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焊点建模及分析:ANSYS工作台、车辆结构有限元分析

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前,只有在Me-chanical支持的DesignModeler和Unigraphics软件中可以定义点焊。图4-70 启动ANSYS Workbench建立结构分析项目图4-71 建立两块平板选择Modeling﹥Sketch1﹥Extrude,将矩形截面沿着Z轴拉伸,拉伸长度由Details of Extrude1中的数值决定,编辑这一数值,将其改为30mm。接下来定义点焊对。图4-76 工作树中出现焊点Point 1标识单击Generate按钮,模型中出现焊点,如图4-77所示。图4-79 显示焊点接下来在Extrude1平板的左侧平面施加固定支撑。图4-81 定义载荷单击Magnitude右侧文本框输入1。图4-83 点焊连接分析结果

焊点建模及分析:ANSYS工作台、车辆结构有限元分析

点焊连接提供了离散点接触组装的方法,可以在CAD软件中定义。目前,只有在Me-chanical支持的DesignModeler和Unigraphics软件中可以定义点焊。下面通过实例介绍在DesignModeler中定义点焊的方法。

启动ANSYS Workbench,双击工具栏中的Static Structural(ANSYS),如图4-70所示。

将项目另存为Spot Weld。

首先建立两块平板,平板尺寸如图4-71所示。为了便于添加焊点,两块平板之间距离设为1mm。

接下来进行拉伸操作。将草图Sketching模式切换到模型Modeling模式。单击模型树(Tree Outline)上的Sketch1。

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图4-70 启动ANSYS Workbench建立结构分析项目

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图4-71 建立两块平板

选择Modeling﹥Sketch1﹥Extrude978-7-111-43416-0-Chapter04-107.jpg,将矩形截面沿着Z轴拉伸,拉伸长度由Details of Extrude1中的数值决定,编辑这一数值,将其改为30mm。单击Generate图标978-7-111-43416-0-Chapter04-108.jpg,完成拉伸成形操作。

单击模型树(Tree Outline)上的Sketch2。选择Modeling﹥Sketch1﹥Extrude978-7-111-43416-0-Chapter04-109.jpg978-7-111-43416-0-Chapter04-110.jpg,将矩形截面沿着Z轴拉伸,拉伸长度由Details of Extrude2中的数值决定,编辑这一数值,将其改为30mm。将Operation设置为Add Frozen,如图4-72所示,即两块平板为相互独立的部分,单击Generate图标978-7-111-43416-0-Chapter04-111.jpg,完成拉伸成形操作。

接下来定义点焊对。在工具栏单击978-7-111-43416-0-Chapter04-112.jpg图标,如图4-73所示。

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图4-72 生成第二块平板

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图4-73 建立点焊连接命令

选择Extrude1,单击左侧平板的右侧平面作为基础平面Base Faces,如图4-74所示,然后单击Apply按钮

选择基础平面的两个长边作为焊点的Guide边,如图4-75所示,单击Apply按钮。

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图4-74 选择基础平面

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图4-75 定义焊点所在的边

这时在工作树中出现焊点Point1,如图4-76所示。

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图4-76 工作树中出现焊点Point 1标识

单击Generate按钮978-7-111-43416-0-Chapter04-118.jpg,模型中出现焊点,如图4-77所示。

关闭DesignModeler,双击项目规划图中的A4—Model,启动Static Structural(ANSYS)-Mechanical,启动后如图4-78所示。

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图4-77 焊点模型

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图4-78 焊点静力学分析设置

单击项目树中的Connections图标左侧+号,选择焊点Spot Weld,焊点在右侧图形区显示出来,如图4-79所示。

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图4-79 显示焊点

接下来在Extrude1平板的左侧平面施加固定支撑(图4-80)。用鼠标右键单击Static Structural(A5),在弹出的菜单中选择Fixed Support,选择左侧平面,然后单击Apply按钮。

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图4-80 定义固定支撑

用鼠标右键单击Static Structural(A5),在弹出的菜单中选择Force,选择右侧平面,然后单击Apply按钮,如图4-81所示。

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图4-81 定义载荷

单击Magnitude右侧文本框输入1。单击Direction,图形区出现如图4-82所示箭头,单击细节窗口中的Apply按钮确认力的方向。

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图4-82 定义力的大小和方向

用鼠标右键单击项目树中的Solution(A6),在弹出的菜单中选择Stress﹥Equivalent(Von Mises)。

单击工具栏中的978-7-111-43416-0-Chapter04-125.jpg978-7-111-43416-0-Chapter04-126.jpg按钮,分析结果如图4-83所示。

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图4-83 点焊连接分析结果

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