一分钟学会ANSYS结合fe-safe计算结构应力

FE-SAFE作为研发设计过程中的重要组成部 分，能够优化产品设计和试验测试程序，减少样机测 试时间、产品召回及保修成本。
基于FEA的疲劳设计流程
整车路谱疲劳分析结果
航空零件疲劳寿命
基于有限元分析的疲劳技术实 现了产品设计→CAE仿真→疲 劳设计→重设计的现代设计研 发流程,使疲劳设计更加高效 快速和经济实用。
FE-SAFE
高级疲劳耐久性分析和信号处理软件
产品特色
■ 疲劳分析技术
● 基于应力应变测试信号的疲劳技术 - 支持工业标准数据文件 - 支持多通道数据输入 - 3应变片测试信号采集和分析处理 - 应力寿命疲劳方法 - 局部应变疲劳方法
● 基于有限元分析的疲劳技术 - 支持弹性或塑性FEA结果 - 单轴应力寿命疲劳 - 单轴局部应变疲劳 - 多轴应力寿命疲劳 - 多轴局部应变疲劳 - 其他高级疲劳 - 支持主流CAE分析软件：ABAQUS (.fil & .odb), ANSYS (.rst), MSC. Nastran (.op2 & .f06), NX Nastran (.op2 & .f06), Pro/Mechanica (ASCII & binary), IDEAS (.unv), ADAMS, .dac, MTS .RPCIII (.rsp), BEASY, FEMSYS, CADFIX, Altair HyperMesh & Optistruct
轮毂疲劳寿命
排气管热疲劳
(A) 热应力循环 (B)热应力分布 (C) 不考虑高温蠕变疲劳寿命 (D) 考虑高温蠕变疲劳寿命 结论：高温蠕变效应使C与D疲劳位置和寿命完全不同
内燃机活塞高温蠕变疲劳
FE-SAFE

MCAE-SAFE-P09

Ansys后处理之Stress（应力）SX：X-Component of stress;SY：Y-Component of stress;SZ：Z-Component of stress，X,Y,Z轴方向应力SXY：XY Shear stress;SYZ：YZ Shear stress;，SXZ：XZ Shear stress，X，Y,Z三个方向的剪应力。

S1：1st Principal stress;S2：2st Principal stress;，S3：3st Principal stress第一、二、三主应力。

区分：首先把一个微元看成是一个正方体，那么假设三个主应力分别是F1 F2 F3，那么如果三个力中哪个力最大，就是F1,也是最大主应力，也叫第一主应力，第二大的叫第二主应力，最小的叫第三主应力，因此，是根据大小来定的[引用SINT：stress intensity（应力强度），是由第三强度理论得到的当量应力，其值为第一主应力减去第三主应力。

SEVQ:Von Mises是一种屈服准则,屈服准则的值我们通常叫等效应力。

Ansys后处理中'Von Mises Stress'我们习惯称Mises等效应力，它遵循材料力学第四强度理论(形状改变比能理论)。

我们分析后查看应力，目的就是在于确定该结构的承载能力是否足够。

那么承载能力是如何定义的呢？比如混凝土、钢材，应该就是用万能压力机进行的单轴破坏试验吧。

也就是说，我们在ANSYS计算中得到的应力，总是要和单轴破坏试验得到的结果进行比对的。

所以，当有限元模型本身是一维或二维结构时，通过查看某一个方向，如plnsol,s,x等，是有意义的。

但三维实体结构中，应力分布要复杂得多，不能仅用单一方向上的应力来代表结构此处的确切应力值——于是就出现了强度理论学说。

材料力学中的四种强度理论1)、第一强度理论：最大拉应力强度理论该理论认为，材料破坏的主要因素是最大拉应力，无论何种状态，只要最大拉应力达到材料的单向拉伸断裂时的最大拉应力，则材料断裂。

