ansys workbench 15.0 边界条件

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ansys workbench中的边界条件约束详解

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ansys workbench中的边界条件约束详解ANSYS Workbench中的边界条件约束详解ANSYS Workbench是一种通用的有限元分析软件,广泛应用于工程设计、仿真和优化。

在进行仿真分析时,正确地设置边界条件是非常关键的一步。

边界条件定义了模型的外部环境,并对物体施加约束或加载,以模拟实际工作条件。

本文将详细讨论ANSYS Workbench中的边界条件约束,一步一步地回答以下问题。

1. 什么是边界条件约束?在ANSYS Workbench中,边界条件约束是指对模拟模型中的物体施加的限制条件或加载。

这些约束可以是外力、固定支撑点、固定边界或其他类型的条件,用于模拟现实世界中物体所受的外部情况。

2. 如何在ANSYS Workbench中设置边界条件约束?在ANSYS Workbench中设置边界条件约束有以下几个步骤:a. 创建几何模型:首先,根据实际需要创建几何模型,并进行相关的几何操作,比如创建零件、装配等。

b. 定义材料特性:为模型中的各个物体定义相应的材料特性,例如弹性模量、密度、热传导系数等。

c. 网格划分:对几何模型进行网格划分,将其划分为适当的网格单元,用于数学求解。

d. 设置约束:在边界条件编辑器中,通过选择适当的图形工具和选项,设置所需的边界条件约束。

这些约束可以是外力、固定支撑点、固定边界或其他类型的条件。

e. 网格连接:对于多个物体组成的装配模型,还需要将相邻网格之间的连接设置得当,以确保模拟的连续性。

3. 外力约束是如何设置的?外力约束是指施加在模拟模型上的外部载荷或力。

在ANSYS Workbench中,可以通过以下步骤设置外力约束:a. 在边界条件编辑器中选择适当的图形工具,如力矢量或单点力工具。

b. 在模拟模型上选择力作用点,可以是单个点或一组点,也可以是物体的表面等。

c. 输入或定义所需的外力大小和方向。

d. 根据需求设置负载的类型,如压力、力或流体力等。

学会使用AnsysWorkbench进行有限元分析和结构优化

学会使用AnsysWorkbench进行有限元分析和结构优化

学会使用AnsysWorkbench进行有限元分析和结构优化Chapter 1: Introduction to Ansys WorkbenchAnsys Workbench是一款广泛应用于工程领域的有限元分析和结构优化软件。

它的功能强大,能够帮助工程师在设计过程中进行力学性能预测、应力分析以及结构优化等工作。

本章节将介绍Ansys Workbench的基本概念和工作流程。

1.1 Ansys Workbench的概述Ansys Workbench是由Ansys公司开发的一套工程分析软件,主要用于有限元分析和结构优化。

它集成了各种各样的工具和模块,使得用户可以在一个平台上进行多种分析任务,如结构分析、热分析、电磁分析等。

1.2 Ansys Workbench的工作流程Ansys Workbench的工作流程通常包括几个基本步骤:(1)几何建模:通过Ansys的几何建模功能,用户可以创建出需要分析的结构的几何模型。

(2)加载和边界条件:在这一步骤中,用户需要为结构定义外部加载和边界条件,如施加的力、约束和材料特性等。

(3)网格生成:网格生成是有限元分析的一个关键步骤。

在这一步骤中,Ansys Workbench会将几何模型离散化为有限元网格,以便进行分析计算。

(4)材料属性和模型:用户需要为分析定义合适的材料属性,如弹性模量、泊松比等。

此外,用户还可以选择适合的分析模型,如静力学、动力学等。

(5)求解器设置:在这一步骤中,用户需要选择适当的求解器和设置求解参数,以便进行分析计算。

(6)结果后处理:在完成分析计算后,用户可以对计算结果进行后处理,如产生应力、位移和变形等结果图表。

Chapter 2: Finite Element Analysis with Ansys Workbench本章将介绍如何使用Ansys Workbench进行有限元分析。

