Ansys Workbench | 液压起重千斤顶仿真

概述液压千斤顶利用液压动力以远高于输入力的力来举升重物。本仿真使用流体静压单元对液压千斤顶进行建模并阐述体积模量的概念。实际应用中液压千斤顶通常使用油作为液体油的高体积模量使得加载过程中液体体积几乎保持不变。目标理解体积模量的影响熟悉流体静压单元的使用步骤1. 打开 Ansys Workbench创建一个静力结构分析。检查单位设置。2. 导入几何模型图1。大的绿色圆柱体截面积为 314 平方毫米小的绿色圆柱体截面积为 0.78 平方毫米。因此当 1 牛顿的力作用在小圆柱体上时大圆柱体应产生 402.6 牛顿的反作用力。图1液压千斤顶的几何模型3. 定义接触并对部件进行网格划分。使用固定关节将刚性框架固定在地面上并使用平移关节仅允许圆柱体垂直运动图2。对于小圆柱体定义网格尺寸为 0.25 毫米。将 1000 千克的点质量分配到大圆柱体的顶部表面上。图2关节示意图4. 定义分析设置和边界条件。开启大变形并定义一些子步。在垂直方向上定义地球重力并将小圆柱体向下移动 3 毫米。由于流体的体积模量导致体积变化可忽略不计可以假设体积守恒大圆柱体的垂直运动应为 3 毫米/402.6 ≈ 0.0075 毫米图3。图3边界条件示意图5. 插入命令行以定义流体静压单元。在插入命令行之前创建一个命名选择包含构成油液封闭体积的面图4。在分析设置中插入一个命令片段。命令如图 5 所示其中定义了油的体积模量和密度。图4用于定义流体静压单元的封闭表面图5创建流体静压单元的命令6. 运行仿真并查看结果。大圆柱体垂直运动的历史曲线图如图 6 所示。在 0 到 1 秒期间圆柱体因重力向下移动随后因小圆柱体的运动向上移动约 0.0075 毫米与预测值一致。作用在小圆柱体上的力如图 7 所示。24.5 × 402.6 ≈ 9800 牛顿。总之要举升 9800 牛顿的重物仅需 24.5 牛顿的输入力。图6大圆柱体的位移图7作用在小圆柱体上的力总结本文介绍了液压千斤顶的仿真。流体静压单元能够在结构分析中模拟流体行为但需要使用命令行方法。 观看案例视频教程 Ansys Workbench | 液压起重千斤顶仿真