ANSYS Mechanical | 挖掘臂瞬态分析

瞬态结构分析适用于模拟持续时间较长（相对于冲击和爆炸而言）的动态效应。本文档展示了在挖掘臂上执行瞬态结构分析的工作流程。为了节省计算时间，目标部件采用柔性体建模，其他部件采用刚体建模。使用关节来定义各部件之间的相对运动关系。

1. 创建瞬态结构分析系统并导入几何模型（图 1）。定义关节。关节示意图如图 2 所示。该机构总共具有两个自由度。

 

图 1. 钹形几何体示意图

 

图 2. 关节示意图

2. 对几何体进行网格划分。只有两个臂作为柔性体建模，因此仅在这两个实体上生成网格。

3. 定义分析设置和边界条件。将步长时间设为 5 秒，初始时间步长设为 0.01 秒，最小时间步长设为 0.001 秒，最大时间步长设为 0.2 秒。对图 3 中的两个关节施加 10 度的关节旋转。总变形在 5 秒内完成。施加重力加速度，并在铲斗上施加 1000 kg 的集中质量。

 

图 3. 钹的固有频率

4. 运行仿真并查看结果。柔性部件的等效应力云图如图 4 所示。

 

图 4. 等效应力云图

本仿真展示了在挖掘臂上进行瞬态结构分析的工作流程。采用柔性-刚体组合体建模使仿真更加高效。不同类型的关节可以高效地构建复杂的机构。