ANSYS 汽车领域应用 及推荐Wiseteam工作站

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ANSYS 汽车领域应用及推荐Wiseteam工作站

轿车与轻型卡车

2009-2010年的经济萧条极大地冲击了汽车产业,导致大量的汽车公司破产,动摇了汽车产业的核心。迅速发展的“绿色运动”,即减少温室气体排放、开发绿色汽车,给全球汽车制造商带来了更大的压力。

中国、印度、俄罗斯以及其他一些发展中国家经济的崛起意味着汽车将日益成为大众能够支付得起的消费品。这些国家的汽车市场正在以两位数的速度稳步扩张。根据汽车销售量,2009年,中国超过美国成为世界最大的汽车市场,而且这种趋势将不可逆转。这样的增长使得汽车产业实质上更加全球化、开放化。

汽车产业同样也受到类型、款式和技术等客户喜好的影响。比如在新兴经济体国家,考虑到经济性和路况,消费者比较偏爱小巧、轻便、节油型汽车。类似地,随着油价上涨,发达国家消费者的喜好也朝着小型化汽车的方向转变。

汽车产业随着电子产业的进步迅速发展。在今天的轿车内配备了数不清的传感器、执行器、控制器和相关配件,如GPS、语音激活控制器,数量之多让人难以置信。

在机遇与挑战并存的时代,只有那些在竞争中保持领先、勇于创新的公司才会赢得比赛,占领这些新兴市场。

汽车公司在全球数以百计的地区制造和销售轿车和卡车。因此,全球化对汽车产业的影响远远强于其他产业。随着市场对混合动力-电力汽车和电力汽车需求的增长,汽车产业正逐渐摆脱对石油燃料的依赖。对电动汽车而言,所面临的新的使命是提高燃油效率、减少排放,而这些都可以通过改善汽车气动特性和传动特性以及最大限度地减轻汽车重量来实现。如果传统的动力系统在不远的将来为电动系统所代替,那么轿车将成为集多种电器装置为一身的电动机械。

仿真技术不仅科学严谨,而且可以将领导者与跟随者的差距在这场革命性的变化中拉开。与以往相比,汽车研发的生命周期正在缩短。仿真技术可以压缩产品的研发周期,检测零部件和系统存在的缺陷,并采取措施对产品进行改进。

ANSYS仿真软件是一款帮助汽车工程师分析内燃机性能,即提高效率、减少污染物排放的专业软件。在发动机整体结构中尝试采用新型碳化纤维材料,确定其在现实工况条件下是否具备承受应力和应变的能力。通过改善气动特性和消除多余零件的重量以实现设计方案最优化。

全球所有产业,包括规模更大的汽车产业,不管其处于哪个地区,使用的都是常规材料。ANSYS 的仿真工作流将遍及一个企业的许多交叉学科,跨越许多组织并传遍整个世界。ANSYS提供了一种便于集成、存储和获得仿真数据的有效方法。

重型货车和公共汽车

重型货车的燃油消耗总量占了任何一个国家燃油消耗量的很大比重。随着燃油价格上涨,货车制造商承受了巨大的压力,改善燃油的经济性。

与此同时,货车排放的污染物占汽车污染物排放总量的相当大比重。随着社会对温室气体和其他污染物排放的日益关注,货车制造商正承受了大幅降低尾气排放的巨大压力。2010年,美国环境保护机构(EPA)出台了高度严格的货车排放标准,欧盟成员国也将于2013年开始执行更为严格的标准(欧洲-6)。

纤维缠绕材料-夹层结构液体托车分析

公交汽车行业的发展,主要是源于新兴经济体国家公共输运需求的增长,比如中国、印度以及其他发展中国家,同时还与发达国家对公共交通运输产生的新的兴趣密切相关,比如美国。与货车制造商所面对的压力一样,公交汽车制造商也必须面对减少尾气排放、降低燃油消耗的问题。

为了解决这些问题,货车制造商、公交汽车制造商以及一些供应商都在紧锣密鼓地开发新的技术,如选择性催化还原技术(SCR)和柴油碳微粒滤清器(DPF)技术。与此同时,他们正竭尽全力优化柴油发动机,减少排放和油耗。一些组织正在研究全新的技术,如对顶式活塞发动机,这些技术表现出诱人的前景。

在众多技术中,混合电动汽车和燃料电池汽车脱颖而出,特别是在公交汽车部分:在绿色环保的理念推动下,很多城市将使用环保型电动公交车纳入其城市市政的范畴。

无论是对选择性还原技术(SCR)、对顶式活塞发动机技术(PDF)、混合动力-电动动力系统、燃料电池,还是气动性能优化,ANSYS都是解决高级尖端工程问题最为可靠和有效的工具。

赛车

一级方程式赛车、纳斯卡赛车(NASCAR)或者其他的赛车系列:技术意味着赛车的全部,即将技术推进到极限来获得绝对的竞争优势。一些重要的比赛轿车的设计则关注的是气动性、悬架、轮胎、电子器件以及一些其他附件。

