ANSYS Workbench在铝合金轮毂冲击试验中的应用
Workbench热分析实例之一
– 确认激活边选择器，选中模型顶部的边 – 输入如图所示数值 • 然后再次在Transient Thermal上右击，插入第二个对流 – 选择模型的右侧边，填入指定数值
Workshop Supplement
July 14, 2008 © 2008 ANSYS, Inc. All rights reserved.
Workbench-Simulation Heat Transfer ANSYS, Inc. Proprietary
Inventory #00557 WS9-9
材料属性 – 飞轮铸造分析
• 沙模的材料属性 (常数): 热导率: 密度: 比热:
0.346 W/m-°C 1520 kg/m3 816 J/kg-°C
Inventory #00557 WS9-4
飞轮铸造分析-控制
• 激活时间积分。使用向后欧拉时间积分。 • 激活线性搜索收敛增强工具。 • 热导率表现了沙与铝的接触。 • 将进行两个分析
–Case 1: 观察1分钟内的凝固。 –Case 2: 运行第二个工况，持续30秒。
• 激活自动时间步
–初始和最小时间步长为0.001 sec –Case 1: 最大时间步长2.0 sec –Case 2: 最大时间步长5.0 sec
描述 • 部件在圆柱形沙模(高20厘米，半径25厘米)的中心。 • 铝在800 °C时注入沙模。 • 沙模初始温度为 25 °C 。 • 模型顶面和侧面与环境通过自由对流交换热量。 • 假设沙模和铝均为轴对称。 • 假设沙的热材料属性为常数，铝随时间变化。比热和密度将用来计算铝的热焓。
July 14, 2008 © 2008 ANSYS, Inc. All rights reserved.
ansysworkbench瞬态动力学实例
在本文中，我将为您撰写一篇关于ANSYS Workbench瞬态动力学实例的文章。
我们将深入探讨ANSYS Workbench在瞬态动力学仿真方面的应用，从简单到复杂、由浅入深地讨论其原理和实践操作，并共享个人观点和理解。
第一部分：介绍ANSYS Workbench瞬态动力学仿真ANSYS Workbench是一种用于工程仿真的全面评台，包含了结构、流体、热传递、多物理场等多种仿真工具。
瞬态动力学仿真是ANSYS Workbench的重要应用之一，它能够模拟在时间和空间上随机变化的动力学过程，并对结构在外部力作用下的动力响应进行分析。
在瞬态动力学仿真中，ANSYS Workbench可以模拟诸如碰撞、冲击、振动等动态载荷下的结构响应，用于评估零部件的耐久性、振动特性、动态稳定性等重要工程问题。
通过对这些现象的模拟和分析，工程师可以更好地了解结构在实际工况下的性能，进而进行有效的设计优化和改进。
第二部分：实例分析为了更直观地展示ANSYS Workbench瞬态动力学仿真的应用，我们以汽车碰撞仿真为例进行分析。
假设我们需要评估汽车前部结构在碰撞事故中的动态响应，我们可以通过ANSYS Workbench建立汽车前部结构的有限元模型，并对其进行碰撞载荷下的瞬态动力学仿真。
我们需要构建汽车前部结构的有限元模型，包括车身、前保险杠、引擎盖等部件，并设定材料属性、连接方式等。
接下来，我们可以在仿真中引入具体的碰撞载荷，如40km/h车速下的正面碰撞载荷，并进行瞬态动力学仿真分析。
通过仿真结果，我们可以获取汽车前部结构在碰撞中的应力、应变分布，以及变形情况，从而评估其在碰撞事故中的性能表现。
第三部分：个人观点与总结通过以上实例分析，我们可以看到ANSYS Workbench瞬态动力学仿真在工程实践中的重要应用价值。
瞬态动力学仿真不仅能够帮助工程师分析结构在动态载荷下的响应，还可以为设计优化、安全评估等工程问题提供重要参考。
《2024年铝合金轮毂的有限元分析》范文
《铝合金轮毂的有限元分析》篇一一、引言铝合金轮毂是现代汽车工业中广泛应用的重要部件之一。
随着汽车行业的飞速发展，对于车辆轻量化、耐用性和安全性的要求也日益提升。
因此，铝合金轮毂以其优良的物理性能和经济性得到了广大制造商的青睐。
然而，在实际使用中，铝合金轮毂的设计和生产需要充分考虑其复杂的工作环境和各种潜在风险。
因此，采用有限元分析（FEA）对铝合金轮毂进行性能分析和优化显得尤为重要。
二、铝合金轮毂的有限元模型建立1. 材料属性定义在有限元分析中，首先需要定义铝合金轮毂的材料属性。
