workbench使用教程 三大有限元分析软件

4种几何工具单击分析树中的几何或从属零件，几何工具栏将出现在工具栏中。4.1质点质量是理想的质点，零件的简化称为带质量参数的点，在带惯性载荷的计算中提高了计算速度。需要注

单击分析树中的几何或从属零件，几何工具栏将出现在工具栏中。

4.1质点

质量是理想的质点，零件的简化称为带质量参数的点，在带惯性载荷的计算中提高了计算速度。

需要注意的是，创建的质量点不会继承原始模型的边界条件和接触关系，也不会自动抑制原始模型。因此，在创建质量点之前，通常会手动抑制原始模型，并以远程点的形式添加与其他模型的接触关系。

3.作为例子，将图中上部几何简化为质点，计算下部几何在重力作用下的变形和应力。

第一步抑制上面的方块。创建一个与下方块关联的远程点，右键单击分析树模型——插入——远程点，在细节窗口中选择下方块的上表面，适当修改高度方向的值进行观察。

远程点创建

远程点设置

第二步创建质量点:在几何工具栏中选择质量点，在范围方法中选择远程点，在远程点下拉菜单中选择刚刚创建的远程点。质量会变成上面那个方块的质量。

创建质量点

第三步施加边界条件:固定下块的下端面，给系统向下的重力加速度。计算结果如下:

边界条件

计算结果

4.2配送质量

分布质量设置方法类似于质点，但不是集中质点，而是曲面或边上的均匀分布质量。

表面涂层可以定义表面涂层的厚度和材料。

导入模型时，Mechanical将自动添加全局坐标系。但是在很多情况下，全局坐标系已经不能满足我们的要求，所以需要创建用户的局部坐标系。创建坐标系的方法如下。

第一步新建坐标系:在分析树中右键单击坐标系-插入-坐标系，添加局部坐标系。您也可以单击工具栏

图标。右键单击创建的坐标系——重命名，修改坐标系名称。

第二步选择坐标系类型:笛卡尔坐标系和圆柱坐标系。坐标系的ID号在坐标系中修改，一般通过程序默认值。

Step3定义坐标系原点原点:可以在定义方式:几何选择，全局坐标全局坐标中指定定义方式。

几何选择是选择模型中的点、线、面、体，圆心会在所选元素的质心。

如果选择了全局坐标，原点将由全局坐标下定义的X/Y/Z值定义。

Step4定义主轴方向:在轴上指定主轴，默认为X轴。您可以在“定义方式:几何图形选择，全局X/Y/Z轴”中指定定义方法。

定义次轴主轴方向:在轴中指定次轴，默认为Y轴。方向定义方法与主轴定义方法相同。

当几何图形中有多个组件时，需要确定组件之间的关系。可以在Mechanical中创建的连接关系如下:

连接

触摸式网状连接

接合接头

连接梁连接

春天

承受

焊点

端部释放器(应用于梁和壳元素)

几何体交互(应用于显示动力学)

触点在上一篇文章中已经详细解释过了，这里介绍其他连接方式。

在cnconnections的选项详细信息窗口中，刷新时生成自动连接的默认设置是Yes，这在设计分析时非常有用。

连接选项

网格接触有助于不连续实体之间的网格分割，如下例所示。

例3，两个刻面之间的间隙为0.5mm，用网格接触使其接触。

面部-身体空间

步骤1生成网格。

步骤2创建网格接触集:用于创建网格接触的工具不在连接工具栏中，而是在网格工具栏中。单击分析树中的网格，网格工具栏将出现在工具栏中。选择Mesh Edit——Mesh Connection Group，将在分析树中创建Mesh Edit及其下属的Mesh Connection Group。

创建网格接触

第三步设置接触:点击网格编辑设置细节，并改变生成自动连接刷新为是。

编辑详细信息设置

单击网格连接组设置细节，几何体默认为所有几何体(需要先划分网格)。将公差滑块修改为-100，使公差值大于0.5。如果你把它拖到-100，它的值还是小于0.5。可以将公差类型更改为值，然后直接将公差值修改为0.6。

网格连接组详细信息设置

第四步自动生成网格触点:在分析树中右键单击Mesh Connection Group-Detect Connections，其下属会生成两对网格触点。检查它们是否正确。这里只需要一对，删除其中一对。

在分析树中右键单击网格连接组——生成，网格连接创建成功。

生成网格连接

最后，点击分析树的网格，可以发现两个小平面已经通过网格连接成了一个整体。

电网连接结果

注意:也可以手动创建网格接触:在步骤2中选择手动网格连接，不需要在步骤3中设置。只需要在网格连接的细节设置中指定主几何体和次几何体，还需要将公差值设置为大于间隙值。

手动创建网格连接。

关节的核心是MPC接触形式，用约束方程定义实体之间或实体与大地之间的连接关系。

它可以分为固定，旋转Revolute，圆柱，平移，插槽，万向节，球形，平面，套管，一般一般，点对面的曲线上的连接点。具体含义将在《刚体运动学》一文中解释。

与弹簧梁接触，用于模拟弹簧与梁的连接，以定义相应的接触关系。这两种方法是以相同的方式创建的。以下面创建弹簧接触为例。

4.例如，通过旋转来约束条带的左端，并且条带的上端与弹簧接触，从而可以在重力的影响下变形。

实例4

制作一个弹簧。

在分析树中右键单击“连接”-“插入”-“弹簧”,创建要定义的弹簧接触。

设置弹簧接触的细节:Scope设置为Body-Ground，即几何体与地面相连，这里的地面是一个抽象的概念，表示弹簧锚在固定的地方。其余设置如下。

弹簧触点设置

第二步添加约束。

左端面受远端位移约束，只允许在垂直平面内转动，加上垂直向下的重力加速度。计算结果如下。

边界条件设置

计算结果

轴承是一个2D弹性单元，可用于限制旋转部件的相对运动和旋转。定义轴承时，需要设置刚度矩阵和阻尼矩阵。它包含下图。

轴承的径向刚度和阻尼(平面)

点焊用于连接不同的零件，其功能与绑定接触相同，但对象只能选择点。点焊直接在不同部位传递载荷。如下图所示，将两个正方形的四个顶点逐一点焊，然后固定底面，施加侧向拉力。位移结果如下。

点焊

网格划分已在以前的文章中详细解释过，但在结构分析中应注意以下几点:

1.接触表面应设置适当的细网格，使接触应力均匀分布。

2.对应力应变感兴趣的区域，网格要相应加密，对位移感兴趣但对应力应变不感兴趣的区域，网格可以相应加粗。

3.考虑结构非线性时，网格应适当加密。

载荷和约束，也称为边界条件，在以前的文章中已经详细介绍过，这里不再赘述。

写完了，这里介绍一下Workbench的分析前设置，分析设置和后处理会在后面的文章中详细讲解。敬请期待。作者在翻阅资料的同时也在研究帮助文档。有些理论我不太懂，比如轴承接触刚度矩阵的含义。希望大家交流学习，也希望大家批评启发。