利用ANSYS进行装配体分析
AnsysWorkbench在卡扣装配分析中的应用
网格单元的大小 ,也可以根据精度和速度的要求 ,自定
义网格的大小 。本文采用自由网格划分卡扣模型 。
215 模型分析模式类型和参数的设置
AnsysWorkbench有静态结构 、模态分析和随机振
动等多种分析模式 。一般根据模型施加的载荷类型
和分析结果选择合适的分析模式 。卡扣装配属于静
态大变形 ,选择允许大变形的静态结构模式 。其中 ,
配采用手动设定接触区域的方法 ,设定悬臂卡扣为面
接触关系中的接触体 ,定位件为目标体 ,接触面之间
的摩擦因数为 013。
214 卡扣模型网格的划分
模型网格划分是将几何形体离散成单元和节点
的过程 。在 Ansys Workbench中一般使用自由网格划
分 ,系统根据模型的体积 、曲率和复杂程度等自动设定
现代制造工程 2008年第 8期
CAD /CAE /CAPP /CAM
An sysW orkbench在卡扣装配分析中的应用
纪海慧 (上海理工大学机械学院 ,上海 200093)
摘要 :介绍基于 AnsysWorkbench的卡扣装配分析方法和步骤 。用 Ansys Workbench软件可以方便地计算卡扣中的应力 和应变 ,动态显示装配过程 ,生成计算结果曲线图 。与常用简化公式计算相比 , Ansys Workbench的计算结果更精确 。该 分析方法具备较大的扩展性 ,对同类应用的设计具有指导意义 。 关键词 : AnsysW orkbench;卡扣 ;应变分析 中图分类号 : TH16 文献标识码 : B 文章编号 : 1671—3133 (2008) 08—0048—03
★★★装配体有限元分析
（5)friｃtiｏnaｌ：有摩擦的接触。这是最实际的情况,两个接触面之间既可以法向分离，也可以切向滑动。当切向外力大于最大静摩擦力后,发生切向滑动。一旦发生切向滑动后,会在接粗面之间出现滑动摩擦力，该滑动摩擦力要根据正压力和摩擦系数来计算。此时需要用户输入摩擦系数。
(６）foｒcｅd ｆｒictｉonaｌ sliding:该选项只对刚体动力学适用。它与friｃtionａｌ类型类似，只是没有静摩擦阶段。此时，系统会在每个接触点上施加一个切向的阻力。该切向阻力正比于法向接触力。
(３)材料属性的考虑。在一个复杂的装配体中所有的零件，其材料属性多种多样。我们在初次分析的时候,可以只考虑其线弹性属性。但是对于高温，重载,高速情况下,材料的属性不再局限于线弹性属性。此时我们恐怕需要了解其中的每一种材料,它是超弹性的吗?是哪一种超弹性的?它发生了塑性变形吗?该使用哪一种塑性模型？它是粘性的吗？它是脆性的吗?它的属性随着温度而改变吗？它发生了蠕变吗?是否存在应力钢化问题？如此众多的零件，对于每一个零件，我们都需要考察其各种各样的力学属性，这真是一个丰富多彩的问题。
笔者的点评如下:
装配体的分析中,如何对两个物体之间的连接关系进行建模是一个关键技术问题。对于连接关系，总体考虑如下：
(1）如果两个相邻物体在分析中始终不会有相对运动，最好直接在ＤM中用多体部件来表达,这最省事。
nastran_ansys_装配体模态分析方法_精辟
NX NASTRAN 5.0NX NASTRAN 5.0装配体的模态分析方法UG NX 5.0NX NASTRAN 5.0解析用模型上下两个组件通过4个螺栓连接,底面完全固定;求解此装配体的模态(前10阶).(注:纯粹为了对比)NX NASTRAN 5.0NX NASTRAN 5.0装配体的模态分析方法NX NASTRAN 5.0NX NASTRAN 5.0装配体的模态分析方法装配体的模态分析方法NX NASTRAN 5.02. 设置Structural Output Requests1:输出Displacement, Stress, SPC Force, Contact Result.装配体的模态分析方法NX NASTRAN 5.03.