这包括弹性模量、屈服强度、抗拉强度等关键参数。
这些参数将直接影响模型的力学性能和应力分布。
2. 几何模型建立根据铝合金轮毂的实际几何形状和尺寸，建立精确的几何模型。
在建模过程中，应充分考虑轮毂的复杂结构和细节特征，以确保分析的准确性。
3. 网格划分将几何模型划分为适当的网格是有限元分析的关键步骤。
网格的划分应考虑到计算精度和计算效率的平衡，确保在关键区域有足够的网格密度。
三、铝合金轮毂的有限元分析1. 载荷和边界条件设置在有限元分析中，需要设置载荷和边界条件。
载荷包括车辆行驶过程中的惯性力、摩擦力等；边界条件则涉及到轮毂与轮胎的连接方式、约束等。
这些条件的设置将直接影响分析结果的准确性。
2. 应力分析通过有限元分析，可以获得铝合金轮毂在各种工况下的应力分布情况。
这包括静态应力、动态应力以及交变应力等。
分析结果将有助于评估轮毂的强度、刚度和耐久性。
3. 模态分析模态分析可以获取铝合金轮毂的振动特性，如各阶模态频率和振型。
这对于评估轮毂在复杂工作环境下的动态性能具有重要意义。
四、结果与讨论通过对铝合金轮毂的有限元分析，可以得到以下结论：1. 铝合金轮毂在各种工况下的应力分布情况，为优化设计提供依据；2. 模态分析结果有助于了解轮毂的动态性能，为降低振动和噪声提供参考；3. 通过对比不同设计方案的有限元分析结果，可以找到最优的设计方案，提高轮毂的性能和寿命；4. 有限元分析还可以用于评估铝合金轮毂在复杂工作环境中的潜在风险，为生产制造提供有力支持。
ansys workbench2020工程实例解析
Ansys Workbench 2020是一款强大的工程仿真软件，广泛应用于工程领域的结构、流体、热传导等多个领域的仿真分析。
本文将以Ansys Workbench 2020为工具，通过几个典型的工程实例，解析其在工程实践中的应用和优势，帮助读者更好地了解和使用该软件。
1. 车身结构优化在汽车制造领域，车身结构的设计和优化是一个复杂而又关键的问题。
通过Ansys Workbench 2020的结构分析模块，可以对车身结构进行强度、刚度、振动等方面的仿真分析，进而优化结构设计，提高车身的整体性能和安全性。
通过对车身材料、连接结构、受力情况等多个方面的仿真分析，工程师可以更好地指导实际设计，提高设计效率和成功率。
2. 风力发电机叶片设计风力发电机的叶片设计是风力发电领域的核心问题之一。
Ansys Workbench 2020的流体仿真模块可以对风力发电机叶片的气动性能进行仿真分析，包括气动力、气流分布等多个方面的参数。
通过对叶片的材料、形状、尺寸等进行仿真分析和优化，可以提高风力发电机的发电效率和稳定性，降低能量损耗，对提高风力发电机的整体性能具有重要意义。
3. 燃烧室热传导分析在航天、航空发动机等领域，燃烧室的热传导分析是一个关键的问题。
Ansys Workbench 2020的热传导分析模块可以对燃烧室内部的温度场、热应力等进行仿真分析，帮助工程师优化燃烧室的结构设计、材料选择和冷却系统设计。
通过仿真分析，可以提高燃烧室的工作效率和寿命，确保燃烧室的安全可靠性。
4. 桥梁结构静动力分析在土木工程领域，桥梁结构的设计和分析是一个重要的问题。
Ansys Workbench 2020的静动力分析模块可以对桥梁结构在静载荷和动载荷作用下的响应进行仿真分析，包括应力、挠度、疲劳寿命等多个方面的参数。
通过仿真分析，工程师可以对桥梁的结构设计、材料选择和荷载标准进行优化，确保桥梁的安全可靠性和经济性。
Ansys Workbench 2020作为一款强大的工程仿真软件，在工程实践中具有广泛的应用前景和优势。
ansys_workbench_14.5数值模拟工程实例解析
ansys workbench 14.5数值模拟工程实例解析1. 引言1.1 概述本文以ANSYS Workbench 14.5为主题，介绍了数值模拟在工程实例中的应用。
ANSYS Workbench 14.5是一种强大的工程仿真软件，可以用于解决各种工程问题。
通过利用该软件的分析功能，可以预测和优化产品性能，并减少研发过程的试验成本和时间。
本文将以一个具体的数值模拟工程实例为案例，详细解析ANSYS Workbench在工程仿真中的应用。
1.2 文章结构本文分为五个主要部分：引言、正文、示例解析、讨论与分析以及结论。