我们将通过一个简单的示例,演示有限元分析的基本步骤和方法。

ansys workbench建模仿真技术及实例详解 -回复

ansys workbench建模仿真技术及实例详解 -回复

ansys workbench建模仿真技术及实例详解-回复什么是ANSYS Workbench建模仿真技术,以及提供一个实例来详解。

ANSYS Workbench建模仿真技术是一种集成在ANSYS软件平台下的先进仿真建模工具。

它能够提供全面的、高精度的仿真分析,用于解决各种工程问题。

ANSYS Workbench能够模拟并分析结构力学、流体动力学、热传导和电磁场等各种物理现象,它是一个功能强大且灵活的工具,可用于设计优化、性能评估和故障诊断等应用。

ANSYS Workbench的优势之一是其集成的工作环境。

它提供了一个统一的界面,允许工程师能够轻松地建立多物理场的模型、设置边界条件、进行网格划分以及执行仿真分析。

这个集成环境大大提高了工作效率,减少了因为转换格式而产生的错误和不一致性。

ANSYS Workbench还具有高度可扩展性。

它支持多种不同类型的分析,并且可以与其他工具和软件集成。

这使得工程师能够根据他们的特定需求,选择合适的分析方法和模型。

此外,ANSYS Workbench还可以通过添加插件和自定义脚本等方式进行扩展和定制化,以满足用户需求。

下面以一个实例来详细说明ANSYS Workbench建模仿真技术的应用。

假设我们要设计一个汽车的底盘,我们希望通过仿真分析来优化其刚度和强度。

首先,我们需要建立一个底盘的三维几何模型。

可以使用ANSYS SpaceClaim软件来创建几何模型,然后将其导入到ANSYS Workbench 中进行后续分析。

接下来,我们需要定义材料属性。

通过在材料库中选择合适的材料,并输入相应的力学参数,如弹性模量、泊松比和屈服强度等。

这些参数将用于定义底盘的材料行为。

然后,我们需要设定边界条件。

我们可以设定车轮的载荷、车身的支撑条件、底盘的连接方式等。

这些边界条件将用于约束和模拟底盘在实际工况下的受力情况。

接着,我们需要对几何模型进行网格划分。

ANSYS Workbench提供了多种网格划分工具,可以根据模型的复杂性和分析需求选择合适的网格类型和划分方法。

ansys_workbench_15.0_网格划分讲解

ansys_workbench_15.0_网格划分讲解

Advanced Contact & Fasteners
基于网格相关度控 制网格密度的方法 ,设置的单元尺寸 对于网格密度有着 重要的影响!
3.网格控制-总体尺寸控制-高级尺寸函数
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Advanced Sizing Functions (ASF) -该项功能用于控制接近表面区域和具有高曲 率区域的网格生长和分布 高级尺寸函数有五个选项: -关闭高级尺寸函数(off) -Proximity and Curvature -Curvature -Proximity -Fixed
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Advanced Contact & Fasteners
1. Meshing网格划分概述
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Workbench中的Meshing应用程序的目标是提供通用的网 格划分格局。网格划分工具可以在任何分析类型中使用:
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3.网格控制-总体尺寸控制-高级尺寸函数
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3.网格控制-总体尺寸控制-高级尺寸函数
Curvature尺寸控制函数
-该函数基于模型中的曲率信息控制网格,主要 作用于模型中的孔,洞和缺陷处。 该函数有5个控制参数: Curvature Normal Angle-曲率法向角度 Min Size-总体最小尺寸 Max Face –面上最大尺寸 Max Size-总体最大尺寸 Growth Rate-网格生长率