赛道上的极限速度可以超过350km/hr,除非通过空气动力学建立一个向下的巨大压力,否则汽车很容易与地面失去接触,造成严重失衡。

红牛车队在ANSYS CFD仿真的帮助下赢得了2010年F1车队总冠军

ANSYS 仿真工具现在被很多赛车团队广泛应用来优化赛车的气动性能,如一级方程式红牛车队。在“将推进技术发挥到极致”的赛车精神指引下,所开展的包含上亿网格单元、跨越数千个高性能计算核心(HPC)的大规模仿真是前所未有的。由于一些风洞中的物理实验受到了电路的限制,因此ANSYS仿真已经成为赢得赛车比赛的制胜因素。ANSYS 模拟工具对开发其他的赛车零部件同样必不可少,比如进气、发动机气道、车体结构、悬架、引擎控制电子器件等。作为赛车团队的长期合作伙伴,ANSYS一直致力于以推动仿真技术的发展为契机,解决富有挑战性的问题。

重型设备和建筑用车

中国、印度等发展中国家农业机械化和建筑业的繁荣发展使建筑和设备制造业从中受益。同样,这些新兴经济体对金属和天然材料全球性需求的增长,也拉动了采矿设备产业的发展。

在重型设备产业,有两个方面的技术发生了巨大地进步。首先,促进了传感器、执行器以及高级电子元件等相关技术的产业升级。比如,现代拖拉机、收割机、播种机配备了计算机监控系统、GPSs和自转向系统。其次,日益增加的对燃油消耗和尾气排放问题的关注,促进了技术的进步,如选择性催化还原(SCR)和柴油微粒过滤器(DPFs)。

前端装载机的多体分析

在重型设备的技术改进中,ANSYS仿真工具得到了广泛的使用。ANSYS中的高级仿真工具可以用来解决重型设备产业所面临的许多富有挑战性的问题:如将ANSYS应用在发动机尾气排放后处理系统的流体-热-结构分析以及车轮、机械臂、吊杆等零部件的结构分析,同时还可以将其用于高级传感器、执行器的电磁-热-结构仿真。

铁路和其他地面运输

在全球铁路现代化的进程中,技术的开发起到了非常关键的作用。此外,这些技术的进步也是满足包括中国在内的发展中国家对高铁需求的关键因素。

多年来,ANSYS 数值仿真工具多年来被广泛应用在铁路技术的研发中。随着铁路速度的加快,ANSYS 仿真工具的使用变得尤为重要。ANSYS 提供的详细模型、子模型和工具箱,解决了设计面临的独特挑战。因此可以直接应用于机车、车厢、轨道乃至铁路系统的设计中。比如,ANSYS 工具被专用于处理内燃机、涡轮增压器、电力电子、电机、悬架、底盘以及众多其他组件和系统的问题。

平静铁道上冷却风扇的排气

ANSYS解决方案包括结构、流体、热、电磁求解器以及系统级工具,所有的工作可以在流畅、整齐划一、界面友好的工作流程中完成。ANSYS 所拥有的高端物理软件工具箱,加快了铁路工程师探索和验证的设计构思的速度,使技术水平得到快速提高。

两轮车

两轮车,特别是摩托车,在全球的大多数国家主要用于康乐。然而,在发展中国家,比如中国和印度,两轮车仍然是一种重要的交通工具。随着两个新兴经济体快速崛起,流动性需求加强。因此,两轮车的市场正经历着每年两位数的增长。这一领域技术开发方面的努力也在加速。而备受关注的对排放的控制,刺激了与发动机相关技术的研发和应用,比如推动了电池-电动两轮车的面世。

挡风玻璃导向板的外形优化

很多应用在其他机动车领域的先进技术,比如汽车产业,正被应用到两轮车中。因此,技术的转移和适应值得关注。

不管这些项目涉及发动机的设计、排放控制技术、气动力学、车身、传动、底盘、电器和电子产品、电池还是电动动力系统,ANSYS提供了配备齐全的工具,包括详细模型、子模型和使用工具来解决独特的设计挑战。

关于这方面的工作,ANSYS软件经过了著名的桥车和两轮车制造商长达数十年之久的考验和验证。

ANSYS解决方案包括结构、流体、热、电磁求解器以及系统级的工具,所有的工作可以在流畅、整齐划一、界面友好的工作流程中完成。ANSYS所拥有的高端物理软件工具箱,加快了两轮车工程师探索和测试设计构思的速度,帮助企业实现快速的技术进步。

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ANSYS分析报告

ANSYS建模分析 报 告 书 课题名称ANSYS建模分析姓名 学号 院系 专业 指导老师

问题描述 在ANSYS中建立如图一所示的支承图,假定平面支架沿厚度方向受力均匀,支承架厚度为3mm。支承架由钢制成,钢的弹性模量为200Gpa,泊松比为0.3。支承架左侧边被固定,沿支承架顶面施加均匀载荷,载荷与支架共平面,载荷大小为2000N/m。要求:绘制变形图,节点位移,分析支架的主应力与等效应力。 图1 GUI操作步骤 1、定义工作文件名和工作标题 (1)定义工作文件名:执行Utility Menu> Jobname命令,在弹出【Change Jobname】对话框中输入“xuhao144139240174”。选择【New log and error files】复选框,单击OK按钮。 (2)定义工作标题:执行Utility Menu> Title命令,在弹出【Change Title】对话框中输入“This is analysis made by “xh144139240174”,单击OK按钮。 (3)重新显示:执行Utility Menu>Plot>Replot命令。 (4)关闭三角坐标符号:执行Utility Menu>PlotCtrls>Window Options命令,弹出【Window Options】对话框。在【Location of triad】下拉列表框中选择“Not Shown”选项,单击OK按钮。 2、定义单元类型和材料属性

