ANSYSWorkbench結構線性靜力學分析與優(yōu)化設計

1、西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司工程仿真結算方案： ANSYS Workbench 培訓張勝倫 博士 西安交通大學西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司結構線性靜力分析結構線性靜力分析西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司線性靜力學分析的基本假設結構材料連續(xù)均勻各向同性線性非線性靜態(tài)動態(tài)對于纖維結構材料、粒子強化材料等各向異性非均勻材料要特別注意、特別處理。1、材料的變形范圍在彈性范圍，且材料的變形量較小，方便建立靜力學方程；2、對于塑性變形或大變形，必須考慮材料非線性和幾何非線性。西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司六個基本假設：1、連續(xù)性假設

2、2、均勻性假設3、各向同性假設4、彈性假設5、小變形假設6、緩慢加載過程西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司1、連續(xù)性假設： 可變形固體視為連續(xù)密實的物體，即組成固體的質點無空隙的充滿整個空間； 固體內部任何一點的力學性能都是連續(xù)的，且變形前后物體上的質點是一一對應的； 構件變形時材料既不相互分離，也不相互擠入，時刻滿足變形協(xié)調條件。西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司2、均勻性性假設： 可變行固體是由同一類型的均勻材料構成； 各部分的物理性質都相同，且不因坐標的變化而變化。3、各向同性假設： 可變性固體內部任意一點在各個方向上都具有相同的物理性能，彈性常數(shù)不變。西安嘉

3、業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司4、彈性假設： 應力應變存在一一對應關系； 應力不超過屈服應力點； 載荷卸載后結構可恢復到原來的狀態(tài)，不產生殘余應力和參與應變。5、小變形假設： 在載荷作用下的變形，遠小于其自身的幾何尺寸； 結構變形的撓度遠小于結構的截面尺寸。西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司6、緩慢加載過程： 載荷的施加和卸載過程足夠慢； 不引起結構的動響應； 滿足內外力平衡方程。西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司工程數(shù)據(jù)材料添加常規(guī)材料常規(guī)非線性材料顯性材料超彈性材料磁性B-H曲線熱力學材料流體材料復合材料鋁合金混凝土銅合金灰口鑄鐵鎂合金聚乙烯各向異性

4、的硅不銹鋼結構鋼鈦合金西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西

5、安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司謝謝關注西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司結構優(yōu)化設計1、鎂鈦合金-泡沫夾層復合板的有限元強度計算與結構優(yōu)化分析2、設備架強度計算與優(yōu)化設計基本材料力學知識西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司作業(yè)1 問題描述：如右圖模型（桿-無圓角；桿-有圓角），其材料為鋁合金，模型大端固定，小端分別承受拉伸、彎曲載荷各200N，扭轉載荷2Nm。 要求：運用適當?shù)木W(wǎng)格劃分方法，階梯和圓角處網(wǎng)格細化

6、；求解結果顯示模型的整體變形和等效應力。 截圖：材料添加，網(wǎng)格劃分效果，受拉伸載荷的變形、應力，受彎曲載荷的變形、應力，受扭轉載荷的變形、應力。共15張截圖。西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司作業(yè)2 問題描述：如右圖模型（軸承座），其材料為鑄鐵，模型四個小孔固定，軸承孔上施加軸承載荷1000N。 要求：運用適當?shù)木W(wǎng)格劃分方法，四個小孔和軸承孔處網(wǎng)格細化（或者運用映射網(wǎng)格劃分方法）；求解結果顯示模型的整體變形和等效應力。 截圖：材料添加，網(wǎng)格劃分效果，結果的變形、應力以及變形和應力的等值線圖。共6張截圖。西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司作業(yè)3 問題描述：如右圖模型（

7、連接件），其材料為不銹鋼，模型兩個小孔固定，一個大孔上施加軸承載荷500N，另一個大孔上施加力載荷800N，且耳內側受靜水壓力5MPa。 要求：運用適當?shù)木W(wǎng)格劃分方法，兩個小孔和兩個大孔處網(wǎng)格細化（或者運用多區(qū)域網(wǎng)格劃分方法）；求解結果顯示模型的整體變形和等效應力。 截圖：材料添加，網(wǎng)格劃分效果，結果的變形、應力以及變形和應力的矢量顯示圖。共6張截圖。靜水壓力西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司作業(yè)4 問題描述：如右圖模型（支撐座-3-垂直），其材料為鈦合金，模型外圈用圓柱面約束且軸向和徑向為0，周向為free；模型內圈施加徑向軸承載荷800N；模型端面施加壓力載荷6MPa。 要求

8、：運用適當?shù)木W(wǎng)格劃分方法，網(wǎng)格大小均勻一致在筋板厚度方向至少劃分11個節(jié)點（或者運用掃略網(wǎng)格劃分方法）；求解結果顯示模型的整體變形和等效應力。 截圖：材料添加，網(wǎng)格劃分效果，結果的整體變形、等效應力以及徑向變形和應力的網(wǎng)格顯示圖。共6張截圖。西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司作業(yè)5 問題描述：如右圖模型（支撐座-4-切向），其材料為銅合金，模型受如圖所示方向的314rad/s的角加速度慣性載荷；模型內圈用圓柱面約束且軸向為0，徑向和周向為free；模型外圈施加徑向軸承載荷1000N。 要求：運用適當?shù)木W(wǎng)格劃分方法，網(wǎng)格大小均勻一致在筋板厚度方向至少劃分11個節(jié)點（或者運用refi

9、neing網(wǎng)格劃分方法）；求解結果顯示模型的整體變形和等效應力。 截圖：材料添加，網(wǎng)格劃分效果，結果的整體變形、等效應力以及徑向變形和應力的網(wǎng)格顯示圖、矢量線時圖、等值線圖。共8張截圖。西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司作業(yè)6 問題描述：如右圖模型（螺旋槳），其材料為聚乙烯，模型如圖所示方向的1000rad/s的角加速度慣性載荷；模型內圈用圓柱面約束且軸向為0，徑向和周向為free；螺旋槳面施加壓力載荷0.5MPa。 要求：運用適當?shù)木W(wǎng)格劃分方法，網(wǎng)格大小均勻一致不得少于60萬個節(jié)點（或者運用膨脹層網(wǎng)格劃分方法）；求解結果顯示模型的整體變形和等效應力。 截圖：材料添加，網(wǎng)格劃分效

10、果，結果的整體變形、等效應力以及徑向變形和應力的網(wǎng)格顯示圖、矢量線時圖、等值線圖。共8張截圖。西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司作業(yè)7 問題描述：如右圖模型（叉壁），其材料為鋁合金，孔1用圓柱面約束，徑向、軸向位移均0，其周向free；孔2受x方向的力為200N，受z方向的力為100N；孔3約束為僅有壓縮。 要求：運用適當?shù)木W(wǎng)格劃分方法，各個孔處細化，兩叉壁分叉處細化（運用虛擬球影響的網(wǎng)格劃分方法）；求解結果顯示模型的整體變形和等效應力。 截圖：材料添加，網(wǎng)格劃分效果，結果的整體變形、等效應力以及徑向變形和應力的網(wǎng)格顯示圖、矢量線時圖、等值線圖。共8張截圖。123西安嘉業(yè)航空科技有限公司西安嘉業(yè)航空科技有限公司作業(yè)8 問題描述：螺栓的預緊力，分三個加載步，第一步