子模型結(jié)構(gòu)分析的案例
Abaqus子結(jié)構(gòu)與子模型分析技術(shù) 附ABAQUS結(jié)構(gòu)工程分析及實(shí)例詳解文檔下載
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子模型
鋼架分析模型
如果已經(jīng)完成了一個(gè)結(jié)構(gòu)分析，想要用更精細(xì)化的模型來研究該結(jié)構(gòu)的局部響應(yīng)，那么我們可以使用子模型分析技術(shù)來完成這個(gè)想法。
子模型是整體模型的局部區(qū)域，它可以具有更精細(xì)的幾何結(jié)構(gòu)或網(wǎng)格劃分，通過將整體分析中截?cái)嗝嫔系妮d荷或位移傳遞給子模型邊界的方法，來驅(qū)動(dòng)子模型進(jìn)行分析。
子模型使用不同的單元并增加了8顆螺栓
在此鋼架分析的案例中，整體模型中沒考慮細(xì)節(jié)連接形式，采用了比較粗糙的S4R殼單元，而在子模型里我們采用精細(xì)化的幾何結(jié)構(gòu)和網(wǎng)格，將螺栓連接考慮在內(nèi)，單元類型都采用C3D8I實(shí)體單元，子模型的第一個(gè)分析步施加螺栓預(yù)緊力，第二個(gè)分析步施加子模型邊界驅(qū)動(dòng)。
子模型邊界驅(qū)動(dòng)方式分為基于節(jié)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)（通過Load模塊BC-Submodel設(shè)置）和基于面的驅(qū)動(dòng)（通過Load模塊Load-Submodel設(shè)置）。相較于整體模型，局部（子模型區(qū)域）剛度變化較大時(shí)宜采用基于面的驅(qū)動(dòng)，但它只支持實(shí)體-實(shí)體單元，且僅在靜力學(xué)分析中可以使用；基于節(jié)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)使用范圍較廣，支持多種單元類型之間的驅(qū)動(dòng)，其中就包括此鋼架分析中使用的殼-實(shí)體單元，并且可以在Standard/Explicit之間的相互驅(qū)動(dòng)；同一個(gè)子模型中兩種驅(qū)動(dòng)方式可以混合使用。
展開 ABAQUS案例-旋轉(zhuǎn)對稱子模型分析及旋轉(zhuǎn)對稱模型在溫度場和過盈裝配下的應(yīng)力位移分析與過約束檢查 ￥3
旋轉(zhuǎn)對稱分析可以大大降低工作量以及計(jì)算量，本實(shí)例（附件中inp文件）演示了在何種情況下以及如何采用旋轉(zhuǎn)對稱子模型進(jìn)行整結(jié)構(gòu)分析。本實(shí)例中采用了旋轉(zhuǎn)對稱子模型分析結(jié)構(gòu)在溫度場和過盈裝配下的應(yīng)力位移分布及計(jì)算過盈面總裝配作用力。并演示了如何避免過約束以及如何在局部坐標(biāo)系下查看應(yīng)力和位移。
Abaqus子結(jié)構(gòu)與子模型分析技術(shù)-2個(gè)工程案例 ￥99.99
機(jī)翼骨架結(jié)構(gòu)幾何模型
在這個(gè)機(jī)翼骨架分析的案例中，幾何結(jié)構(gòu)包括主梁和翼梁，我們將重復(fù)出現(xiàn)的前部翼梁、中部翼梁作為兩個(gè)子結(jié)構(gòu)，創(chuàng)建兩個(gè)獨(dú)立的Model，分別用Step中的Substructure generation為它們創(chuàng)建子結(jié)構(gòu)分析步，并選擇與主梁連接區(qū)域的單元節(jié)點(diǎn)為保留自由度的節(jié)點(diǎn)。
運(yùn)行子結(jié)構(gòu)分析，將生成的*.sim文件作為Part導(dǎo)入整體分析模型中，通過陣列組裝成為原始結(jié)構(gòu)。
