ansys默認的案例
[分享]我在電磁場分析過程中遇到的問題及解決方法
[分享]我在電磁場分析過程中遇到的問題及解決方法
湊巧用ANSYS做了一年多的電磁場分析，其中也遇到了很多問題，不過后來差不多都得到了解決，多虧了一些朋友的幫忙。所以，我把其中一些比較容易出錯的問題和大家分享，希望對你們有用。
1、進入求解器之后出現如下警告：
Using 1 iteration per substep may result in unconvergent solutions for
nonlinear analysis and the program may not indicate divergence in this
case. Check your results.
不要擔心，這是ANSYS程序設置中的一個友好提示，并不說明你的程序就是錯誤的（當然出現這個提示也不能證明你的程序就是無誤的），你可以接著運行程序。
2、進行非線性求解的時候，如果你輸入了材料的磁化曲線，但是很奇怪的是在進行二維分析的時候是成功的，但是三維分析的時候被告知得到的解是不收斂。
原因一：你需要檢查一下程序的問題，是不是求解的步長設置的不合理。一般情況下，ANSYS默認的是25，這個值可以滿足大部分計算的需要，不過有的時候你需要把這個步長變大。
原因二、你輸入的磁化曲線是正確的嗎？是否滿足ANSYS的要求？很多參考書上的磁化曲線數據并不滿足ANSYS程序的要求，你需要用命令TBPLOT繪制出材料的BH、NB、MH三條曲線，看這三條曲線是不是都是光滑的單調的。
3、為什么繪制出的磁力線只有寥寥幾根，如何加密呢？
ANSYS中有很多中顯示方式，可以看看命令/SHOW中的說明。
展開 ansys如何輸出高質量的圖片
對體和面來說，ANSYS默認的結果輸出格式是云圖格式，而這種彩色云圖打印為黑白圖像時對比很不明顯，無法表達清楚，這對于發表文章來說是非常不便的。發文章所用的結果圖最好是等值線圖，并且最好是黑白的等值線圖。筆者原來進行這項工作時一般借用photoshop等第三方軟件，很麻煩，并且效果不好。現通過摸索，發現通過靈活運用ansys本身也能實現這項功能。現將步驟寫給大家，感謝caenet對我的幫助。
單元生死方法控制拉伸斷裂 ￥199
單元生死方法控制拉伸斷裂
作者：大龍貓 微信公眾號：CAE_ANSYS
拉伸實驗是測試材料性能的基礎實驗，實際測試中會將試件在力的作用下拉斷。而仿真分析軟件AYSYS在默認的情況下，無論受力多大都不會被拉斷，其主要原因是算法的問題。
ANSYS默認的算法為求解KX=F方程的隱式算法，其結果更加準確，但是其不能計算斷裂等效果，而相應的顯式算法則可以根據每一步的結果來判斷其材料是否拉斷，在ANSYS Workbench中可以計算顯式算法的有Explicit dynamic和ls dyna，兩者對于計算拉斷都是可以的。但是其主要問題是你默認的計算方式需要完備的材料相關的理論和拉斷的準則，對于部分材料沒有相關的理論，則不易使用。
展開 Ansys電磁場分析初學者常見的問題
1.關于Ansys中的兩類邊界條件
邊界條件在電磁場分析中至關重要，Ansys中通常有兩類邊界條件。其實不僅是Ansys，所有基于有限元算法的軟件都存在著兩類邊界條件，即通量平行條件和通量垂直條件。所謂的通量平行和垂直就是指實際情況下磁力線和邊界的情況。在Ansys中，電磁場分析的邊界條件是相當直觀的。在其幫助文檔是這么定義的:Flux-parallel: Set in-plane components of A to zero，即矢量磁位平面分量為0。通常在對稱模型的中間位置矢量磁位平面分量會為0，如變壓器鐵心中間可以設置通量平行條件，還有最外面的邊界也要設置A=0。
2.對于遠場，即Far-field: Useelement INFIN11
在遠場區域，設置AX=AY=AZ=0，即指定A=0。相當于指定了第一類邊界條件，當然也可不用Ansys中的遠場單元，只需要將邊界設置的更大一些即可。
3.周期性邊界條件Periodic:Use Ansys’ cyclic symmetry capability.
