應用 | MBD for ANSYS 有限元載荷的自動萃取

2017-03-10 by:CAE仿真在線來源:互聯網

MBD for ANSYS是緊密集成在ANSYS Workbench強大工作平臺上的一個附加模塊。用戶可以在ProjectSchematic視窗中創建MBD分析Case并管理,同時通過MBD工具欄及MBDOutline提供完整的多體動力學分析前后處理功能。

通過MBD可以對整個系統進行動力學仿真,同時捕獲任意部件上因復雜非線性相互作用而產生的力,最后利用MBD載荷自動萃取功能,將有限元載荷耦合至對應的強度分析。下面將就MBD的載荷萃取方式做幾點討論。

在MBD中,主要連接形式為Joints、Forces和Contacts,當分析系統中不涉及Contacts時,載荷萃取相對方便,以如下所示的模型為示例來說明載荷萃取方法。

應用 | MBD for ANSYS 有限元載荷的自動萃取ansys分析案例圖片1

首先我們進行正常的多體動力學分析,定義相關載荷和連接關系。完成分析以后,通過Load Transfer Configuration功能進行載荷萃取。這里用戶可以同時萃取多個時刻,或者挑選幾個危險時刻的載荷進行萃取。

應用 | MBD for ANSYS 有限元載荷的自動萃取ansys分析案例圖片2

當載荷萃取到Static Structural分析模塊中后,用戶需要根據對應的載荷信息,手動設置加載面,載荷萃取同時只能選擇一個部件,其余部件在Static Structural中會自動被抑制。這里還要注意一點,不是所有萃取到的載荷都要用到強度分析中,部件中約束處的支反力則需要用戶進行手動刪除,對某些附加實體,比如彈簧、球鉸接,不存在扭矩支反力,因此它們的扭矩載荷也需要手動進行刪除。

應用 | MBD for ANSYS 有限元載荷的自動萃取ansys仿真分析圖片3

Joints、Forces在連接設置中,都有明確的載荷作用面,Contacts雖然也有明確配合面,但在實際過程中我們不知道哪些地方接觸,哪些地方不接觸,所以無法直接指定載荷作用點,載荷萃取有一定困難。

在MBD中要想萃取接觸載荷,需要采用GeoSurface接觸形式,而不能使用Solid接觸形式。如下以某嚙合齒輪為例來說明接觸面的載荷萃取。在StaticStructural中進行載荷萃取時候,需要將包含接觸的所有面建立Named Selection,并按照con_areaN命名。GeoSurface接觸形式在萃取載荷時,會在接觸位置映射出一系列的點,然后直接將載荷萃取到這些點上,且不需要用戶手動關聯。