workbench大型机械装配体有限元计算(工作经验总结)

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。

基于AnsysWorkbench筒体吊装工具有限元分析摘要：采用AnsysWorkbench软件对筒体吊装工具进行有限元分析，通过建模仿真的方式了解筒体吊装工具的强度及变形情况，依托计算结果提出筒体吊装工具优化设计的方案。

关键词：筒体吊装工具；AnsysWorkbench；有限元分析随着现代科技的不断发展，工业制造和建筑施工等领域对于设备和材料的提出了更高的要求。

在筒体、压力容器等重型设备的制造和运输过程中，吊装工具是一种必不可少的装备。

利用吊装工具可以将筒体等重量物品从一个位置转移到另一个位置，并保证吊装过程的安全和稳定。

因此，对于吊装工具的设计和分析是非常重要的。

AnsysWorkbench作为一款常见的有限元分析软件，在应用于筒体吊装工具的分析中有着广泛的应用价值。

本研究对基于Ansys Workbench筒体吊装工具有限元分析的相关问题进行深入研究，为方案设计及失效分析提供理论支持。

1AnsysWorkbench的主要功能及应用流程1.1 AnsysWorkbench的主要功能Ansys Workbench是一款广泛应用于工业制造、建筑施工、航空航天等领域的有限元分析软件，其主要功能包括：（1）CAD建模。

Ansys Workbench具有强大的CAD建模功能，可以创建2D和3D的几何对象和组件，并快速导入各种文件格式的CAD数据文件。

（2）丰富的材料库。

针对各种不同的实际应用场合，AnsysWorkbench内置了广泛的材料数据库，包括金属、塑料、陶瓷、涂层、复合材料等多种材料，用户还可以在其基础上拓展和编辑自己的材料数据。

（3）划分单元.通过AnsysWorkbench中的划分单元工具可以给几何模型划分单元，包括四面体、六面体、棱柱体等单元类型，满足复杂结构的有限元分析需求。

（4）自由设定边界条件。

使用者可以在AnsysWorkbench中设定各种边界条件（BC），如固定、载荷或约束边界等，从而得到完整的有限元边界值问题。

Ansys Workbench培训大纲 Ansys有限元分析Ansys Workbench的基础知识，包括基本操作、几何建模方法、网格划分方法、mechanical基础等内容；Ansys Workbench的工程应用，包括线性静态结构分析、模态分析、谐响应分析、随机振动分析、瞬态动力学、显示动力学分析、热分析、线性屈曲分析和结构非线性分析、接触分析及流体动力学分析等相关知识1． Workbench技术Workbench技术特点CAD-CAE协同仿真概述DesignModeler建模功能综述实体模型的建立，板壳、梁模型的建立DM几何修补工具，创建参数化模型，DM与DS的双向整合针对有限元分析的几何建模技巧与特殊要求从CAD导入几何模型2．DesignModeler建模DM 用户界面DM 草图模式DM 3D几何体DM高级3D几何体DM 概念建模DM 参数化模型3．DesignSimulation基本架构和分析流程DS基础DS通用前处理: 几何模型导入, 接触，网格划分，命名选择，坐标系DS高质量的有限元网格划分技术和使用技巧DS结构静力线性分析的基本流程和使用技巧DS各种工程载荷和边界条件的处理方法DesignSimulation的非线性概述材料、几何、接触非线性的基本过程与应用技巧4．DesignSimulation基本架构和分析流程DS结果后处理：查看，显示，输入结果，结果组合DS如何提高有限元分析的精度DS与CAD软件的交互性及参数传递DS通过参数管理器和多工况多方案的优化方法快速完成分析5．DesignSimulation的工程分析类型疲劳分析动力学分析：瞬态等分析基本过程与技巧DesignSimulation稳态热分析：热分析基础，基本的热传递分析，热分析模式，实例分析:建模，求解及后处理DesignSimulation瞬态热分析：时间与载荷步，子步及平衡迭代，收敛准则，初始温度，阶跃及渐变载荷输出控制，查看瞬态分析结果，耦合场分析：热应力分析有限元基本概念把一个原来是连续的物体划分为有限个单元，这些单元通过有限个节点相互连接，承受与实际载荷等效的节点载荷，并根据力的平衡条件进行分析，然后根据变形协调条件把这些单元重新组合成能够整体进行综合求解。

基于ANSYS WORKBENCH得装配体有限元分析模拟装配体得本质就就是设置零件与零件之间得接触问题。

装配体得仿真所面临得问题包括:(1)模型得简化。

这一步包含得问题最多。

实际得装配体少得有十几个零件,多得有上百个零件。

这些零件有得很大,如车门板;有得体积很小,如圆柱销;有得很细长,如密封条;有得很薄且形状极不规则,如车身;有得上面钻满了孔,如连接板;有得上面有很多小突起,如玩具得外壳。