AnsysWorkbench静力场仿真教程

AnsysWorkbench静力场仿真教程

Ansys静力场仿真12-1mechanical界面介绍静力场仿真static structural材料设置模型设置网格设置,边界条件设置,即包含了Mesh 同时还有边界条件求解A 代表分析系统A静态分析模块Mechanical 界面多物理场模块3D solid实体有3个平动自由度和一个温度自由度2D solid有2个平动自由度UX、UY和一个温度自由度Surface 内部调用shell单元,6自由度Line 内部调用beam单元,6自由度Part和bodyBody数大于等于part不明白各种类型之间的区别!12-32D齿轮齿条实例沿轴向方向界面截面形状都是一样的,所以可以取一个界面进行应力应变分析。

即将三维模型转换为二维实体模型进行仿真。

厚度12mm 推力2500N注意,二维实体不是壳体。

在属性设置中要注意。

点击Geometry ,先别导入模型,在右侧的属性栏里先设置分析类型Analysis Type 为2D ,一定要在导入前设置,导入后就改不了了。

属性窗口在这打开先将单位设置一下,设为mm,kg.单位在各个模块之间是相互独立的,需要单独设置,但是会默认转换计算。

双击Model进行网格划分和前处理在这可以设置显示方法,阴影加线框、阴影、线框。

对齿轮和齿条的属性进行设置,厚度Thickness 默认为100mm ,都设为12mm。

点击Geometry ,在这可以设置2D 行为模式。

默认为模拟平面应力Planes Stress 。

这里我们就选平面应力。

模拟平面应力模拟平面应变模拟轴对称、中心对称模拟广义平面应变在坐标系Coordinate Systems处可以设置、添加坐标系,这里用不到,不进行设置。

在连接Connections处可以添加连接副、接触副。

这里有一个接触区域Contats Region,在相接触的地方他会自动添加一个接触区域,接触区域可以定义不同的接触类型,接触类型不同,两零件的相互作用就不同。

ansys Workbench15.0从入门到精通

ansys Workbench15.0从入门到精通

第1章初识ANSYS Workbench1.1 ANSYS Workbench 15.0 概述经过多年的潜心开发,ANSYS公司在2002年发布ANSYS 7.0的同时正式推出了前后处理和软件集成环境ANSYS Workbench Environment(AWE)。

到ANSYS 11.0版本发布时,已提升了ANSYS软件的易用性、集成性、客户化定制开发的方便性,深获客户喜爱。

Workbench在2014年发布的ANSYS 15.0版本中,在继承第一代Workbench的各种优势特征的基础上发生了革命性的变化,连同ANSYS 15.0版本可视为第二代Workbench(Workbench 2.0),其最大的变化是提供了全新的项目视图(Project Schematic View)功能,将整个仿真流程更加紧密地组合在一起,通过简单的拖曳操作即可完成复杂的多物理场分析流程。

Workbench所提供的CAD双向参数链接互动、项目数据自动更新机制、全面的参数管理、无缝集成的优化设计工具等,使ANSYS在仿真驱动产品设计(Simulation Driven Product Development)方面达到了前所未有的高度。

本节内容主要介绍ANSYS Workbench 15.0的相关软件知识,如果对其有所了解,可以跳过本节的学习。

1.1.1 关于ANSYS Workbench在ANSYS 15.0版本中,ANSYS对Workbench架构进行了全新设计,全新的项目视图(Project Schematic View)功能改变了用户使用Workbench仿真环境(Simulation)的方式。

ANSYS Workbench 15.0从入门到精通在一个类似流程图的图表中,仿真项目中的各项任务以互相连接的图形化方式清晰地表达出来,可以非常容易地理解项目的工程意图、数据关系、分析过程的状态等。

项目视图系统使用起来非常简单:直接从左边的工具箱(Toolbox)中将所需的分析系统拖曳到右边的项目视图窗口中或双击即可。

手把手教你用ANSYS-workbench

手把手教你用ANSYS-workbench

手把手教你用ANSYS-workbench手把手教你用ANSYS workbench 本文的目的主要是帮助那些没有接触过ansys workbench的人快速上手使用这个软件。

