本节案例演示ANSYS Workbench的结构静力学分析模块,并对比开启考虑金属塑性的大变形开关前后两个结果,基本展示了此方法的操作流程。
图2-54所示为大变形静力学几何模型,一端面固定,另外一个端面用200N力进行拉伸,请用ANSYS Workbench分析对比同样约束及边界条件下,不加载大挠曲开关分析以及加载后两者的分析结果。
图2-54 几何模型
在Workbench平台内创建静态结构分析项目,如图2-55所示。
图2-55 创建分析项目
(1)导入几何模型,如图2-56所示。
图2-56 导入几何模型
(2)启动几何结构软件,如图2-57所示。
图2-57 启动几何结构软件
Workbench的几何结构软件默认有3个模块,用鼠标右键单击可以进行软件模块选择,例如本案例选取的为DesignModeler软件。
(3)在几何结构软件中进行几何模型导入,如图2-58所示。
在DesignModeler软件中可以进行几何模型的修改,本案例不需要修改。
图2-58 在几何结构软件中进行几何模型导入
(1)打开工程数据设置界面,如图2-59所示。
图2-59 工程数据设置界面
(2)激活工程数据源,如图2-60所示。
图2-60 工程数据源界面
(3)添加“不锈钢”材料,如图2-61所示。
图2-61 添加材料
(1)启动静态结构分析模块,如图2-62所示。
图2-62 启动静态结构分析模块
(2)进行材料属性设置,如图2-63所示。
图2-63 材料属性设置
进行网格尺寸划分设置,如图2-64所示。
图2-64 网格尺寸划分设置
(1)添加固定支撑约束,如图2-65所示。
图2-65 添加固定支撑约束
(2)进行固定支撑约束参数设置,如图2-66所示。
图2-66 固定支撑约束参数设置
上述操作界面为设置完成后的示意图,后续类似的均为设置后的截图。
(3)添加力载荷设置,如图2-67所示。
图2-67 添加力载荷设置
(4)进行力载荷参数设置,如图2-68所示。
图2-68 力载荷参数设置
(5)进行求解设置并计算,如图2-69所示。
图2-69 求解设置
(1)添加等效应力分析结果,如图2-70所示。
图2-70 添加等效应力分析结果
(2)添加总变形分析结果,如图2-71所示。
图2-71 添加总变形分析结果
(3)添加等效弹性应变分析结果,如图2-72所示。
图2-72 添加等效弹性应变分析结果
(4)进行求解设置并计算,如图2-73所示。
图2-73 求解设置
(5)进行等效应力结果查看,如图2-74所示,可知最大等效应力为1.4675*10 8 Pa,最小等效应力为0.11748Pa。
图2-74 等效应力云图
(6)进行总变形结果查看,如图2-75所示,可知最大总变形为0.0098709m。
图2-75 总变形云图
(7)进行等效弹性应变结果查看,如图2-76所示。
图2-76 等效弹性应变云图
(1)单击Mechanical界面右上角的“
”按钮,退出Mechanical,返回到Workbench主界面。
(2)在Workbench界面进行文件保存,文件名称为large_deformation。
进行分析项目复制,如图2-77所示。
图2-77 分析项目复制创建
上述直接复制创建分析项目操作,可保留之前分析项目中设置的材料、网格划分及载荷约束设置。
(1)再次启动静态结构分析模块,如图2-78所示。
图2-78 启动静态结构分析模块
(2)在分析设置中开启大挠曲设置,如图2-79所示。
(3)进行求解设置,如图2-80所示。
图2-79 开启大挠曲设置
图2-80 求解设置
(4)进行等效应力结果查看,如图2-81所示,可知最大等效应力为1.4479*10 8 Pa,最小等效应力为0.11015Pa。
图2-81 等效应力云图
(5)进行总变形结果查看,如图2-82所示,可知最大总变形为0.0087095m。由此可见开启大挠曲后的最大变形从0.0098709m变为0.0087095m。
图2-82 总变形云图
(6)进行等效弹性应变结果查看,如图2-83所示。
图2-83 等效弹性应变云图