(1)选择单元类型:执行Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete命令,弹出【Element Type】对话框。单击Add...按钮,弹出【Library of Element Types】对话框。选择“Structural Solid”和“Quad 8node 82”选项,单击OK按钮,然后单击Close按钮。 (2)设置材料属性:执行Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models命令,弹出【Define Material Models Behavior】窗口。双击【Material Model Available】列表框中的“Structural\Linear\Elastic\Isotropic”选项,弹出【Linear Isotropic Material Properties for Material Number1】对话框。在【EX】和【PRXY】文本框中分别输入“2e11”及“0.3”。单击OK按钮,然后执行Material>Exit命令,完成材料属性的设置。 3、创建几何模型 (1)生成两个矩形面:执行Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Rectangle>By Dimensions命令,弹出【Create Rectangle by Dimensions】对话框。输入第一个矩形的坐标数值:“X1=0,X2=-0.25,Y1=0.025,Y2=-0.025”,单击Apply按钮。输入第二个矩形的坐标数值:“X1=-0.2,X2=-0.25,Y1=0.025,Y2=-0.225”,单击OK按钮关闭该对话框。 (2)生成两个半圆:执行Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Circle>Solid Circle

ANSYS分析报告

《大型结构分析软件的应用及开发》 学习报告 学院:建筑工程学院 专业班级:工程力学141 姓名:付贤凯 指导老师:姚激 学号:201411012111

1.模型介绍 如下图所示的一桁架结构,受一集中力大小为800N的作用,杆件的弹性模量为200GPa,泊松比为0.3。杆件的截面为正方形达长为1m,横截面面积为1m2。现求它的变形图与轴力图。 图1 桁架模型与受力简图(单位:mm) 2.建模与划分网格 利用大型有限元软件ANSYS,采用Link,2Dspar 1的单元进行模拟,通过网格的划分得到如图2所示的有限元模型。 图2 有限元模型

结合有限元模型中的约束条件为左侧在X与Y方向铰支固定,荷载条件为最右侧处施加向下的集中力P=800N。施加约束与荷载后的几何模型如图4所示。 图3 施加荷载与约束的几何模型 3.位移与轴力图 因在Y方向受力,所以主要做Y方向的位移图,又因为杆件在轴线方向有变形,故在X 方向仍有一定的位移。则图5为变形前后的板件形状。图6为模型沿Y方向的位移图,图7为模型沿X方向的位移图,图8为模型的总位移图。 图4 桁架变形前后形状图

图5 Y方向位移图 图6 X方向位移图

图7总位移图 分析所有的位移图可以看出从以看出左端变形最小,为零,右端变形最大。从总位移图可以看出最大的位移在左下点处,大小为0.164×10?5m。从X方向位移图可以看出,左下点处在X方向位移最大为0.36×10?6。从Y方向位移图可以看出最大位移在左下点处为0.164×10?5。都符合实际情况,图9为模型的轴力图。 图8 轴力图

ANSYS动力学分析报告

第5章动力学分析 结构动力学研究的是结构在随时间变化载荷下的响应问题,它与静力分析的主要区别是动力分析需要考虑惯性力以及运动阻力的影响。动力分析主要包括以下5个部分:模态分析:用于计算结构的固有频率和模态。 谐波分析(谐响应分析):用于确定结构在随时间正弦变化的载荷作用下的响应。 瞬态动力分析:用于计算结构在随时间任意变化的载荷作用下的响应,并且可涉及上述提到的静力分析中所有的非线性性质。 谱分析:是模态分析的应用拓广,用于计算由于响应谱或PSD输入(随机振动)引起的应力和应变。 显式动力分析:ANSYS/LS-DYNA可用于计算高度非线性动力学和复杂的接触问题。 本章重点介绍前三种。 【本章重点】 ?区分各种动力学问题; ?各种动力学问题ANSYS分析步骤与特点。 5.1 动力学分析的过程与步骤 模态分析与谐波分析两者密切相关,求解简谐力作用下的响应时要用到结构的模态和振

型。瞬态动力分析可以通过施加载荷步模拟各种何载,进而求解结构响应。三者具体分析过程与步骤有明显区别。 5.1.1 模态分析 1.模态分析应用 用模态分析可以确定一个结构的固有频率利振型,固有频率和振型是承受动态载荷结构设计中的重要参数。如果要进行模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析,固有频率和振型也是必要的。可以对有预应力的结构进行模态分析,例如旋转的涡轮叶片。另一个有用的分析功能是循环对称结构模态分析,该功能允许通过仅对循环对称结构的一部分进行建模,而分析产生整个结构的振型。 ANSYS产品家族的模态分析是线性分析,任何非线性特性,如塑性和接触(间隙)单元,即使定义也将被忽略。可选的模态提取方法有6种,即Block Lanczos(默认)、Subspace、Power Dynamics、Reduced、Unsymmetric、Damped及QR Damped,后两种方法允许结构中包含阻尼。 2.模态分析的步骤 模态分析过程由4个主要步骤组成,即建模、加载和求解、扩展模态,以及查看结果和后处理。 (1)建模。指定项目名和分析标题,然后用前处理器PREP7定义单元类型、单元实常数、材料性质及几何模型。必须指定杨氏模量EX(或某种形式的刚度)和密度DENS(或某种形式的质量),材料性质可以是线性或非线性、各向同性或正交各向异性,以及恒定或与温

