ANSYS Mechanical振动疲劳及线性动力学仿真PPT文件格式下载.pptx

1、气弹耦合,CFD calculated pressure,Structural deformation,5,气弹耦合,Flutte rAnalysi s,Modal Analysi s,Blade-alone mode shape,Blade-alone mode shape,Aero Coefficie nts,Forced Respons e,Unsteady pressures,Aero Modal Forces,New at 18.0:AEROCOEFFcommand,6,NASA Rotor 67:1st bending family,Frequency vs.Nodal Diame

2、ter Diagram,1B Family of Modes（Frequency and Strain Energy Ratio）,22 blade fan1st flex family,7,失谐频率,Mean:532.5Hz S.D.:1.457%,8,考虑失谐和气弹效应的谐响应结果,9,滑动轴承,FLUID218 崭新的3D体单元，用于模拟位于圆柱 形旋转部件（轴或轴颈）之间粘性流体的流动 特性可以用于确定径向轴承的油膜压力分布、挤压 油膜阻尼、轴承瞬态分析。静力学分析。压力分布和轴承力是根据实常数 确定的轴心平衡位置来计算得到。非线性瞬态分析中。压力分布是基于转轴的瞬 时位置计算得到的。

3、轴承压力施加于承力部件。Bearing sleeve with pressure contours,10,案例:轴承静力学分析两端完全泄露矩形喷射孔轴转速为3000 rpm平衡位置XX=YY=0.4,滑动轴承,网格和压力 边界条件,压力剖面,11,滑动轴承,切向流动速度,轴向流动速度,12,案例:非线性瞬态分析800 个时间步11193 自由度,滑动轴承,13,转动结构中考虑阻尼后就会出现转动阻尼效应，可能会导致不 稳定的运动。支持结构阻尼（MP,DMPR and DMPSTR）多数的连接单元都支持两种阻尼特性（MATRIX27,COMBIN14,MPC184）,转动阻尼效应,14,快速扩展部

4、分模型具有非常少的主自 由度，因为生成部分大部分自由度的结 果已经完成计算并存储。,当选择不存储刚度因子矩阵时，对硬盘 空间的需求大幅缩减。,模态综合法CMS,Model with CMS components,以上的选项同样可应用于刚-柔动力学计 算Model with Expanded Results,15,模态综合法,16,降低计算量，提高计算速度；局部设计不合格，不需要全面的反 工，大幅降低工作量,RBD中的工作流程,Application Industry:aircraft industry Physics:Mixed Rigid/flexible analysis旋转万向节无接触设

5、置，仅连接副2个浓缩结构每个结构10个主节点结束时间：20s400步Initial time stepping:1e-4 sMinimum time stepping:1e-8 sMaximum time stepping:5e-2 s力载荷时线性渐变的,17,工作流程,Default approach:ELCALC=NO on CMSOPT,New approach:ELCALC=YES on CMSOPT,EXPMTH=NONE on SEOPT,18,Results summary:30 fixed-interface modes for each condensed part in t

6、he generation pass;2 processors for generation pass and use pass;expansion of 400 substeps.,CMS在RBD中的应用,Von Mises Stresses,19,ELCALC=NO,ELCALC=YES,ELCALC,CMS在RBD中的应用,Around 3 Gb files,More than 7.5 Gb files,带不带LN22文件硬盘空间的差别,20,CMSOPT,FIX,30,CMS,RBD,CMSOPT,FIX,30,CMS,RBD,YES SEOPT,cp9663,2,NONE,频域疲劳仿

7、真,21,振动疲劳 分析,电子产品 的振动,发动机,飞机飞行 过程,振动台,由风和海 浪作用下 的的结构,振动疲劳,22,可采用峰值频率和相角进行疲劳分析谱分析可以用于计算疲劳寿命疲 劳 计 算 方 法 包 括：Steinberg（default）,Narrow Band&Wirsching也可以采用各方向应力来计算寿命对于梁单元，等效应力不可用，但正 应力和剪切应力可以用于计算疲劳寿 命,基于谐响应和随机振动的疲劳分析,23,首先开展谐响应分析查看输出的应力频率响应曲线，找到峰值频率和对应的相角设置需要进行疲劳计算的频率和相角作为Fatigue Tool的输入条件,基于谐响应分析的疲劳寿命计

8、算,Showing fatigue damage of electronic PCB subjected to harmonic acceleration exciting the first mode shape,24,基于谱分析的疲劳寿命计算,Showing fatigue life（in sec）of electronic PCB subjected to two orthogonal input PSDs using Steinberg formulation,工作流程：开展谱分析插入Fatigue Tool输入持续时间选择算法Steinberg（default）Narrow Band

9、Wirsching插入疲劳结果：LifeDamage评估,25,随机振动疲劳仿真与试验,Stress amplitudes vs.Number of cycles,26,随机振动试验验证案例,Experimen t al testLife=563s,Steinberg Life=287s,Narrow BandLife=308s,Wirsching Life=364s,Real testing:563s up to crack initiation,T.Iberer,Chances and Risks of Spectral Methods for the Determination of t

10、he Fatigue Strength of Randomly Loaded Structures,CADFEM Usersmeeting,2002,27,RBD刚体动力学仿真,28,推出了新时间积分方法，更加适合于带有很多接触 的复杂模型提高了速度（20倍）和鲁棒性，特别是多个部件同时运动时典型应用于包含了许多凸轮、齿轮和接触的模型案例,Moreau-Jean时间步,29,Mesh-Based Contact,支持基于网格 的接触计算速度快支持实体实 体的接触采用的方法就是 基于网格的接触,30,应用案例,链条驱动机构,变速箱,新时间步和接触可以很好的结合使用,31,移动副摩擦阻力：,=旋转

11、副或柱面连接副的摩擦阻力矩:,=,连接副摩擦效应,摩擦系数 内径外径作用长度,摩擦力 摩擦力矩,32,输出变形结果,初始几何,运行瞬态刚体动力 学,该状态下的有限元分 析,1,2,3,4,33,连接到Mechanical,轨迹图,机械臂的轨迹图,34,显式动力学仿真,35,多物质欧拉算法,之前Autodyn才能实现的功能提供给Mechanical Enterprise 用户可以仿真瞬时的流固耦合问题，例如液体晃动、爆炸等,36,绑定接触的加强,直接支持点面点线边面边边新的输出：在.part文件中汇总了绑定节点的数量和成功的百分比,37,远端力,38,远端力可以应用于显式动力学分析,网格规范的提升,单元尺寸特征可以作为一个网格划分衡量标准,39,支持求解过程中的结果查看,在求解的过程中可以显 示位移和速度云图跟随求解过程实时更新可以仅更新选中对象的 结果数据R18显式动力学模块默 认为2核,40,感谢聆听!,