Imposed external field: A(X,Y,Z)does not equal zero.即邊界條件A（矢量磁位）不為常數。一般情況下，通量平行條件是可以不加的，但是通量垂直條件一定要加。
4.進行非線性求解的時候，如果你輸入了材料的磁化曲線，在進行二維分析的時候是成功的，但是在三維分析的時候被告知得到的解是不收斂的。原因如下：
（1）你需要檢查一下程序的問題，是不是求解的步長設置不合理。一般情況下，Ansys默認的是25，這個值可以滿足大部分計算的需求，不過有的時候你需要把這個步長變大。
（2）請確認你輸入的磁化是否正確，是否滿足Ansys的要求。
展開 
基于ANSYS ls-dyna拉伸斷裂實驗模擬
基于ANSYS ls-dyna拉伸斷裂實驗模擬
作者：大龍貓 微信公眾號：CAE_ANSYS
拉伸斷裂實驗是測試材料的經典實驗，可以測量材料的應力應變曲線，測量材料的抗拉強度，作為經典的實驗如何獲取其模擬過程呢？仿真分析軟件AYSYS在默認的情況下，無論受力多大都不會被拉斷，其主要原因是算法的問題。
梁單元截面偏置(用戶自定義位置)計算方法
對于梁單元和殼單元而言，ANSYS默認單元中心為截面幾何中心，有的時候為更好的符合實際受力模型，很多時候需要對所建立的單元進行截面偏置。特別針對于框架結構建模過程中，如果要進行精細化的建模，如何計算各個截面的偏置距離是一大問題。對于初學者來說，這個是不斷調試的過程或者甚至不管，今天就簡單闡述下如何計算梁單元的截面偏置距離以及方向。
計算主要分為以下幾個步驟：
一、確定幾何直線的方向，直線方向確定了單元坐標系中的X方向
二、確定關鍵點方向，也即確定單元坐標系的Z方向
三、根據右手螺旋定則確定單元坐標系的Y軸，畫出截面的YOZ平面，確定偏置距離。
截面偏置APDL命令為secoffset,user，注意該命令是指截面從截面原點偏置的距離，不同的截面形式其原點位置也不同，例如ANSYS help就以一個槽鋼為例，并說明其原點位置位于左下角處，但矩形截面有所不同，其截面原點位于幾何中心處。其他截面形式的原點也不盡相同。
實例：建立如下小框架的有限元模型，要求梁柱平齊。
以CD梁為例，說明其截面偏置計算。假定在建模的過程中幾何直線的方向為從C到D(如果不是，可以修改線的方向)，方向點選擇A點，則CD梁單元的單元方向以及截面偏置計算如下：
圖中X表示計算點，根據其與原點的位置，可知其具體坐標為(-300,-125)，同理，其他梁和柱的位置坐標如下所示：
根據截面偏置距離類型，進行截面歸類以及標識，如下所示：
結構建模：
finish
/clear
/prep7
et,1,beam189
et,2,shell181
mp,ex,1,3.0e4
mp,prxy,1,0.2
mp,dens,1,2600e-12
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展開 CAE算例丨基于算例分析ANSYS有限元分析后處理結點解與單元解的區別
一、前言
本文以如下圖所示的懸臂梁為例，介紹ANSYS后處理中的結點解與單元解的主要區別。
懸臂梁長度為60mm，其橫截面尺寸為H*B=10mm*6mm，材料為鋼材，牌號為Q235B，其=彈性模量為200Gpa，泊松比為0.3，其端部承受集中載荷P=100N，沿梁的長度方向承受均布荷載q=1N/mm
2。
如下圖所示。
二、前處理
2.1創建幾何
