安纳世科技--ANSYS风电培训―机舱底座极限强度及变形分析

机舱座极限强度及变形分析董沛高级应用工程师安世亚太科技（北京）有限公司2008风电机组结构有限元分析培训任务分析几何模型处理网格划分载荷与约束后处理摘要2008风电机组结构有限元分析培训任务分析任务分析提供设计依据；校核机舱底座在极限工况下的强度及变形分析难点模型处理、施加载荷分析要点模型简化网格划分真实的反映载荷传递的方式2008风电机组结构有限元分析培训分析流程前处理几何模型处理网格及定义组件梁单元及接触设定多工况求解后处理分析流程载荷及约束WORKBENCH经典ANSYS2008风电机组结构有限元分析培训几何模型处理几何模型导入•需要修改几何可以进入DM•若不需要修改几何可以直接进入DS2008风电机组结构有限元分析培训几何模型处理导入DM时有如下选项默认选项:CAD实体类型导入过滤器从CAD导入的参数和属性指定选项和材料属性(从ANSYS支持的CAD导入)高级选项:CAD关联Readermodesave...(为Unigraphics定制)SmartCADupdate，在刷新时，如果一个CAD装配中的某些零件保持不变，本选项可以从CAD中快速更新分析模型Temporaryfile，用于较大的CAD模型导入2008风电机组结构有限元分析培训几何模型处理几何模型简化及修改2008风电机组结构有限元分析培训在线性静力结构分析当中，材料属性只需要定义杨氏模量以及泊松比。材料输入在“EngineeringData”分支下,并且在每个“Geometry”菜单下都有材料的配给选项。材料属性EngineeringDataview2008风电机组结构有限元分析培训网格划分网格划分设置“Method”选项划分的方法：Automatic：采用六面体单元或者楔形单元对实体进行分网；Tetrahedrons：采用四面体单元划分；HexDominant：主要采用六面体单元划分，但是包含少量的金字塔单元和四面体单元；Sweep：采用扫略方法进行网格划分“Sizing”允许设置局部单元大小可以设置单元平均大小,作用大小,或每边的单元数目“ElementSize”设置单元平均边长“NumberofDivisions”设定边上的单元数目“SphereofInfluence”设定控制单元平均大小的范围除上述选项，还包含其他对网格控制选项。2008风电机组结构有限元分析培训网格划分虚拓扑——极大的改善网格质量“VirtualTopology”分支在默认时没有，可以在“Model”分支中的ContextToolbar添加“VirtualCell”就是用多个相邻的面重新定义的面，先选择面，再选择添加“VirtualCell”。为了进行网格划分，Virtualcells可以把缝的面合并到一个大的面中。细小碎面可能不能按网格密度划分，将导致网格划分失败。属于virtualcell的原始面上的内部线，不再影响网格划分。所以划分这样的拓扑结构可能和原始几何体会有不同。对于其他操作（例如加载）个别的面就不在被承认，这时用virtualcell代替。2008风电机组结构有限元分析培训网格划分虚拓扑——自动创建虚拓扑自动创建虚拓扑局部手动修改修补倒角处等细小几何特征2008风电机组结构有限元分析培训网格划分Hex-Dominant网格划分Hex-dominant网格算法先生成一个表面网格，经过向内拖拉形成块/锥，再在内部添加锥形四面体单元进行协调。这种外层六面体单元，内层四面体单元的网格计算结果很好。•如果体不能进行hex-dominant划分，“ControlMessages”将给出警告。2008风电机组结构有限元分析培训网格文件导出导出ANSYS网格文件关闭弱弹簧选项导出ANSYS输入文件2008风电机组结构有限元分析培训建立主轴模型导入ANSYS网格文件建立主轴模型采用梁单元进行模拟•几何模型：线•截面属性：圆形•材料属性，划分网格网格模型截面属性几何模型2008风电机组结构有限元分析培训3、接触选项定义接触建立主轴模型梁与机舱底座通过MPC连接电机及其他设备质量同样采用MPC方式加载通过接触向导来定义MPC1、定义目标面2、定义接触面2008风电机组结构有限元分析培训载荷及约束底座固支电机重量轮毂处载荷MPC自由度完全约束MPC自由度完全约束MPC松开轴向平移及转动轴承的类型决定MPC的约束方式2008风电机组结构有限元分析培训后处理查看及评判结果对于计算结果，应具有适当的方法确保结果具有收敛性。2008风电机组结构有限元分析培训是否超过材料安全极限。板材厚度的折减因子。（焊接材料）GB/T1591-1994低合金高强度结构钢，力学性能安全余度的获取。Q345牌号钢材屈服点与厚度关系mm≤1616~3535~5050~100MPa345325295275计算结果评估2008风电机组结构有限元分析培训分析过程要点总结几何模型处理模型简化、模型修改网格处理虚拓扑、Hex-Dominant、NamedSelection载荷约束处理MPC、接触设置2008风电机组结构有限元分析培训分析实例机舱底座分析实例Thanks