在本文里将展示ansys workbench如何从一片空白起步,建立几何模型、划分网格、设置约束和边界条件、进行求解计算,以及在后处理中运行疲劳分析模块,得到估计寿命的全过程。

一、建立算例打开ansys workbench,这时还是一片空白。

首先我们要清楚自己要计算的算例的分析类型,一般对于结构力学领域,有静态分析(Static Structural)、动态分析(Rigid Dynamics)、模态分析(Modal)。

在Toolbox窗口中用鼠标点中算例的分析类型,将它拖出到右边白色的Project Schematic窗口中,就会出现一个算例框图。

比如本文选择进行静态分析,将Static Structural条目拖出到右边,出现A框图。

在算例框图中,有多个栏目,这些是计算一个静态结构分析算例需要完成的步骤,完成的步骤在它右边会出现一个绿色的勾,没有完成的步骤,右边会出现问号,修改过没有更新的步骤右边会出现循环箭头。

第二项EngineeringData 已经默认设置好了钢材料,如果需要修改材料的参数,直接双击点开它,会出现Properties窗口,一些主要用到的材料参数如下图所示:点中SN曲线,可在右侧或者下方的窗口中找到SN曲线的具体数据。

窗口出现的位置应该与个人设置的窗口布局有关。

二、几何建模现在进行到第三步,建立几何模型。

右键点击Grometry条目可以创建,或者在Toolbox窗口的Component Systems下面找到Geometry条目,将它拖出来,也可以创建,拖出来之后,出现一个新的框图,几何模型框图。

双击框图中的Geometry,会跳出一个新窗口,几何模型设计窗口,如下图所示:点击XYPlane,再点击创建草图的按钮,表示在XY平面上创建草图,如下图所示:右键点击XYPlane,选择Look at,可将右边图形窗口的视角旋转到XYPlane 平面上:创建了草图之后点击XYPlane下面的Sketch2(具体名字可按用户需要修改),再点击激活Sketching页面:在Sketching页面可以创建几何体,从基本的轮廓线开始创建起,我们现在右边的图形窗口中随便画一条横线:画出的横线长度是鼠标随便点出来的,并不是精确地等于用户想要的长度,甚至可能与想要的长度相差好多个数量级。

