軸對稱問題
關注創建者：麻瓜_9296 創建時間：2019-08-30
軸對稱問題的視頻教程
Abaqus從入門到精通-大型有限元程序的理論與工程實例應用（64學時）
空間問題及單元選擇 探討三維空間問題的有限元分析，并重點講解如何選擇適合的單元類型進行建模。 軸對稱問題及inp文件 介紹軸對稱問題的建模與求解，并詳細講解ABAQUS中的inp文件格式和編寫技巧。 板殼問題有限元法 講解板殼結構的有限元建模方法，涵蓋薄板理論、殼單元選擇及其分析應用。
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</figure><p class="ql-align-center">圖 8 線性縮減單元沙漏問題示意圖</p><h1>4. 總結</h1><p>本實驗對一個典型的軸對稱問題進行了建模、分析計算，我知道了對于一些有對稱軸的問題，不僅是軸對稱、也可以是某一個對稱平面，可以利用對稱軸對問題進行簡化，不僅可以簡化建模流程，還可以提高后處理的速度。</p><p>同時對比了兩種不同階數單元的計算結果，知道了使用縮減積分單元時的一些注意事項。了解了剪力自鎖和沙漏現象，知道了使用高階縮減積分單元或者完全積分單元可以減少剪力自鎖現象。</p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p>
展開 軸對稱問題的靜力分析典例
本模型為空間軸對稱問題的靜力求解，m_problem_type m_solve_type 取問題類型m_problem_type為3取
求解類型m_solve_type為1
今天為大家貢獻一個自己制作的二維軸對稱結構的電場計算視頻，為大家提供參考。 模型也比較簡單，初入門的朋友們可以用來學習。希望大家可以提出寶貴的批評意見。(其實本人對于經典模塊較為熟悉，但是由于本人只會APDL不用GUI，導致了無法錄制視頻。所以只能貼一個WB版本的了。)
1 模型：
模型為來自于靜電除塵中裝置中的帶電部分。結構上為內外雙層金屬圓環，內層的環為1000V高電位，外層環為0V地電位。完整的三維模型圖見2樓”三維結構“
由于模型軸對稱，載荷軸對稱，因此可以簡化為二維軸對稱問題的求解。一般三維問題嫩郭建華成二維問題，則瑩盡量簡化。三維計算中由于網格不一定嚴格規整，計算精度也許會降低。
模型是用AutoCAD建立，然后生成面域，輸出為SAT格式的文件。
然后打開workbench，把Electrica模塊拖拽過來，導入之前的sat文件。
在導入workbench中之后進行了簡單的處理。二維軸對稱計算的時候一定要注意，模型對稱軸必須是Y軸，而且模型必須全部在X的正半軸才可以。同時，由于金屬是等電位的，內部沒有電流流過，所以可以不建立實體模型，有外輪廓就可以了。所以最后的二維模型其實就只有空氣了。
見2樓”二維模型“
視頻里我的空氣建立的有些大了，當初隨手畫的。電場計算的時候空氣域一定要建立的足夠大才可以保證電場的精度的，本人一般建立為5-8倍的最大外徑，當然，這個具體的尺寸有興趣的朋友們可以去驗證一下的。
2 材料參數：
添加材料“air”，定義電阻率1e20。
3 網格
圓環的部分，尤其是內層圓環的部分網格要平滑，因為高電位的尖角形狀會造成電場集中。
圖片見2樓”網格“
4 邊界
內環高電位，外環低電位，最外層空氣0電位。
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使用注意事項：
軸對稱殼單元僅適用于幾何形狀和載荷均軸對稱的問題，否則會導致嚴重的計算誤差。
薄殼單元和厚殼單元的選擇應基于結構的厚跨比，通常厚跨比小于 1/30 時使用薄殼單元，介于 1/30 和 1/10 之間時使用一般殼單元，大于 1/10 時考慮使用厚殼單元或實體單元。
摘要：本實例展示了如何使用經濟軸對稱模型對螺栓管法蘭連接進行設計分析，以及如何評估軸對稱模型的精度。模型中使用了多級子模型分析對比不同大小子模型對于分析結果精度的影響。結果表明，簡化的軸對稱子模型在分析精度上具有較好的保真度。
關鍵詞：接觸，螺栓載荷，局部坐標系定義
1.幾何模型
螺栓法蘭連接結構主要包含三部分：法蘭（flange）、螺栓（bolt）、墊片（gasket）。各部件的幾何形狀和尺寸取自
，可以根據軸對稱問題的性質將問題進行簡化。
對于平面應變和軸對稱問題，由于是相應的應變分量為0，因為可以直接使用三維的本構，只需將相應的應變分量設為0作為本構的輸入即可。然后，對于平面應力問題，是相應的應力分量為0，由于本構是由應變驅動求得對應的應力，相應應力分量為0相當于對系統施加了相應的約束，因此三維的本構理論不可直接應用于平面應力問題中，需要將相應的約束考慮其中進行求解。
這種方法適用于具有軸對稱性質的問題，可以顯著減少計算資源的使用。Ansys的Meshing工具中提供了掃掠網格劃分的選項。
5.多區域網格劃分：
多區域網格劃分方法適用于復雜的幾何體劃分，將區域劃分為多個子域，然后在每個子域內進行網格劃分。
這種方法適用于具有軸對稱性質的問題，可以顯著減少計算資源的使用。Ansys的Meshing工具中提供了掃掠網格劃分的選項。
5.多區域網格劃分：
多區域網格劃分方法適用于復雜的幾何體劃分，將區域劃分為多個子域，然后在每個子域內進行網格劃分。
1.1 問題描述
當彈性體的幾個形狀、約束情況以及所受外力都對稱于某一軸線時，也就是通過該軸的任何平面無論對形狀、約束以及外力來說都是對稱面，則所有的應力、應變和位移也就都對稱于該軸，這類型的問題稱為軸對稱問題
SolidWorks平面模型導入ABAQUS建立軸對稱模型
作為ABAQUS端，其軸對稱模型要求外部CAD輸入為平面區域的截面，并且要求所有截面圖形放置在對稱軸右邊。
SolidWorks曲面特征工具提供了平面區域建模能力，并且可以在一個零件文件建立多個平面區域，當導入到ABAQUS時，可以作為多個零件的裝配進行導入（而不需要每個平面域建立單個零件去一個一個的導入，從而節省大量時間
幾何建模：軸對稱問題，只需要取出一個截面，由于結構上下對稱，再取該截面的一半建模，以減小計算量。
分析步：只需要一個分析步。
邊界條件：對于對稱面施加對稱邊界條件，在鋼材表面施加均布載荷。
網格劃分：使用四邊形雜交軸對稱單元CAX8H.
【求解過程】
1.