當用戶自定義視圖時，即確定觀察模型的角度時，需要執行/VIEW命令。我們需要確定視線的方向，即從何點看向何點，此時，我們需要給定視線的方向向量，該向量的起點稱為視點，ANSYS默認為（0，0，1）向量的終點稱為目標點，該點坐標不可更改，始終為全局坐標系的原點即點（0,0,0）實際上，/VIEW命令是用來定義一個新的視點的，第1個參數WINDOW的編號（graphics window可以切割成很多個windows）默認值為1，第2,3,4個參數分別是視點的X,Y,Z坐標值，我們定義的視線方向是從點（1,1,1）看向點（0,0,0）。
展開 基于算例分析ANSYS有限元計算后處理結點解與單元解的區別
一、前言
本文以如下圖所示的懸臂梁為例，介紹ANSYS后處理中的結點解與單元解的主要區別。
懸臂梁長度為60mm，其橫截面尺寸為H*B=10mm*6mm，材料為鋼材，牌號為Q235B，其=彈性模量為200Gpa，泊松比為0.3，其端部承受集中載荷P=100N，沿梁的長度方向承受均布荷載q=1N/mm2。如下圖所示。
二、前處理
2.1創建幾何
當用戶自定義視圖時，即確定觀察模型的角度時，需要執行/VIEW命令。我們需要確定視線的方向，即從何點看向何點，此時，我們需要給定視線的方向向量，該向量的起點稱為視點，ANSYS默認為（0，0，1）向量的終點稱為目標點，該點坐標不可更改，始終為全局坐標系的原點即點（0,0,0）實際上，/VIEW命令是用來定義一個新的視點的，第1個參數WINDOW的編號（graphics window可以切割成很多個windows）默認值為1，第2,3,4個參數分別是視點的X,Y,Z坐標值，我們定義的視線方向是從點（1,1,1）看向點（0,0,0）。
2.2定義屬性
2.3網格劃分
三、加載與求解
3.1設置邊界條件
3.2施加均布載荷
3.3施加集中載荷
梁自由端施加集中荷載時，按理說應該在梁寬度中央結點處直接施加一個100N的荷載，但有時寬度中央不一定存在結點(本例只是恰好有)，比較保險的方式是把 100 N分成兩個50N，分別施加到兩個端點上，即在編號為 N1 及 N2 的結點上各施加大小為 50N 方向為-y的集中荷載。其中 NODE 為根據結點坐標值獲取對應的結點編號的 ANSYS 內置函數。根據圣維南原理，此種加載方式并不影響遠端的計算結果。
展開 ANSYS 有限元分析后處理結點解與單元解!
一、前言
本文以如下圖所示的懸臂梁為例，介紹ANSYS后處理中的結點解與單元解的主要區別。
懸臂梁長度為60mm，其橫截面尺寸為H*B=10mm*6mm，材料為鋼材，牌號為Q235B，其=彈性模量為200Gpa，泊松比為0.3，其端部承受集中載荷P=100N，沿梁的長度方向承受均布荷載q=1N/mm2。如下圖所示。
二、前處理
2.1創建幾何
當用戶自定義視圖時，即確定觀察模型的角度時，需要執行/VIEW命令。我們需要確定視線的方向，即從何點看向何點，此時，我們需要給定視線的方向向量，該向量的起點稱為視點，ANSYS默認為（0，0，1）向量的終點稱為目標點，該點坐標不可更改，始終為全局坐標系的原點即點（0,0,0）實際上，/VIEW命令是用來定義一個新的視點的，第1個參數WINDOW的編號（graphics window可以切割成很多個windows）默認值為1，第2,3,4個參數分別是視點的X,Y,Z坐標值，我們定義的視線方向是從點（1,1,1）看向點（0,0,0）。
2.2定義屬性
2.3網格劃分
三、加載與求解
3.1設置邊界條件
3.2施加均布載荷
3.3施加集中載荷
