Hyperworks/Optistruct默认采用正交惩罚材料密度法（SIMP）求解拓扑优化问题，基于SIMP法的结构单工况静态拓扑优化数学模型如下：其中，x是设计区域内的单元相对密度；N是设计区域内节点总数；C是结构整体柔度；F、K、U分别是结构的载荷矩阵、刚度矩阵、位移矩阵；ue、ke、ve分别为单元节点的位移矢量、刚度矢量、单元体积。在Hyperwor...
Hyperworks/Optistruct静态单目标拓扑优化的数学模型及分析流程
ANSYS Workbench瞬态动力学（Transient Structural）分析实例
本文以一个传动轴的瞬态动力学分析为例介绍在ANSYS Workbench中进行瞬态动力学（Transient Structural）分析的基本流程。1、题例一根直径为40mm,长2米的传动轴，一端固定，另外一端面上施加一个集中力偶。该力偶随时间变化的载荷如下图所示。求传动轴上各点的应力、位移随时间变化的云图。2、问题分析（1）由于载荷的时间历程已知，...
更改ANSYS Workbench默认的几何模型编辑工具
在ANSYS Workbench 19.0中已将SpaceClaim作为ANSYS Workbench默认的几何模型编辑工具。在ANSYS Workbench中创建工程后双击Geometry会默认打开SpaceClaim，如果系统中没有安装SpaceClaim，打开后的SpaceClaim界面是灰色的，无法进行几何模型的创建和编辑。如果希望用ANSYS Workbench自带的DesignModeler来编辑几何模型，可以在Geometry上右...
在ANSYS Workbench中创建圆柱坐标系的方法
在处理径向、切向等问题时（如查看径向、切向位移、应力）经常需要用到圆柱坐标系，在ANSYS Workbench中创建圆柱坐标系的方法如下。在导航栏的结构树中选择Coordinate Systems，右击选择Insert - Coordinate System或在工具栏中点击Create Coordinate System命令按钮。在Details of “Coordinate System”中的Definition - Type中选择Cylind...
Hypermesh中几何清理命令汇总
通常，在有限元分析中，前处理包含几何清理和网格划分两个环节，如果能在几何清理环节将几何特征处理得比较得当，将大大降低后续的有限元网格划分工作。目前，主流的有限元前处理软件有Hyperworks/Hypermesh、 ANSA、MSC APEX，专注于几何清理的软件有CADDoctor、SpaceClaim、designmodeler等。本文将总结一些Hypermesh中常用的几何清理命令...
有限元分析中汽车焊点失效的判定准则
一辆乘用车大约有4000-6000个焊点，承担了75%以上的车身装配工作，焊点的焊接质量直接影响车辆的安全性能。焊点失效的问题以往都需要等到实车碰撞后才能判断，但随着有限元技术的发展和计算机性能的提高，采用数值模拟提前预测、对标焊点失效的仿真方法逐渐得到重视，在这过程中通过大量的理论与实验研究产生了多种焊点失效判定准则。1、根...
ANSYS中消除剪切锁定和体积锁定的方法
剪切锁定和体积锁定又叫剪切锁死、体积锁死，是有限元分析中常见的因单元选择造成的模型缺陷。1、剪切锁定关于剪切锁定的介绍可参考文章《有限元分析中的剪切锁定(shear lock)》，关于有限元分析中消除剪切锁定常用的方法可参考文章《消除有限元分析中剪切锁定(shear lock)的方法》，本文不再赘述，后面将详细讲解在ANSYS中处理剪切锁定的...
ANSYS Workbench中弱弹簧（Weak Spring）的含义
在ANSYS Workbench中进行静力学和瞬态动力学仿真时，有时会遇到过弱弹簧（Weak Spring）的问题。在求解结束以后，ANSYS Workbench经常提到它给模型增加了一个弱弹簧，并建议我们检查一下模型，这是什么意思？弱弹簧是好还是不好，对于结果有没有影响，该不该加，如何加？ANSYS Workbench加弱弹簧的目的又是什么？下面通过一个例子来说明ANSYS...
汽车中常见的CAE有限元分析项目简介
1.车架和车身的强度和刚度分析车架和车身是汽车结构中最为复杂的受力部件，其强度和刚度分析对整个汽车的承载能力和抗变形能力至关重要。此外，基于强度和刚度分析的车架和车身结构优化对整车的轻量化从而提高经济性和动力性也有很大作用。2.齿轮的弯曲应力和接触应力分析通过对齿轮齿根弯曲应力和齿面接触应力的分析，优化齿轮结构参数...
在HyperView中测量两个节点之间的距离、获取节点编号坐标信息
在Hyperworks/HyperView中可以通过Measures命令按钮或通过菜单Annotations - Measures测量两个节点之间的距离、获取节点编号、坐标信息等。在测量面板中选择Distance Between，并选择需要测量距离的两个节点即可测量两个节点之间的距离。选中X、Y、Z还可以测量两个节点在X、Y、Z三个坐标轴上的投影距离。在测量面板中选择Position，并选择...