安纳世科技--ANSYS风电培训―机舱底座极限强度及变形分析

1、机舱座极限强度及变形分析,董沛 高级应用工程师 安世亚太科技（北京）有限公司,任务分析 几何模型处理 网格划分 载荷与约束 后处理,摘 要,任务分析,任务分析 提供设计依据；校核机舱底座在极限工况下的强度及变形 分析难点 模型处理、施加载荷 分析要点 模型简化 网格划分 真实的反映载荷传递的方式,分析流程,前 处 理,几何模 型处理,网格及 定义组件,梁单元及接触设定,多工况 求 解,后处理,分析流程,载荷及 约束,WORKBENCH,经典ANSYS,几何模型处理,几何模型导入,需要修改几何可以进入DM,若不需要修改几何可以直接进入DS,几何模型处理,导入DM时有如下选项,默认选项: CAD实

2、体类型导入过滤器 从CAD导入的参数和属性 指定选项和材料属性 (从ANSYS支持的CAD导入) 高级选项: CAD关联 Reader mode save . . . (为Unigraphics定制) Smart CAD update，在刷新时，如果一个CAD装配中的某些零件保持不变，本选项可以从CAD中快速更新分析模型 Temporary file，用于较大的CAD模型导入,几何模型处理,几何模型简化及修改,在线性静力结构分析当中，材料属性只需要定义杨氏模量以及泊松比。 材料输入在 “Engineering Data” 分支下, 并且在每个“Geometry” 菜单下都有材料的配给选项。,材

3、料属性,Engineering Data view,网格划分,网格划分设置,“Method”选项划分的方法： Automatic：采用六面体单元或者楔形单元对实体进行分网； Tetrahedrons：采用四面体单元划分； Hex Dominant：主要采用六面体单元划分，但是包含少量的金字塔单元和四面体单元； Sweep：采用扫略方法进行网格划分,“Sizing”允许设置局部单元大小 可以设置单元平均大小, 作用大小, 或每边的单元数目 “Element Size” 设置单元平均边长 “Number of Divisions” 设定边上的单元数目 “Sphere of Influence” 设

4、定控制单元平均大小的范围,除上述选项，还包含其他对网格控制选项。,网格划分,虚拓扑极大的改善网格质量 “Virtual Topology” 分支在默认时没有，可以在“Model” 分支中的Context Toolbar 添加 “Virtual Cell”就是用多个相邻的面重新定义的面 ，先选择面，再选择添加 “Virtual Cell”。 为了进行网格划分，Virtual cells 可以把缝的面合并到一个大的面中。细小碎面可能不能按网格密度划分，将导致网格划分失败。 属于virtual cell的原始面上的内部线，不再影响网格划分。所以划分这样的拓扑结构可能和原始几何体会有不同。 对于其他操

5、作（例如加载）个别的面就不在被承认，这时用virtual cell 代替。,网格划分,虚拓扑自动创建虚拓扑,自动创建虚拓扑,局部手动修改,网格划分,Hex-Dominant 网格划分 Hex-dominant网格算法先 生成一个表面网格，经过向内拖拉形成块/锥，再在内部添加锥形四面体单元进行协调。这种外层六面体单元，内层四面体单元的网格计算结果很好。 如果体不能进行hex-dominant划分， “Control Messages” 将给出警告。,网格文件导出,导出ANSYS网格文件 关闭弱弹簧选项 导出ANSYS输入文件,建立主轴模型,导入ANSYS网格文件 建立主轴模型 采用梁单元进行模拟 几何模型：线 截面属性：圆形 材料属性，划分网格,网格模型,截面属性,几何模型,3、接触选项,定义接触,建立主轴模型 梁与机舱底座通过 MPC 连接 电机及其他设备质量同样采用MPC方式加载 通过接触向导来定义 MPC,1、定义目标面,2、定义接触面,载荷及约束,底座固支,电机重量,轮毂处载荷,轴承的类型决定MPC的约束方式,后处理,查看及评判结果,对于计算结果，应具有适当的方法确保结果具有收敛性。,是否超过材料安全极限。 板材厚度的折减因子。（焊接材料） GB /T 1591-1994低合金高强度结构钢， 力学性能 安全余度的获取。,计算结果评估,分析过程要点总结,几