ansys_workbench_15.0_边界条件

ansys_workbench_15.0_边界条件

在支持的求解环境中,右击求解类型 ,选择Insert>Acceleration,则在细窗口 出现定义加速度设置面板,该面板包括 两个选项:模型范围选择(Scope)和 定义方法(Definition)。
1.惯性边界条件
1.2标准的地球重力
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2.载荷类型边界条件
2.4 远端力
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图5-13和图5-14分别 给出了耦合作用面和 柔性变形作用面对应 的总体变形云图,由 图可知,将远端力作 用面设置为耦合,则 该作用面的法向保持 不变,而将远端力作 用面的设置为柔性或 刚体,则该作用面会 随着载荷变形而移动 。
1.惯性边界条件
1.3 转动速度
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转动速度是另一个可以实现的惯性载荷。整个模型围绕一根轴在给定的 速度下旋转,可以通过定义一个矢量来实现,给定转速大小和旋转轴;也可 以通过分量来定义,在总体坐标系下指定点和分量值
在支持的求解环境中,右击求解类型,选 择Insert>Rotational Velocity,则在细节窗 口出现如图所示的定义转速的设置面板,该 面板暴力两个个选项:模型范围选择( Scope)和定义方法(Definition)
在支持的求解环境中,右击求解类型,选择Insert>Hydrostatic Pressure ,则在细节窗口出现如图所示的定义静水压力的设置面板,该面板包括四 个选项:模型范围选择(Scope),定义方法(Definition),静水的加速 度(Hydrostatic Acceleration)和自由面位置(Free Surface Location) 。图给出了在图中设置后产生的静水压力云图。
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2.载荷类型边界条件
2.1 压力
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压力只能施加在表面并且通常与表面的法向一致;正值代表进入表面(例 如压缩)负值代表从表面出来(例如抽气等);压力的单位为每个单位面积 上力的大小,即Pa。如图所示给出了施加压力示意图。该边界条件支持谐响 应分析,显示动力学分析,结构静力学分析和瞬态动力学分析。
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2.载荷类型边界条件
2.4 远端力
在支持的求解环境中,右击 求解类型,选择 Insert>Remote Force,则 在细节窗口出现如图所示的 定义集中力的设置面板,该 面板包括三个选项:载荷作 用范围(Scope),定义方 法(Definition)和高级选项 (Advanced)。
用户可以在点,线和面上施加远端位移,远端位移可以在实体模型的边界上 引入转动自由度。
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3.位移约束
3.4 无摩擦支撑
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无摩擦支撑约束条件,只能施加到面上,它约束面地法向运动,而允许面在 切向上可以自由运动(无摩擦运动)。相当于约束一个方向自由度,释放两个 方向自由度。
2.载荷类型边界条件
2.5 轴承载荷
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轴承载荷仅适用于圆柱形表面。其径向分量将根据投影面积来分布压力 载荷。轴向载荷分量沿着圆周均匀分布。一个圆柱表面只能施加一个轴承载 荷。假如一个圆柱表面切分为两个部分,那么在施加轴承载荷的时候一定要 保证这两个柱面都要选中。载荷的单位同力的单位。 在支持的求解环境中,右击求 解类型,选择Insert>Bearing Load,则在细节窗口出现如图 所示的定义轴承载荷的设置面 板,该面板包括两个选项:载 荷作用范围(Scope)和定义 方法(Definition)。
2.载荷类型边界条件
2.6 螺栓预紧力
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在支持的求解环境中,右击求解类型,选择Insert>Bolt Pretension,则在细 节窗口出现如图5-18所示的定义螺栓预紧力的设置面板,该面板包括两个选项 :载荷作用范围(Scope)和定义方法(Definition)。
2.载荷类型边界条件
2.5 轴承载荷
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如图给出了竖直向上轴承载荷径向力分布图,由图可知,轴承 载荷的径向力实际值作用于半个圆柱面,并且与轴承载荷方向相 同的圆柱面的径向力最大,而与轴承载荷方向垂直的圆柱面径向 力为0。
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在支持的求解环境中,右击求解类型 ,选择Insert>Acceleration,则在细窗口 出现定义加速度设置面板,该面板包括 两个选项:模型范围选择(Scope)和 定义方法(Definition)。
1.惯性边界条件
1.2标准的地球重力
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2.载荷类型边界条件
2.7 力矩
Training Manual
在支持的求解环境中,右击求解类型,选择Insert>Moment,则在细节窗口 出现如图所示的定义力矩的设置面板,该面板包括三个选项:载荷作用范围( Scope)和定义方法(Definition)和高级选项(Advanced)。
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2.载荷类型边界条件
2.8 线性压力
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线性压力只能用于三维模拟中,通过载荷密度形式给一个边上施加一个分布 载荷,单位是单位长度上的载荷。如果用户将施加线性压力的边的几何参数进 行了参数话,如果该边变大或缩小后,线性压力保持不变,但是总压力会随之 增大或缩小。
