应力云图中压力大小的计算

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应力云图中压力大小的计算

作者：徐艳林

来源：《科技传播》2012年第24期

摘要本文以Ansys workbench模拟笔记本电脑外壳受力为例，建立有限元分析模型，经过后处理器运算，可以得出外壳各个区域应力云图。通过IPP图像分析软件我们可以较为准确的知道各个区域尤其是应力极值处的压力大小，从而为有限元的压力定量分析提供一种新的方法。

关键词 Ansys Workbench；IPP；应力云图

中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号1674-6708（2012）81-0232-02

0 引言

Ansys Workbench是一款简单易操作的有限元分析软件，通过输入材料特性，网格划分以及加载载荷，建立约束条件，选择查看的结果类型。模型进过运算处理后，可以方便输出用户所需要的结果云图。本文以笔记本电脑的外壳（以下简称为COVER）背压实验为例，建立有限元分析模型，最终可以输出主应力云图，即是各个单元的区域应力，不同的应力区域颜色也不尽相同。由于在背压实验中，给笔记本外壳施加外力，LCD模组经常会破裂，LCD模组主要由两层玻璃构成，根据弯曲理论，再结合玻璃切割后存在不可避免细小裂纹，下层玻璃（CF Glass）破裂概率比较大，所以，报告中主应力图是下层玻璃的应力图。

Image-Pro Plus是专业的图像分析软件，主要用于生物化学，材料等领域，可以对图片上的颜色不同区域进行几何上的测量，统计分析和拟合。因此，它可以方便的计算出颜色相同区域的面积。

综合两种软件的长处，由压力与压强，面积三者之间的关系，可以较为准确得出压力值大小。

1 基于Ansys Workbench的有限元分析过程

1.1 有限元分析前处理

Ansys Workbench可以把CAD模型转化为有限元分析模型。某型号的NB电脑COVER曲面较为复杂，采用曲面功能强大的三维实体造型软件Proe对其进行建模。CAD模型建立后，利用Ansys Workbench与Proe的接口，将文件以igs格式导入到Ansys Workbench中。其次，可以使用网格划分将模型进行单元处理。最后我们必须根据系统内部各个子件之间的连接关系建立接触对，如果各个子件关系是错误的，会出现与实际受力情况不符的情况，甚至，程序会出无法计算的问题。