spotweld ） 。
…组件 – 接触总结
? 在模拟中可以使用的接触类和选项的总结：
Contact Geometry Solid Body Face
Solid Body Edge
Surface Body Face
Surface Body Edge
Solid Body Face
(Scope = Target) Solid Body Edge
– Frictionless ，Rough 和Frictional 是非线性接触并需要多次
迭代
? 非线性接触类存在一个Interface Treatment （界面处理） 选项：
? Offset ：给初始调整指定一个0或非0的值
? Adjusted to Touch ： ANSYS把间隔缩小到恰好接触的位置 （ ANSYS Professional 或更高版本）
? 记住关于线性静态结构分析的假设是很重要的。非线性静态分析和动态分析在 后面章节讲解。
A. 几何模型
? 在结构分析中，可能模拟各种类型的实体。 ? 对于面实体，在Details of surface body 中一定要指定厚度值。
? 线实体的截面和方向，在DesignModeler 里进行定义，并自动导入到 Simulation （模拟）中。
第四章 静力结构分析
概要
? 本章，将练习线性静力结构分析，模拟过程中包括：
A. 几何和单元 B. 组件和接触类型 C. 分析设置 D. 环境，如载荷和约束 E. 求解模型 F. 结果和后处理
? 本节描述的应用一般都能在ANSYS DesignSpace Entra 或更高版本中使 用。
– 尽管本章中讨论的一些选项可能需要更高级的许可， 但都给了提示。