右键点击solution Contact ÆCreate SubcaseNX NASTRAN 5.0装配体的模态分析方法NX NASTRAN 5.0ÆOK装配体的模态分析方法NX NASTRAN 5.0装配体的模态分析方法NX NASTRAN 5.0SOL 101SUBCASE 2STATSUB = 1METHOD = 3追加EIGRL 3 10装配体的模态分析方法装配体的模态分析方法NX NASTRAN 5.0Close .dat file Æ运算ÆPost-ProcessingNX NASTRAN 5.0装配体的模态分析方法装配体的模态分析方法NX NASTRAN 5.0装配体的模态分析方法UG NX 5.0NX NASTRAN 5.0固有频率比较装配体的模态分析方法UG NX 5.0NX NASTRAN 5.0结论不考虑接触的模态结果,振型中有穿透发生.粘合限制了两个组件相互远离的变形.不考虑接触的固有频率最小,设置接触次之,粘合的最大.(与实际情况相符合)进行模态分析的时候,如果模型不是太复杂的情况下,最好设置接触.。
利用ANSYS进行装配体分析
装配体分析一般的不发生相对运动的用boolean里的glue就可以，发生相对运动的一般就要用到接触了。
有兴趣的可以交流一下，我现在做的所有的分析基本上都是装配体的，毕竟实际应用中很少有单个零件的。
具体问题具体分析并不是所有的装配体分析都要用接触分析，有的可以视为整体的，看你关心的是什么，所以把实际模型合理转化成有限元模型是关键！试一试用ANSYS workbench软件最好的办法是在PROE里面建模装配好以后，建立PROE和ANSYS联结，直接导入ANSYS，然后对装配体进行非线性的接触分析，非线性分析要定义接触面，有时还要定义耦合面，建议你看一下清华大学出版社出版的《精通ANSYS7.0有限元分析》，作者宋勇等，里面有个实例是介绍非线性接触分析的，很实用做装配体的有限元分析，需要利用ansys提供的各种连接单元或者耦合等工具对其装配关系进行模拟。
ADD和CLUE等命令处理，不是什么装配关系，而是把分开的零件固结在一起了，实际上和装配关系有很大的出入。
用MPC技术实际上使用多点接触单元进行零件连接关系进行模拟，就是利用mpc184单元进行模拟。
可以看看mpc184单元的帮助，它可以模拟多种装配关系。
传统的，也是最直接的装配方法是先简单的导入装配体的各个零部件，确定它们的空间相对位置，然后人为地确定各零部件在整个装配体中的接触关系，建立接触单元。
此过程在其他CAE软件中须采用手工方式完成，不仅需要漫长的虚拟整机建立过程，同时，还需要工程师对结构的各项指标、限制、风险全面的了解。
每一个有经验的有限元分析工程师都知道，没有任何两个接触问题是完全一样的，装配问题的复杂性在某种程度上肯定了ANSYS在这个领域的成就—— ANSYS可以对各种不同的接触问题进行非常好，而且简便的模拟。
一个装配体的ANSYS有限元分析过程可以简单的归纳为：建立模型并划分网格识别零部件相互关系施加边界条件以及环境参量求解并复查结果事实上在ANSYS默认的设定中，当一个装配体的CAD模型被倒入的时候，接触关系已经被自动的探测了，而接触区域被指定为面/面关系。
对装配线线体Pro／E参数化设计及ANSYS有限元分析
摘要： 论述 了应 用 Ｐｏ Ｅ软 件进行 汽 车装 配线线体 的 三维建模 及 参数化 设计 方法 。 实现 了机械零 件装 配 ｒ／ 图的快速 造型和 重构 。利 用 Ｐｏ Ｅ与 Ａ Ｓ Ｓ接 １技 术和 Ａ Ｓ Ｓ软件 ， Ｐｏ Ｅ 中设 计 的具体 装 配 线线 ｒ／ ＮＹ ： ２ ＮＹ 对 ｒ／
意义 。
中应用较为广泛的一种装配件。传统装配线线体的设
计 采用 的是 类 比、 验 设 计 ， 时 即使 做 一 些 强 度 校 经 有
核 ， 只是用很 粗 糙 的方 法 ， 样 机 制造 出来 之 前 ， 也 在 无
１ 装配线线体 的介绍
本文 论 述 的 为汽 车 装 配 线线 体 的 参数 化 ， 先 对 首
体在 一 定裁荷作 用 下的应 力状 态进 行 了有 限元 仿 真 分析 。研 究结 果 对装 配 线 线体 的开 发 、 进 和优 化 改 装 配线 线体 的设 计具 有一 定的参 考价值 。 关 键词 ： 配线线体 ； 装 三维 建模 ； 参数化 设计 ； 限元 应 力分析 有
中图分 类号 ：Ｈ１５ １ Ｔ ６ ． 文献 标识 码 ： Ａ
Ｐａ ａ ｅ ｒｃ Ｄｅ ｉ ｎ ｎｄ Ｆｉ ｔ ｅ ｎ ａ ｙｓｓ ｏ ｓ ｍｂｌ Ｌｉ ｅ ｒ ｍ ｔｉ ｓｇ ａ ｎｉｅ Ｅｌ ｍｅ ｔＡｎ ｌ ｉ ｆＡｓ ｅ ｙ ｎ
