仿真每日一练 | Workbench移动载荷作用下旋转楼梯瞬态特性分析

针对上文Workbench下旋转楼梯多载荷步分析的基础上，考虑整周期创建载荷步与力工作量过大，可以借助插入命令流的方式实现移动载荷效果。

有限元仿真流程

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1-1 前处理

1-1-1 几何模型构建

1-1-2 材料定义

1-1-3 有限元系统模型构建

1-2 求解

1-2-1 加载条件/边界条件

1-2-2 求解设置

1-2-3 大变形开关

1-3 后处理

1-3-1 查看结果

1-3-2 评估结果

1-3-3 修正结果

前处理

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2.1几何模型的构建

打开ANSYS Workbench 2020 R2界面，创建瞬态动力学分析（Transient Structural）工程项目。双击【Geometry】单元进入Design Modeler界面，导入如图1所示的模型。

图1 模型导入

2.2材料的定义

材料采用默认的结构钢，不需要重新进行定义。

2.3构建有限元系统模型

构建有限元系统模型主要包括7要素，如图2所示。

图2 七要素

具体流程及操作步骤如图3所示。

图3 操作流程

2.3.1判断刚柔性：均采用默认的柔性体。

2.3.2删除已有接触：由于本案例主要介绍多载荷的使用方法，因此保留默认接触。

2.3.3第一次网格划分如图4所示。

图4 第一次网格划分

2.3.4材料赋予：采用默认结构钢。

2.3.5连接关系设定：采用默认的绑定接触，无需创建其他的连接关系。

2.3.6最终网格划分如图5所示。

图5 最终网格划分

求 解

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3.1载荷边界条件

固定楼梯的中间柱子，如图6所示，并且插入对应的命令流，如图7所示。

图6 载荷边界条件

图7 命令流的插入

3.2求解设置

关闭自动时间步控制，并且设置步长为25，其余保持默认，如图8所示。

图8 求解设置

3.3大变形开关

大变形开关默认打开。

后处理

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4.1 位移结果

其整体位移变化情况如图9所示，应力变化情况如图10所示。

图9 位移云图动画

图10 应力云图