ansys運(yùn)算的案例
ANSYS Workbench布爾運(yùn)算
前面兩篇介紹了Solidworks和ANSYS經(jīng)典界面中的布爾運(yùn)算，本期當(dāng)然是介紹Workbench布爾運(yùn)算了，WB自帶的強(qiáng)大建模工具怎能遺漏呢。
下面娓娓道來(lái)，想學(xué)好Workbench建模技術(shù)的童鞋看仔細(xì)了哈。
WorkbenchDesignModeler中實(shí)體間的布爾運(yùn)算包括如下幾種：Unite(相加)，Subtract(相減), Intersect(相交), Imprint Faces(印記面)。
關(guān)于印記面的專題介紹請(qǐng)參考什么是印記面？。
還包括其它形式的布爾運(yùn)算如：Add Material,Cut Material, Slice.
布爾運(yùn)算的菜單入口如下圖1。
圖1 布爾運(yùn)算菜單入口
下面以一個(gè)小模型來(lái)演示布爾運(yùn)算使用方法，方便大家理解。下圖是一個(gè)花鍵軸和圓盤組合在一起（有重合）。
圖2 演示幾何模型
1.Unite
Unite操作起來(lái)很簡(jiǎn)單，只需要選中這里的軸和圓盤2 Bodies，Generate 一下就可以了，然后之前選中的2個(gè)實(shí)體就變成了一個(gè)新的實(shí)體了。如下圖3所示。
圖3選擇兩個(gè)實(shí)體進(jìn)行Unite元算
Unite和add material 有些類似，但是Add Material操作只能在導(dǎo)入模型、生成新體時(shí)使用，而Unite操作可以在現(xiàn)有的模型中使用。
2. Subtract
WB DM中的Subtract功能也是與經(jīng)典界面中的同出一轍，但稍遜于后者。新手需要特別注意Target Bodies 與Tool Bodies的區(qū)別！這兩項(xiàng)是必選項(xiàng)，很有必要弄清楚概念。Target Bodies是你需要減的母體，而Tools Bodies是你做減法所用的工具。即Target Bodies -Tool Bodies=期望得到的實(shí)體。
展開(kāi) ANSYS布爾運(yùn)算介紹
加運(yùn)算僅限于同級(jí)幾何圖素，而且相交部分最好與母體同級(jí)，但在低于母體一級(jí)時(shí)也可作加運(yùn)算。如體與體的相加，其相交部分如為體或面，則加運(yùn)算后為一個(gè)體；如相交部分為線，則運(yùn)算后不能生成一個(gè)體，但可公用相交的線；如相交部分為關(guān)鍵點(diǎn)，同樣加運(yùn)算后公用關(guān)鍵點(diǎn)，但體不是一個(gè)，不能作完全的加運(yùn)算。
如面與面相加，其相交部分如果面或線，則可完成加運(yùn)算。如果相交部分為關(guān)鍵點(diǎn)，則可能生成的圖素會(huì)有異常，當(dāng)然一般情況下不會(huì)出現(xiàn)這種加運(yùn)算。
加運(yùn)算完成后，輸入圖素的處理采用 BOPTN 的設(shè)置。如采用缺省設(shè)置，則輸入圖素被刪除。
加運(yùn)算有 2 個(gè)命令，即AADD,VADD。線合并 LCOMB 命令不能算布爾加運(yùn)算，其命令說(shuō)明詳見(jiàn)前面創(chuàng)建線部分。
加運(yùn)算命令:
面加運(yùn)算：AADD,NA1, NA2, NA3, NA4, NA5, NA6, NA7, NA8, NA9
體加運(yùn)算：VADD,NV1, NV2, NV3, NV4, NV5, NV6, NV7, NV8, NV9
其中 NX1~NX9 為相加圖素的編號(hào)，NX1 可以為 P、ALL 或組件名 (其中 X表示 A 或 V)。
3.減運(yùn)算Subtract
減運(yùn)算就是“刪除”母體中一個(gè)或多個(gè)與子體重合的圖素。與加運(yùn)算不同的是減運(yùn)算可在不同級(jí)圖素間進(jìn)行，但相交部分最多與母體相差一級(jí)；例如體體減運(yùn)算時(shí)，其相交部分不能為線，為面或體均可完成運(yùn)算。減運(yùn)算結(jié)果的最高圖素與母體圖素相同。