在对一个装配体进行分析时,所有得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,就是否会出现应力集中？就是否可以删除小孔,如果删除,就是否会刚好使得应力最大得地方被忽略？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得装配体中,我们可以对杆件进行抽象吗？或者只就是用实体模型？如果我们做了简化,那么这种简化对于结果造成了多大得影响,我们可以得到一个大致得误差范围吗？所有这些问题,都需要我们仔细考虑。

(2)零件之间得联接。

装配体得一个主要特征,就就是零件多,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得方式来设置接触。

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得强度分析会造成多大得影响？在运动副得附近,我们所计算得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)材料属性得考虑。

在一个复杂得装配体中所有得零件,其材料属性多种多样。

我们在初次分析得时候,可以只考虑其线弹性属性。

但就是对于高温,重载,高速情况下,材料得属性不再局限于线弹性属性。

此时我们恐怕需要了解其中得每一种材料,它就是超弹性得吗？就是哪一种超弹性得？它发生了塑性变形吗？该使用哪一种塑性模型？它就是粘性得吗？它就是脆性得吗？它得属性随着温度而改变吗？它发生了蠕变吗？就是否存在应力钢化问题？如此众多得零件,对于每一个零件,我们都需要考察其各种各样得力学属性,这真就是一个丰富多彩得问题。

ansys workbench 2022有限元分析入门与提高ANSYSWorkbench2022是一款很受欢迎的有限元分析软件，它能够帮助工程师快速解决各种类型的结构力学问题和复杂材料性质的分析问题。

本文将针对有限元分析的基础知识介绍ANSYS Workbench 2022，并以实际的例子探讨ANSYS Workbench 2022如何帮助工程师解决结构有限元分析中的问题。

1. ANSYS Workbench 2022有限元分析：软件简介ANSYS Workbench 2022是一款建立在ANSYS有限元解决器之上的强大的软件工具，可以帮助工程师解决许多结构力学问题和复杂材料性质的问题，比如振动和强度分析。

有限元分析是一种分析技术，它可以帮助研究工程师计算并分析各种不同类型的材料在不同环境下的行为。

ANSYS Workbench 2022包含了大量的有限元分析功能，使工程师能够对实际的物理系统进行有效的分析。

2. ANSYS Workbench 2022有限元分析：功能概述ANSYS Workbench 2022能够结合了有限元分析的众多功能，此外还提供了高度的可扩展性和易用性，使用户能够快速解决各种复杂的结构力学问题，具体功能如下：（1）多种结构力学分析：ANSYS Workbench 2022提供了多种不同类型的结构力学分析，比如强度分析、温度分析、振动分析、时域分析等，可以帮助研究工程师精确的计算物体的特性。

（2）网格划分：ANSYS Workbench 2022可以帮助研究者快速地对实际物体进行网格划分，并以其为基础进行数值模拟计算。

（3）对结果进行可视化：ANSYS Workbench 2022可以帮助研究者清楚地看到模拟结果，以便客观地理解结果。

3. ANSYS Workbench 2022有限元分析：实际案例下面以空气盒子为实际例子，介绍如何利用ANSYS Workbench 2022使用有限元分析来解决实际模型的问题。

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。

广西工学院毕业设计（论文）说明书课题名称基于Workbench的门式起重机门架的建模及有限元分析系别机械工程系专业机械设计制造及自动化班级机自Y084学号 ************姓名李志扬指导教师李冰李宝灵2012年 12 月 31 日摘要本文以有限元法作为结构分析手段，利用UG软件建立了水电站门式起重机关键部件——门架结构的三维模型，采用有限元分析系统ANSYS Workbench完成了门架结构的有限元分析，并展望了其结构的优化设计。

门式起重机是水电站最重要的设备之一，用来起吊大坝上的闸门和完成坝上的其他起吊任务。

文章首先通过对2X1600KN 门式起重机门架结构的特点和受力情况的分析，选择自动网格划分对门架结构进行网格划分，并应用ANSYS Workbench软件对起重机架进行了载荷分析，建立了门架结构的UG模型，采用ANSYS Workbench软件对门架进行了分析计算，得到了等效应力和位移云图，并对其优化设计提出设想。