ANSYS分析报告分析

有限元与CAE分析报告 专业: 班级: 学号: 姓名: 指导教师: 2016年 1 月 2 日

简支梁的静力分析 一、问题提出 长3m的工字型梁两端铰接中间1.5m位置处受到6KN的载荷作用,材料弹性模量E=200e9,泊松比0.28,密度7850kg/㎡ 二、建立模型 1.定义单元类型 依次单击Main Menu→Preprocessor→Elementtype→Add/Edit/Delete,出现对话框如图,单击“Add”,出现一个“Library of Element Type”对话框,在“Library of Element Type”左面的列表栏中选择“Structural Beam”,在右面的列表栏中选择3 node 189,单击“OK”。

2设置材料属性 依次单击Main Menu→Preprocessor→MaterialProps>Material Modes,出现“Define Material ModelBehavior”对话框,在“Material Model Available”下面的对话框中,双击打开“Structural→Linear→Elastic→Isotropic”,出现对话框,输入弹性模量EX=2E+011,PRXY=0.28,单击“OK”。 依次单击Main Menu→Preprocessor→MaterialProps>Material Modes,出现“Define Material ModelBehavior”对话框,在“Material Model Available”下面的对话框中,双击打开“Structural→Density”弹出对话框,输入DENS为7850 3.创建几何模型 1)设定梁的截面尺寸

ANSYS模拟报告 支座类零件及结构静力模拟分析

《材料成形过程数值模拟》报告:ANSYS模拟报告 支座零件建模及结构静力模拟 分析报告 1、问题描述 上图为需要建立的模型的3D示意图,底座为150×400的矩形,有通孔的一边两个角有半径为7的倒角,底座上的通孔半径为40,主体为两块交叉的肋板和被支撑圆柱,主肋板为长300厚30的板块,副肋板宽120厚30,空心圆柱体内径为80外径为140。圆柱体上有内径20外径40的小型瞳孔。使用材料为Q235钢材,弹性模量为206000Mpa,泊松比0.3,密度为7840kg/M3,屈服强度为235Mpa。固定底面和通孔不动,对大圆柱内表面施加30Mpa起扩张作用的载荷。 2、问题分析 选用自顶向下建模的方式。 先做一个矩形块为底板,然后再建立一个板块,用矩形块减去板块。然后对底板的两个角进行倒角操作,然后在底板上建立两个圆柱体,用底板减去圆柱通孔。建立一个支撑肋板,再建立一块肋板。变换坐标系,建立大空心圆柱体,利用平面划分将圆柱与肋板分开,然后进行减操作。然后再建立一个半径为20的小圆柱体,用大空心圆柱体减去半径小的圆柱体达到打孔的目的。将小块肋板延长,然后进行修整肋板操作。最后将全部模型进行合并操作。建模完成后划分有限单元格并设置单元尺寸,输入钢材的参数,确定约束条件,对模型大空心圆柱内表面施加30Mpa起扩张作用的载荷,通过软件对受力情况进行分析模拟并保存示意图。

3、模拟计算过程 1.定义工作文件名和工作标题 1)定义工作文件名:File | Change Jobname ,输入文件名称,OK 。 2)定义工作工作标题:File | Change Title ,输入工作标题,OK 。 3)重新显示:Plot | Replot 2.显示工作平面 1)显示工作平面:WorkPlane | Display Working Plane 2)关闭三角坐标符号:PlotCtrls | Window controls | Window Options | Location of triad | Not shown 3)显示工作平面移动和旋转工具栏:WorkPlane | Offset WP by Increments,把角度degrees 调整到90°,然后通过旋转X,Y ,Z 轴来建立,X 轴在前,Y 轴在右,Z 轴在上的右手坐标系。 3.生成支座底板 1)生成矩形块:Preprocessor | Modeling | Create | V olumes | Block | By Dimensions,然后分别输入0,150;0,400;0,40。 2)生成矩形块:Preprocessor | Modeling | Create | V olumes | Block | By Dimensions,然后分别输入0,150;85,315;0,10。 20160522 JUN 7 2019 20:48:21

