搜索WORKBENCH對(duì)結(jié)構(gòu)物的跌落分析
2017-04-24 by:CAE仿真在線 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
【問(wèn)題描述】
一實(shí)體塊以50m/s的速度撞擊一個(gè)支架,需要確定撞擊過(guò)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(qiáng)化塑性材料,撞擊時(shí)間為1ms。
(《注》該例子來(lái)自于許京荊編著的《ANSYS 13.0 WORKBENCH數(shù)值模擬技術(shù)》,2012年)
【問(wèn)題分析】
1. 這是一個(gè)典型的碰撞事件,時(shí)間短暫,只有1毫秒,需要使用顯式動(dòng)力學(xué)分析模塊。
2. 由于支架是薄壁構(gòu)件,先創(chuàng)建實(shí)體再抽取中面得到板殼模型。
3. 建模時(shí)實(shí)體塊與支架接觸在一起,直接給初速度。
【求解過(guò)程】
1. 打開ANSYS WORKBENCH14.5
2.創(chuàng)建顯式動(dòng)力學(xué)分析系統(tǒng)。
3.設(shè)置材料模型。
雙擊engineering data單元格,設(shè)置材料屬性
對(duì)于默認(rèn)的結(jié)構(gòu)鋼材料,加入JOHNSON COOK strength的塑性材料屬性。
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(jìn)入到DM中,選擇毫米作為長(zhǎng)度單位。
(1)創(chuàng)建面板
先在XOY面內(nèi)創(chuàng)建一個(gè)草圖如下圖
再沿著Z軸的正方向拉伸5mm得到面板實(shí)體。
(2)創(chuàng)建四根筋。
再在XOY面內(nèi)創(chuàng)建一個(gè)草圖如下。該草圖包含四個(gè)矩形,這就是四根筋的截面形狀。
然后沿著Z軸的負(fù)方向拉伸10mm得到4根筋。
(3)創(chuàng)建跌落物。
在面板的上表面中心處創(chuàng)建一個(gè)20*20*10的長(zhǎng)方體,注意是另外一個(gè)物體。
(4)對(duì)支架抽取殼模型。
首先對(duì)支架抽取中面。
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
現(xiàn)在,有了兩個(gè)part,一個(gè)是跌落物,一個(gè)是支架。
建模完畢,退出DM.
5.設(shè)置實(shí)體接觸。
雙擊model單元格,進(jìn)入到mechanical中。
設(shè)置接觸特性。系統(tǒng)已經(jīng)自動(dòng)設(shè)置了兩個(gè)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.
6.劃分網(wǎng)格。
按照默認(rèn)方式劃分網(wǎng)格。
單元質(zhì)量如下圖
可見,單元質(zhì)量良好。
7.設(shè)置分析條件。
給滑塊施加一個(gè)指向支架面的50米每秒的初速度。
設(shè)置分析0.001秒。
8.設(shè)置邊界條件。
固定四根筋板底面的邊。
9.求解。
10.后處理。
查看撞擊過(guò)程中的應(yīng)力。
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