ansysworkbench培训课件八实例操作.docx
- 文档编号:25841350
- 上传时间:2023-06-16
- 格式:DOCX
- 页数:25
- 大小:1.77MB
ansysworkbench培训课件八实例操作.docx
《ansysworkbench培训课件八实例操作.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《ansysworkbench培训课件八实例操作.docx(25页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
ansysworkbench培训课件八实例操作
8
例1螺栓连接件分析
如图所示为一螺栓连接的法兰连接件简图,法兰一端及内侧面固定约束。
载荷1为螺栓预应力1000N
载荷2为螺栓预应力1500N
载荷3为螺栓预应力2000N
根据实际情况,自己设定接触类型,其中摩擦类型接触对时,摩擦系数为0.1
为方便设置,材料均取钢材,求其变形及应力。
边界条件
螺栓连接件分析
1导入几何模型,进入DS模块
2材料设置
选择默认的材料:
StructuralSteel
3设置接触
螺栓与螺母的接触类型为Bonded
螺栓杆与法兰的接触类型为Frictional,摩擦系数为0.1
螺栓杆与垫片内壁的接触类型为Frictional,摩擦系数为0.1
其余接触类型为NoSeparation
4网格划分
5选择分析类型
·在“NewAnalysis”中选择结构静力学分析“StaticStructural”;
6施加约束与载荷
1)施加固定约束
·点击“StaticStructural”,在“Supports”中选择固定约束“FixedSupport”
·选择法兰一端及内侧面固定约束;
2)施加载荷
·选择载荷1处螺栓杆表面,添加螺栓预应力“BoltPretension”大小为1000N
·选择载荷2处螺栓杆表面,添加螺栓预应力“BoltPretension”大小为1500N
·选择载荷3处螺栓杆表面,添加螺栓预应力“BoltPretension”大小为2000N
5设定求解类型
1)求解变形
·点击“solution”,点击“Deformation”选择“Total”,求解变形
·点击“Stress”,选择“Equivalent(Von-Mises)”,求解等效应力
6单击“Solve”求解
7观察求解结果
·点击“TotalDeformation”查看变形
·点击“EquivalentStress”查看应力分布
例2卡紧散热片的不锈钢扣件受力分析
扣紧件是一个不锈钢的卡子,因为散热片同功率部件之间的接触力同最终的散热有很大关系,因此研究力的大小是很有意义的。
1.导入几何模型,进入DS模块
2.设置材料:
选用的不锈钢材料。
3.划分网格
使用六面体划分
添加了一个Size,大小为0.4mm
4.添加静力分析
5.添加约束
将下部两个很窄的面设置为Fixed。
6.添加载荷
将扣件接触面设置为位移载荷。
位移大小为0.25毫米。
7.设置求解类型
在Solution里添加一个ForceReaction(insert-probe-forcereaction)
在ForceReaction的设置里,
LocationMethod设置为BoundaryCondition
设置为Displacement
只研究Y向
设置为SingleTimePoint
8.进行求解
例3芯片组热分析
如图为一芯片装配体:
黄铜散热片,陶瓷芯片,黄铜终端连接器。
陶瓷芯片产热,陶瓷芯片外表面及黄铜散热片一对流方式向环境散热。
黄铜散热片的对流系数为250W/m2·k,温度为27℃,陶瓷芯片的对流系数为100W/m2·k,温度为27℃。
当芯片产热为25W时20s后产生的温度变化。
边界条件
1导入几何模型,进入DS模块
2材料设置
散热片和终端连接器选黄铜
芯片编辑材料为杨氏模量=1.124e11pa
泊松比=0.25
密度2.33e-6kg/mm3
热膨胀系数1.2e-6
比热200J/kg0c
热导率=0.124
3设置接触
接触类型为Bonded
4网格划分
5选择分析类型
·在“NewAnalysis”中选择稳态热分析
6施加约束
·点击“convection”,选择芯片,设置对流系数为2.5e-4W/mm2·℃,温度为27℃
·点击“convection”,选择连接器,设置对流系数为1e-4W/mm2·℃,温度为27℃
·点击“heat”,选择“internalheatgeneration”,设置芯片magnitude为25/1417
5设定求解类型
1)求解变形
·点击“temperature”,求解温度场
·点击“totalheatflux”,求解热流
6单击“Solve”求解
7观察求解结果
例4壳分析
•问题描述:
–模型由一个表示控制盒的外壳的Parasolid文件组成(见图)。
外壳受外压作用(1Mpa),即施加1MPa压力载荷作用在外壳cover的17个外表面在沉孔施加约束,壳的底部面,内表面使用无摩擦支撑约束。
材料为铝合金。
图1-1
•分析步骤:
1.1进入DS模块,设置单位:
从主菜单找到“Units>Metric(mm,Kg,MPa,°C,s)
1.2材料设置
选择“Material”,然后选择“AluminumAlloy”
1.3网格划分
·选择“Mesh”,单击右键,选择“GenerateMesh”自由划分网格(也可使用映射分网)
1.4选择分析类型
·在“NewAnalysis”中选择结构静力学分析“StaticStructural”(如图1-2所示);
图1-2
1.4施加约束与载荷
1)施加约束
·选择“Supports”,点击“FrictionlessSupport”施加无摩擦支撑约束
·约束面为4个沉孔表面(如图1-3所示)
·相同方法为壳的内表面(图1-4),底部面(图1-5)施加无摩擦支撑约束(如图1-4所示)
图1-3图1-4
图1-5
2)施加载荷
·点击“Loads”,选择“Pressure”施加压力载荷
·加载面为外壳的17个外表面
·大小为1Mpa(如图1-6所示);
图1-6
由于出现了非绑定接触的无摩擦支座约束,DS在求解过程中将会打开“WeakSprings”使用开关。
若没有完成此项设置,将会导致求解。
点击“AnalysisSeting”,在明细窗中选项“WeakSprings”的设置从“ProgramControlled”切换为“Off”。
图1-7
1.5设定求解类型
1)求解变形
·点击“solution”,点击“Deformation”选择“Total”,(如图1-8所示);
2)求解等效应变
·点击“Strain”,选择“Equivalent(Von-Mises)”(如图1-9所示);
3)求解等效应力
·点击“Stress”,选择“Equivalent(Von-Mises)”(如图1-10所示);
图1-8
图1-9图1-10
1.6求解
单击“Solve”求解,如图1-11所示
如图1-11
1.7观察求解结果
·点击“TotalDeformation”查看变形;
·点击“EquivalentStrain”查看应变分布;
·点击“EquivalentStress”查看应力分布;
例5叶轮泵分析
•问题描述:
一个由5个零部件组成的叶轮泵的装配体。
我们主要的目标是对此预带100N皮带轮载荷的装配体进行分析,并加以验证:
–在加载后,叶轮变形不会超过0.075mm.