本论文为大型门架结构的分析计算提供了一种精确可靠的方法，使其设计计算更加方便、快捷。

关键词：门式起重机，门架，有限元法，优化。

AbstractIn this thesis, the finite element method is used to be the method of the structure analysis. The 3D model of the gantry is constructed by UGS software, which is the critical component of the hydropower station gantry crane. The finite element analysis package ANSYS Workbench is applied to analyze the structural stress and deformation. Then prospect the structural scheme of the gantry`s optimize. Gantry is the most important hydropower station equipment,it is used to lifted the gate on the dam and the other hoisting task. Firstly, the structure feature and load condition of the 2x1600KN gantry crane are analyzed. Build the UG model of the gantry. Choose the automatic meshing to mesh the gantry is established. The ANSYS package is applied in the analysis and calculation of the gantry and the equivalent stresses and concentration of the structure gantry in working conditions. And the structure optimization is put forward.This thesis research supplies a precise and reliable method for the analysis and calculation of the large gantry structures. It makes the design and calculation process of the large structures to be more convenient and faster.Keywords: Gantry crane, Gantry, Finite element method, Optimization.目录1绪论 (6)1.1课题目的及意义 (6)1.2本文的主要研究内容 (6)1.3门式起重机的发展概况及其作用 (7)1.3.1门式起重机的发展概况 (7)1.3.2门式起重机的用途 (8)1.4起重机研究的国内外现状与进展 (8)2门式起重机的构造 (9)2.1设计依据 (9)2.1.1主要参数 (9)2.1.2技术规范及技术标准 (9)2.2用途 (10)2.3门式起重机组成与结构 (10)2.3.1起升小车 (11)2.3.2大车运行机构 (11)2.3.3司机室 (11)2.3.4夹轨器 (11)2.3.5门架 (12)2.4门架的受力分析与计算 (12)2.4.1载荷计算 (12)2.4.2载荷组合 (12)2.4.3门架上的载荷处理与计算 (13)3门架结构的UG建模 (15)3.1 UG概况 (15)3.2 UG的特点 (16)3.3 UG的主要功能 (16)3.4基于UG NX7.0的起重机门架零部件模型建模 (17)3.5门架的总装配模型 (17)4门架的有限元分析 (19)4.1 ANSYS简介 (19)4.2 ANSYS Workbench 12.0简介 (20)4.2.1 Workbench的产生背景 (20)4.2.2 Workbench的设计思想 (21)4.2.3 Workbench的特征 (21)4.3结构离散化 (22)4.3.2单元特性分析 (22)4.3.3单元组集 (22)4.3.4求解未知节点位移 (22)4.4单元类型的选择及网格划分 (23)4.4.1预处理模块 (23)4.4.2求解模块 (29)4.4.3后处理 (34)5计算结果分析 (36)6结论和展望 (40)6.1结论 (40)6.2展望 (40)致谢 (41)参考文献 (42)1绪论1.1课题目的及意义现代化水电站工程拥有大刑机械设备和高度自动化系统，以保证电站日常高效、安全运行，期中门式起重机是水电站最重要的设备之一。

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。

基于ANSYSWorkbench的⽀架的有限元分析江苏⼤学《⼯程有限元分析》⼤作业基于ANSYS Workbench的⽀架的有限元分析姓名：学号：专业：机械设计及理论班级：农⼯院11级2012年3⽉31⽇基于ANSYS Workbench的⽀架的有限元分析摘要：为进⼀步改进⽀架的结构设计, 实现⽀架的CAE标准化⽣产, 本⽂采⽤⼤型有限元分析软件ANSYS 对发动机⽀架的应⼒分布进⾏了计算和仿真分析,得出了该构件的应⼒和应变分布云图, 从⽽为⽀架的强度分析研究提供了⽐较实⽤的有限元分析⽅法。

关键词：⽀架，ANSYS，仿真分析Abstract:In order to further improve the structural design and realize the CAE standardization of the support, we adopt finite element software ANSYS to calculate and simulate the stress distribution, and draw out the stress and strain distribution maps in the paper. It has offered the finite element analysis methods for the strength analysis of the support.Key words: support，ANSYS，simulation analysis1 问题描述与分析⽀架是现代化机械⼯程中进⾏⾼效⽣产和安全⽣产最为关键的构件之⼀。

由于⽀架重量过⼤会给运输、安装、搬家带来很多困难, 且材料消耗费⽤也是⽀架成本的主要构成部分, 所以选择其重量以及强度分析具有很实际的意义。

已知某⽀架，在两孔内做约束，在顶⾯上施加1000KN/m2的压强，然后，对⽀架进⾏强度校核，并分析⽀架的最⼤变形以及⽀架的等效应⼒。

基于ANSYS Workbench的车架结构有限元分析及拓扑优化技术研究共3篇基于ANSYS Workbench的车架结构有限元分析及拓扑优化技术研究1基于ANSYS Workbench的车架结构有限元分析及拓扑优化技术研究随着汽车行业的快速发展，越来越多的汽车制造商在车辆设计中使用有限元分析技术来优化其设计。