引言部分将提供背景信息、目的和文章结构概述；正文部分将涵盖整个工作流程和模拟步骤的详细说明；示例解析将对所选实例进行介绍、数值模拟过程和结果分析；讨论与分析将从多个角度对结果进行评估和探讨；最后，在结论部分总结全文并给出一些展望。
1.3 目的本文旨在通过一个具体实例来深入了解ANSYS Workbench 14.5在数值模拟中的应用，展示其功能和优势。
通过详细描述实例的工程背景、问题描述和模拟过程，读者能够更好地理解如何使用ANSYS Workbench 14.5来解决各种工程问题。
同时，通过结果分析和讨论，读者可以了解该软件在不同应用领域中的潜力和局限性。
最终的目标是提供给读者一种对ANSYS Workbench 14.5进行数值模拟工程实例解析的全面了解和指导。
2. 正文在本文中，我们将详细介绍使用ANSYS Workbench 14.5进行数值模拟的过程。
ANSYS Workbench是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件，可以对各种工程问题进行模拟和分析。
为了更好地展示工程实例解析过程，我们选取了一个实际的例子来进行演示。
这个实例涉及到一个机械零部件的结构强度分析，通过使用ANSYS Workbench 进行数值模拟，我们可以评估该零部件在受力情况下的变形和应力分布情况。
ansys冲击振动仿真步骤
ansys冲击振动仿真步骤摘要：1.ANSYS 冲击振动仿真的基本概念2.ANSYS 冲击振动仿真的步骤3.ANSYS 冲击振动仿真的应用案例4.ANSYS 冲击振动仿真的高级计算技术5.ANSYS 冲击振动仿真的培训和指导正文：一、ANSYS 冲击振动仿真的基本概念ANSYS 冲击振动仿真是一种通过计算机模拟来研究结构在冲击和振动载荷下的响应的方法。
它可以帮助工程师在设计阶段预测结构的动态性能，以便优化设计和提高结构的可靠性。
ANSYS 是一款广泛应用于结构动力学分析的软件，其中的Workbench 平台提供了丰富的工具和功能，可以用于进行冲击振动仿真。
二、ANSYS 冲击振动仿真的步骤1.准备模型：首先需要创建或导入待分析的结构模型，可以使用ANSYS 的建模工具或从其他软件中导入模型。
2.添加约束和载荷：在模型中添加适当的约束和载荷，以模拟实际工况中的约束和载荷条件。
3.进行分析：选择适当的分析类型，如谐响应分析、瞬态分析或随机振动分析等，设置分析参数并启动分析。
4.查看结果：分析完成后，可以查看结构在冲击和振动载荷下的响应，如位移、速度、加速度等。
5.后处理：根据分析结果，可以进行后处理，如绘制响应曲线、计算响应峰值等。
三、ANSYS 冲击振动仿真的应用案例ANSYS 冲击振动仿真可以用于各种工程结构的动态分析，如桥梁、汽车、飞机、建筑等。
以下是一些典型的应用案例：1.桥梁振动分析：通过ANSYS 冲击振动仿真，可以研究桥梁在行驶车辆、风荷载等动态载荷下的振动响应，以评估桥梁的稳定性和安全性。
2.汽车碰撞分析：ANSYS 冲击振动仿真可以用于模拟汽车在碰撞过程中的动态响应，以评估汽车的安全性能和改进汽车设计。
3.飞机结构强度分析：ANSYS 冲击振动仿真可以用于分析飞机在飞行过程中的振动和载荷响应，以评估飞机的结构强度和安全性。
四、ANSYS 冲击振动仿真的高级计算技术ANSYS 冲击振动仿真支持多种高级计算技术，如多点激励、大质量法、非线性计算等。
基于ANSYS Workbench的典型钣金件橡皮囊成形起皱仿真分析
基于ANSYS Workbench的典型钣金件橡皮囊成形起皱仿真分析李晓青，王凯，李和潇，刘元福，骆宏刚(中航贵州飞机有限责任公司，贵州安顺561000)摘要:针对航空凸翻边钣金件橡皮囊成形的起皱问题，利用A N S Y S W o rkbench软件对典型钣金件的橡皮囊成形进行有限元仿真分析。
找出凸翻边钣金件橡皮囊成形过程中的起皱原因。
采取增加侧压块的方法，设计并建立侧压块模型，基 于A N S Y S Wor k b e n c h建立橡皮囊成形有限元模型并分别对有无侧压块的橡皮囊成形过程进行仿真模拟。
综合仿真与试 验的结果，验证了侧压块对起皱控制的有效性以及有限元模型的正确性，为侧压块在钣金件成形中的应用提供可行的理论指导。
