問題：

    對于復(fù)雜模型進行仿真計算時，網(wǎng)格規(guī)模巨大、計算難度驟增。Ansys針對這類工程問題提供模態(tài)綜合法（CMS）利用超單元，將非關(guān)鍵部件進行縮減計算。

本文根據(jù)查閱到的網(wǎng)絡(luò)資料，對超單元縮減計算如何在Ansys Workbench 中實現(xiàn)，進行了介紹。

示例：

    工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品需要模擬工作環(huán)境進行振動試驗，產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)已經(jīng)很復(fù)雜，再加上工裝往往是一個更大的結(jié)構(gòu)。因此這類仿真計算非常適合適用子結(jié)構(gòu)技術(shù)，將工裝等大模型進行超單元縮減計算，可以顯著提升計算效率。

    如下圖所示，產(chǎn)品+工裝進行振動模擬仿真，仿真產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模態(tài)和端點的振動響應(yīng)加速度曲線。

結(jié)果展示：

使用超單元縮減計算，可以有效完成復(fù)雜模型的計算需求。且計算結(jié)果基本一致。

詳細步驟：

模型說明：

? 產(chǎn)品由PartA和PartB兩個部分構(gòu)成，其中PartA兩端夾持部位做了共面處理（驗證連接關(guān)系，可以忽略）；

? 各個零件的連接面有一定間隙，使用Bonded MPC Radius 3mm 連接；

? 約束工裝底面 fix；

一：產(chǎn)品+工裝完整模型計算

產(chǎn)品+工裝一起進行模態(tài)和5-2000Hz的諧響應(yīng)仿真，提取前6階模態(tài)和軸端點的加速度響應(yīng)，作為驗證結(jié)果與子結(jié)構(gòu)方法進行對比。

1、模態(tài)計算

模態(tài)計算結(jié)果如下所示。

2、模態(tài)疊加法，諧響應(yīng)掃頻計算

諧響應(yīng)掃頻提取端點加速度響應(yīng)以及688Hz、1620Hz處的應(yīng)力云圖如下所示。

二：子結(jié)構(gòu)，超單元縮減工裝進行簡化計算

1、 工裝模型進行超單元縮減

? 首先，由工裝+產(chǎn)品的模態(tài)計算模塊，復(fù)制一個新的模態(tài)計算模塊；

? 在新模態(tài)計算模塊中只保留需要縮減為超單元的工裝模型，其余模型均做supress抑制。

? 在工裝與產(chǎn)品的連接位置進行Named Selection命名：s1、s2…

? 底面約束fix保留；

? 在模態(tài)設(shè)置位置插入Commands(APDL)超單元縮減命令；

? 求解計算；

? 計算完成后，顯示紅色閃電符號并報錯，沒有關(guān)系。在求解文件夾已經(jīng)有所需的縮減文件；

2、 產(chǎn)品模型+超單元進行計算，驗證結(jié)果

首先，由工裝+產(chǎn)品的模態(tài)計算模塊，復(fù)制一個新的模態(tài)計算模塊；

將上一步生成的*.sub文件復(fù)制，粘貼至當前計算文件夾內(nèi)；

將工裝模型supress隱含，只保留產(chǎn)品模型；

選擇產(chǎn)品與工裝的連接面，并Named Selection 為contactSE；

由于工裝被隱含，模態(tài)計算的fix約束也一并隱含，無需再增加新的約束；

在模態(tài)設(shè)置位置插入Commands命令，導(dǎo)入上一步縮減的超單元；

求解計算；

注意Commands命令中“ceintf,,all”命令行：

? 當工裝與產(chǎn)品的連接位置，模型配合較好，沒有間隙時可以正常運行。

? 當連接位置有間隙或網(wǎng)格不匹配時會報錯誤，不能計算。（下文對該命令行進行改進）

? 當連接位置在網(wǎng)格劃分時使用了共節(jié)點，則該命令行需要取消。

3、 超單元、模態(tài)疊加法進行諧響應(yīng)掃頻計算

在上一步超單元縮減工裝進行模態(tài)計算的基礎(chǔ)上，使用模態(tài)疊加法進行諧響應(yīng)掃頻計算；

將第1步工裝縮減的*.sub文件復(fù)制，粘貼至諧響應(yīng)計算文件夾內(nèi)；

常規(guī)設(shè)置，直接計算；

三、如果產(chǎn)品與工裝的分界面是共面位置分開，