车架结构作为汽车的基础组件，其性能直接影响整个车辆的安全性和稳定性。

因此，基于ANSYS Workbench的车架结构有限元分析及拓扑优化技术研究成为了汽车行业的热点问题。

首先，对车架结构进行有限元分析。

有限元分析是一种基于数值计算的工程分析方法，通过对车架结构进行建模、分析，可以预测车架在受力情况下的变形和应力分布，为车架结构的设计优化提供依据。

在分析过程中，需要考虑到汽车运行时架构所受的各种载荷，如重载、碰撞、悬挂等，并基于此建立合理的有限元模型，以获取准确的分析结果。

其次，在有限元分析的基础上，进行车架结构的拓扑优化。

拓扑优化是一种通过对物体表面进行材料、几何形状和边界条件的优化来减小物体质量而不牺牲其刚度或强度的过程。

在车架结构的拓扑优化中，需要变化车架结构的拓扑形状和尺寸，以达到最优的结构几何形状，并在不降低其强度和刚度的情况下降低其重量。

这些优化参数将被输入到有限元模型中，以验证优化方案的准确性和可行性。

最后，结合有限元分析和拓扑优化技术，开展实验研究。

实验研究是验证车架结构有限元分析和拓扑优化方案可行性的关键步骤。

通过对车架结构进行真实场景的测试和检验，可以检验分析结果和优化方案的准确性与可靠性，并对分析程序和拓扑优化技术进行改进和优化。

综上所述，基于ANSYS Workbench的车架结构有限元分析和拓扑优化技术研究是目前汽车设计领域的热点问题。

这种技术的模拟和验证可以为车辆制造商提供更加精确、高效和经济的汽车设计方案，同时也可以促进汽车行业的发展和进步综合以上研究，基于ANSYS Workbench的车架结构有限元分析和拓扑优化技术是一种可行的方法。

在结构强度分析时，不可避免地遇到许多问题，如分析方法的选取、计算结果的分析，尤其是应力奇异/集中问题的判别与分析，常常使我们很头疼。

现对这些问题总结如下：（其中的一些方法我已经计算验证过，可是里面仍然是问题多多，希望能看出问题、多提问题、共同解决这些问题；其中的一些未完成工作，希望有感兴趣的可以试试；我选取的实例是工程上常见的梁壁上焊接起竖耳轴，具体计算实例因原因没能附上）一、问题的提出研究对象：组件装配体（装配件ASSEMBLE）和几何铸件（部件PART）简化模型：忽略细节特征（如过渡圆角，或螺栓等）解决方法：1.几何XGLUE粘结，粘结可靠，几何不利分网；局部计算结果光滑2.节点NUMMRG融合，粘结有间隙，几何分网方便；局部计算结果不光滑注：二者粘结可靠，分网方便条件（规格网格、尺寸相等）下，计算结果会相同引出问题：应力奇异，<1>结构奇异——直角边、直角尖点;需要修改结构<2>数值奇异——网格敏感二、铸件构件铸件类型：圆角过渡解决方法：1.路径/外插值法：类经验公式，应力集中系数的经验/实验测定，如何用workbench 实现路径数据显示？2.细节/圆角模拟：整体模型：局部细分和子模型：局部分析3.理论计算：力学分析、经验公式；计算结构简单、工况单一引出问题：应力集中，<1>结构集中，物理现实，不可改变<2>数值集中：网格敏感；需要计算收敛解决方法：1.加权平均法（二维算法的应用和三维算法的编写）2.人为判别：<1>局部可以屈服、整体（内部含有微裂纹）完好<2>安全判断标准是材料的屈服盈利<3>可以考虑采用疲劳分析使用工况三、装配组件装配类型：固结/刚性连接——焊接（点焊、线/角焊、面焊）铆接（铆钉）螺接（螺栓/螺母）铰接/柔性连接——连接铰解决方法：整体把握，细节分析刚性连接：1.整体方法——1）绑定接触MPC方法2）组件装配CEINTF命令注：二者方法相同，都是基于MPC多点约束方法，计算结果也相同3）经验公式：焊接界面特性和焊接工艺性能2.细节分析——1）焊接：焊缝模拟，实体、梁、壳（变截面）2）铆接：SpotWeld方法3）螺接：见专题讨论柔性连接：Joint模拟，MPC184单元引出问题：刚性连接：<1>应力集中/奇异——人为集中，模型装配/连接；需要计算收敛<2>连接/接触位置载荷传递，力/力矩和剪力/弯矩<3>接触应力分布柔性连接：<1>方法掌握、灵活应用<2>材料特性的定义、测定<3>大模型装配，大模型计算问题解决方法：1.整体校核，固结：焊接/铆接/螺接强度及其评判<1>屈服判别：焊接（内部宏观裂纹扩展），不可局部屈服铆接，局部部分屈服；螺接，局部屈服，螺栓强度、螺栓螺母咬合力<2>安全判别标准是焊锡焊接强度；铆接强度；螺接强度<3>判别数值，焊接/铆接/螺接局部最大应力值2.细节分析，固结：焊接/铆接，局部应力分析；螺接，接触分析具体遗留了几个问题：1）路径操作时，如何用图表显示路径数据2）其它使用workbench遇到的问题，希望有人能在试做的过程中给予解决、指导总结：Workbench中插入APDL语言，是点缀性的、辅助性的，是对界面操作的一种修改；而且有时候，需要一次计算完成后，对照Solution information来修改，感觉有点麻烦；不像ANSYS中可以自己很主动、直接的编写APDL语言，自己控制求解的过程；另外，workbench中的一些界面操作无法通过随后APDL语言来修改，比如：在ansys中可以，通过编写rbe3命令来定义主、从节点在某个自由度方向约束，而如果我希望在workbench中对remote force做修改，则找不到可修改的地方，其默认应该是在三个自由度上建立约束方程了。