关键词：A N S Y S Workbench;起皱；侧压块；橡皮囊成形；有限元分析中图分类号:T B31 文献标识码:A文章编号：1672-545X(2021 )03-0163-05橡皮囊成形广泛应用于航空航天钣金件的生产 过程中是一种以橡皮囊作为弹性凹（或凸）模，并 以液压油作为传压介质，使金属板料随刚性凸(或凹）模成形的一种软膜成形方法|Wl。
飞机钣金件是飞机结 构件的重要组成部分A随着有限元技术在航空制造 领域的不断发展，橡皮囊成形过程的有限元模拟在钣 金件制造过程中发挥着不可替代的重要作用。
对于凸翻边钣金件，橡皮囊成形的主要缺陷是 起皱[61。
随着有限元技术的发展，多位学者对橡皮囊 成形过程中的起皱现象进行了研究。
王福东171运用 A B A Q U S软件建立了飞机前肋零件的有限元模型分 析了侧压块各几何参数对成形的影响;Zhang%建立 了基于蚁群神经网络的起皱预测模型并利用该模型 预测了零件的起皱情况，试验结果表明该模型能够 在零件成形过程中快速获得最佳成形参数。
目前，橡 皮囊成形技术已被各大航空工厂采用，对橡皮囊成 形起皱的研究也越来越受到国内外学者的重视，因此橡皮囊成形起皱分析对于飞机钣金件实际生产制 造具有重要意义。
ansys workbench临界转速计算
ansys workbench临界转速计算
在ANSYS Workbench中计算临界转速的方法如下：
1. 导入几何模型：使用DesignModeler或者直接导入几何模型
文件（例如.stp或者.step格式）。
2. 设定材料属性：在Engineering Data下的Material中，选择
合适的材料，并设定材料的力学属性，如弹性模量、泊松比等。
3. 设定边界条件：在模型中选择合适的边界条件，以模拟实际工况。
例如，在机械分析中选择Displacement或者Fixed Support。
4. 创建网格：使用Meshing工具生成合适的网格，确保几何模型的准确性和适当的单元密度。
5. 设定求解器设置：在Solution中选择适当的求解器，如静力
分析或者非线性分析，并设定相应的设置，包括求解算法、收敛准则等。
6. 定义扭转边界条件：在Static Structural或者Mechanical中，选择合适的Interface边界条件，以模拟顶盖或者底部固定边界。
7. 进行分析：点击Solve按钮开始求解，等待分析完成。
8. 获取结果：在Results中查看分析结果，根据需要查看位移、
应力等结果。
9. 转速增加：逐步增加转速，重新进行分析，直到发现临界转速。
值得注意的是，临界转速的计算可能需要进行模态分析。
可以使用Modal或者Harmonic Analysis模块来计算模态频率和模
态振型，然后根据临界转速的定义找到与模态频率相等的转速。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ANSYS Workbench在铝合金轮毂冲击试验中的应用
摘 要：在追求环保节能的汽车行业，轻量化越
来越成为高品质的代名词之一。铝合金轮毂以其良好
的性能、更轻的重量、回收率高等优势成为轮毂行业
的主流。本文以有限元分析软件ANSYS Workbench
为工具，对铝合金轮毂的抗冲击性进行分析和预判，
为铝合金轮毂产品的开发人员提供设计依据。
关键词：有限元分析；Workbench；轮毂；冲击
中图分类号： TG11.3 文献标识码： A 文章编
号： 1673-1069（2016）22-126-2
0 引言
轮毂由轮辋和轮辐部分组成，轮辐又可细分为轮
盘和辐条。轮辋有规定的设计标准，但轮辐的形状复
杂多变，没有统一的要求。轮毂又叫轮圈，是一个高
速旋转件，并且要支撑整个汽车的重量。为保证轮毂
性能的合格，主要对其做冲击试验、弯曲疲劳试验和
径向疲劳试验。在实际开发和生产过程中，我们发现
主要影响轮毂性能合格的是其抗冲击性。
本文通过用ANSYS Workbench软件模拟对轮毂
冲击应变的模拟分析，并结合实际实验结果对分析进
行验证，为轮毂开发人员提供可靠的设计依据，进而
缩短开发周期、减少开发成本，从而提高企业的竞争
力[1]。
1 有限元分析和ANSYS Workbench的简介
1.1 有限元分析简介
有限元分析（Finite Element Analysis，FEA）利用
数学近似的方法对真实物理系统（几何和载荷工况）
进行模拟。还利用简单而又相互作用的元素，即单元，
就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实
系统。