把子結(jié)構(gòu)的保留節(jié)點(diǎn)與主梁綁定，劃分主梁網(wǎng)格，檢查縮聚后的整體模型Mesh信息顯示：本來（陣列之后）總數(shù)應(yīng)該是六十多萬個(gè)常規(guī)單元，變?yōu)橐蝗f多個(gè)常規(guī)單元+幾十個(gè)超級(jí)單元。
通過子結(jié)構(gòu)創(chuàng)建機(jī)翼骨架的整體模型
定義整體模型的邊界條件，創(chuàng)建任務(wù)，運(yùn)算之后，每一個(gè)陣列出來的子結(jié)構(gòu)都會(huì)對應(yīng)一個(gè)結(jié)果文件，打開這些*.odb文件時(shí)勾選Append to layers，就能通過圖層疊加的方式將整體模型的計(jì)算結(jié)果顯示出來。
后處理圖層疊加顯示
顯示機(jī)翼骨架整體應(yīng)力和局部翼梁應(yīng)力
顯示機(jī)翼骨架整體位移和局部翼梁位移
通過這個(gè)案例的學(xué)習(xí)，能夠初步掌握子結(jié)構(gòu)分析的思路，在日常工作中，適當(dāng)?shù)那闆r下，我們可以利用子結(jié)構(gòu)技術(shù)（可以是多重多級(jí)的）將復(fù)雜、龐大的整體模型縮減為普通計(jì)算機(jī)可以駕馭的子結(jié)構(gòu)分析模型。
02、子模型
鋼架分析模型
如果已經(jīng)完成了一個(gè)結(jié)構(gòu)分析，想要用更精細(xì)化的模型來研究該結(jié)構(gòu)的局部響應(yīng)，那么我們可以使用子模型分析技術(shù)來完成這個(gè)想法。
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斯姆勒精品案例：基于ANSYS子模型技術(shù)的焊縫結(jié)構(gòu)的精細(xì)化計(jì)算
基于ANSYS子模型技術(shù)的焊縫結(jié)構(gòu)精細(xì)化計(jì)算
掌握ANSYS焊縫子模型分析技巧
●技術(shù)背景
焊縫（welded seam）利用焊接熱源的高溫，將焊條和接縫處的金屬熔化連接而成的縫。焊縫金屬冷卻后，即將兩個(gè)焊件連接成整體。根據(jù)焊縫金屬的形狀和焊件相互位置的不同，分對接焊縫、角焊縫、塞焊縫和電鉚焊等；
焊接失效就是焊接接頭由于各種因素，在一定條件下斷裂（如：應(yīng)力、溫度、材質(zhì)、焊接質(zhì)量和實(shí)際使用工況條件等）。接頭一旦失效，就會(huì)使相互緊密聯(lián)系成一體的構(gòu)件局部分離、撕裂并擴(kuò)展，造成焊接結(jié)構(gòu)損壞，致使設(shè)備停機(jī)，影響正常生產(chǎn)。；
焊接失效
（1）因設(shè)計(jì)不合理，存在局部剛性過大，應(yīng)力集中的現(xiàn)象。
（2）材料缺陷。鑄鋼件相對于軋制板材存在著沖擊韌度差，屈服強(qiáng)度低的特點(diǎn)，還有焊接工藝制定不合理、焊接規(guī)范的運(yùn)用不當(dāng)、焊接方法的選擇不正確等。
（3）焊工技術(shù)水平高低與焊接位置的好壞；還有焊接檢驗(yàn)水平，包括對材質(zhì)的檢驗(yàn)和焊縫檢驗(yàn)等。另外，環(huán)境溫度對焊接質(zhì)量也是一個(gè)重要的影響因素。
展開 基于子模型-全局模型技術(shù)的微動(dòng)疲勞Abaqus有限元分析
1計(jì)算任務(wù)的描述