Ｌ Ｎ Ｊ —ｕ ｎ ，Ｌ Ｕ Ｂ Ｉ ｕｇａ ｇ Ｉ ｏ
（ ｃｏｌ ｆ ｃ ａ ｉ ｎ ｕｏ ｏ ｉ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｈｅ ｉ ｎｖｒ ｔ ｏ ｅｈ ｏ ｇ ，Ｈ ｆｉ ３ ０ ９，ｈｎ ） Ｓｈ ｏ ｏ ｈ ｎ ｓ ｄＡ ｔ ｂｌ Ｅ ｇ ｅｉ ， ｆ ｉ ｓ ｙ ｆ ｃ ｎｌ ｙ ｅ ０ ０ Ｃ ｉ Ｍｅ ｃａ ｍ ｅ ｎ ｎ ｅ Ｕ ｅ ｉ Ｔ ｏ ｅ２ ａ
用ANSYS WORKBENCH对装配体做强度分析时的计算心得
用ANSYS WORKBENCH对装配体做强度分析时的计算心得**********************原创 对装配体做结构分析时的注意事项：1.没有必要在DM（DesignModeler）中使用Boolean将所有的体（body）合并为一个体。
这样做会导致合并前各个体的网格划分不规则，严重时导致网格划分失败。
2.也没有必要在DM中使用Form New Part将各个body重新组合为一个part。
虽然这样做可以保证划分网格时，两body交界处网格节点重合，划出较高质量的网格；但是，另一方面，合并为一个part可能导致网格划分失败。
对装配体做结构分析时的步骤：1.在三维软件中，零件造型、装配完毕后生成IGS文件。
2.将IGS文件导入到Ansys Workbench的DesignModeler中。
之后，在DM中对个别的body进行Boolean操作，以获得较好的压力作用面。
对于存在搭接面的情况（图一），可以图一使用imprint操作或者projection操作，以获得较好的压力作用面。
3.Workbench会自动识别装配体的连接（connection）。
查看details of “connection”中参数tolerance value的数值，两body（或body和edge）之间的距离小于此数值时，Workbench 会认为两者连接在一起。
只要三维制图精度足够，这一数值可以默认值不变。
4.对于装配体中各部件材料不完全相同时，可以在Model中对Geometry下某个solid 设置它的材料特性。
前提是Engineering data里添加了所需的材料特性。
对装配线线体Pro／E参数化设计及ANSYS有限元分析
文章编号:1001-2265(2007)03-0020-03收稿日期:2006-08-17作者简介:林巨广(1963—),男,安徽六安人,合肥工业大学机械与汽车工程学院教授,在职博士,主要从事先进制造装备的研究,(E -mail )fang 2weinm@ 。
对装配线线体Pr o /E 参数化设计及ANSYS 有限元分析林巨广,刘波(合肥工业大学机械与汽车工程学院,合肥 230009)摘要:论述了应用Pr o /E 软件进行汽车装配线线体的三维建模及参数化设计方法。
实现了机械零件装配图的快速造型和重构。
利用Pr o /E 与ANSYS 接口技术和ANSYS 软件,对Pr o /E 中设计的具体装配线线体在一定载荷作用下的应力状态进行了有限元仿真分析。
研究结果对装配线线体的开发、改进和优化装配线线体的设计具有一定的参考价值。
关键词:装配线线体;三维建模;参数化设计;有限元应力分析中图分类号:TH165+.1 文献标识码:AParam etr i c D esi gn and F i n ite Ele m en t Ana lysis of A sse m bly L i n eL I N Ju 2guang,L I U Bo(School ofMechanics and Aut omobile Engineering,Hefei University of Technol ogy,Hefei 230009,China )Abstract:The method of 3D modeling and parametric design of aut o asse mbly line in Pr o /E s oft w are is dis 2cussed .It realize quickly model of mechanical part .U sing the interface technol ogy bet w een Pr o /E