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【问题描述】
一实体块以50m/s的速度撞击一个支架,需要确定撞击过程中结构变形和支架的受力变化。支架和块体为结构钢Johnson Cook强化塑性材料,撞击时间为1ms。
【问题分析】
1. 这是一个典型的碰撞事件,时间短暂,只有1毫秒,需要使用显式动力学分析模块。
2. 由于支架是薄壁构件,先创建实体再抽取中面得到板壳模型。
3. 建模时实体块与支架接触在一起,直接给初速度。
工具/原料
ANSYS软件
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方法/步骤
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1.打开ANSYS Workbench
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2.创建显式动力学分析系统
3
3.设置材料模型
双击engineering data单元格,设置材料属性。
对于默认的结构钢材料,加入Johnson Cook strength的塑性材料属性。
退出材料设置,返回到WB环境中。
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4.创建几何体
双击geometry单元格,进入到DM中,选择毫米作为长度单位。
(1)创建面板
先在XOY面内创建一个草图如下图
再沿着Z轴的正方向拉伸5mm得到面板实体。
(2)创建四根筋
再在XOY面内创建一个草图如下。该草图包含四个矩形,这就是四根筋的截面形状。
然后沿着Z轴的负方向拉伸10mm得到4根筋。
(3)创建跌落物
在面板的上表面中心处创建一个20*20*10的长方体,注意是另外一个物体。
(4)对支架抽取壳模型
首先对支架抽取中面。
然后用Joint将上述面连接在一起。
此处的操作及结果如下图
现在,有了两个part,一个是跌落物,一个是支架。
建模完毕,退出DM.
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5.设置实体接触
双击model单元格,进入到mechanical中。
设置接触特性。系统已经自动设置了两个part之间的接触关系,这里考虑壳体的厚度影响,设置壳厚度影响因子为1.
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6.划分网格
按照默认方式划分网格。
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7.设置分析条件
给滑块施加一个指向支架面的50米每秒的初速度。
设置分析0.001秒。
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8.设置边界条件
固定四根筋板底面的边。
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9.求解,后处理
查看撞击过程中的应力。
END