【ANSYS】如何在ansys中添加旋转速度

2016-10-13 by:CAE仿真在线来源:互联网

背景问题

旋转速度是用来解释系统中的零件以某一速度旋转时对于系统结构的影响。

分析类型

旋转速度支持的分析类型有:模态分析、稳态结构力学、瞬态动力学。

需要注意的是:

1)对于和模态分析相关联的瞬态结构动力学分析,此时在瞬态结构动力学分析中,旋转速度将失效。

2)对于模态分析,旋转速度生效,需要在analysis settings中进行如下设置: 在Solver Controls 中的Damped需要设定为Yes,在Rotordynamics Control中,Coriolis Effect 需要设定为ON。

常见特征

本部分主要用来介绍边界条件的使用情况,主要包括应用要求、支撑限制和加载条件及取值要求。

3.1 分析类型

(1) 3D模拟:支持. 旋转速度可以施加在用户定义的一个或者多个物体的旋转轴上。

(2) 2D模拟:支持。对于2D轴对称仿真时,旋转速度只能施加在模型y轴上。

3.2 支持的几何类型

支持以旋转速度作为边界条件的几何类型主要有:实体、面体和壳体、电线、线体以及梁等。

3.3 拓扑

支持旋转速度的拓扑选择选项主要有:

(1) 实体,一个旋转载荷可以施加在一个或者多个体上。然而,多个旋转速度不能同时施加在同一体上。如果尝试在同一个体上施加多个旋转速度,那么这些载荷将会失效。同时在ansys提供的经典APDL命令当中也可以实现这些功能。主要是两个命令,其中:CGOMGA主要用于问题结构力学(Structural)和瞬态结构动力学部分(Transient),CMOMEGA主要应用于模态分析(Modal Analysis),读者在使用上述命令时,建议利用ansys 提供的help去查阅相应的命令。

(2) 对于面、边、点、和节点,旋转速度载荷均不支持。

3.4 载荷类型

定义载荷类型时,主要可以采用矢量方式或者组件方式。需要注意的时,当加载随着几何发生变化而变化时,加载的方向是不会发生变化的。对于旋转载荷,无论他的方向或者幅值以何种方式进行组合或者按某种顺序进行定义。在载荷的幅值和方向定义完成后,这些载荷会被传递进入求解器进行求解。对于组件的方式,是将其分为三个方向的分速度,然后进行定义。关于速度的合成或者分解,笔者建议如果不懂得话,可以去参考理论力学运动学相关部分。

载荷数据的定义方式主要有:恒定的常数、表格(时变)、函数(时变)。

3.5 边界条件的应用

当你在所有的实体上施加旋转速度时,在Detail选项一栏中,默认的几何设定为全部的实体。

当需要在选中的体上施加旋转速度,在Detail选项一栏中,可以将Scoping method设定为Geometry Selection 或者Named Selection,那么接下来无论你是在workbench提供的几何窗口通过鼠标的Ctrl进行多项模型的选择,又或者是通过事先定义好的组件(Named Selection)都是可以的。

如果你想施加额外的旋转速度载荷,此时你需要确保你已经施加的旋转速度载荷当中,没有施加在所有的体上,具体的原因参考们3.3(1)中的相关规定。

旋转速度的施加方式,如下所示:

1) 首先在环境上下文菜单栏,即在窗口的靠上的位置,使用鼠标左键,依次点击顺序为:Inertial>Rotational Velocity,或者环境树右键点击树选项,又或者可以在模型窗口选中模型后右键,Insert> Rotational Velocity。

2) 选择Scoping Method,换句话说,其实就是选择你的模型的选择方式,是自己用鼠标去选择呢还是通过定义组件。

3) 接下来你可以定义的速度载荷,无论你是用矢量的方式还是组件的方式,具体参考3.4部分。

4) 定义好幅值、组件的各个分量值、坐标系(局部坐标系或者全局,你可以自己定义坐标系),即定义好你的选择几何体的旋转速度的方向。

3.6 APDL使用注意事项

定义旋转速度的命令有CGOMGA和CMOMEGA,具体使用参考3.3(1)部分的规定。