Workbench高级工程实例分析培训

Workbench 高级工程实例分析培训 第 1 例 齿轮动态接触分析 该实例系统讲解模型的导入 接触设置 齿轮实现转动的方法和原理解释 并给学员演示空载荷负载作用下的齿轮结构的应力计算比较 图 1 斜齿轮接触的有限元模型 图 2 动态接触过程中某一时刻的等效应力云图 空载 图 3 动态接触过程中某一时刻的等效应力云图 负载 200N m 第 2 例 过盈装配结构分析 该实例会系统讲解过盈装配结构的应力分析方法 不同设置过盈量的计算 结果比较和讨论设置过盈量的合理方法 摩擦系数 旋转速度对过盈装配应力 的影响 图 4 过盈量为 0 00005m 时的等效应力 转速 0 图 5 过盈量为 0 00005m 时的接触应力 转速 0 图 6 过盈量为 0 00005m 时的等效应力 转速 4000 图 7 过盈量为 0 00005m 时的接触应力 转速 4000 第 3 例 液压阀结构的分析 该实例会讲解施加随空间变化的压力载荷和系统分析接触设置对求解的影 响 并给出如何合理选取接触参数来实现较为准确的求解 图 8 变化压力载荷分布云图 图 9 接触压力云图 摩擦系数 0 1 增强拉格朗日算法 第 4 例 发动机活塞机构的多体动力学分析 该实例会讲解如何为多体设置驱动力和约束多体之间的运动关系的方法 并 讲解柔性体的多体动力学分析和刚 柔耦合的多体动力学分析 图 10 0 12s 时刻的等效应力云图 柔性体 图 11 1 17s 时刻的等效应力云图 柔性体 图 12 0 12s 时刻的等效应力云图 刚 柔耦合 图 13 1 17s 时刻的等效应力云图 刚 柔耦合 第 5 例 薄壁结构的非线性屈曲分析 该实例会讲解如何在 Workbench 环境下完成薄壁结构的非线性屈曲分析并获 得非线性屈曲载荷的方法 研究不同初始缺陷 弹塑性对非线性屈曲载荷的影 响 图 14 线性屈曲 1 阶屈曲模态云图 图 15 加载 23 14 线性屈曲载荷时的位移云图 弹塑 性 图 16 加载 33 35 线性屈曲载荷时的位移云图 弹塑性 图 17 非线性屈曲分析的位移与求解子步的关 系 图 17 加载 94 299 线性屈曲载荷时的位移云图 线弹性 图 18 非线性屈曲分析的位移与求解子步的关系 线弹性 第 6 例 盘式制动器热 结构耦合分析 该实例为学员系统讲解如何利用 Workbench 加载方便的优点和 ANSYS 经 典版易容设置求解控制参数的优点联合解决盘式制动器这一类问题 这一实例 讲为学员讲解如何为瞬态动力学设置不为 0 的初始速度 并分别讲解考虑热应 力和不考虑热应力的操作方法 图 19 某一时刻的制动器等效应力云图 无耦合 图 20 某一时刻的制动器等效应力云图 无耦合 图 21 轮盘速度与时间的关系 图 22 制动器表面的压力与时间的关系 图 23 制动器结构最大等效应力与时间的关系 图 24 制动器结构某一时刻的等效应力云图 图 25 制动器结构某一时刻的等效应力云图 热 结构耦合 热 结构耦合 图 26 制动器结构某一时刻的温度云图 图 27 制动器结构某一时刻的温度云图 热 结构耦合 热 结构耦合 第第 7 例 阀门结构的分析例 阀门结构的分析 该实例为学员介绍如何施加螺栓预紧力和如何模拟不同的预紧顺序 并且 针对复杂装配体如何设置合理的接触问题做系统的介绍 图 28 阀门结构的加载图 图 29 阀门结构的等效应力云图 图 30 阀门结构的接触压力云图 图 31 阀门结构的螺栓等效应力云图 第第 8 例 双耳结构的分析例 双耳结构的分析 通过该实例系统研究 workbench 接触分析的设置的含义及求解计算结果的影 响分析 包括单向接触 接触区域网格尺寸 接触刚度对求解的影响和如何寻 找数值计算的准确解答 图 32 总体网格尺寸 0 002m 的等效应力云图 双向接触 图 33 总体网格尺寸 0 002m 的接触压力云图 双向接触 图 34 总体网格尺寸 0 002m 的等效应力云图 单向接触 图 35 总体网格尺寸 0 002m 