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ansys结构分析单元与应用_ANSYS结构分析:几何前处理.docx

发布:2023-04-21约2.15千字共3页下载文档
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3.装配的等效简化 ansys结构分析单元与应?_ANSYS结构分析:?何前处理 产品的?何模型往往是从产品的功能出发,尽可能的要与产品的实际结构保持?致。但在有限元分析中不同,建??何模型作为前处理的第 ?步,其?的在于帮助建?有限元模型,因此?何前处理?先要考虑的是怎样在保证精度的情况下,减?划分?格的难度,要想达到这? 点,就需要设计?员正确的选择?何模型的建??法,并且对初始模型进?合理的简化。 ?、 ANSYS建??何模型的?法 ANSYS中?何模型的建?主要有两种?式: 1.导?由其他CAD软件(如Solidworks、UG等)建?的?何模型。导??何模型需要在CAD软件中将模型以*.x_t格式保存,再将模型?件导 ?到ANSYS中,该?法常?于结构较为复杂的?何模型,同时在实际的?程应?中也较为普遍。对于新产品的设计,设计?员往往先给出 的是产品的三维模型,接着需要CAE?程师根据三维模型建?其有限元模型,通常直接将三维模型导?到ANSYS软件中再进?处理是较为 ?便的,这样做的好处是?便快捷,省去了在ANSYS中重新建模的繁复的步骤,坏处是可能会给之后模型的修改带来?些不便。 2.在ANSYS中直接构建?何模型。对于?些结构较为简单的?何模型,可以选择在ANSYS软件中直接建模。ANSYS中建??何模型?可 以分为?下?上和?上?下两种?式,前者即点—线— ? —体,由底层到?层的建模?式;后者则直接建?较?图元对象,对应的较低图元 对象将?动产?,如直接建?体,则其所对应的?、线、点也将同时?成。两种建??何模型的?式可以根据?户的实际需要?由组合。 ?、 ANSYS建??何模型的?具 ANSYS产品中包含了多种前处理模块,除经典ANSYS Mechanical APDL中的前处理模块外,还有ANSYS SpaceClaim Direct Modeler 和ANSYS DesignModeler等。 DesignModeler是集成于Workbench平台上的?款三维建模软件,提供丰富的三维建模?具来建?全参数化的?何模型,模型可以在任意 ANSYS仿真软件中进?分析计算,也可以传到ANSYS DesignXplorer优化模块中进?优化分析。 SpaceClaim是?款三维实体直接建模软件,是世界?个?然?式3D设计系统,SpaceClaim最显著的两个特点,?是全参数化,它的全参 数化有别于DesignModeler软件,DesignModeler软件参数化的参数必须是采?DesignModeler软件创建,?SpaceClaim软件可以抽取 外部CAD软件建?的模型参数并且进?参数化。?是直接建模,?户如果需要修改模型,SpaceClaim软件可以直接修改外部CAD软件导? 的?何模型,?需担?底层技术,并且它基本兼容所有的主流CAD软件。 三、关于?何模型的抽象 从理论上来讲,真实的对象都为3D模型,当他们在某?个?向上具有?定的特征时,才将3D模型等效为2D模型或1D模型。当选择梁单 元、管单元或者杆单元进?分析时,常常仅需要建?结构的1D模型,如在铁轨的结构分析中,若?梁单元BEAM188来建?其有限元模 型,则可以?直线模型来模拟铁轨,铁轨的截?形式可以在梁单元的输?选项中进?定义。2D实体模型主要?于薄板结构(平?应?问题)或 具有等截?的“?限长”结构(平?应变问题)。3D壳模型主要?于三维空间的薄板结构,3D实体模型?于?般性的较为复杂的三维空间结 构。 若进?初步设计,可以先建?对象的1D或2D模型完成特征分析,再决定是否进?下?步的设计;若进?详细设计,则应该建?对象的3D 模型进?分析,并采?2D模型或1D模型进?验证性测试;对于?些具有对称性特征的模型,则可以只建?模型的部分特征,通过施加对称 约束进?分析,从???的减?计算量。 四、关于?何模型的简化 在保证计算可靠性的同时,提?求解的效率,是模型简化的原因之?。除此以外,简化模型更多的是为了?便之后?格的划分,减??作 量。 1.特征的删除 机械结构中的某些特征往往是由于加?、装配等需要?设计的,如某些退?槽、?由边、螺钉孔或凸台等,其对于结构的强度或刚度影响并 不?,因此在建??何模型时应对这些特征予以删除。 2.抽象简化 实际?程的结构都是具有尺?和体积的,?有限元模型的某些单元是没有体积的,如壳单元。因此,建模时往往需要从?何模型中抽象出有 限元模型,常称为中线或中?的提取。第三节讲到的将3D模型等效为2D模型或1D模型,其实就是?种抽象简化。 机械装配体的连接?式多种多样,按照实际的连接?式建模将会对之后的?格划分带来极?的困扰。在不研究装配处具体的受?情况时,可 以对其进?
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