減運(yùn)算完成后，輸入圖素的處理可采用 BOPTN 的設(shè)置，如采用缺省設(shè)置，則輸入圖素被刪除。也可不采用 BOPTN 的設(shè)置，而在減運(yùn)算的參數(shù)中設(shè)置保留或刪除，該設(shè)置高于 BOPTN 中的設(shè)置，并且減圖素和被減圖素均可設(shè)置刪除或保留選項(xiàng)。
展開(kāi) ANSYS的結(jié)果進(jìn)行二次運(yùn)算并顯示云圖
ANSYS的結(jié)果進(jìn)行二次運(yùn)算并顯示云圖
在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)需要將ANSYS的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行二次運(yùn)算，并重新顯示新的結(jié)果云圖。也即是ANSYS的現(xiàn)有計(jì)算結(jié)果不能滿足實(shí)際需求，需要自己在一次計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)之上編寫計(jì)算方法。
在ANSYS里，這個(gè)過(guò)程是通過(guò)修改節(jié)點(diǎn)或者單元的結(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，筆者以前在ABAQUS里面也實(shí)現(xiàn)過(guò)這樣的過(guò)程，不過(guò)在ABAQUS里面不是通過(guò)直接修改節(jié)點(diǎn)/單元解實(shí)現(xiàn)的，而是可以重新定義新的結(jié)果變量。
ANSYS修改節(jié)點(diǎn)解釋通過(guò)DNSOL命令完成的，命令解釋如下：
DNSOL, NODE, Item, Comp, V1, V2, V3, V4, V5, V6
其中Item和Comp這兩個(gè)量是需要修改的變量名稱，例如需要修改位移X，則Item應(yīng)為U，Comp應(yīng)為X，后面的V1-V6就是新的值。
可以看到，利用DNSOL命令每次只能修改一個(gè)節(jié)點(diǎn)的值，因此，很多情況下是需要對(duì)全部的節(jié)點(diǎn)值進(jìn)行修改，故通常需要和遍歷命令一起使用。
下面以一個(gè)實(shí)際的例子說(shuō)明具體的使用方法。
新建一個(gè)簡(jiǎn)單的模型，加載求解得到以下的結(jié)果，分別為x方向的位移和y方向的位移。
X方向的位移如下：
Y方向的位移如下：
現(xiàn)在需要將X和Y方向的位移進(jìn)行重新計(jì)算，假設(shè)：
新的Ux=Ux**2+0.1
新的Uy=Uy**2-0.1
具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程是先依次讀取計(jì)算得到的Ux和Uy，保存在自定義的數(shù)組中，然后定義新的數(shù)組，將前面的數(shù)組的數(shù)據(jù)分別處理后保存到新的數(shù)組之中，最后依次讀取新的數(shù)組的數(shù)據(jù)再通過(guò)DNSOL命令進(jìn)行修改，修改完成即可顯示新的結(jié)果。
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展開(kāi) <手搓有限元 干翻Ansys> 【1】C++實(shí)現(xiàn)矩陣Matrix類 實(shí)現(xiàn)基本運(yùn)算
本系列文章致力于實(shí)現(xiàn)“手搓有限元，干翻Ansys的目標(biāo)”，基本框架為前端顯示使用QT實(shí)現(xiàn)交互，后端計(jì)算采用Visual Studio C++。
Matrix類
矩陣基本類，用于有限元矩陣計(jì)算。
1、public function
1.1、構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)
構(gòu)造函數(shù)用來(lái)初始化矩陣，析構(gòu)函數(shù)用來(lái)釋放內(nèi)存。