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3.位移约束
3.1 完全固定约束
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完全固定约束,可以施加在点,线,面上,并且在这些位置的位移设置为0 ,即为完全刚性约束。
3.位移约束
3.2 位移约束
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在支持的求解环境中,右击求解 类型,选择Insert>Pressure,则 在细节窗口出现如图所示的定义 压力的设置面板,该面板包括个 选项:模型范围选择(Scope) 和定义方法(Definition)。
2.载荷类型边界条件
2.2 静水压力
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边界条件
1.惯性边界பைடு நூலகம்件
1.1 加速度
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加速度以长度比上时间的平方为单位作用在整个模型上。由于加速度施加 到系统上,惯性将阻止加速度所产生的变化,因此惯性力的方向与所施加的 加速度的方向相反。 加速度可以通过定义部件或者矢量进行施加。
在支持的求解环境中,右击求解类型,选择Insert>Hydrostatic Pressure ,则在细节窗口出现如图所示的定义静水压力的设置面板,该面板包括四 个选项:模型范围选择(Scope),定义方法(Definition),静水的加速 度(Hydrostatic Acceleration)和自由面位置(Free Surface Location) 。图给出了在图中设置后产生的静水压力云图。
2.载荷类型边界条件
2.4 远端力
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允许在面或者边上施加偏置的力,设定力的初始位置(利用顶点,圆或者 x,y,z的坐标),力可以通过矢量和大小或者分量来定义,这个在面上将得到 一个等效的力加上由于偏置的力所引起的力矩,这个力分布在表面上,但是 包括了由于偏置力而引起的力矩。远端力可以施加在空间的任意位置,它的 理论根据为工程力学中的力的平移定理。该定理叙述如下:
2.载荷类型边界条件
2.2 静水压力
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2.载荷类型边界条件
2.3 集中力
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力可以施加在结构的最外面,边缘或者表面如图所示。 力将分布到整个结 构当中去。这就意味着假如一个力施加到两个同样的表面上,每个表面将承 受这个力的一半。力单位为质量*长度/时间2。力可以通过定义矢量,大小以 及分量来施加。
可以作为一个载荷施加。其值为9.80665 m/s2 (在国际单位制中),标 准的地球重力载荷方向可以沿总体坐标轴的任何一个轴。不需要定义与其实 际相反的方向得到重力的作用力。该边界条件适用于显示动力学,刚体动力 学,静力学分析和瞬态结构动力学分析的二维或三维模型。
在支持的求解环境中,右击求解类型 ,选择Insert>Standard Earth Gravity, 则在细窗口出现如图所示的定义重力加 速度设置面板,该面板包括两个选项: 模型范围选择(Scope)和定义方法( Definition)。
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3.位移约束
3.5 只压缩支撑
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只压缩支撑约束条件,只能施加到面上,它只约束面法向压缩的位移,不约 束拉伸方向位移。
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3.位移约束
3.6 圆柱支撑约束
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2.载荷类型边界条件
2.3 集中力
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Advanced Contact & Fasteners
在支持的求解环境中,右击求解类型,选择Insert>Force,则 在细节窗口出现如图所示的定义集中力的设置面板,该面板包 括两个选项:模型范围选择(Scope),定义方法(Definition )
2.载荷类型边界条件
2.6 螺栓预紧力
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在圆柱形截面上施加预紧载荷以模拟螺栓联接,螺栓预紧载荷只能在3D模 拟中采用,需要定义一个以z轴为主方向的局部柱坐标系。允许多个实体施加一 个预紧载荷,如一个螺栓载荷应用到划分为多体零件的螺栓上
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1.惯性边界条件
1.3 转动速度
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转动速度是另一个可以实现的惯性载荷。整个模型围绕一根轴在给定的 速度下旋转,可以通过定义一个矢量来实现,给定转速大小和旋转轴;也可 以通过分量来定义,在总体坐标系下指定点和分量值
在支持的求解环境中,右击求解类型,选 择Insert>Rotational Velocity,则在细节窗 口出现如图所示的定义转速的设置面板,该 面板暴力两个个选项:模型范围选择( Scope)和定义方法(Definition)
Advanced Contact & Fasteners
位移约束,可以施加在点,线,面上,并且在这些位置上1可以设置0位移和 非0位移约束,0位移约束等效于完全固定,非0位移约束,相当于位移载荷。 用户可以通过指定不同的坐标系,施加径向和周向约束。
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