一．.简介：Workbench有限元分析流程二．WB静力分析（一）pro/E三维模型及简化(a)原模型（b）简化后（二）三维模型导入workbench中①点击workbench图标进入WB界面。

②在Analysis Systerms栏中用选中Static Structural(ANSYS)，拖拽到Geometry上，再松开左键。

③双击Geometry图标进入几何建模模块，右键点击Attach1，将导入的三维模型转化为有限元模型。

在Geometry模块可以对三维几何体进行④关闭Geometry模块，双击Engineering Data设置材料属性。

⑤返回上一级界面，双击Model，进入到Mechanical界面下，进行以下几步操作。

a指定材料：单击Geometry→模型名称（此处为gongzuotai）→Material→Assignment →Gray Cast Ironb划分网格：单击Mesh→Mesh Control→Sizing→Scope→Geometry（选中工作台）→Definition→Element Size(设为20) →updatec添加约束：单击Static Structural→supports→Fixed supports→Scope→Geometry(选中四个滑块安装位置) →Applyd添加重力：单击Inertial→Standard Earth Gravity→Direction（选择方向）→Applye添加外载荷：（1）设定载荷作用区域：进入DM模块，New plane→Type→From Face→Base Face （选择面）→Apply→Generate；点击Skching→Circle（画一个圆）；点击Dimensions→General为此圆添加尺寸约束；点击Diameter设置此圆直径；点击Modeling→sketch→Extrude→Operation→Imprint Faces→Direction→Normal→Generate（2）添加载荷：进入Mechanical模块，单击File→Refresh All Data→Static Structural →Loads→Force→Geometry（选中刚才画的圆）→Magnitude（设定载荷大小）→Direction （设置载荷方向）f求解：单击Solveg观察结果：单击solution→Stress→Equivalent Stress（等效应力）；单击Deformation→Total（总变形）；单击Strain→Equivalent（等效应变）。