基于VB的ANSYS二次開(kāi)發(fā)之孔板靜力、溫度場(chǎng)分析實(shí)例 ￥29.9
其基本調(diào)用方法如下：
X = Shell("D:\ANSYS Inc\v160\ansys\bin\winx64\ANSYS160.exe -b -p ansys -i VB_ANSYS.inp -o file.out")
Timer1.Enabled = True
其中“D:\ANSYS Inc\v160\ansys\bin\winx64 ”為ANSYS 軟件的運(yùn)行路徑；“ansys160．exe”中的160 表示ANSYS 的版本代號(hào)；“-b -p ”為特殊字符，表示對(duì)ANSYS 進(jìn)行后臺(tái)調(diào)用，即在整個(gè)調(diào)用ANSYS 時(shí)，不出現(xiàn)它的運(yùn)行界面，只小窗體顯示其在運(yùn)行計(jì)算中；“ane3fl”為產(chǎn)品特征代碼，不同的ANSYS 版本也不相同，“-i VB_ANSYS.inp”表示要輸入的命令流文件及存放位置；“-o file.out”表示輸出的結(jié)果文件的文件名及存放位置。
3、時(shí)間函數(shù)
為了使研究者能夠清晰地知道優(yōu)化分析完成的時(shí)間，通常需要設(shè)定一個(gè)時(shí)間控件設(shè)計(jì)器，來(lái)輔助完成上述功能。基本表現(xiàn)為：Timer 控件開(kāi)始的Enable 屬性設(shè)置為False，Interval 屬性設(shè)為3000。調(diào)用ANSYS 完畢后（即ANSYS 運(yùn)算結(jié)束后），Timer 控件被激活，彈出“ANSYS 運(yùn)算完畢！”的對(duì)話框。則整個(gè)調(diào)用運(yùn)行代碼如下：
Private Sub Timer1_Timer()
If Dir(App.Path & "\file.err") <> "" Then
其中App.Path為當(dāng)前目錄路徑，語(yǔ)句功能：如果有file.err文件產(chǎn)生，則說(shuō)明VB的shell函數(shù)對(duì)ANSYS的調(diào)用成功。
MsgBox ("ANSYS運(yùn)行完畢！")
展開(kāi) 基于ANSYS的復(fù)合海纜載流量CAE仿真
3 基于ANSYS的有限元模型仿真
3.1模型建立
（1）定義單元類型：2維8節(jié)點(diǎn)熱實(shí)體單元，2維4節(jié)點(diǎn)熱單元(PLANE55)的高階版本，作為平面單元或軸對(duì)稱環(huán)單元，用于2維熱傳導(dǎo)分析。每個(gè)節(jié)點(diǎn)只有一個(gè)自由度——溫度；
（2）定義材料屬性：從導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容、密度三個(gè)方面定義個(gè)材料屬性參數(shù)；
（3）幾何建模
（4）劃分網(wǎng)格：確定網(wǎng)格劃分等級(jí)，自動(dòng)進(jìn)行網(wǎng)格劃分。
生成模型如下圖所示：
3.2求解
（1）定義分析類型：穩(wěn)態(tài)熱分析；
（2）施加載荷和邊界條件：
溫度—將確定的溫度施加到模型的特定區(qū)域；
對(duì)流—模擬平面和周圍流體之間的熱量交換；
熱生成率—代表體內(nèi)生成的熱，單位體積內(nèi)的熱流率；
（3）運(yùn)算求解
3.3數(shù)據(jù)查看記錄
（1）等溫圖結(jié)果如下圖所示：
（2）數(shù)據(jù)列表顯示：具體的導(dǎo)體與光纖之間的溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系。
4 載流量計(jì)算
在3.2求解第二步施加載荷中，熱生成率由公式p=I2r得到，其中，通過(guò)調(diào)整導(dǎo)體通電電流，可以得到對(duì)應(yīng)的熱生成率，不同的熱生成率在ANSYS運(yùn)算中生成不同的導(dǎo)體溫度，使其最接近載流量所規(guī)定溫度的電流值即為當(dāng)前環(huán)境條件下復(fù)合海纜的載流量。
