WORKBENCH對結(jié)構(gòu)物的跌落分析

2017-04-24  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)


【問題描述】

一實體塊以50m/s的速度撞擊一個支架,需要確定撞擊過程中結(jié)構(gòu)變形和支架的受力變化。支架和塊體為結(jié)構(gòu)鋼JOHNSON COOK強化塑性材料,撞擊時間為1ms。

 WORKBENCH對結(jié)構(gòu)物的跌落分析ansys workbanch圖片1

(《注》該例子來自于許京荊編著的《ANSYS 13.0 WORKBENCH數(shù)值模擬技術(shù)》,2012年)

【問題分析】

1. 這是一個典型的碰撞事件,時間短暫,只有1毫秒,需要使用顯式動力學(xué)分析模塊。

2. 由于支架是薄壁構(gòu)件,先創(chuàng)建實體再抽取中面得到板殼模型。

3. 建模時實體塊與支架接觸在一起,直接給初速度。

【求解過程】

1. 打開ANSYS WORKBENCH14.5

2.創(chuàng)建顯式動力學(xué)分析系統(tǒng)。

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3.設(shè)置材料模型。

雙擊engineering data單元格,設(shè)置材料屬性

對于默認的結(jié)構(gòu)鋼材料,加入JOHNSON COOK strength的塑性材料屬性。

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退出材料設(shè)置,返回到WB環(huán)境中。

4.創(chuàng)建幾何體。

雙擊geometry單元格,進入到DM中,選擇毫米作為長度單位。

(1)創(chuàng)建面板

先在XOY面內(nèi)創(chuàng)建一個草圖如下圖

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再沿著Z軸的正方向拉伸5mm得到面板實體。

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(2)創(chuàng)建四根筋。

再在XOY面內(nèi)創(chuàng)建一個草圖如下。該草圖包含四個矩形,這就是四根筋的截面形狀。

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然后沿著Z軸的負方向拉伸10mm得到4根筋。

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(3)創(chuàng)建跌落物。

在面板的上表面中心處創(chuàng)建一個20*20*10的長方體,注意是另外一個物體。

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(4)對支架抽取殼模型。

首先對支架抽取中面。

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然后用Joint將上述面連接在一起。

此處的操作及結(jié)果如下圖

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現(xiàn)在,有了兩個part,一個是跌落物,一個是支架。

建模完畢,退出DM.

5.設(shè)置實體接觸。

雙擊model單元格,進入到mechanical中。

設(shè)置接觸特性。系統(tǒng)已經(jīng)自動設(shè)置了兩個part之間的接觸關(guān)系,這里考慮殼體的厚度影響,設(shè)置殼厚度影響因子為1.

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6.劃分網(wǎng)格。

按照默認方式劃分網(wǎng)格。

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單元質(zhì)量如下圖

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可見,單元質(zhì)量良好。

7.設(shè)置分析條件。

給滑塊施加一個指向支架面的50米每秒的初速度。

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設(shè)置分析0.001秒。

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8.設(shè)置邊界條件。

固定四根筋板底面的邊。

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9.求解。

10.后處理。

查看撞擊過程中的應(yīng)力。

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