ANSYS 圆管模态分析实验报告

圆管模态分析实验报告 一、问题描述 图1为一薄壁圆管,壁厚为0.216m,直径为6m,高度为10m。圆管的材料密度为7800kg/m^3,弹性模量为210Gpa,泊松比为0.3。圆管底部固定,试分析此薄壁圆管的模态。 图1 薄壁圆管模型 二、问题分析 1、什么是模态及本题的模态阶数选取 模态是机械结构的固有振动特性,每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。通过模态分析可以得出物体在某一易受影响的频率范围内各阶主要模态 的特性,就可以预知结构在此频段内,在外部或内部各种振源作用下实际振动反应。 因此,模态分析是结构动态设计及设备的故障诊断的重要方法。 一个物体有很多固有振动频率(理论上是无穷多个),按照从小到大的顺序,第一个就叫一阶固有频率,以此类推。模态的阶数对应固有频率阶数。一般,低阶 模态刚度相对比较弱,在同样量级的激励作用下,响应会相对所占的权值大一些, 所以工程上低阶模态比较受关注,理论上低阶模态理论也相对成熟。且用有限元进 行模态分析计算,阶数越高,误差越大。 此题中分析对象比较简单,所以选取前5模态进行分析已经满足工程需要。 2、网格单元的选取 此薄壁圆管由于壁厚远远小于直径,均匀壁厚,材料结构简单,所以单元类型可以选用shell 93—八节点结构壳单元。 3、网格划分类型的选取 有限元分析的精度和效率与单元的密度和几何形状有密切关系,按照相应的误差准则和网格疏密程度,应该避免网格的畸形,因此,划分网格时,应尽量采用映 射网格模式划分。本题中,圆管形状规则,采取映射网格进行划分。 三、解题步骤 1、建立工作文件名及工作标题 选择Utility→File→Change Jobname 命令,出现Change Jobname对话框。在Enter new jobname栏输入工作文件名:Tube。选择Utility→File→Change Title命令,

ANSYS分析报告

ANSYS建模分析 报 告 书 课题名称ANSYS建模分析 姓 名 学 号 院系 专 业 指导老师

问题描述 在ANSYS中建立如图一所示得支承图,假定平面支架沿厚度方向受力均匀,支承架厚度为3mm。支承架由钢制成,钢得弹性模量为200Gpa,泊松比为0。 3、支承架左侧边被固定,沿支承架顶面施加均匀载荷,载荷与支架共平面,载荷大小为2000N/m、要求:绘制变形图,节点位移,分析支架得主应力与等效应力。 图1 GUI操作步骤 1、定义工作文件名与工作标题 (1)定义工作文件名:执行Utility Menu〉 Jobname命令,在弹出【Change Jobname】对话框中输入“xuhao144139240174"。选择【New log and e rror files】复选框,单击OK按钮、 (2)定义工作标题:执行Utility Menu〉 Title命令,在弹出【ChangeTitle】对话框中输入“This isanalysis made by “xh144139240174”,单击OK按钮。 (3)重新显示:执行Utility Menu>Plot>Replot命令。 (4)关闭三角坐标符号:执行Utility Menu>PlotCtrls>Window Options命令,弹出【Window Options】对话框。在【Location of triad】下拉列表框中选择“Not Shown”选项,单击OK按钮、 2、定义单元类型与材料属性 (1)选择单元类型:执行MainMenu〉Preprocessor〉ElementType>Add/Edit/Delete命令,弹出【Element Type】对话框。单击Add、、、按钮,弹出【Library of ElementTypes】对话框。选择“Structural Solid”与“Quad 8node 82"选项,单击OK按钮,然后单击Close按钮。 (2)设置材料属性:执行Main Menu〉Preprocessor>Material Props>Material Models命令,弹出【Define Material Models Behavio r】窗口。双击【Material ModelAvailable】列表框中得“Structural\Linear\Elastic\Isotropic”选项,弹出【Linear Isotrop icMaterialProperties for Material Number1】对话框。在【EX】与【PRXY】文本框中分别输入“2e11"及“0、3"。单击OK按钮,然后执行Material>Exit命令,完成材料属性得设置。

ANSYS分析报告基本步骤

第一章 ANSYS 分析基本步骤 (黑小2) 本章目标(黑小3) 学习完本章后,学员应该能够初步掌握ANSYS 分析问题的基本操 作步骤.(揩小4) Lesson A. 分析过程 2-1. ANSYS 分析过程中的三个主要步骤. 2-2. ANSYS 分析步骤在GUI 中的体现. Lesson B. 文件管理 2-3. ANSYS 文件系统: a. ANSYS 在分析过程中怎样使用文件. b. ANSYS 使用的文件名称的格式. c. 确定 ANSYS 默认的文件名. 2-4. ANSYS 的数据库: a. ANSYS 数据库中存储的数据. b. 数据库的存储操作. c. 数据库的恢复操作. d. 怎样通过存储及恢复数据库文件修改错误. Lesson C. ANSYS 分析基本步骤训练 2-5. ANSYS 分析过程实例演练. Lesson A. 分析过程 ANSYS 分析采用的是有限元分析技术。在分析时,必须将实际问题的模型转化为有限元模型。有限元分析(FEA) 是对物理现象(几何及载荷工况)的模拟,是对真实情况的数值近似。通过划分单元,求解有限个数值来近似模拟真实环境的无限个未知量。 Objective Lesson Objectives

1. 创建有限元模型 –创建或读入几何模型. –定义材料属性. –划分单元 (节点及单元). 2. 施加载荷进行求解 –施加载荷及载荷选项 . –求解. 3. 查看结果 –查看分析结果. –检验结果. (分析是否正确) 分析的三个主要步骤可在主菜单中得到明确体现。主菜单中各部分的顺序基本上是按着常规问题分析顺序设置的。 1.建立有限元模型 2.施加载荷求解 3.查看结果 主菜单 2-2. ANSYS分析步骤在GUI中的体现. 1-1. ANSYS分析过程中的三个主要步骤. Procedure