基于ANSYS WORKBENCH(de)装配体有限元分析模拟装配体(de)本质就是设置零件与零件之间(de)接触问题.装配体(de)仿真所面临(de)问题包括：（1）模型(de)简化.这一步包含(de)问题最多.实际(de)装配体少(de)有十几个零件,多(de)有上百个零件.这些零件有(de)很大,如车门板；有(de)体积很小,如圆柱销；有(de)很细长,如密封条；有(de)很薄且形状极不规则,如车身；有(de)上面钻满了孔,如连接板；有(de)上面有很多小突起,如玩具(de)外壳.在对一个装配体进行分析时,所有(de)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(de)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(de)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(de)影响,我们可以得到一个大致(de)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(de)联接.装配体(de)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(de)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(de)强度分析会造成多大(de)影响在运动副(de)附近,我们所计算(de)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(de)考虑.在一个复杂(de)装配体中所有(de)零件,其材料属性多种多样.我们在初次分析(de)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(de)属性不再局限于线弹性属性.此时我们恐怕需要了解其中(de)每一种材料,它是超弹性(de)吗是哪一种超弹性(de)它发生了塑性变形吗该使用哪一种塑性模型它是粘性(de)吗它是脆性(de)吗它(de)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(de)零件,对于每一个零件,我们都需要考察其各种各样(de)力学属性,这真是一个丰富多彩(de)问题.（4）有限元网格(de)划分.我们知道,通过WORKBENCH,我们只需要按一个按钮,就可以得到一个粗糙(de)网格模型.但是如果从HYPERMESH(de)角度来看,ANSYS自动划分(de)网格,很多都是不合理(de),质量较差而不能使用.那么对于装配体中(de)每个零件,我们该如何划分网格对于每一个零件,我们是否要对之进行切割形成规则(de)几何体后,然后尽量使用六面体网格如果我们这样做(de)话,那么单单划分网格这一项,就要消耗我们大量(de)时间.而且,当这种网格划分完以后,我们还需要反复加密网格,反复计算,直到结果(de)收敛.就如同减速器这样(de)一个装配体,稍微粗略(de)划分网格,都是10万多个节点,如果我们网格划分得细密一些,很容易上百万个节点.这么大量(de)节点,一般(de)笔记本和台式机计算起来都很困难.这给我们(de)仿真工作带来了极大(de)困扰.这些问题都是前处理中出现(de).如何解决这些问题,恐怕要我们广大(de)CAE工程师和CAE研究人员共同努力,从各个侧面进行研究,得到一些个别(de)成果,然后在某些时候,再集成起来,得到具有普遍指导意义(de)方法和结论.ANSYS WORKBENCH提供(de)六种接触类型不少朋友提到了关于接触类型(de)问题,对于如何使用接触类型弄不清楚.为了帮助刚入门(de)朋友们了解这些接触类型,笔者首先翻译了ANSYS 关于接触类型(de)帮助,然后对之进行点评.翻译(de)部分帮助如下：ANSYS WORKBENCH提供了6种接触类型,这些接触类型大多只对面接触使适用.（1）bonded.使用绑定以后,在接触面或者接触边之间不存在切向(de)相对滑动或者法向(de)相对分离.这是缺省(de)接触类型,适用于所有(de)接触区域（实体接触,面接触,线接触）.（2）no separation.这与绑定类似.在接触面或者接触线之间不允许发生法向(de)相对分离,但是允许发生少量(de)切向无摩擦滑动.（3）frictionless:用于模拟无摩擦(de)单边接触.所谓单边接触,就是说,一旦两个物体之间出现了分离,则法向力就为零.因此当外力发生改变时,接触面之间可能会分开,也可能会闭合.这种情况下假设摩擦系数为零,即当发生切向相对滑动时,没有摩擦力.（4）rough：与无摩擦接触类型相似.它模拟非常粗糙(de)接触,保证两个物体之间只是发生静摩擦,而不会发生切向(de)滑移,从而不会产生滑动摩擦.它相当于在两个物体之间施加了无限大(de)摩擦系数.（5）frictional:有摩擦(de)接触.这是最实际(de)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(de)阻力.该切向阻力正比于法向接触力.到底使用哪种接触类型,取决于你需要解决(de)问题.如果（1）需要模拟两个物体之间轻微(de)分离（2）要获得接接触面附近(de)应力,那么可以考虑下列三种接触类型：frictionless,rough和frictional.它们可以模拟间隙,并能更精确(de)建模真实(de)接触区域.不过使用这三种接触会导致更长(de)求解时间,也可能会导致收敛问题.如果出现了收敛问题,那么可以对接触区域使用更细(de)网格.笔者(de)点评如下：装配体(de)分析中,如何对两个物体之间(de)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.