交變荷載作用下金屬板材及構(gòu)件的微動(dòng)疲勞問題是復(fù)雜服役狀態(tài)下土木工程結(jié)構(gòu)及設(shè)備所面臨的主要挑戰(zhàn)和難題。本說明書首次提出了基于子模型和全局模型技術(shù)的微動(dòng)疲勞有限元模擬方法，并利用晶體塑性有限元方法模擬了pad和軸向體應(yīng)力作用下specimen的微動(dòng)疲勞過程，并根據(jù)等效塑性應(yīng)變分布云圖識(shí)別出模型內(nèi)部和接觸表面最先發(fā)生起裂的薄弱部位。我們所提出的方法考慮了試樣晶粒尺寸、形態(tài)和組構(gòu)等細(xì)觀特征，克服了宏-細(xì)觀尺度耦合問題，可從物理層面分析試樣的微動(dòng)疲勞特征并預(yù)測其初始起裂壽命。
本計(jì)算任務(wù)書主要說明了利用Abaqus軟件完成的300次循環(huán)加載的微動(dòng)疲勞模擬結(jié)果。
2 仿真計(jì)算采用的設(shè)備基本情況（CPU、內(nèi)存等）
計(jì)算采用移動(dòng)工作站Dell Precision 7550，CPU為至強(qiáng)W-10885M四核處理器；內(nèi)存為128GB。
3 計(jì)算模型的處理技術(shù)
（1）子模型-全局模型耦合技術(shù)
（2）晶體塑性有限元模擬技術(shù)
圖1 計(jì)算模型設(shè)計(jì)（a為接觸半寬）
計(jì)算模型采用了子模型-全局模型耦合技術(shù)。模型尺寸如圖1所示。
子模型微動(dòng)疲勞模擬技術(shù)可歸納為如下步驟：(a)第一步，分別建立粗網(wǎng)格全局模型和局部區(qū)域細(xì)化的子模型，并沿子模型邊界部位切割全局模型；(b)第二步，對宏觀全局模型進(jìn)行微動(dòng)疲勞分析，并保存子模型邊界附近的分析結(jié)果；(c)第三步，定義子模型邊界，設(shè)置各個(gè)分析步中的驅(qū)動(dòng)變量(driven variables)，并對細(xì)觀子模型進(jìn)行微動(dòng)疲勞分析；(d)第四步，比較全局模型和子模型在子模型邊界附近的分析結(jié)果，驗(yàn)證子模型設(shè)置的有效性。
4 方法計(jì)算的機(jī)時(shí)耗費(fèi)情況
計(jì)算耗費(fèi)時(shí)間約20個(gè)小時(shí)。
展開 多點(diǎn)輸入鋼框架結(jié)構(gòu)動(dòng)力彈塑性時(shí)程分析——結(jié)構(gòu)模型案例 ￥400
針對罕遇地震作用,本文采用位移輸入模式，對超長鋼框架結(jié)構(gòu)建立有限元計(jì)算模型，分別采用一致激勵(lì)輸入和多點(diǎn)激勵(lì)輸入方法，進(jìn)行動(dòng)力彈塑性時(shí)程分析。通過數(shù)值模擬研究發(fā)現(xiàn)，在超長結(jié)構(gòu)中采用多點(diǎn)激勵(lì)輸入計(jì)算結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的響應(yīng)更合理。
在模型X向采用南北向的EL-centro波，為提高計(jì)算效率，對時(shí)程曲線的時(shí)間步長縮短一倍，即采用時(shí)間間隔為0.01s，整體時(shí)間縮短一倍，由53.48s縮短為26.74s。由于EL-centro波記錄的是加速度時(shí)程，因此需要進(jìn)行兩次積分轉(zhuǎn)換為位移時(shí)程，對采用的加速度時(shí)程曲線進(jìn)行第一次積分得到速度時(shí)程，再進(jìn)行第二次積分得到位移時(shí)程。擬設(shè)定7度0.15g區(qū)在罕遇地震作用下，參考規(guī)范的峰值加速度取值為310cm/s2。
壓縮包提供了兩個(gè)分析模型，一致激勵(lì)輸入和多點(diǎn)激勵(lì)輸入用于對比分析。
展開 ANSYS Workbench子模型分析實(shí)例
在WB19.0中使用子模型方法進(jìn)行求解一般步驟如下：
1．創(chuàng)建幾何模型；
2．創(chuàng)建子模型分析項(xiàng)目，如圖18-2所示，單擊Geometry右鍵選擇Duplicate復(fù)制幾何模型；