梁自由端施加集中荷載時，按理說應該在梁寬度中央結點處直接施加一個100N的荷載，但有時寬度中央不一定存在結點(本例只是恰好有)，比較保險的方式是把 100 N分成兩個50N，分別施加到兩個端點上，即在編號為 N1 及 N2 的結點上各施加大小為 50N 方向為-y的集中荷載。其中 NODE 為根據結點坐標值獲取對應的結點編號的 ANSYS 內置函數。根據圣維南原理，此種加載方式并不影響遠端的計算結果。
展開 [轉帖]ANSYS小知識（經典）
[轉帖]ANSYS小知識（經典）
1．繪制等值線
最近俺寫文章，期刊上大都不用彩色，所以打出的云圖一片模糊，無法識別，這時候可以選擇出等值線圖，但是等值線圖也是彩色的，如何把它轉成黑白的呢？開始是抓圖后用Photoshop處理，太麻煩，ansys自己行不行呢？小弟琢磨了一陣，終于弄出來了，現貼出來給大家參考一下。
1 用命令jpgprf,500,100,1將背景變為白色；
2 plotctrls>device option中，把vector mode改為on,畫出等值線圖；
3 plotctrls>style>contour>contour labeling, 將key vector mode contour labels設為on every Nth ele,對N輸入一個數值，值越大，圖中的label越少；
4 plotctrls>style>colors>contour colors,將所有的系列都改為黑色;
5 如果不喜歡ansys給出的MX,MN標志，可以用plotctrls>window controls>window options把它們去掉，將MINM 后的Mix-Min Symbols改為off就可以了。
這時候，一幅清晰的黑白等值線圖就出來了。
2．改彩色為灰度顯示
可以自己合成顏色，我自己調配的一個顏色文件給你看看，在默認的9段表示時，可以達到灰度由白到黑，當然你還可以調整使它由黑到白（文件中的4到12顛倒即可）。
展開 Ansys10.0 復合材料操作知識（二）
2 打開單元形狀檢查和警告模式
每次劃分網格時，ANSYS默認執行單元形狀檢查。無論是通過何種方法生成新單元，ANSYS都會按照事先設置好的形狀警告或錯誤限制參數進行檢測。如果有單元形狀超過錯誤限制，系統不僅會給出錯誤信息，甚至會終止網格的劃分，需要對網格參數進行重新設定。
2 關閉形狀檢查
在有些情況下，用戶希望關閉形狀檢查，只打開警告模式。這時，程序在劃分網格時不檢查單元形狀，只給出警告，這不會導致網格劃分失敗。
2 查看單元形狀檢查的結果
選擇“Summary”項，程序將會以列表的形式將形狀檢查的信息顯示出來，顯示的內容包括長細比、雅克比、角度等各項檢查結果。
2 修改單元形狀檢查參數的限制
在Shape Checking Controls 對話框中選擇Change Settings，如圖14所示，彈出如圖15所示的單元形狀參數設置對話框。
這里只介紹第一項：Aspect ratio（縱橫比，也稱為長細比），以矩形為例，長于寬的比值就是縱橫比，這個比值不能太大，也就是不能太瘦長。ANSYS默認的比值上限是20，超過該比值就會提示警告，但不會影響劃分網格，一旦超過1000000，ANSYS就會給出出錯信息，并終止網格劃分。
3.4 加載求解
有限元模型建立完畢后，下一步就是如何為模型施加一定的載荷了。
3.4.1 什么是載荷
在ANSYS中，載荷包括邊界條件和激勵。結構分析中常見的載荷包括集中力/力矩、分布力、體積力（如重力、磁場力）、位移邊界條件等。
3.4.2 如何施加載荷
在ANSYS中，載荷可以施加在實體模型上或者施加在有限元模型上，但最終參與有限元計算的載荷都是施加在有限元模型上。所以施加在實體模型上的載荷最終都會轉換到有限元模型上。兩種方法都各有優缺點。
展開 