的接触压力云图 单向接触 第 9 例 T 型管道结构焊缝处裂纹的断裂力学计算 该实例将为学员详细介绍 如何在 Workbench 中进行断裂力学计算和建立表 面半椭圆裂纹的方法并获得裂纹尖端处的断裂参数 图 36 T 型管道的有限元模型 图 37 T 型管道焊缝处的表面裂纹有限元模型 图 38 T 型管道的等效应力云图 图 39 T 型管道焊缝处的表面裂纹尖端处的等效应力云 图 图 40 T 型管道的裂纹处的 J 积分 图 41 T 型管道焊缝处的表面裂纹尖端处的 KI 第 10 例 热应力作用下的泵壳断裂力学计算 图 42 泵壳的有限元模型 图 43 泵壳侧面裂纹的有限元模型 图 44 泵壳的温度云图 图 45 泵壳的等效应力云图 图 46 泵壳侧面裂纹的等效应力云图 图 47 泵壳侧面裂纹的 I 型应力强度因子 第 11 例 泰勒杆冲击刚性墙 图 48 某一时刻的柔性杆的等效应力云图 图 49 某一时刻的柔性杆的等效应力云图 图 50 某一时刻的柔性杆的等效应力云图 图 51 某一时刻的柔性杆的等效应力云图 第 12 例 塑性成形 薄壁结构冲压分析 图 52 冲压过程中的板材的等效应力云图 图 53 冲压过程中的板材的等效应力云图 图 54 冲压过程中的板材的等效应力云图 图 55 冲压过程中的板材的等效应力云图 第 13 例 塑性成形 卷压成型 图 56 卷压过程中的板材的等效应力云图 图 57 卷压过程中的板材的等效应力云图 图 58 卷压过程中的板材的等效应力云图 图 59 卷压过程中的板材的等效应力云图 第 14 例 塑性成形 轧制成型 图 60 轧制过程中的板材的等效应力云图 图 61 轧制过程中的板材的等效应力云图 图 62 轧制过程中的板材的等效应力云图 图 63 轧制过程中的板材的等效应力云图 第 15 例 塑性成形 挤压成型 图 64 挤压过程中的板材的等效应力云图 图 65 挤压过程中的板材的等效应力云图 图 66 挤压过程中的板材的等效应力云图 图 67 挤压过程中的板材的等效应力云图 第 16 例 界面失效开裂计算 图 界面开裂过程的等效应力云图 图 界面开裂过程的等效应力云图 图 界面开裂过程的等效应力云图 图 界面开裂过程的等效应力云图 第 17 例 转子动力学临界转速计算 图 转子系统的 1 阶模态振型云图 图 转子系统 2 阶模态振型云图 图 转子的坎贝尔图 第 18 例 平板辐射换热分析 图 考虑辐射的温度云图 图 不考虑辐射的温度云图 第 19 例 电路板跌落分析 图 电路板下落过程的等效应力 刚性地面 图 电路板下落过程的等效应力 刚性地面 图 电路板下落过程的等效应力 刚性地面 图 电路板下落过程的等效应力 刚性地面 图 电路板下落过程的等效应力 柔性地面 图 电路板下落过程的等效应力 柔性地面 图 电路板下落过程的等效应力 柔性地面 图 电路板下落过程的等效应力 柔性地面 第 20 例 压力容器的疲劳分析 图 应力疲劳寿命云图 完全对称循环载荷 图 应力疲劳分析敏感度曲线 图 随即载荷作用下的雨流级数矩阵 图 随机载荷作用下的损伤矩阵 图 应变疲劳寿命云图 随机载荷 图 应变疲劳分析滞回曲线 第 21 例 吊钩的 6 sigma 可靠性分析 图 设计参数 P1 的概率密度曲线和累计函数曲线 图 设计点与总体变形关系曲线 图 基于标准的二次多项式法拟合响应面 P1 与最小安全系数的关系 图 基于标准的二次多项式法拟合响应面 P1 与最小安全系数的响应面 图 基于神经网络法拟合响应面 P1 与最小安全系数的关系 图 基于神经网络法拟合响应面 P1 与最小安全系数响应面 图 安全系数可靠性计算结果列表 图 安全系数的可靠性分析结果 第 22 例 悬臂梁的优化设计 图 优化设计筛选的设计点 图 优化前的悬臂梁位移云图 图 优化后的悬臂梁位移云图 第 23 例 子模型的应用 图 全部模型的等效应力云图 图 全部模型的位移云图 图 子模型的导入位移云图 图 子模型的等效应力云图 第 24 例 风机的双向流固耦合 图 1s 时刻风机流场的流线和压力云图