3．在子模型分析項(xiàng)目中進(jìn)行切分，獲得子模型分析的局部幾何體；
4．完成粗糙網(wǎng)格的整體模型的求解；
5．將求解結(jié)果與子模型分析項(xiàng)目進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，同時(shí)加載到子模型切割邊界，如圖2所示，設(shè)置整體分析項(xiàng)目下Solution到子模型Setup中的連接；
6．在子模型分析項(xiàng)目中細(xì)化網(wǎng)格完成更為精確地求解；
7．結(jié)果后處理。
圖2 創(chuàng)建分析項(xiàng)目和數(shù)據(jù)連接
子模型分析實(shí)例—直角支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析
本例以直角支撐機(jī)構(gòu)為分析對象，為讀者詳細(xì)介紹如何使用WB19.0進(jìn)行子模型方法的應(yīng)用，通過每一步的操作設(shè)置以及最終分析結(jié)果對比，使讀者能夠更好的掌握該方法的使用。
1. 問題描述
如圖3所示直角支撐板結(jié)構(gòu)，厚度為10mm，其過渡圓角為8mm，分析在受到豎直向下的掛載力作用時(shí)結(jié)構(gòu)的整體應(yīng)力分布情況。
圖3 直角板幾何示意圖
2. 幾何建模
幾何體建模分為兩部分內(nèi)容，分別為整體幾何建模和子模型局部幾何體建模，下面分別作介紹。
1．整體幾何建模
（1）進(jìn)入DM編輯窗口建立幾何模型，如圖4所示為幾何模型草圖，各長度按照圖中給定的進(jìn)行繪制。
圖4 幾何草圖
（2）退出草圖編輯，依次單擊菜單欄中的ConceptàSurfaces From Sketches，生成幾何面，然后在其詳細(xì)設(shè)置窗口中的Thickness輸入10mm，完成后單擊Generate生成模型，如圖5所示。
展開 基于HyperWorks的子模型技術(shù)分析步驟
在商用車底盤附件的概念設(shè)計(jì)、定型階段，需要多達(dá)十幾輪的方案校驗(yàn)，如仍采用傳統(tǒng)的整體分析方法，很難保障開發(fā)節(jié)點(diǎn)。
1、精度：為保障分析精度，網(wǎng)格需足夠密集，導(dǎo)致分析規(guī)模越來越大；
2、硬件：規(guī)模增大，勢必耗費(fèi)大量存儲(chǔ)空間和計(jì)算時(shí)間。
針對上述精度與硬件產(chǎn)生的矛盾，高級(jí)有限元技術(shù)-子模型可以很好地解決。子模型基于圣維南原理，即如果實(shí)際分布載荷被等效載荷代替以后，應(yīng)力和應(yīng)變只在載荷施加的位置附近有改變。如果子模型的關(guān)心位置遠(yuǎn)離邊界，則子模型內(nèi)可以得到較精確的結(jié)果。
1、 子模型分析步驟
針對車架油箱系統(tǒng)安裝支架進(jìn)行子模型分析，具體步驟如下：
（1）對整體模型進(jìn)行建模分析。對整車整體模型劃分相對粗糙的網(wǎng)格，進(jìn)行求解，在HyperMesh/ OptiStruct中，保存.op2后綴文件結(jié)果。
（2）對子模型建模，并使子模型與在整體模型坐標(biāo)系中位置一致。將強(qiáng)度分析的油箱托架重新細(xì)分網(wǎng)格，保存子模型。
（3）提取子模型切割邊界條件。在子模型前處理界面內(nèi)，讀入整體模型結(jié)果文件，提取邊界上節(jié)點(diǎn)的位移結(jié)果作為邊界。
（4）子模型分析。施加除了切割邊界條件以外的其他約束和邊界。
（5）結(jié)果驗(yàn)證。比較整體模型和子模型的相對應(yīng)位置應(yīng)力結(jié)果是否一致，驗(yàn)證子模型的切割邊界是否正確。特別注意，切割邊界不宜離關(guān)心區(qū)域過近，否則結(jié)果不一致，需重新確定切割邊界重新計(jì)算。