–环轴孔的塑料泵的外壳在使用中不会变形超出其材料的弹性极限.
假设:
泵外壳材料为Polyethylene;叶轮为Aluminumalloy;其余为StructuralSteel
•泵的外壳被紧紧地固定在泵体的尾端,因此可在固定面上施加“无摩擦支座约束(FrictionlessSupport)”,来模拟其约束;
•在相对轴孔的固定孔上施加“无摩擦支座约束(FrictionlessSupport)”,用于模拟紧固螺栓的接触;
•在滑轮上施加螺栓载荷(x=100N),以模拟由皮带驱动的载荷。
螺栓载荷将为分布在与皮带接触的滑轮的表面(CompressionOnly)
图1-1图2-2
•分析步骤:
2.1进入DS模块,设置单位:
从主菜单找到“Units>Metric(mm,Kg,MPa,°C,s)
2.2材料设置
泵外壳材料为Polyethylene
叶轮为Aluminumalloy
其余为StructuralSteel
2.3接触设置
接触栏中选择前3个接触对,接触类型设置为”NoSeparation”
图2-3图2-4
•相同方法将其余的接触域设置为“Bonded”.
2.3网格划分
·选择“Mesh”,单击右键,选择“GenerateMesh”自由划分网格
2.4选择分析类型
·在“NewAnalysis”中选择结构静力学分析“StaticStructural”(如图2-5所示);
图2-5
2.4施加约束与载荷
1)施加约束
·选择“Supports”,点击“FrictionlessSupport”施加无摩擦支撑约束
·约束面为泵外壳(part1)上相对应的面
图2-6
•相同方法在如图所示的8个安装孔上的沉孔部分施加”无磨擦约束(FrictionlessSupport)”
图2-7
2)施加轴承载荷
·点击“Loads”,选择“BearingLoad”施加螺栓载荷
·加载面为如图所示的滑轮表面
·在明细表中将“Components”设置为“X=100N”(如图2-9所示);
图2-8图2-9
由于出现了非绑定接触的无摩擦支座约束,DS在求解过程中将会打开“WeakSprings”使用开关。
若没有完成此项设置,将会导致求解。
点击“AnalysisSeting”,在明细窗中选项“WeakSprings”的设置从“ProgramControlled”切换为“Off”。
图2-10
2.5设定求解类型
1)求解变形
·点击“solution”,点击“Deformation”选择“Total”,(如图2-11所示);
2)求解等效应力
·点击“Stress”,选择“Equivalent(Von-Mises)”(如图2-12所示);
图2-11图2-12
2.6求解
·单击“Solve”求解,如图2-13所示
图2-13
2.7观察求解结果
·点击“TotalDeformation”查看变形;
·点击“EquivalentStress”查看应力分布;
2.8单个零件分析
1)点选“求解”命令条,并将选择模式切换到“体(Body)”选择模式样,选择叶轮(part2).
•插入等效应力equivalent(vonMises)
•插入“整体形变(TotalDeformation)
2)点选“求解”命令条,选择泵外壳(part1)
•插入等效应力equivalent(vonMises)
•插入“整体形变(TotalDeformation)
2.9再次求解.并查看结果
2.10敏感面分析
首先隐藏滑轮与叶轮部分
选择滑轮,然后“RMB>HideBody”
图2-14
•重复对叶轮的操作.
点击“Solution”命令条,将选择模式切换为“面(Face)”选择模式
选中如图2-15所示泵外壳的5个面(part2),插入等效应力
–“RMB>Insert>Stress>equivalent(vonMises)”
图2-15
•选择如图2-16所示的背面,插入等效应力
–“RMB>Insert>Stress>equivalent(vonMises)”
图2-16
2.11再次求解.并查看结果
..
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- ansysworkbench 培训 课件 实例 操作