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實例探究 | 某機構沖擊變形仿真
時間:2023年10月20日
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項目方案:Ansys Lsdyna、Ansys Workbench Static

項目思路:

1. 通過 Ansys Lsdyna 動力學軟件仿真分析出FC(桿件)的運動行程變化;

2. 由動力學仿真出的沖擊力數據輸入到Workbench 靜力學模塊中,計算出齒接部分的變形。


某機構沖擊變形仿真

Lsdyna 動力學仿真


 機構有限元劃分及前處理

由于工程師習慣選擇hypermesh劃分網格,Workbench劃分網格對于工程師處理網格更方便。

 邊界約束設置 

上述三個支撐座端面設置約束,約束6個自由度。

下圖軸孔設置約束,約束除繞z軸旋轉自由度外的5個自由度。

 旋轉副設置 

圖中應用revJoints 模擬不同構建間的旋轉運動,實現繞z軸的轉動,本FES構件中共設置了7個revJoints。

 加載設置 

根據客戶的速度測量值估算設置觸頭桿后動塊初速度5.3m/s,這是由于機構能量損耗,根據動能原理得出,最后計算出動頭最高速度為2.61m/s,與客戶提供速度比較吻合。

 求解 

在動力學軟件Ansys Lsdyna中進行求解計算。

 結果

FC 曲線,FC最小值為11.5mm。
應力云圖

Y方向變形云圖


某機構沖擊變形仿真

Workbench 靜力學仿真


 FES機構有限元劃分及前處理

 加載設置 

輸入動力學Ansys Lsdyna計算出的相關數值,對齒接進行計算,F=4.7 KN。

 結果 

仿真得出齒接部分應力應變。

應力云圖顯示,齒接部分應力水平較低。

變形云圖顯示,齒接部分變形水平很低。






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