“Ansys Workbench结构强度、刚度计算、稳定性分析与优化设计”3月西安班

模块

主要内容

有限元法的基本原理

1、有限元简介

2、结构有限元的基本原理

3、ANSYS功能介绍

4、ANSYS操作界面

5、Ansys经典环境与Workbench的相互转换与联合仿真

工程实例-1：简支梁变形计算

DM建模

1、Design Modeler界面简介

2、二维草图

3、三维模型

4、印记面/加载区域的生成

5、参数化建模

6、概念建模

7、几何模型的修改与清理            

工程实例-1:采用自定义截面创建箱梁模型（梁单元）  

工程实例-2:三维水池模型的创建   

常用材料模型

1、材料本构理论

2、Engineering Data模块

3、金属材料本构模型

4、橡胶材料本构模型

5、复合材料本构模型

6、其他本构模型

工程范例-1：材料模型参数的定义与修改实例

工程范例-2：材料库中材料模型的调用实例

工程范例-3：新材料模型的创建实例

ANSYS结构单元

1、概述

2、点单元

3、线单元 

4、平面单元

5、壳体单元

6、实体单元

7、计算精度与单元类型的关系

8、单元类型的选择原则

结构网格划分技术

1、WB网格划分原理

2、WB总体网格控制方法

3、WB局部网格控制方法

4、网格质量评估方法

5、提高网格质量的技巧 

6、结构化网格的生成技巧

范例-1：二维结构的网格划分

范例-2：三维实体结构的网格划分

范例-3：复杂装配体的网格划分技巧

载荷与位移约束详解

1、重力加速度载荷

2、标准地球重力载荷

3、旋转速度载荷

4、压力

5、静水压力

6、集中力

7、远端力

8、轴承载荷

9、螺栓预紧载荷 

10、力矩

11、线性压力

12、热条件载荷

13、运动副载荷

14、固定约束条件

15、普通位移约束

16、远端位移约束

17、圆柱支撑条件

18、弹性支撑条件

实例分析-1：支架强度与刚度计算

后处理技术与

强度、刚度评价理论

1、变形与刚度

2、应变评价方法

3、应力评价方法

4、应力工具与强度评估理论

5、计算结果误差估计

6、自适应求解

7、探测器后处理技术

8、计算精度的判定

工程实例-1：制动轮强度、刚度计算与对称结构计算技巧

ANSYS Workbench与APDL命令流联合仿真计算技术

1、APDL简介

2、ANSYS Workbench中APDL命令流的格式

3、APDL在WB中的使用方法与技巧

4、ANSYS Workbench转化为APDL命令流的方法

5、ANSYS Workbench与APDL联合仿真的实现方法与设置技巧

工程实例-1：基于Workbench与APDL联合仿真的钢筋混凝土结构受力与开裂分析

应力集中与应力奇异

1、应力集中与应力奇异的概念

2、应力集中系数的定义

3、降低应力集中的方法

4、应力奇异产生的原因

5、应力奇异的消除方法

实例分析-1：应力集中分析实例—开孔方板受力分析

实例分析-2：应力奇异分析实例—斗型零件受力分析

子模型技术与

网格无关性

1、 子模型技术简介

2、子模型技术的操作步骤

3、 边界切分方法与操作技巧

4、 子模型技术的实现方法与设置技巧

5、 工程实例-斗型零件的子模型计算方法

结构几何与材料

非线性有限元计算

1、结构非线性简介

2、几何非线性的概念

3、材料非线性的概念

4、材料本构曲线的输入方法

5、非线性问题的控制方程

6、非线性问题的求解方法

7、 非线性计算的WB设置技巧

实例分析-1：超静定工字梁钢结构塑性极限(极限承载能力)分析

实例分析-2：钢管塑性变形与回弹效应的非线性分析

结构接触非线性

有限元计算

1、概述

2、接触面与目标面

3、接触作用模式

4、接触算法

5、对称与非对称接触

6、修剪接触

7、接触探测

8、穿透容差和弹性滑移容差

9、约束类型

10、接触刚度

11、时间步控制

12、球形域

13、接触界面处理

14、接触面和目标面几何修正

15、初始接触状态调整

16、计算后接触状态的评估

17、摩擦接触

实例分析-1：螺栓预紧结构非线性接触分析

实例分析-2：工程摩擦生热计算

结构多重非线性

有限元计算

1、多重非线性简介

2、多重非线性有限元的控制方程

3、多重非线性问题的求解方法

4、多重非线性计算设置方法与求解技巧

实例分析-1：橡胶-钢骨组合结构的材料与接触双重非线性分析

实例分析-2：钢混组合梁剪力钉连接件的多重非线性分析

结构线性与非线性

稳定计算

1、结构稳定性分析简介

2、结构线性稳定（特征值屈曲）计算理论

3、特征值屈曲的计算设置

4、非线性稳定（屈曲）计算原理

5、非线性稳定（屈曲）计算设置与操作技巧

实例分析-1：压力容器的线性/非线性屈曲计算

结构动力计算与

动强度评价

1、结构模态分析

2、结构谐响应计算

3、结构瞬态动力学计算

4、结构响应谱分析

5、结构随机振动分析

工程实例-1：吹风机风扇模态分析

工程实例-2：发动机支架谐响应分析

工程实例-3：地震作用下桥梁动力时程响应计算

工程实例-4：电路板结构响应谱分析

工程实例-5：高层建筑随机振动分析

结构优化设计

1、概述

2、优化三要素

3、优化算法解析

4、优化计算设置技巧

5、全局最优解的求解策略

工程实例-1：桁架结构优化计算的ANSYS Workbench与APDL联合仿真（与sci论文结果作比较）

工程实例-2：考虑动力特性的阶梯轴的轻量化设计

备注

1、开课前老师会针对学员反馈的技术问题进行分析，对共性问题在课堂中老师会与学员共同分析探讨、个性问题将在课下单独交流。

2、请学员自带笔记本电脑，安装Ansys19.0软件。