5 結(jié)論
運(yùn)用CAE軟件——ANSYS對(duì)復(fù)合海纜進(jìn)行建模運(yùn)算，可以深入地了解復(fù)合海纜在不同的埋設(shè)環(huán)境下的溫度場(chǎng)分布，通過(guò)導(dǎo)體溫度與光纖溫度間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，由BOTDA測(cè)得光纖溫度可以間接得到導(dǎo)體溫度，從而完成對(duì)復(fù)合海纜運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
展開(kāi) LS-DYNA學(xué)習(xí)筆記—并行計(jì)算MPP版本MPI安裝方法
<p class="ql-align-center"><br></p><p> 從LS-DYNA的近幾個(gè)版本的發(fā)展趨勢(shì)看，MPP版本逐漸會(huì)成為主力，SMP版本大概率會(huì)淘汰掉（或者被HYB取代掉），那么如何使用MPP版本就是大家必須面對(duì)的一個(gè)課題； </p><p> 在上一篇中提及了，MPI目前有3大類，分別是：intel、MicroSoft、IBM，都是能夠滿足MPP并行運(yùn)算的需求，其中IBM的platform平臺(tái)需要收費(fèi)，所以沒(méi)有機(jī)會(huì)測(cè)試，一般和諧版用戶只能使用INTEL或者M(jìn)S平臺(tái)； </p><p> 使用MPP版本，INTEL和MS的MPI庫(kù)至少要裝一個(gè)，當(dāng)然也可以兩個(gè)都安裝，從測(cè)試過(guò)程看，ITNEL的在大多數(shù)領(lǐng)域都比MS的快約5%-10%左右，但是穩(wěn)定性稍差，部分算例有計(jì)算失敗的風(fēng)險(xiǎn)； 下面簡(jiǎn)要描述：（所有環(huán)境基于ANSYS 安裝包）：最簡(jiǎn)單的方法就是，打開(kāi)ANSYS界面：選擇以安裝MPI以用于ANSYS并行運(yùn)算<img src="https://img.jishulink.com/msimage/202510/f8ef56c546ce05b5c3fce1e27d2cce30.png">兩種安裝方式： INTEL 和MS<img src="https://img.jishulink.com/msimage/202510/f2d3cc39fa66f87836df0598f82fcf84.png"> 如果是沖壓計(jì)算領(lǐng)域，筆者建議安裝MS版本，目前ANSYS Forming 2025 R2中，自帶的就是MS版本的求解器；<img src="https://img.jishulink.com/msimage/202510/0ae21ccf64441a2fa91b3c87d3635894
展開(kāi) 實(shí)用技能 | Solidworks布爾運(yùn)算操作
在ANSYS幾何建模過(guò)程中布爾運(yùn)算功能尤其強(qiáng)大，相信大家都有所了解。但在Solidworks這樣一個(gè)專用的三維建模軟件中有多少人用過(guò)它的布爾運(yùn)算功能呢？在SW軟件中該功能不叫布爾運(yùn)算，而是叫做組合！而且只有在多體零件圖模式下才能激活使用。隱藏得太深了一般人發(fā)現(xiàn)不了，哈哈，下面來(lái)一起探索吧...
這里用一個(gè)花鍵軸和花鍵孔的小案例來(lái)了解下SW中的布爾運(yùn)算。
Step1:先繪制兩個(gè)零件：花鍵軸和圓盤
Step2:在花鍵軸零件圖中插入圓盤零件，并且勾選轉(zhuǎn)移所有圓盤零件的元素。特別是基準(zhǔn)面必須勾選，方便后面設(shè)置實(shí)體間的配合。
Step3:設(shè)置實(shí)體間的配合。可在插入零件的模型樹下面找到配合設(shè)置并進(jìn)行修改。
Step4：點(diǎn)擊組合命令，選用刪減類型。花鍵孔為主要實(shí)體，花鍵軸為組合實(shí)體。
Done!