提高ANSYS非線性求解收斂性能的一般方法總結
提高ANSYS非線性求解收斂性能的一般方法總結
在采用ANSYS進行幾何非線性的求解過程中，如果采用系統的默認設置，有可能會因為參數的不合適而導致收斂困難。針對比較常見的非線性求解收斂困難，本文總結幾種比較常見的調整方法，僅做參考。
一、打開自動時間步(autots，on)
ANSYS在所有靜態和瞬態分析中，使用時間作為跟蹤參數，而不論分析是否依賴于時間。當我們收斂困難時，一個非常重要的方法是打開自動時間步。打開自動時間步長往往需要一個比較小的最小時間步長(或者最大的步數，采用DELTIM或者NSUBST定義)。在進行非線性求解過程中，初始時間步長如果太小，自動時間分步算法可能使你的運行時間太長；相反地，使你的最小時間步長太大，可能導致不收斂。因此合理設置初始時間步長是非常重要的，一般可以根據試算確定。
值得說明的是，當采用自動時間步長后，二分法會被自動激活。如果在一個太大時間步內收斂失敗，該特性能減半時間步，使得計算繼續。
二、Newton-Raphson 選項調整與自適應下降
在非線性計算收斂困難時，可以調整程序默認的牛頓—拉普森選項。雖然一般情況下采用采用自動默認的選項會獲得最佳的收斂特性，但也不排除會遇到其他選擇會更有效的情況。合理使用自適應下降因子也能增加某些非線性單元的收斂情況。
三、線性搜索
線性搜索可以看為是對自適應下降的一個替代，兩者不應同時使用。線性搜索一般情況下能使得分析得到收斂，但隨之帶來的是求解速度的大幅度降低，特別是針對有材料非線性的情況，一般而言，當結構采用力加載或者剛度增長的薄膜等類似分析時，可以打開線性搜索，線性搜索打開命令為LNSRCH。
四、調整收斂準則
ANSYS非線性收斂準則主要有四種，分別為力、位移、彎矩和轉角。
展開 APDL自定義截面打開單元形狀后總是對不齊，怎么辦？
ANSYS中的自定義截面功能為用戶定義復雜截面提供了方便，然而部分同學在處理復雜截面時，有遇得到過明明截面外框尺寸都一樣，而網格劃分后打開單元形狀發現截面出現偏離對不齊的情況。
以下面的案例為例，此處自定義了兩個復雜箱梁截面，均采用在CAD建立好面域，導入ANSYS中劃分網格，然后在采用secwrite命令自定義截面。
兩個截面的外觀尺寸完全一致，唯一不同的是內部空心 形狀不一致！
截面一形式如下：
截面二形式如下：
導入ANSYS，劃分網格后，并打開單元形狀，截面如下：
從截圖中可看到，兩者截面交匯處有明顯的截面錯位，放大如下所示：
有的同學會認為兩者截面外部尺寸完全一樣，理論上應該重合才是，可為啥還有這種情況出現呢？
原因如下：
在ANSYS的梁單元截面定義中，ANSYS默認梁單元中心線(單元坐標系X軸)位于截面形心處，當用戶用secplot繪制截面形狀時所出現的Centroid Y和Centroid Z即為截面形心相當于截面定義原點的坐標。如果兩個截面的這兩個坐標不一致，就會出現類似上圖中的錯位現象！
單元坐標系X軸以截面形心位置為準
那么截面原點位于哪個地方呢？自帶截面庫對于雙邊對稱的情況（例如矩形，圓形），原點一般位于截面對稱中心處，而對于單邊對稱的情況（例如槽型截面），原點一般位于左下角原點。如果用戶采用了自定義截面，則原點位于用戶自定義截面時的坐標原點（0,0）處。
例如此處我們在cad中繪制截面時，坐標（0,0）位于頂部中心處，那么這個點就是我們截面的原點。
此處注意坐標系的轉換，雖然我們在cad中是X、Y坐標，但換到ANSYS截面定義中，x坐標代表單元坐標系Y軸，y坐標系代表單元坐標系Z軸。