有限元分析及应用报告-利用ANSYS软件分析带孔悬臂梁

有限元分析及应用报告 题目:利用ANSY软件分析带孔悬臂梁 姓名:xxx 学号:xxx 班级:机械xxx 学院: 机械学院 指导老师:xxx 二零一五年一月

问题概述 图示为一隧道断面,其内受均布水压力q,外受土壤均 布压力p;试采用不同单元计算断面内的位移及应力,并分别分析q=0或p=0时的位移和应力分布情况。(材料为钢,隧道几何尺寸和压力大小自行确定) 本例假定内圆半径为1m,外圆半径为2m,外受均布 压力p=10000pa ,内受均布压力为q=20000pa 。 问题分析 由题目可知,隧道的的长度尺寸远远大于截面尺寸,并且压力在长度方向上均匀分布,因此本问题可以看作为平面应变问题。由于在一个截面内,压力沿截面四周均匀分布,且截面是对称的圆环,所以可以只取截面1/4进行有限元建模分析,这样不仅简化了建模分析过程,也能保证得到精确的结果。由以上分析,可以选取单元类型plane42进行有限元分析,在option中选择K3 为plane strain。

三.有限元建模 1.设置计算类型 由问题分析可知本问题属于平面静应力问题,所以选择preferences 为structure 。 2.单元类型选定 选取平面四节点常应变单元plane42,来计算分析隧道截面的位移和应力。由于此问题为平面应变问题,在设置element type的K3时将其设置为plane strain。 3.材料参数 隧道的材料为钢,则其材料参数:弹性模量E=2.1e11,泊松比(T =0.3 4.几何建模 按照题目所给尺寸利用ansys的modeling依次建立keypoint : 1(0,0),2(1,0),3(2,0),4(0,2),5(0,1) , create LINES 依次连接keypoint 2、3和4、5即可创建两条直线,使用create article 的By cent & radius 创建两条圆弧。create AREAS依次选择四条线即建立了所需的1/4截面。 5.网格划分

ANSYS实验分析报告

ANSYS实验分析报告 姓名:聂文明 学号: 2013200304 专业:机械工程 班级:研13-5班

ANSYS实验分析报告 (聂文明机械工程研13-5班) 实验名称:瞬态动力学分析----钟摆摆动分析 一.问题描述 如图1-0所示为一钟摆装置,初始位置位于θ0处,求钟摆的位移时间变化关系。 几何参数:摆杆长度=5m;摆杆横截面积S=6×10-5m2;初始位置θ0=53.135o。 材料参数:摆锤的质量m=2kg;弹性模量E=200GPa;泊松比Pxy=0.2;载荷g=9.8m/s2。 图1-0钟摆结构示意图 二.问题分析 该问题属于瞬态动力学分析问题,设置初始加载时间为0.01s,将重力加速度施加在摆锤上;之后分4个时间段分析摆锤从A运动到B的过程。 三.实验内容 1.定义工作文件名和工作标题 文件名定义为file1,工作标题定义为zhongbai。 2.定义单元类型 1)定义两种单元类型:A:Structral Link, spar 8 B:Structral Mass,3D mass 21。如图1-1,1-2所示。 图1-1

图1-2 2)在B单元类型的option选项中的K3下拉列表中选择3-D w/o rot iner。如图1-3所示。 图1-3 3)定义实常数。点击添加命令,在A单元的添加列表中添加数据,如图1-4、1-5所示。 图1-4

图1-5 3.定义材料性能参数 弹性模量EX=2e11,泊松比PRXY=0.2。如图1-6所示。 图1-6 4.创建有限元模型 1)分别定义两个点(0,0,0)、(3,-4,0)。如图1-7、1-8所示。 图1-7 图1-8

ansys有限元分析实验报告

(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!) ANSYS有限元分 试验报告

ANSYS试验报告 一、ANSYS简介: ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发,它能与多数CAD软件接口,实现数据的共享和交换,如ProEngineer, NASTRAN, AutoCAD等,是现代产品设计中的高级CAE工具之一。 本实验我们用的是ANSYS12.1软件。 二、试验题目: 我们组做的是第六组题目,具体题目如下: (6)如图所示,LB=10,a= 0.2B , b= (0.5-2)a,比较b 的变化对 最大应力 x的影响;并与(5) 比较。 三、题目分析: 该问题是平板受力后的应力分析问题。我们通过使用ANSYS软件求解,首先要建立上图所示的平面模型,然后在平板一段施加位移约束,另一端施加载荷,最后求解模型,用图形显示,即可得到实验结果。 四、ANSYS求解: 求解过程以b=0.5a=0.02为例:

1.建立工作平面,X-Y平面内画长方形, L=1,B=0.1,a=0.02,b=0.5a=0.01;(操作流程:preprocessor→modeling →create→areas→rectangle) 2.根据椭圆方程,利用描点法画椭圆曲线,为了方便的获得更多的椭圆上的点,我们利用C++程序进行编程。程序语句如下: 运行结果如下:

本问题(b=0.5a=0.01)中,x在[0,0.02]上每隔0.002取一个点,y 值对应于第一行结果。由点坐标可以画出这11个点,用reflect命令关于y轴对称,然后一次光滑连接这21个点,再用直线连接两个端点,便得到封闭的半椭圆曲线。(操作流程:create→keypoints→on active CS→依次输入椭圆上各点坐标位置→reflect→create→splines through keypoints→creat→lines→得到封闭曲线)。 3.由所得半椭圆曲线,生成半椭圆面。用reflect命令关于x轴对称(操作流程:create→areas by lines→reflect→得到两个对称的半椭圆面)。 4.用substract命令,将两个半椭圆面从长方形板上剪去(操作流程:preprocessor→modeling→create→Booleans→substract→areas.)。

基于有限元ANSYS压力容器应力分析报告

压力容器分析报告

目录 1 设计分析依据 (1) 1.1 设计参数 (1) 1.2 计算及评定条件 (1) 1.3 材料性能参数 (1) 2 结构有限元分析 (2) 2.1 理论基础 (2) 2.2 有限元模型 (2) 2.3 划分网格 (3) 2.4 边界条件 (5) 3 应力分析及评定 (5) 3.1 应力分析 (5) 3.2 应力强度校核 (6) 4 分析结论 (8) 4.1 上封头接头外侧 (9) 4.2 上封头接头内侧 (11) 4.3 上封头壁厚 (13) 4.4 筒体上 (15) 4.5 筒体左 (17) 4.6 下封头接着外侧 (19) 4.7 下封头壁厚 (21)

1 设计分析依据 (1)压力容器安全技术监察规程 (2)JB4732-1995 《钢制压力容器-分析设计标准》-2005确认版 1.1 设计参数 表1 设备基本设计参数 正常设计压力MPa 7.2 最高工作压力MPa 6.3 设计温度℃0~55 工作温度℃5~55 工作介质压缩空气46#汽轮机油 焊接系数φ 1.0 腐蚀裕度mm 2.0 容积㎡ 4.0 容积类别第二类 计算厚度mm 筒体29.36 封头29.03 1.2 计算及评定条件 (1)静强度计算条件 表2 设备载荷参数 设计载荷工况工作载荷工况 设计压力7.2MPa 工作压力6.3MPa 设计温度55℃工作温度5~55℃ 注:在计算包括二次应力强度的组合应力强度时,应选用工作载荷进行计算,本报告中分别选用设计载荷进行计算,故采用设计载荷进行强度分析结果是偏安全的。 1.3 材料性能参数 材料性能参数见表3,其中弹性模型取自JB4732-95表G-5,泊松比根据JB4732-95的公式(5-1)计算得到,设计应力强度分别根据JB4732-95的表6-2、表6-4、表6-6确定。 表3 材料性能参数性能

ansys有限元案例分析实施报告

ANSYS有限元案例 分析报告

ANSYS 分析报告 一、 ANSYS 简介: ANSYS 软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS 开发,它能与多数CAD 软件接口,实现数据的共享和交换,如Pro/Engineer , NASTRAN, AutoCAD 等, 是现代产品设计中的高级CAE 工具之一。 本实验我们用的是ANSYS14.0软件。 二、 分析模型: 具体如下: 如图所示,L/B=10,a= 0.2B , b= (0.5-2)a ,比较 b 的变化对 最大应力 x 的影响。 三、 模型分析: 该问题是平板受力后的应力分析问题。我们通过使用ANSYS 软件求解,首先要建立上图所示的平面模型,然后在平板一段施加位移约束,另一端施加载荷,最后求解模型,用图形显示,即可得到实验结果。 L

四、ANSYS求解: 求解过程以b=0.5a=0.02为例: 1.建立工作平面,X-Y平面画长方形,L=1,B=0.1,a=0.02,b=0.5a=0.01;(操作流程:preprocessor→modeling→create→areas→rectangle) 2.根据椭圆方程,利用描点法画椭圆曲线,为了方便的获得更多的椭圆上的点,我们利用C++程序进行编程。程序语句如下:

运行结果如下: 本问题(b=0.5a=0.01)中,x在[0,0.02]上每隔0.002取一个点,y值对应于第一行结果。由点坐标可以画出这11个点,用reflect命令关于y轴对称,然后一次光滑连接这21个点,再用直线连接两个端点,便得到封闭的半椭圆曲线。(操作流程:create→keypoints→on active CS→依次输入椭圆上各点坐标位置→reflect→create→splines through keypoints→creat→lines→得到封闭曲线)。 3.由所得半椭圆曲线,生成半椭圆面。用reflect命令关于x轴对称(操作流程:create→areas by lines→reflect→得到两个对称的半椭圆面)。 4.用substract命令,将两个半椭圆面从长方形板上剪去(操作流程:

ANSYS分析报告分析

有限兀与CAE分析报告 专业: 班级: 学号:姓名:师: 指导教 2016 年1 月2 日

简支梁的静力分析 1、问题提出 长3m的工字型梁两端铰接中间1.5m位置处受到6KN的载荷作用,材料弹性模 E=200e9,0.287850kg/ m2 2、建立模型 1.定义单元类型 依次单击Main Menu—Preprocesso^Elementtype^Add/Edit/Delete ,出 现对话框如图,单击“ Add”,出现一个“Library of Element Type”对话框,在 “ Library of Element Type”左面的列表栏中选择“ Structural Beam”,在右面的列表栏中选择3 node 189,单击“OK”。

2设置材料属性 依次单击Main Menu—Preprocesso p MaterialProps>Material Modes,出现 “ Define Material ModelBehavior” 对话框,在“ Material Model Available ” 下面的对话框中,双击打开“ Structural—Lin ear—Elastic—Isotropic”,出现对话框,输入弹性模量EX=2E+011,PRXY=0.28,单击“ OK”。 依次单击Main Menu—Preprocesso—MaterialProps>Material Modes,出现 “ Define Material ModelBehavior” 对话框,在“ Material Model Available ” 下面的对话框中,双击打开“ Structural—Density '弹出对话框,输入DENS为7850 3.创建几何模型 1)设定梁的截面尺寸

ANSYS结构分析报告教程篇

ANSYS结构分析基础篇 一、总体介绍 进行有限元分析的基本流程: 1.分析前的思考 1)采用哪种分析(静态,模态,动态...) 2)模型是零件还是装配件(零件可以form a part形成装配件,有时为了划分 六面体网格采用零件,但零件间需定义bond接触) 3)单元类型选择(线单元,面单元还是实体单元) 4)是否可以简化模型(如镜像对称,轴对称) 2.预处理 1)建立模型 2)定义材料 3)划分网格 4)施加载荷及边界条件 3.求解 4.后处理 1)查看结果(位移,应力,应变,支反力) 2)根据标准规范评估结构的可靠性 3)优化结构设计 高阶篇: 一、结构的离散化 将结构或弹性体人为地划分成由有限个单元,并通过有限个节点相互连接的离散系统。 这一步要解决以下几个方面的问题: 1、选择一个适当的参考系,既要考虑到工程设计习惯,又要照顾到建立模型的方便。 2、根据结构的特点,选择不同类型的单元。对复合结构可能同时用到多种类型的单元,此时还需要考虑不同类型单元的连接处理等问题。 3、根据计算分析的精度、周期及费用等方面的要求,合理确定单元的尺寸和阶次。 4、根据工程需要,确定分析类型和计算工况。要考虑参数区间及确定最危险工况等问题。 5、根据结构的实际支撑情况及受载状态,确定各工况的边界约束和有效计算载荷。 二、选择位移插值函数 1、位移插值函数的要求 在有限元法中通常选择多项式函数作为单元位移插值函数,并利用节点处的位移连续性条件,将位移插值函数整理成以下形函数矩阵与单元节点位移向量的乘积形式。 位移插值函数需要满足相容(协调)条件,采用多项式形式的位移插值函数,这一条件始终可以满足。

有限元_ansys_的实例分析报告

. . . . 玻璃平面舞台的受力有限元分析 1 工程介绍 某露天大型玻璃平面舞台的钢结构如图1所示,每个分格(图2中每个最小的矩形即为一个分格)x方向尺寸为1m,y方向尺寸为1m;分格的列数(x向分格)=0×10+5+5=10,分格的行数(y向分格)=1+4=5,列数为10,行数为5。 钢结构的主梁为高160宽100厚14的方钢管;次梁为直径60厚10的圆钢管(单位为毫米),材料均为碳素结构钢Q235;该结构固定支撑点位于左右两端主梁和最中间(如不是正处于X方向正中间,偏X坐标小处布置)的次梁的两端。玻璃采用四点支撑与钢结构连接(采用四点支撑表明垂直作用于玻璃平面的面载荷将传递作用于玻璃所在钢结构分格四周的节点处,表现为点载荷;对在垂直于玻璃平面方向的42 KN/m的面载荷(包括玻璃自重、钢结构自重、活载荷(人员与演出器械载荷、风载荷等)作用下的舞台进行有限元分析(每分格面载荷对于每一支撑点的载荷可等效于1KN的点载荷)。 2 有限元分析 本次建模采用Solidworks2009进行,有限元分析采用workbench13.0软件进行。 问题描述:固定支撑点位于左右两端主梁和最中间的次梁的两端,共6个节 KN/m的面载荷(包括玻璃自重、钢结构点。而对在垂直于玻璃平面方向的42 自重、活载荷(人员与演出器械载荷、风载荷等)作用下的舞台进行有限元分析(每分格面载荷对于每一支撑点的载荷可等效于1KN的点载荷)。 共611=66 ?个节点,分析时,为了更加贴近实际情况,可以将每个节点看成是一个直径为70mm的圆面。舞台4个角点的4个节点相当于受压强为2 π?,而舞台周边的26个节点相当于受压强为1000(704)MPa=0.26MPa ?,舞台中间的36个节点相当于受压强为20.26MPa=0.52MPa ?。 40.26MPa=1.04MPa 有限元参数的设定,最后分析:(1)该结构每个支座的支座反力;(2)该结构节点的最大位移及其所在位置;(3)对该结构中最危险单元进行强度校核。

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