ANSYS Workbench瞬态动力学分析实战

瞬态分析一直是仿真分析比较难的一块内容，而瞬态分析时间步的设置又是瞬态分析的关键，瞬态时间步设置也有其关键设置方法。下面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）分析的基本流程及瞬态时间步设置。

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，这是一个瞬态动力学问题，需要使用瞬态动力学分析。

2）分析设置：先设置5个载荷步，然后对每个载荷步设置3个载荷子步。

3）边界条件：固定左端面，对右端面施加扭矩。该扭矩用表格方式输入。

3、求解过程

进入ANSYS Workbench并创建瞬态动力学（Transient Structural）分析项目。

进入DesignModeler模块创建几何模型。进行网格划分，并进行分析设置。首先设置5个载荷步，然后对每个载荷步进行设置。第一个载荷步：关闭自动时间步长，定义5个载荷子步。

其它载荷步做同样的设置，下图所示为第5个载荷步的设置示例。

将左端固定，在右端施加扭矩。

扭矩的详细设置如下所示：

设置完成后进行求解计算。

4、结果后处理

传动轴上各点的最大位移随时间的变化曲线如下图所示。

传动轴上各点的最大等效应力随时间的变化曲线如下图所示。

在径向上传动轴中间的位移和应力小，边缘的位移和应力大，这与理论情况一致。

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