【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(shí)對(duì)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(xué)、瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)。

需要注意的是:

1)對(duì)于和模態(tài)分析相關(guān)聯(lián)的瞬態(tài)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析,此時(shí)在瞬態(tài)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析中,旋轉(zhuǎn)速度將失效。

2)對(duì)于模態(tài)分析,旋轉(zhuǎn)速度生效,需要在analysis settings中進(jìn)行如下設(shè)置: 在Solver Controls 中的Damped需要設(shè)定為Yes,在Rotordynamics Control中,Coriolis Effect 需要設(shè)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(yīng)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(gè)或者多個(gè)物體的旋轉(zhuǎn)軸上。

(2) 2D模擬:支持。對(duì)于2D軸對(duì)稱仿真時(shí),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(shí)體、面體和殼體、電線、線體以及梁等。

3.3 拓?fù)?

支持旋轉(zhuǎn)速度的拓?fù)溥x擇選項(xiàng)主要有:

(1) 實(shí)體,一個(gè)旋轉(zhuǎn)載荷可以施加在一個(gè)或者多個(gè)體上。然而,多個(gè)旋轉(zhuǎn)速度不能同時(shí)施加在同一體上。如果嘗試在同一個(gè)體上施加多個(gè)旋轉(zhuǎn)速度,那么這些載荷將會(huì)失效。同時(shí)在ansys提供的經(jīng)典APDL命令當(dāng)中也可以實(shí)現(xiàn)這些功能。主要是兩個(gè)命令,其中:CGOMGA主要用于問題結(jié)構(gòu)力學(xué)(Structural)和瞬態(tài)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)部分(Transient),CMOMEGA主要應(yīng)用于模態(tài)分析(Modal Analysis),讀者在使用上述命令時(shí),建議利用ansys 提供的help去查閱相應(yīng)的命令。

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

3.4 載荷類型

定義載荷類型時(shí),主要可以采用矢量方式或者組件方式。需要注意的時(shí),當(dāng)加載隨著幾何發(fā)生變化而變化時(shí),加載的方向是不會(huì)發(fā)生變化的。對(duì)于旋轉(zhuǎn)載荷,無論他的方向或者幅值以何種方式進(jìn)行組合或者按某種順序進(jìn)行定義。在載荷的幅值和方向定義完成后,這些載荷會(huì)被傳遞進(jìn)入求解器進(jìn)行求解。對(duì)于組件的方式,是將其分為三個(gè)方向的分速度,然后進(jìn)行定義。關(guān)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(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)相關(guān)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(shí)變)、函數(shù)(時(shí)變)。

3.5 邊界條件的應(yīng)用

當(dāng)你在所有的實(shí)體上施加旋轉(zhuǎn)速度時(shí),在Detail選項(xiàng)一欄中,默認(rèn)的幾何設(shè)定為全部的實(shí)體。

當(dāng)需要在選中的體上施加旋轉(zhuǎn)速度,在Detail選項(xiàng)一欄中,可以將Scoping method設(shè)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(biāo)的Ctrl進(jìn)行多項(xiàng)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(shí)你需要確保你已經(jīng)施加的旋轉(zhuǎn)速度載荷當(dāng)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(guān)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(biāo)左鍵,依次點(diǎn)擊順序?yàn)?Inertial>Rotational Velocity,或者環(huán)境樹右鍵點(diǎn)擊樹選項(xiàng),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(shí)就是選擇你的模型的選擇方式,是自己用鼠標(biāo)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(gè)分量值、坐標(biāo)系(局部坐標(biāo)系或者全局,你可以自己定義坐標(biāo)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(xiàng)

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。