（6）優(yōu)化設(shè)計(jì)。基于子模型技術(shù)，對零件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
2、子模型方法應(yīng)用
整體模型網(wǎng)格數(shù)量為172萬，求解30分鐘。在同樣的資源情況下，子模型網(wǎng)格數(shù)量為5萬，計(jì)算時(shí)間僅為5分鐘，大大節(jié)約了計(jì)算時(shí)間。子模型技術(shù)是一種高級(jí)有限元分析方法，可以在工程中各個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用。
展開 實(shí)例篇：裝配體的子模型分析 ￥2
實(shí)例篇：裝配體的子模型分析
距離十一長假也剩不了幾天了，沒想到我會(huì)在這個(gè)時(shí)候更新吧~
驚不驚喜？意不意外？
好吧，先說正題
今天帶來的是裝配體的子模型分析，之前我們有帶來過單個(gè)零部件的子模型分析，分析的目的是從粗略的網(wǎng)格中挑選出值得注意的地方進(jìn)行精細(xì)化的分析，而今天，我們將進(jìn)一步的講解分析過程，說一說在裝配體中進(jìn)行分析的步驟。
基于Hypermesh和Abaqus的子模型分析
子模型（Submodel）分析技術(shù)，可以在全局模型（Globalmodel）分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，使用細(xì)化網(wǎng)格對模型的局部作進(jìn)一步分析，從而以較小的計(jì)算代價(jià)得到更精確的結(jié)果。
子結(jié)構(gòu)（Substructure）分析技術(shù)。在Abaqus中還可以使用子結(jié)構(gòu)分析技術(shù)，它在名稱上與子模型很相似，但含義卻完全不同，從某種意義上來說，二者代表的是相反的過程。子模型是在全局模型的基礎(chǔ)上，對局部進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化，作進(jìn)一步分析；子結(jié)構(gòu)是將模型的局部作為一個(gè)整體來處理，縮聚其內(nèi)部自由度，只保留與外部有連接關(guān)系的自由度，從而減小剛度矩陣和質(zhì)量矩陣的規(guī)模和計(jì)算量。子結(jié)構(gòu)往往用于具有相同特征和性質(zhì)的重復(fù)性局部結(jié)構(gòu)。
1.子模型分析的幾個(gè)基本概念
1）子模型邊界（Submodel boundary）。子模型是從全局模型上切下來的一部分，子模型邊界是指將子模型從全局模型切下來的分割面。
2）驅(qū)動(dòng)變量（Driven variable）。一般是位移。全局模型在子模型上的位移結(jié)果，被作為邊界條件來引入子模型。如果全局模型和子模型在子模型邊界上的節(jié)點(diǎn)分布不同，Abaqus會(huì)對全局模型在此處的位移結(jié)果進(jìn)行插值處理。
3）原來作用在全局模型上的邊界條件、載荷、接觸和約束，如果是位于子模型區(qū)域之內(nèi)的，則在子模型中要保持不變；如果位于子模型區(qū)域之外，則在子模型中不再出現(xiàn)。
4）一種容易產(chǎn)生的想法是：能不能去掉所有邊界條件、載荷、接觸和約束，而把整個(gè)子模型的所有邊界都定義為子模型邊界，直接讀入全局模型在相應(yīng)部位的位移結(jié)果？這種做法的問題在于，全局模型的網(wǎng)格較粗糙，其位移結(jié)果并不能精確地代替子模型中的邊界條件、載荷、接觸和約束。因此，子模型邊界不能隨意設(shè)定。
5）全局模型在子模型邊界上的位移結(jié)果是否準(zhǔn)確，會(huì)在很大程度上影響子模型分析結(jié)果精度。
