ANSYS Workbench 固定机翼疲劳设置方法及流程---附计算模型及详操视频

本文使用ANSYS Workbench对固定机翼进行疲劳计算,不涉及ACP铺层,ACP铺层后无法进行疲劳计算。需要机翼ACP铺层强度校核对应模型文件和视频,请选择其他对应的付费文档或者联系作者获得。

ANSYS Workbench 固定机翼疲劳设置方法及流程---附计算模型及详操视频的图1
ANSYS Workbench 固定机翼疲劳设置方法及流程---附计算模型及详操视频的图2

疲劳设置曲线

ANSYS Workbench 固定机翼疲劳设置方法及流程---附计算模型及详操视频的图3
ANSYS Workbench 固定机翼疲劳设置方法及流程---附计算模型及详操视频的图4

寿命图及损伤图,后文及视频中具有详细解释,该处仅为结果展示。

进行疲劳分析,首先需考虑材料疲劳参数,双击“engineering data”打开材料数据库编辑材料属性。复合材料无法进行疲劳计算,需要转化为各项同性材料后再计算疲劳。

ANSYS Workbench 固定机翼疲劳设置方法及流程---附计算模型及详操视频的图5

材料属性界面。由于复合材料铺层为混合铺层,无法直接计算疲劳,需寻找最弱方向的弹性模量和泊松比,作为疲劳计算的强度材料属性。查看碳纤维的属性,碳纤维最弱部分数值作为各项同性材料对应数值,也就是选择复合材料最弱方向的性能作为同性材料的性能,确保计算结果最保守,保证实际项目的安全度。

ANSYS Workbench 固定机翼疲劳设置方法及流程---附计算模型及详操视频的图6
ANSYS Workbench 固定机翼疲劳设置方法及流程---附计算模型及详操视频的图7

双击打开静态结构后,会发现结构中尚未赋予材料属性和厚度信息,因此需要手动设置。如果没有对相应数值赋值,软件在对应位置会呈现亮黄色显示,提醒数据确缺失。指定蒙皮内板厚度,蒙皮厚度为3.6毫米,筋板厚度为2毫米。

ANSYS Workbench 固定机翼疲劳设置方法及流程---附计算模型及详操视频的图8

完成厚度设置后,通过选择结构为其赋予相应的材料属性。不同结构分别赋予不同的材料属性。默认情况下,材料类型为结构钢,如果是导入其他的几何结构没有默认设置,需要自行设置材料属性,所以材料设置位置有时候有材料,有时候没有材料。

ANSYS Workbench 固定机翼疲劳设置方法及流程---附计算模型及详操视频的图9

材料属性修改完成后,需更新材料信息,通过右键点击“刷新材料”选项,检查材料属性是否正确。

ANSYS Workbench 固定机翼疲劳设置方法及流程---附计算模型及详操视频的图10
ANSYS Workbench 固定机翼疲劳设置方法及流程---附计算模型及详操视频的图11

网格划分完成后,若发现模型与预期不符,需设置网格尺寸。关注部位或者应力大的位置,网格可以稠密一些。结构尺寸大,或者不关心的位置,网格可以粗大一些用于降低计算规模,提高计算效率。Mesh位置右击可以插入尺寸设置,选择对应体或者面后,记得左下角位置点击确认一下,不确认相当于没选择。

ANSYS Workbench 固定机翼疲劳设置方法及流程---附计算模型及详操视频的图12
ANSYS Workbench 固定机翼疲劳设置方法及流程---附计算模型及详操视频的图13

Static structure位置右击,插入边界条件,固定约束及机翼上下面的压强载荷。该载荷需要参考对应参考文献。

ANSYS Workbench 固定机翼疲劳设置方法及流程---附计算模型及详操视频的图14
ANSYS Workbench 固定机翼疲劳设置方法及流程---附计算模型及详操视频的图15
ANSYS Workbench 固定机翼疲劳设置方法及流程---附计算模型及详操视频的图16

压力加载为垂直于所选的面,图中仅仅是显示问题,实际加载为加载到平面中的各个点上,方向为面的法向方向。也可以通过属性窗口设置不同的压力加载方向。

ANSYS Workbench 固定机翼疲劳设置方法及流程---附计算模型及详操视频的图17

计算发现错误,首先检查接触条件是否设置正确,可以重新创建接触并调整幅值。还需要注意单位设置,如果单位设置不对,相当于加载了几千几万倍的压力,同样会导致结果计算报错。右下角位置点击单位可切换单位系统。

ANSYS Workbench 固定机翼疲劳设置方法及流程---附计算模型及详操视频的图18

以下内容为付费内容,请购买后观看

包含1个文件

案例模型文件,请使用ANSYS2022以上版本打开

机翼疲劳fatigue tool.wbpz
1.18MB
App下载
技术邻APP
工程师必备
  • 项目客服
  • 培训客服
  • 平台客服

TOP

12
3
5