Workbench下旋转楼梯多载荷步分析

本文针对旋转楼梯模型进行多载荷步的施加，可实现载荷施加的空间位置随时间的变化而变化。

1.有限元仿真流程

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

2. 前处理

2.1几何模型的构建

打开ANSYS Workbench 2020 R2界面，创建静力学分析（Static 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。

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。

具体流程及操作步骤如图3所示。

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。

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。

3. 求 解

3.1载荷边界条件

固定楼梯的中间柱子，并且在前五个台阶施加-1000N的力，如图6所示。

3.2求解设置

共设置5个载荷步，并且设定的每个力对应一个载荷步，其余设定保持默认。

3.3大变形开关

打开大变形开关。

4. 后处理

4.1 位移结果

其整体位移变化情况如图8所示，应力变化情况如图9所示。