可以看到SW的組合功能非常簡(jiǎn)單（只有相加、相減、取交集三個(gè)類型），和ANSYS的布爾運(yùn)算差遠(yuǎn)了！而且還不能保留組合實(shí)體（花鍵軸），需要重新建個(gè)裝配文件裝配這兩個(gè)零件。
雖說(shuō)功能簡(jiǎn)單但還是具有一定的實(shí)用性。本實(shí)例中提現(xiàn)的建模便利之處是：只需要繪制一個(gè)花鍵槽即可，不需要考慮軸孔是否完全匹配。用組合操作能提高建模速度，也能很好的避免軸孔干涉或者間隙問(wèn)題。
還有不懂操作的童鞋請(qǐng)看視頻演示↓
請(qǐng)?jiān)赪i-Fi環(huán)境下觀看本視頻。
（更歡迎4G包年包月用戶使用流量觀看哈哈哈哈哈哈）
（正在乘坐交通工具的人下車了再看，注意安全嗷）
展開(kāi) ANSYS網(wǎng)格劃分詳細(xì)介紹
在ANSYS中，這些條件有了很大的放寬，包括：
1 面可以是三角形、四邊形、或其它任意多邊形。對(duì)于四邊以上的多邊形，必須用LCCAT命令將某些邊聯(lián)成一條邊，以使得對(duì)于網(wǎng)格劃分而言，仍然是三角形或四邊形；或者用AMAP命令定義3到4個(gè)頂點(diǎn)（程序自動(dòng)將兩個(gè)頂點(diǎn)之間的所有線段聯(lián)成一條）來(lái)進(jìn)行映射劃分。
2 面上對(duì)邊的網(wǎng)格劃分?jǐn)?shù)可以不同，但有一些限制條件。
3 面上可以形成全三角形的映射網(wǎng)格。
4 體可以是四面體、五面體、六面體或其它任意多面體。對(duì)于六面以上的多面體，必須用ACCAT命令將某些面聯(lián)成一個(gè)面，以使得對(duì)于網(wǎng)格劃分而言，仍然是四、五或六面體。
5 體上對(duì)應(yīng)線和面的網(wǎng)格劃分?jǐn)?shù)可以不同，但有一些限制條件。
對(duì)于三維復(fù)雜幾何模型而言，通常的做法是利用ANSYS布爾運(yùn)算功能，將其切割成一系列四、五或六面體，然后對(duì)這些切割好的體進(jìn)行映射網(wǎng)格劃分。當(dāng)然，這種純粹的映射劃分方式比較煩瑣，需要的時(shí)間和精力較多。面的三角形映射網(wǎng)格劃分往往可以為體的自由網(wǎng)格劃分服務(wù)，以使體的自由網(wǎng)格劃分滿足一些特定的要求，比如：體的某個(gè)狹長(zhǎng)面的短邊方向上要求一定要有一定層數(shù)的單元、某些位置的節(jié)點(diǎn)必須在一條直線上、等等。這種在進(jìn)行體網(wǎng)格劃分前在其面上先劃分網(wǎng)格的方式對(duì)很多復(fù)雜模型可以進(jìn)行良好的控制，但別忘了在體網(wǎng)格劃分完畢后清除面網(wǎng)格（也可用專門用于輔助網(wǎng)格劃分的虛擬單元類型－MESH200－來(lái)劃分面網(wǎng)格，之后不用清除）。
展開(kāi) 復(fù)雜幾何模型網(wǎng)格劃分技術(shù)
在ANSYS中，這些條件有了很大的放寬，包括：
1. 面可以是三角形、四邊形、或其它任意多邊形。對(duì)于四邊以上的多邊形，必須用LCCAT命令將某些邊聯(lián)成一條邊，以使得對(duì)于網(wǎng)格劃分而言，仍然是三角形或四邊形；或者用AMAP命令定義3到4個(gè)頂點(diǎn)（程序自動(dòng)將兩個(gè)頂點(diǎn)之間的所有線段聯(lián)成一條）來(lái)進(jìn)行映射劃分。
2. 面上對(duì)邊的網(wǎng)格劃分?jǐn)?shù)可以不同，但有一些限制條件。
3 .面上可以形成全三角形的映射網(wǎng)格。
4. 體可以是四面體、五面體、六面體或其它任意多面體。對(duì)于六面以上的多面體，必須用ACCAT命令將某些面聯(lián)成一個(gè)面，以使得對(duì)于網(wǎng)格劃分而言，仍然是四、五或六面體。