展開 
Workbench14.5—子模型應(yīng)用分析
子模型分析，14.5之前的版本如果要分析，需要在模塊中插入APDL命令，相應(yīng)的分析，新版本，增加了子模型的功能，可操作性更強(qiáng)，下面用一個(gè)實(shí)例講解（14.5新功能里面對此有介紹），如何應(yīng)用新版本對子模型進(jìn)行分析。當(dāng)然歡迎論壇中的朋友，把14.5版本中的新功能，做成實(shí)例，供大家學(xué)習(xí)。
實(shí)例—WB14.5子模型分析.pdf
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有限元分析單元類型和分析模型 附混凝土結(jié)構(gòu)有限元分析下載
通常鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有限元分析單元分為兩個(gè)層次：桿系單元和實(shí)體單元。前者著重分析單元力（包括力和彎矩）與位移（包括位移和轉(zhuǎn)角）之間的關(guān)系，而后者著重分析單元的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系。單元類型的選取應(yīng)兼顧計(jì)算規(guī)模、材料模型的精度等多方面的因素。對于全結(jié)構(gòu)規(guī)模較大，可將結(jié)構(gòu)離散成桿系單元進(jìn)行分析。對于復(fù)雜區(qū)域（梁柱節(jié)點(diǎn)）或重要的構(gòu)件等可將桿系結(jié)構(gòu)體系計(jì)算的力和位移施加到實(shí)體單元模型上，分析局部應(yīng)力和應(yīng)變。在結(jié)構(gòu)分析中應(yīng)盡可能多地采用三維實(shí)體單元模型，力求最大程度的真實(shí)模擬實(shí)際結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
1.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有限元分析中的模型
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不同于一般均質(zhì)材料，它是由鋼筋和混凝土兩種材料構(gòu)成的，一般鋼筋是被包圍在混凝土之中，而且相對體積較少，因此建立結(jié)構(gòu)有限元模型需考慮這些特性。構(gòu)成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的有限元模型主要有以下三類：
1.1 分離式模型
分離式模型把混凝土和鋼筋作為不同的單元來處理，即混凝土和鋼筋各自被劃分為足夠小的單元。考慮到鋼筋是一種細(xì)長材料，通常可忽略其橫向抗剪強(qiáng)度。這樣，可以將鋼筋作為線形單元處理（如ANSYS中的link8單元）。混凝土可采用四面體單元等實(shí)體單元（如ANSYS中的solid65單元）。在該模型中，鋼筋和混凝土之間可以插入聯(lián)結(jié)單元來模擬鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)和滑移，若鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)很好，不會(huì)有相對滑移，則可視為剛性聯(lián)結(jié)，可以不考慮聯(lián)結(jié)單元問題。眾所周知，鋼筋混凝土是存在裂縫的(否則鋼筋難以發(fā)揮作用)，而開裂必然導(dǎo)致鋼筋和混凝土變形不協(xié)調(diào)，也就是說必然存在粘結(jié)失效和滑移的產(chǎn)生，因此這種模型被廣泛的應(yīng)用。單元?jiǎng)偠染仃嚨耐茖?dǎo)與一般有限元相同。
