【ANSYS】如何在ansys中添加旋轉(zhuǎn)速度

2016-10-13 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

背景問題

旋轉(zhuǎn)速度是用來解釋系統(tǒng)中的零件以某一速度旋轉(zhuǎn)時對于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響。

分析類型

旋轉(zhuǎn)速度支持的分析類型有:模態(tài)分析、穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)力學、瞬態(tài)動力學。

需要注意的是:

1)對于和模態(tài)分析相關聯(lián)的瞬態(tài)結(jié)構(gòu)動力學分析,此時在瞬態(tài)結(jié)構(gòu)動力學分析中,旋轉(zhuǎn)速度將失效。

2)對于模態(tài)分析,旋轉(zhuǎn)速度生效,需要在analysis settings中進行如下設置: 在Solver Controls 中的Damped需要設定為Yes,在Rotordynamics Control中,Coriolis Effect 需要設定為ON。

常見特征

本部分主要用來介紹邊界條件的使用情況,主要包括應用要求、支撐限制和加載條件及取值要求。

3.1 分析類型

(1) 3D模擬:支持. 旋轉(zhuǎn)速度可以施加在用戶定義的一個或者多個物體的旋轉(zhuǎn)軸上。

(2) 2D模擬:支持。對于2D軸對稱仿真時,旋轉(zhuǎn)速度只能施加在模型y軸上。

3.2 支持的幾何類型

支持以旋轉(zhuǎn)速度作為邊界條件的幾何類型主要有:實體、面體和殼體、電線、線體以及梁等。

3.3 拓撲

支持旋轉(zhuǎn)速度的拓撲選擇選項主要有:

(1) 實體,一個旋轉(zhuǎn)載荷可以施加在一個或者多個體上。然而,多個旋轉(zhuǎn)速度不能同時施加在同一體上。如果嘗試在同一個體上施加多個旋轉(zhuǎn)速度,那么這些載荷將會失效。同時在ansys提供的經(jīng)典APDL命令當中也可以實現(xiàn)這些功能。主要是兩個命令,其中:CGOMGA主要用于問題結(jié)構(gòu)力學(Structural)和瞬態(tài)結(jié)構(gòu)動力學部分(Transient),CMOMEGA主要應用于模態(tài)分析(Modal Analysis),讀者在使用上述命令時,建議利用ansys 提供的help去查閱相應的命令。

(2) 對于面、邊、點、和節(jié)點,旋轉(zhuǎn)速度載荷均不支持。

3.4 載荷類型

定義載荷類型時,主要可以采用矢量方式或者組件方式。需要注意的時,當加載隨著幾何發(fā)生變化而變化時,加載的方向是不會發(fā)生變化的。對于旋轉(zhuǎn)載荷,無論他的方向或者幅值以何種方式進行組合或者按某種順序進行定義。在載荷的幅值和方向定義完成后,這些載荷會被傳遞進入求解器進行求解。對于組件的方式,是將其分為三個方向的分速度,然后進行定義。關于速度的合成或者分解,筆者建議如果不懂得話,可以去參考理論力學運動學相關部分。

載荷數(shù)據(jù)的定義方式主要有:恒定的常數(shù)、表格(時變)、函數(shù)(時變)。

3.5 邊界條件的應用

當你在所有的實體上施加旋轉(zhuǎn)速度時,在Detail選項一欄中,默認的幾何設定為全部的實體。

當需要在選中的體上施加旋轉(zhuǎn)速度,在Detail選項一欄中,可以將Scoping method設定為Geometry Selection 或者Named Selection,那么接下來無論你是在workbench提供的幾何窗口通過鼠標的Ctrl進行多項模型的選擇,又或者是通過事先定義好的組件(Named Selection)都是可以的。

如果你想施加額外的旋轉(zhuǎn)速度載荷,此時你需要確保你已經(jīng)施加的旋轉(zhuǎn)速度載荷當中,沒有施加在所有的體上,具體的原因參考們3.3(1)中的相關規(guī)定。

旋轉(zhuǎn)速度的施加方式,如下所示:

1) 首先在環(huán)境上下文菜單欄,即在窗口的靠上的位置,使用鼠標左鍵,依次點擊順序為:Inertial>Rotational Velocity,或者環(huán)境樹右鍵點擊樹選項,又或者可以在模型窗口選中模型后右鍵,Insert> Rotational Velocity。

2) 選擇Scoping Method,換句話說,其實就是選擇你的模型的選擇方式,是自己用鼠標去選擇呢還是通過定義組件。

3) 接下來你可以定義的速度載荷,無論你是用矢量的方式還是組件的方式,具體參考3.4部分。

4) 定義好幅值、組件的各個分量值、坐標系(局部坐標系或者全局,你可以自己定義坐標系),即定義好你的選擇幾何體的旋轉(zhuǎn)速度的方向。

3.6 APDL使用注意事項

定義旋轉(zhuǎn)速度的命令有CGOMGA和CMOMEGA,具體使用參考3.3(1)部分的規(guī)定。