5. 體上對(duì)應(yīng)線和面的網(wǎng)格劃分?jǐn)?shù)可以不同，但有一些限制條件。
對(duì)于三維復(fù)雜幾何模型而言，通常的做法是利用ANSYS布爾運(yùn)算功能，將其切割成一系列四、五或六面體，然后對(duì)這些切割好的體進(jìn)行映射網(wǎng)格劃分。當(dāng)然，這種純粹的映射劃分方式比較煩瑣，需要的時(shí)間和精力較多。 面的三角形映射網(wǎng)格劃分往往可以為體的自由網(wǎng)格劃分服務(wù)，以使體的自由網(wǎng)格劃分滿足一些特定的要求，比如：體的某個(gè)狹長(zhǎng)面的短邊方向上要求一定要有一定層數(shù)的單元、某些位置的節(jié)點(diǎn)必須在一條直線上、等等。這種在進(jìn)行體網(wǎng)格劃分前在其面上先劃分網(wǎng)格的方式對(duì)很多復(fù)雜模型可以進(jìn)行良好的控制，但別忘了在體網(wǎng)格劃分完畢后清除面網(wǎng)格（也可用專門用于輔助網(wǎng)格劃分的虛擬單元類型－MESH200－來(lái)劃分面網(wǎng)格，之后不用清除）。
展開(kāi) 有限元仿真分析技術(shù)中網(wǎng)格劃分的類型與步驟
對(duì)于三維復(fù)雜幾何模型而言，通常的做法是利用ANSYS布爾運(yùn)算功能，將其切割成一系列四、五或六面體，然后對(duì)這些切割好的體進(jìn)行映射網(wǎng)格劃分。也可以用連接的方式來(lái)得到規(guī)則的面和體，連接后生成的線或面對(duì)任何實(shí)體建模操作都是無(wú)效的，僅用于網(wǎng)格的劃分。
面可以是三角形、四邊形、或其它任意多邊形。對(duì)于四邊以上的多邊形，必須用LCCAT命令將某些邊聯(lián)成一條邊，以使得對(duì)于網(wǎng)格劃分而言，仍然是三角形或四邊形；或者用AMAP命令定義3到4個(gè)頂點(diǎn)（程序自動(dòng)將兩個(gè)頂點(diǎn)之間的所有線段聯(lián)成一條）來(lái)進(jìn)行映射劃分。注意線與線的夾角不要太大或太小。
體可以是四面體、五面體、六面體或其它任意多面體。對(duì)于六面以上的多面體，必須用ACCAT命令將某些面聯(lián)成一個(gè)面，以使得對(duì)于網(wǎng)格劃分而言，仍然是四、五或六面體。
面的三角形映射網(wǎng)格劃分往往可以為體的自由網(wǎng)格劃分服務(wù)，以使體的自由網(wǎng)格劃分滿足一些特定的要求，比如：體的某個(gè)狹長(zhǎng)面的短邊方向上要求一定要有一定層數(shù)的單元、某些位置的節(jié)點(diǎn)必須在一條直線上、等等。這種在進(jìn)行體網(wǎng)格劃分前在其面上先劃分網(wǎng)格的方式對(duì)很多復(fù)雜模型可以進(jìn)行良好的控制，但別忘了在體網(wǎng)格劃分完畢后清除面網(wǎng)格（也可用專門用于輔助網(wǎng)格劃分的虛擬單元類型－MESH200－來(lái)劃分面網(wǎng)格，之后不用清除）。
三、掃略網(wǎng)格劃分
對(duì)于由面經(jīng)過(guò)拖拉、旋轉(zhuǎn)、偏移（VDRAG、VROTAT、VOFFST、VEXT等系列命令）等方式生成的復(fù)雜三維實(shí)體而言，可先在原始面上生成殼（或MESH200）單元形式的面網(wǎng)格，然后在生成體的同時(shí)自動(dòng)形成三維實(shí)體網(wǎng)格；對(duì)于已經(jīng)形成好了的三維復(fù)雜實(shí)體，如果其在某個(gè)方向上的拓?fù)湫问绞冀K保持一致，則可用（人工或全自動(dòng)）掃略網(wǎng)格劃分（VSWEEP命令）功能來(lái)劃分網(wǎng)格；這兩種方式形成的單元幾乎都是六面體單元。
展開(kāi) 