1.2 組合式模型
組合式模型是假設(shè)鋼筋以一個(gè)確定的角度分布在整個(gè)單元中，并假設(shè)混凝土與鋼筋之間存在著良好的粘結(jié)，認(rèn)為兩者之間無滑移。又分為分層組合方式和帶鋼筋膜的方式等。
展開 ANSYS子模型分析的一般步驟-實(shí)例講解
作者：張應(yīng)遷
子模型簡介
子模型是得到模型部分區(qū)域中更加精確解的有限單元技術(shù)。在有限元分析中往往出現(xiàn)這種情況，即對于用戶關(guān)心的區(qū)域，如應(yīng)力集中區(qū)域，網(wǎng)格太疏不能得到滿意的結(jié)果，而對于這些區(qū)域之外的部分，網(wǎng)格密度已經(jīng)足夠了。如圖1所示。
圖1 輪轂和輪輻的子模型 a)粗糙模型，b)疊加的子模型
要得到這些區(qū)域的較精確的解，可以采取兩種辦法：(a)用較細(xì)的網(wǎng)格重新劃分并分析整個(gè)模型；(b)只在關(guān)心的區(qū)域細(xì)化網(wǎng)格并對其分析。顯而易見，方法(a)太耗費(fèi)機(jī)時(shí)，方法(b)即為子模型技術(shù)。
子模型方法又稱為切割邊界位移法或特定邊界位移法。切割邊界就是子模型從整個(gè)較粗糙的模型分割開的邊界。整體模型切割邊界的計(jì)算位移值即為子模型的邊界條件。
子模型基于圣維南原理，即如果實(shí)際分布載荷被等效載荷代替以后，應(yīng)力和應(yīng)變只在載荷施加的位置附近有改變。這說明只有在載荷集中位置才有應(yīng)力集中效應(yīng)，如果子模型的位置遠(yuǎn)離應(yīng)力集中位置，則子模型內(nèi)就可以得到較精確的結(jié)果。
ANSYS并不限制子模型分析必須為結(jié)構(gòu)（應(yīng)力）分析。子模型也可以有效地應(yīng)用于其他分析中。如在電磁分析中，可以用子模型計(jì)算感興趣區(qū)域的電磁力。
除了能求得模型某部分的精確解以外，子模型技術(shù)還有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：
? 它減少甚至取消了有限元實(shí)體模型中所需的復(fù)雜的傳遞區(qū)域。
? 它使得用戶可以在感興趣的區(qū)域就不同的設(shè)計(jì)（如不同的圓角半徑）進(jìn)行分析。
? 它幫助用戶證明網(wǎng)格劃分是否足夠細(xì)。
值得注意的是，使用子模型也有一些限制條件具體如下：
? 只對體單元和殼單元有效。
? 子模型的原理要求切割邊界應(yīng)遠(yuǎn)離應(yīng)力集中區(qū)域。
展開 子模型分析 原創(chuàng)案例
子模型分析
子模型是得到模型部分區(qū)域中更加精確解的有限單元技術(shù)。
使用情形：用戶關(guān)心的區(qū)域，如應(yīng)力集中區(qū)域，網(wǎng)格太疏不能得到滿意結(jié)果，而對于這些區(qū)域之外的部分，網(wǎng)格密度已經(jīng)足夠了。
原理：子模型方法又稱為切割邊界位移法或特定邊界位移法。切割邊界就是子模型從整個(gè)較粗糙的模型分隔開的邊界，整體模型切割邊界的計(jì)算位移值即為子模型的邊界條件。子模型基于圣維南原理。
由于模型尺寸問題，應(yīng)力集中問題無法解決。
解決方法：
分析包含網(wǎng)格的全局模型得到對應(yīng)的位移場分布
創(chuàng)建關(guān)系區(qū)域的局部模型，得到1中的變形作為邊界條件，以便精確求解
使用ansys Workbench 可以共用材料參數(shù)，傳遞結(jié)果。將全模型的solution鏈接到子模型的setup中。
使用Comsol也可以做類似的操作，設(shè)置參考下圖
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