ANSYS结构静力学与动力学分析教程第一章：ANSYS结构静力学分析基础ANSYS是一种常用的工程仿真软件，可以进行结构静力学分析，帮助工程师分析和优化设计。

本章将介绍ANSYS的基本概念、步骤和常用命令。

1.1 ANSYS的基本概念ANSYS是一款基于有限元方法的仿真软件，可以用于解决各种工程问题。

其核心思想是将结构分割成有限数量的离散单元，并通过求解线性或非线性方程组来评估结构的行为。

1.2 结构静力学分析的步骤进行结构静力学分析一般包括以下步骤：1）几何建模：创建结构的几何模型，包括构件的位置、大小和形状等信息。

2）网格划分：将结构离散为有限元网格，常见的有线性和非线性单元。

3）边界条件：定义结构的边界条件，如固定支座、力、力矩等。

4）材料属性：定义结构的材料属性，如弹性模量、泊松比等。

5）加载条件：施加外部加载条件，如力、压力、温度等。

6）求解方程：根据模型的边界条件和加载条件，通过求解线性或非线性方程组得到结构的响应。

7）结果分析：分析模拟结果，如应力、应变、变形等。

1.3 ANSYS常用命令ANSYS提供了丰富的命令，用于设置分析模型和求解方程。

以下是一些常用命令的示例：1）/PREP7：进入前处理模块，用于设置模型的几何、边界条件和材料属性等。

2）/SOLU：进入求解模块，用于设置加载条件和求解方程组。

3）/POST1：进入后处理模块，用于分析和可视化模拟结果。

4）ET：定义单元类型，如BEAM、SOLID等。

5）REAL：定义单元材料属性，如弹性模量、泊松比等。

6）D命令：定义位移边界条件。

7）F命令：定义力或压力加载条件。

第二章：ANSYS结构动力学分析基础ANSYS还可以进行结构动力学分析，用于评估结构在动态载荷下的响应和振动特性。

本章将介绍ANSYS的动力学分析理论和实践应用。

2.1 结构动力学分析的理论基础结构动力学分析是研究结构在动态载荷下的响应和振动特性的学科。

它基于质量、刚度和阻尼三个基本量，通过求解动态方程来描述结构的振动行为。

学会使用Ansys进行工程仿真和计算1. 引言工程仿真和计算在现代工程设计和研发中扮演着至关重要的角色。

随着计算机技术的迅速发展，仿真软件的功能也越来越强大，其中Ansys作为一款全面的工程仿真软件，被广泛应用于各个领域。

本文将介绍Ansys的基本用法和常见应用领域。

2. Ansys的基本用法Ansys是一个集结构力学、流体力学、电磁场、传热等多个领域的仿真软件，同时也支持多物理场的耦合分析。

使用Ansys进行工程仿真和计算的基本步骤包括几何建模、网格划分、物理场的设定、求解计算和结果后处理。

2.1 几何建模几何建模是仿真的起点，通过Ansys提供的建模工具可以绘制出所需模型的几何形状。

其中可以使用基本的几何体进行组合或者导入现有的CAD模型。

2.2 网格划分在几何建模完成后，需要将模型进行网格划分以便于求解计算。

网格的划分对计算结果的准确性和计算效率有着重要的影响。

Ansys提供了多种网格划分算法和工具，用户可以根据实际需求选择适合的方法进行划分。

2.3 物理场的设定物理场的设定是Ansys中的关键步骤之一，它决定了仿真计算的对象和目标。

用户可以根据仿真对象的特点选择合适的物理模型和边界条件进行设定，例如力学仿真中的外载荷、约束条件等。

2.4 求解计算完成物理场的设定后，通过Ansys的求解功能可以对模型进行计算并得到仿真结果。

Ansys采用有限元方法对各种物理场进行求解，具有较高的计算精度和稳定性。

2.5 结果后处理仿真计算完成后，Ansys提供了丰富的结果后处理工具，用户可以对计算结果进行可视化和分析。

例如绘制应力云图、位移矢量图等，以便于更直观地了解模型的行为。

3. Ansys的常见应用领域Ansys作为一款全方位的工程仿真软件，广泛应用于各个领域。

以下将介绍Ansys在结构力学、流体力学和电磁场仿真中的应用。

3.1 结构力学仿真结构力学仿真主要研究物体在受力下的变形和应力分布。

Ansys可以对结构的强度、刚度、振动特性、疲劳寿命等进行计算和分析。