and ANSYS s oft w are,the si m ulati on analysis of stress status of the asse mbly L ine designed in Pr o /E under a certain l oad is made .The research results has reference value t o gear model library devel opment and t o the op ti m izati on design of the asse mbly L ine .Key words:asse mbly line;3D modeling;para metric design;finite ele ment stress analysis0 引言近几年来随着汽车工业的迅速发展,伴随着汽车装备的发展,反之亦然。
基于ANSYSWORKBENCH的装配体有限元分析
基于ANSYSWORKBENCH的装配体有限元分析基于ANSYS WORKBENCH的装配体有限元分析模拟装配体的本质就是设置零件与零件之间的接触问题。
装配体的仿真所面临的问题包括：（1）模型的简化。
这一步包含的问题最多。
实际的装配体少的有十几个零件，多的有上百个零件。
这些零件有的很大，如车门板；有的体积很小，如圆柱销；有的很细长，如密封条；有的很薄且形状极不规则，如车身；有的上面钻满了孔，如连接板；有的上面有很多小突起，如玩具的外壳。
在对一个装配体进行分析时，所有的零件都应该包含进来吗？或者我们只分析某几个零件？对于每个零件，我们可以简化吗？如果可以简化，该如何简化？可以删除一些小倒角吗？如果删除了，是否会出现应力集中？是否可以删除小孔，如果删除，是否会刚好使得应力最大的地方被忽略？我们可以用中面来表达板件吗？如果可以，那么，各个中面之间如何连接？在一个杆件板件混合的装配体中，我们可以对杆件进行抽象吗？或者只是用实体模型？如果我们做了简化，那么这种简化对于结果造成了多大的影响，我们可以得到一个大致的误差范围吗？所有这些问题，都需要我们仔细考虑。
（2）零件之间的联接。
装配体的一个主要特征，就是零件多，而在零件之间发生了关系。
我们知道，如果零件之间不能发生相对运动，则直接可以使用绑定的方式来设置接触。
如果零件之间可以发生相对运动，则至少可以有两种选择，或者我们用运动副来建模，或者，使用接触来建模。
如果使用了运动副，那么这种建模方式对于零件的强度分析会造成多大的影响？在运动副的附近，我们所计算的应力其精确度大概有多少？什么时候需要使用接触呢？又应该使用哪一种接触形式呢？（3）材料属性的考虑。
在一个复杂的装配体中所有的零件，其材料属性多种多样。
我们在初次分析的时候，可以只考虑其线弹性属性。
但是对于高温，重载，高速情况下，材料的属性不再局限于线弹性属性。
此时我们恐怕需要了解其中的每一种材料，它是超弹性的吗？是哪一种超弹性的？它发生了塑性变形吗？该使用哪一种塑性模型？它是粘性的吗？它是脆性的吗？它的属性随着温度而改变吗？它发生了蠕变吗？是否存在应力钢化问题？如此众多的零件，对于每一个零件，我们都需要考察其各种各样的力学属性，这真是一个丰富多彩的问题。
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利用ANSYS进行装配体分析
装配体分析一般的不发生相对运动的用boolean里的glue就可以，发生相对运动的一般就要用到接触了。
有兴趣的可以交流一下，我现在做的所有的分析基本上都是装配体的，毕竟实际应用中很少有单个零件的。
具体问题具体分析并不是所有的装配体分析都要用接触分析，有的可以视为整体的，看你关心的是什么，所以把实际模型合理转化成有限元模型是关键！
试一试用ANSYS workbench软件
最好的办法是在PROE里面建模装配好以后，建立PROE和ANSYS联结，直接导入ANSYS，然后对装配体进行非线性的接触分析，非线性分析要定义接触面，有时还要定义耦合面，建议你看一下清华大学出版社出版的《精通ANSYS7.0有限元分析》，作者宋勇等，里面有个实例是介绍非线性接触分析的，很实用
做装配体的有限元分析，需要利用ansys提供的各种连接单元或者耦合等工具对其装配关系进行模拟。
