若要进行3D分析,则ANSYS WORKBENCH是首选。但是如何在ANSYS WORKBENCH中进行2D分析呢?
首先,需要在DESIGNMOEDLER中创建或打开一个面物体,或者从任何可以创建面物体的CAD系统中导入。模型必须在X-Y平面内。2D平面物体可以使用,但是2D线状物体不可用。
然后,先在VIEW中打开properties,然后在项目示意图选中geometry单元,则其属性会在右边的属性栏显示出来,在图示地方选择2D。然后关联前面几何体。
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双击model单元而把模型连接到mechanical应用中,仅当把模型连接后才可以进行2D分析,一旦连接后,就不能把2D分析改成3D分析了。
2D分析有下述特征:
对树中的geometry条目,在其细节视图中的2d behavior域,有下述选项:
平面应力(plane stress缺省的)--假设在Z方向上应力为0,但是应变不为0.这对于那种Z方向的尺寸远远小于X,Y两个方向尺寸的结构是合适的。如受到面内载荷的平板,或在压力或径向载荷下的圆盘。如果想输入这种模型的厚度,可以在thickness域中输入。
轴对称(axisymmetric)----假设一个3-D模型及其载荷可以通过围绕Y轴旋转一个2D的截面而形成。对称轴必须和全局的Y轴保持一致。几何体必须是在正X轴和X-Y面内。方向是:Y轴是轴向的,X轴是径向的,Z轴是环向。环向位移是0,环向应力和环向应变通常很重要。典型的例子是压力容器,直管,轴等。在形状优化分析中不能使用轴对称行为。
平面应变(plain strain)---假设Z方向上没有应变。这对于Z方向的尺寸远大于X,Y尺寸的结构是合适的。Z方向的应力不为0.例子如常的等截面构建如结构线性物体。平面应变行为在热分析或形状优化分析中不可用。
一般的平面应变(generalized plane strain)—相对于标准的平面应变问题而言,假设在Z方向上有一个有限的变形域。对于存在Z方向尺寸的物体,它提供了一个更实际的结果。
基于物体(by body)这允许对geometry下单个的物体设置平面应力,平面应变或者轴对称选项。如果你选择了by body,则请选择单个的物体,然后为其设置单独的2-D选项。
对于2-D分析,可以使用在3-D分析中同样的方式以施加载荷和支撑,载荷和结果都是X-Y面内而没有Z向分量。
下述载荷在2-D分析中不能使用:螺栓预紧载荷,线性压力,简单支撑,固定转动。
压力只能施加在边界上。
轴承载荷和圆柱支撑只能施加在圆形边界上。
对于有轴对称行为的分析,旋转速度载荷只能施加在Y轴上。
对于施加在圆形边界上的力,Z方向的投影分量会被忽略。