（2）如果两个相邻物体在分析中存在相对运动,而我们并不关注其连接点附近(de)应力情况,那么用运动副来表述更简单.（3）如果相邻两物体在分析中有相对运动,而且我们对这种相对运动(de)接触面及其附近点(de)应力情况感兴趣,那么使用接触.关于接触类型(de)分类问题.实际上,接触就是依据两个物体之间是否有切向和法向(de)相对分离来进行划分(de).在两个相互接触(de)物体之间,也只能发生这两种运动.要么,在法线方向上可以分开；要么在切线方向上可以发生相对移动.如果（1）法线方向不可分开,切线方向也不可发生相对滑动,则使用boneded.（2）法线方向不可分开,切线方向可以发生轻微(de)无摩擦滑动,则使用no separation.(3) 法线方向可以分开,切线方向不可以发生相对滑动,则用rough.(4) 法线方向可以分开,切线方向可以发生相对滑动,且没有摩擦力.则是frictionless.(5) 法线方向可以分开,切线方向可以发生相对滑动,存在摩擦力.则是frictional.基于Ansys Workbench(de)接触分析例子1前面一篇基于Ansys经典界面(de)接触分析例子做完以后,不少朋友希望了解该例子在Workbench中是如何完成(de).我做了一下,与大家共享,不一定正确.毕竟这种东西,教科书上也没有,我只是按照自己(de)理解在做,有错误(de)地方,恳请指正.1．问题描述一个钢销插在一个钢块中(de)光滑销孔中.已知钢销(de)半径是 units, 长是units,而钢块(de)宽是4 Units, 长4 Units,高为1 Units,方块中(de)销孔半径为units,是一个通孔.钢块与钢销(de)弹性模量均为36e6,泊松比为.由于钢销(de)直径比销孔(de)直径要大,所以它们之间是过盈配合.现在要对该问题进行两个载荷步(de)仿真.（1）要得到过盈配合(de)应力.（2）要求当把钢销从方块中拔出时,应力,接触压力及约束力.2．问题分析由于该问题关于两个坐标面对称,因此只需要取出四分之一进行分析即可.进行该分析,需要两个载荷步：第一个载荷步,过盈配合.求解没有附加位移约束(de)问题,钢销由于它(de)几何尺寸被销孔所约束,由于有过盈配合,因而产生了应力.第二个载荷步,拔出分析.往外拉动钢销 units,对于耦合节点上使用位移条件.打开自动时间步长以保证求解收敛.在后处理中每10个载荷子步读一个结果.本篇只谈第一个载荷步(de)计算.3．生成几何体上述问题是ANSYS自带(de)一个例子.对于几何体,它已经编制了生成几何体(de)命令流文件.所以,我们首先用经典界面打开该命令流文件,运行之以生成四分之一几何体；然后导出为一个IGS文件,再退出经典界面,接着再到WORKBENCH中,打开该IGS 文件进行操作.（）首先打开ANSYS .（）然后读入已经做好(de)几何体.从工具菜单-->File-->Read Input From打开导入文件对话框找到ANSYS自带(de)文件\Program Files\Ansys Inc\V145\ANSYS\data\models\OK后四分之一几何模型被导入,结果如下图（）导出几何模型从工具菜单-->File-->Export打开导出文件对话框,在该对话框中设置如下即把数据库中(de)几何体导出为一个文件.OK以后该文件被导出.（）退出ANSYS .选择OK退出经典界面.4．打开Ansys WorkBench,并新建一个静力学分析系统.结果如下图导入几何体模型.在Geometry单元格中,选择Import Geometry -->Browse,如下图找到上一步所生成(de)文件.则该静力学系统示意图更新如下.可见,几何单元格后面已经打勾,说明文件已经关联.5．浏览几何模型双击Geometry单元格,打开几何体.在弹出(de)长度单位对话框内,选择米（Meter）(de)单位.然后按下工具栏中(de)Generate按钮如下图则主窗口中模型如下图可见,长方形(de)变长是2m,这与题目中给定(de)大小是一致(de).然后退出DesignModeler,则又重新回到WorkBench界面中.6．定义材料属性双击Engineering Data,则默认材料是钢材.这里直接修改该钢材(de)属性即可.只有线弹性材料属性：弹性模量36E6和泊松比然后在工具栏中选择“Return To Project”以返回到WorkBench界面中.7．创建接触在主窗口中分别选择目标面,接触面如下然后对该接触(de)细节面板设置如下其中,（1）说明接触类型是带摩擦(de)接触,摩擦系数是,是非对称接触（2）指明法向接触面(de)刚度因子是.8．划分网格双击Model单元格进入到Mechanical中.在mesh下面插入一个method,并设置该方法为Sweep method.在其细节视图中选择Geometry为两个物体.则ANSYS会对这两个物体按照扫描方式划分网格.在Mesh下面再插入一个尺寸控制,用于控制钢销(de)两个直角边为3等分.在Mesh下面再插入另外一个尺寸控制,用于控制钢销(de)1个圆弧边为4等分.按下Generate 后,则生成(de)有限元模型如下图.9．设置边界条件设置四个面为对称边界条件然后还要固定钢块(de)一个面此时模型树(de)结构如下图10．进行求解设置进行分析设置其中,（1）意味着只有一个载荷步,该载荷步也只有一个载荷子步,关闭了自动时间步长,该载荷步结束(de)时间是100.（2）(de)意思是打开大变形开关.11．求解在右键菜单中选择Solve进行计算.12．后处理查看总体(de)米塞斯应力如下图可见,最大(de)应力是左右,而在经典界面中得到(de)最大米塞斯应力是.这主要应该是由于两边(de)网格划分不一致所导致(de).查看接触处(de)状态（只考察接触面）下面是接触处(de)渗透图可见,最大渗透量是,这与经典界面中(de)同样有区别.