ADD和CLUE等命令处理，不是什么装配关系，而是把分开的零件固结在一起了，实际上和装配关系有很大的出入。
用MPC技术实际上使用多点接触单元进行零件连接关系进行模拟，就是利用mpc184单元进行模拟。
可以看看mpc184单元的帮助，它可以模拟多种装配关系。
传统的，也是最直接的装配方法是先简单的导入装配体的各个零部件，确定它们的空间相对位置，然后人为地确定各零部件在整个装配体中的接触关系，建立接触单元。
此过程在其他CAE软件中须采用手工方式完成，不仅需要漫长的虚拟整机建立过程，同时，还需要工程师对结构的各项指标、限制、风险全面的了解。
每一个有经验的有限元分析工程师都知道，没有任何两个接触问题是完全一样的，装配问题的复杂性在某种程度上肯定了ANSYS在这个领域的成就——ANSYS可以对各种不同的接触问题进行非常好，而且简便的模拟。
一个装配体的ANSYS有限元分析过程可以简单的归
建立模型并划分网格
识别零部件相互关系
施加边界条件以及环境参量
求解并复查结果
事实上在ANSYS默认的设定中，当一个装配体的CAD模型被倒入的时候，接触关系已经被自动的探测了，而接触区域被指定为面/面关系。
这个默认的设定可以在“Simulation Contact”设定选项的Option对话框中更改。
默认的接触自动探测属性适合于大多数的接触问题。
然而，附加的接触关系控制设定拓宽了可以模拟的接触类型。
在接触关系控制设定中：
全局属性：包括自动接触探测的基本设定，以及高亮显示的接触区域的透明度设定，这些设定将会影响所有的接触区域。
接触区域控制：包括接触属性浏览，区域接触类型设定，以及其他的一些高
级控制选项，例如设定接触模拟方程，法向刚度，热传导设定，以及pinball
区域设定等等。
更加详细地，自动接触探测的基本设定包含：容差设定（Tolerance setting），即容差类型以及容差值的设定；接触探测的种类设定（例如设定探测面/面接触，面/边接触以及边/边接触）等；接触探测种类优先权设定（例如设定面/面接触优先于其他种类的接触）等。
在接触区域控制的接触类型设定中，ANSYS可以模拟如下的多种接触类型：
固结（Bonded），即完全绑定，无摩擦也无滑动。
不分离（No separation），和固结类似，不过在小范围内允许无摩擦的滑动。
无摩擦（Frictionless），部件之间摩擦系数为0，允许法相分离。
粗糙（Rough），与无摩擦类型相似，只是部件之间不允许接触
有摩擦的（Frictional），部件之间会因摩擦系数而产生剪切力。
在接触区域控制的高级设定中，使用者甚至可以设定潜在的接触模拟方法，在ANSYS 9.0版本中有如下选择：
广义拉格朗日法（Augmented Lagrange）
罚函数法（Pure Penalty）
多点约束法（Multipoint constraint，MPC）
拉格朗日法（Normal Lagrange）
具体每种模拟方法的数学模型在此不逐一介绍，简单介绍一下比较年轻的内部多点约束(MPC)算法。
MPC算法适用于面对面、点对面的接触单元。
使用该方法时，ANSYS会根据接触运动建立MPC方程。
内部MPC方法能够克服传统接触法则和其他多点约束方法的缺点。
若与粘结接触结合使用，MPC 方法可简化下列形式的接触装配和运动约束：固-固装配、壳-壳装配、壳-固装配、梁-固装配、刚性面约束以及任意面的载荷分布。
内部MPC 方法可以克服传统接触算法和ANSYS中的其他多点约束工具的缺点，例如：接触面节点的自由度被消去；可以减小系统方程求解的波前大小；不需要输入接触刚度；对于小变形问题，它代表真实的线性接触行为；求解系统方程时不需要平衡迭代；对于大变形问题，MPC方程在每个平衡迭代中不断进行更新，克服了传统约束方程只适用于小应变的限制条件。
此外值得一提的是，相比普通的罚函数方法，广义拉格朗日法常常能得到更好的模拟结果，对接触刚度系数也不是那么的敏感，然而在某些分析算例中，广义拉格朗日方法需要更多的迭代次数，也就是收敛的比较慢一些。
针对装配结构有限元模拟的实际问题，ANSYS提供了强大的装配结构模拟能力和完备而易用的接触自动检测功能。
运用CAD模型“链接”技术，在建立装配模型“链接”的过程中，自动探测装配关系，同时完成“接触”单元的建立，从而将人为干预最小化。