展開 ANSYS中的節點解與單元解是怎么回事？附solid186與solid185單元結果對比文檔下載
采用ANSYS計算了一個簡單的模型，分別采用solid185單元和solid186單元，185單元是8節點單元，186單元是20節點單元，分別計算后查詢；
最終，單元總數185為256個，186為256個，單元劃分一樣，但是節點數不一樣，185單元劃分的模型節點數為459個，186單元劃分的為1605個。
查看ANSYS計算輸出的單元解，當單元為185時查詢兩個挨著的單元應力解如圖1所示：
圖1
當單元為186時查詢兩個挨著的單元應力解如圖2所示：
圖2
經過以上計算可以看出：
（1）無論是185單元還是186單元，計算后的單元解只輸出8個節點的值，這個非常奇怪，因為185單元和186單元的積分點數目不一樣，185為8個積分點，186為27個積分點；
（2）相鄰單元的共同節點的應力值不一樣，這個是合理的，因為每一個單元的節點解是根據各自的形函數計算并且外推的，有差別。
這里就留下一個問題，為什么186單元也只輸出八個節點的值？
后來注意到，前一篇文章提過一個概念，縮減積分單元和完全積分單元，重新檢查了一下ANSYS默認的單元設置，如圖3所示，默認的單元設置是Reduced integr(縮減積分)，為了查看完全積分單元輸出單元解是否也還是八個節點的值，修改設置并重新計算，同樣的單元的單元應力解如圖4所示。
圖3
圖4
結果發現依然還是輸出8個節點的值，這個和理論上的單元應力輸出解不一致，按道理應該是輸出27個積分點的值才對。為了證明這個結論，采用Abaqus軟件計算，采用20節點完全積分單元進行計算。計算后查詢某個單元的單元解，如圖5所示：
圖5
圖5中沒有顯示完全，但是輸出的單元的解確實是27個。
展開 ANSYS中的節點解與單元解是怎么回事？下次別說你還不懂
采用ANSYS計算了一個簡單的模型，分別采用solid185單元和solid186單元，185單元是8節點單元，186單元是20節點單元，分別計算后查詢；
最終，單元總數185為256個，186為256個，單元劃分一樣，但是節點數不一樣，185單元劃分的模型節點數為459個，186單元劃分的為1605個。
查看ANSYS計算輸出的單元解，當單元為185時查詢兩個挨著的單元應力解如圖1所示：
圖1
當單元為186時查詢兩個挨著的單元應力解如圖2所示：
圖2
經過以上計算可以看出：
（1）無論是185單元還是186單元，計算后的單元解只輸出8個節點的值，這個非常奇怪，因為185單元和186單元的積分點數目不一樣，185為8個積分點，186為27個積分點；
（2）相鄰單元的共同節點的應力值不一樣，這個是合理的，因為每一個單元的節點解是根據各自的形函數計算并且外推的，有差別。
這里就留下一個問題，為什么186單元也只輸出八個節點的值？
后來注意到，前一篇文章提過一個概念，縮減積分單元和完全積分單元，重新檢查了一下ANSYS默認的單元設置，如圖3所示，默認的單元設置是Reduced integr(縮減積分)，為了查看完全積分單元輸出單元解是否也還是八個節點的值，修改設置并重新計算，同樣的單元的單元應力解如圖4所示。
圖3
圖4
結果發現依然還是輸出8個節點的值，這個和理論上的單元應力輸出解不一致，按道理應該是輸出27個積分點的值才對。為了證明這個結論，采用Abaqus軟件計算，采用20節點完全積分單元進行計算。計算后查詢某個單元的單元解，如圖5所示：
圖5
圖5中沒有顯示完全，但是輸出的單元的解確實是27個。
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