下图是接触压力大致为,同样比经典界面要大.可见,这里给出(de)各个应力都要比经典界面大,但是都在一个量级上,一般来说,这应该是网格划分不相同(de)结果.如果进一步细分网格,无论经典界面还是Workbench均应该收敛到同一个值.装配体有限元分析1.在对装配体进行有限元分析时,我说(de)装配体指(de)是大型机械整机(de)装配体,比如机床,模锻水压机之类(de),其中比如底座等部位有螺纹连接,进行分析时,怎么处理软件中,用glue粘接和将两部分建模(de)时候直接就建成一个整体,这两者有什么区别保留螺纹孔装配即可（去掉螺钉、螺纹）,然后进行模态分析(de)时候,早螺纹孔处施加约束即可.确定分析什么,主要影响因数.分析模态,主要是把整机(de)质量,和固定方式确定好就可以了.注意整机材料设定.1、螺钉连接(de)处理方式很多,有时候可以用MPC来处理2、glue和螺钉连接不一样,而这差别较大glue类似于接触中(de)绑定...图元之间仍然相互独立...只是在边界上予以粘结...使模型成为一个多体部件...模态分析中...结构(de)固有频率只与它(de)质量与刚度有关...对整机模态分析,直接用GLUE处理螺栓联接面是很粗糙(de)建模方式,与实际相差比较大.见得比较多(de)处理方法是用弹簧阻尼单元联接两个部件,看几篇相关(de)论文就清楚了1、装配体分析一般不考虑螺栓这样(de)细节吧螺栓这样(de)东西通常是可以手算(de).我们用ansys通常是因为一些东西太复杂,手算没法算.2、区别在于,直接建(de)话,交界(de)地方可能没有节点.而那个地方比较关键(de)话,你可能希望那里有节点.[求助]求助workbench装配体模态分析本人刚刚接触workbench,就是冲着装配体分析去(de),我先用pro/E画了两个齿轮箱外壳,然后用刚性装配成一个组件,导出igs,然后打开workbench,模态分析模块,材料默认(de)结构钢,我没有改动,然后导入igs,单位设置成mm,默认方式划分网格,然后求了15阶模态,结果出来了,过程中没有错误提示,但是每阶频率数值太小,50HZ到120HZ,和我用ansys计算(de)相差很大,ansys算(de)是100HZ到800HZ,请问这是什么原因请各位大神把可能(de)问题都给我指出来吧,谢谢了ansys模态分析基本上是不考虑非线性(de)模态分析对网格质量要求也不高重点关注模型及边界条件(de)简化按这些思路去分析吧约束对分析结果也有很大滴影响,楼主看看约束关系整错没有.[求助]求助齿轮箱装配体ansys模态分析★初始悬赏金币 5 个本人新手,想对一个完整(de)齿轮箱装配模型进行模态分析,齿轮箱模型是用pro/E建立(de),导入到ansys中进行分析,各个零件之间装配关系需要如何设定希望各位踊跃发言啊1.从振动方程上可以看出,约束不足是求不出来结果(de),也就是说会出现平动,即为0(de)模态,因此,一般都是将其在各个方向上都约束死,保证不会出现欠约束情况.2.零部件之间(de)约束关系(de)确定,从有限元(de)角度看,一般都是将重合面上(de)节点对应合并,至于合并到什么程度,一般很难确定,需要不断地做实验来修正约束数目.3.还有一种约束方式,如果两个部件之间有同轴度等要求,就需要将其中心点合并,这种方法很多书上都有,有些书上(de)约束基本不考虑工程问题,还有些干脆回避,只是将方法讲一下,由我们自己去举一反三.装配体(de)模态分析并不复杂,原理和单个零件(de)模态分析是一样(de).只要注意以下几点：1 整体(de)约束条件设置必须符合实际情况.与静力分析不同,即使没有约束,也是可以进行模态分析(de),只是会出现最多 6 个刚体运动.2 由于装配体是由多个零件组成(de),各个零件(de)约束就成了问题.一般情况,不应该对每个零件单独施加约束,而是要通过零件之间(de)连接关系 (装配关系) 来为它们提供合适(de)约束.如果约束不当,则会出现某些零件单独(de)刚体运动,从而破坏了装配(de)整体性.3 一般情况,零件之间(de)装配关系可以采用：节点耦合、约束方程、RBE3、接触等,多种方式来模拟,具体使用哪一种方式,要根据装配(de)具体情况来确定.谢谢您(de)解答那么能否给我推荐一些关于装配体模态分析(de)资料最好有实例分析(de)那种...youku上有先计算接触应力状态,在此基础上计算模态简化接触很复杂用些弹簧阻尼模拟,需要看一些资料其实整个轴承(de)模态计算似乎没有多大必要吧,个人觉得很难说做(de)结果对错,对于振动有何指导.ansys对装配体做模态分析时,怎样处理接触部分是先网格划分呢还是先进行布尔运算是利用add还是glue采纳率：56% 11级在划分网格之间进行布尔操作,因为对于装配体而言网格(de)划分跟模型连接有很大关系,在划分网格(de)时候会产生过度网格.同时对于两种布尔操作(de)方法我认为都不是太合适,无论是add还是glue默认(de)都是刚性接触,所以对于振动传递(de)时候不能完全模拟实际(de)工作状态,所以你最好创建一下接触对或者你使用进行操作试一试,有可能会好一下.[求助]在ANSYS里装配体(de)模态分析2级分类：被浏览91次我这段时间要做一个装配体(de)模态分析,希望求出其固有频率.装配体(de)零件之间是用螺栓连接(de),现在有几个问题想请教各位大虾：1. 怎样在ANSYS里面建立螺栓(de)模型 2. 怎样设置螺栓起其他零件接触面(de)力,如：摩擦力 3. 是用哪个软件作装配体(de)模态分析比较好,ANSYS,还是ANSYS Workb ench还是其他(de) 4. 在做装配体(de)模态分析和在做零件(de)模态分析在步骤上有什么不同谢谢采纳率：58% 2级装配体各个零件之间存在接触刚度与接触阻尼,若要得到较为精确(d e)结果,通过实验(de)方法求得接触面之间(de)接触刚度与接触阻尼.。