Workbench界面Beam技术进展 1概述 梁(Beam)是结构仿真中三大类主要结构之一(另外两个为实体、壳),可用来模拟各种刚架或者薄壁结构的加强筋。在ANSYS经典界面,梁的技术非常成熟,无论是几何模型的创建,还是各种截面形式的设置,方向调整等,都可以方便的实现;在Workbench截面,对于梁模型的模拟,在后处理中处理非常方便,可以直接绘制弯矩图、剪力图等。 2几何建模 DM(DesingModeler)作为几何模型处理工具,可以方便的查看模拟的实际结构,而不必像在经典界面那样必须划分网格后才能查看结构的真实式样。 生成几何的方法: A使用概念建模(Concept)工具进行 可以通过草图、模型的边或者几何点创建梁的几何模型,可以是直线,也可以是曲线。 B文件导入(R16增加功能) 利用文件创建正弦曲线 截面生成方法 A使用section生成工具 DM内置了12个截面生成的工具,其中10个预定义的截面;1个可以根据截面的面积、重心等10个属性定义截面;一个可以自己通过草图绘制截面。 在这些截面设置方法中,只有10个预定义的截面在meshing中划分网格后可以查看。 B 使用文件导入法(R16) 中间文件的部分内容: C Mechanical截面处理(2020R1) DM中只需要创建几何模型,在Meshing界面中,可以生成新的截面或者修改已创建的截面参数,也可对截面的尺寸进行参数设置,并可以通过offset进行截面型心的设置。 3后处理 自从R16.0版本增加了梁单元截面结果的输出后,可以直接查看梁单元的应力、应变结果,当然可以利用专用的Beam result工具进行结果的输出。 4 算例 如下图所示结构,假设截面为矩形,边长为0.1m,材料为结构钢,杨氏模量210GPa,泊松比0.3,计算梁的应力分布、剪力和弯矩图。 步骤: A) 设置分析类型 启动Workbench,创建静力学分析流程。 B) 创建材料 双击Engineering Data,复制材料Structural Steel,生成新材料,重命名为rec,修改杨氏模量,如下图: C) 创建几何模型 启动DM,创建几何模型,生成长度为4m的line body 利用分割工具,分割为1:3两部分 D) 创建截面 启动Mechanical,插入矩形截面,设置边长为0.1m,并赋给结构。 E) 划分网格 修改结构的材料为rec,并指定单元尺寸为0.1m,划分网格。 F) 施加约束及载荷 G) 结果后处理 1最大应力 2 弯矩图&剪力图 |
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