这是 ANSYS 工程实战 第 38 篇文章

问题描述：

由于在实际工艺应用中，常常需要分析柱状陶瓷片，金刚石窗片等材料的受力，需要 ANSYS Workbench 中显示材料轴向应力、径向应力、周向应力，因为ANSYS Workbench 显示轴向、径向、周向应力形式与 ANSYS 不同且不能确定显示是否正确，所以这里通过比对 ANSYS Workbench 和 ANSYS 应力结果，确定三种应力显示  。

1. ANSYS Workbench 轴向、径向、周向应力结果显示

ANSYS Workbench 分析内壁受压圆筒，材料不锈钢，在Sloution 中分别插入Normal Stress ( X Axis )、Normal Stress ( Y Axis )、Normal Stress ( Z Axis )、仿真分析后，显示径向应力 Normal Stress ( X Axis )，如图 1。

图 1  ANSYS Workbench 显示径向应力

周向应力 Normal Stress ( Y Axis ) 如图 2 。

                    图 2 ANSYS Workbench 显示周向应力

轴向应力 Normal Stress ( Z Axis )，如图 3。

 图 3  ANSYS Workbench 显示轴向应力

2.  ANSYS 读取 ANSYS Workbench 应力结果

右键 Solution 选择 Transfer Data To New – Mechanical APDL 编辑环境，如图 4。

图 4 插入 Mechanical APDL

更新 Mechanical APDL：右键 Solution 选择 Update 进行结果更新，此时 Static Structural 各项都变成对勾，如图 5。

图 5  更新 Mechanical APDL

打开 ANSYS：右键单击 Mechanical APDL 下的 Analysis ，选择 Edit in Mechanical APDL，如图 6 。

图 6 打开ANSYS

ANSYS 中显示导入应力结果：在柱坐标下显示圆柱结构径向应力，如图 7 ，最小应力 -299.9 Mpa , 受压，与 ANSYS Workbench 中 Normal Stress ( X Axis ) 应力值相同。

图 7 ANSYS 中显示圆柱径向应力

在柱坐标下显示圆柱结构周向应力，如图 8 ，最大应力 440.65 Mpa , 与 ANSYS Workbench 中 Normal Stress ( Y Axis ) 应力值相同。

图 8  ANSYS 中显示圆柱周向应力

在柱坐标下显示圆柱结构轴向应力，如图 9 ，最大最小应力越为 0 Mpa , 与 ANSYS Workbench 中 Normal Stress ( Z Axis ) 应力值相同。

图 9  ANSYS 中显示圆柱轴向应力

结论：通过上面比对， ANSYS Workbench 中 的Normal Stress ( X Axis )、Normal Stress ( Y Axis )、Normal Stress ( Z Axis ) 分别对应 ANSYS 中柱坐标下的径向应力、周向应力和轴向应力，即陶瓷材料关心的应力状态。

特别说明：

以前看到过有人做过这方面的比较，并且还与理论计算进行比对，结论与上面相同，本分享文章结构也用了相同模型。

但在实际应用中，在对复杂结构（波导窗焊接）进行分析时，ANSYS Workbench 显示的轴向，周向，径向应力结果和 ANSYS 显示的轴向，周向，径向应力还是有一定的差异，甚至很大，希望关心脆性材料的轴向，周向，径向应力的爱好者共同讨论，后边也会进一步对这方面的分析比对进行及时更新。