有限元分析是用较简单的问题代替复杂问题后再
求解。它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互
连子域组成，对每一单元假定一个合适的（较简单的）
近似解，然后推导求解这个域总的满足条件（如结构
的平衡条件），从而得到问题的解。这个解不是准确解，
而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所代替。
由于大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不仅
计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行
之有效的工程分析手段。
1.2 ANSYS Workbench的简介
ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用
有限元分析（FEA）软件，是世界范围内增长最快的
计算机辅助工程（CAE）软件，能与多数计算机辅助
设计（computer Aided design，CAD）软件接口，实现
数据的共享和交换。自ANSYS7.0开始，ANSYS公司
推出了workbench平台。该平台是用ANSYS求解实
际问题的新一代仿真平台，它给ANSYS的求解提供
了强大的功能和更方便的用户界面。ANSYS
Workbench 整合了世界所有主流技术及数据，保持多
学科技术核心多样化的同时建立统一的研发环境。
2 分析前的准备工作
2.1 建立3D模型
有限元分析可分成三个阶段，前置处理、计算求
解和后置处理。前置处理是建立有限元模型，完成单
元网格划分；后置处理则是采集处理分析结果，使用
户能简便提取信息，了
解计算结果。这三个阶段我们都可以在ANSYS
Workbench中完成，并且随着版本的提升，Workbench
的计算能力也在不断提高，后置处理也更加方便快捷，
但是其建模的功能与其他软件相比较弱，我们可以在
别的软件中建立实体模型后导入到Workbench中（实
体模型如图1所示）。
随着技术的不断发展，市场上出现各种3D绘图
软件，如UG、Pro/e、Solidworks等。每个软件都有
其各自不同的特点和优势，我们可根据自身情况选择
软件来建立模型。Workbench平台使用的模型内核基
于Parasolid（X-T）平台[2]。虽然高版本的Workbench
可以识别几乎全部建模软件建立的模型，但是为了保
证其良好的识别精度和速度，还是建议模型保存为
*.X-T格式。如果在实际操作中遇到部分局部特征不
能被识别或者识别有误的情况时，也可以尝试以其他
中间格式（例如*.Igs或*.Stp等）文件导入。
2.2 冲击质量
冲头的质量按下式确定
D=0.6W+180
式中，D――冲头质量2%（kg）；
W――最大轮毂静载荷，按车辆制造厂规定（kg）。
3 冲击试验分析
3.1 分析系统选择
在分析之前，我们要选择分析系统，在这里我们
选择瞬态动力分析系统（Transient Structural）。瞬态动
力分析是确定载荷随时间变化作用下结构响应的技
术。瞬态动力分析可以用来确定各种冲击载荷结构，
在承受各种随时间变化的载荷情况下，结构位移、应
力、应变等的响应。
3.2 分析流程
Workbench把复杂的分析过程集合成为一个项目
流程，从而使分析流程一目了然。结构瞬态分析的流
程分为以下几步：
3.2.1 定义分析系统
将瞬态分析系统（Transient Structural）拖入到项
目流程图即可。
3.2.2 定义工程材料数据（Engineering Data）
本文研究的铝合金材料为A356，因其具有较好的
延伸性，在实际冲击试验过程会有大变形现象发生，
所以我们在工程材料数据库[Engineering Data Sources]
中选择非线性铝合金材料[Aluminum Alloy nl]。设定密
度ρ：2.7x10-3g/mm3。
弹性模量E：71E09 N/mm2 ；泊松比：0.33[3]。
重锤相对于铝合金轮毂来说是不会变形的，我们在分
析中可以将其设定为刚体，这样可以减少网格的数量，
也有利于缩短分析的计算速度。我们选择结构钢
（Structural Steel）为重锤的材料，并且在实际试验中
与轮子接触的重块有其规定的尺寸，我们可以修改结
构钢的密度来保证模型中的重锤重量符合标准要求。