ansys自由度
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys自由度的實例教程
問題： 圖示系統質量塊質量為m=30kg，彈簧剛度為k=30kN/m并且彈簧質量可以忽略，質量塊被向左方向推離位置10mm后放手，求此系統的固有頻率、周期和響應，以及彈簧所受的力。
理論解：
！1求解系統的固有頻率
finish
/clear
/prep7
et,1,mass21
et,2,combin14
keyopt,1,3,4 !mass21二維無轉動慣量的質量點
keyopt,2,3,2 !2d軸向彈簧
r,1,30
r,2,3e4
n,1
n,2,1,0
type,1
real,1
e,2
type,2
real,2
e,1,2
d,1,all
d,2,uy
/solu
antype,modal
modopt,lanb,1
mxpand,1
solve
/post1
set,list
！2求系統的響應曲線
finish
/clear
/prep7
et,1,mass21
et,2,combin14
keyopt,1,3,4
keyopt,2,3,2
r,1,30
r,2,3e4
n,1
n,2,1,0
type,1
real,1
e,2
type,2
real,2
e,1,2
/solu
antype,trans
Trnopt,full
outres,all,all
timint,off
d,1,all
d,2,uy
d,2,ux,0.01
time,1
solve
time,2
kbc,0
ddele,2,ux
timint,on
autots,on
deltim,0.01,,0.1
solve
/post26
nsol,2,2,u,x
plvar,2
prvar,2
最后得到結果質量點的位移響應曲線
展開 基于ANSYS apdl參數化建模
三維模型
線框模型
自重及預應變下的y方向變形云圖
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10 月 24 日 · 線下零距離 · 與 Ansys Fellow 朱永誼博士面對面
當產品復雜度從“零件”躍遷到“系統”，有限元模型動輒上億自由度，接觸對數量呈指數級增長。如何讓“超大規模裝配模型在 8 小時內完成建模-求解-校核”成為日常，而非傳奇？
10 月 24 日（周五）下午，Ansys 總部院士朱永誼博士首次線下開講，帶來四大“黑科技”：
1
混合多點約束
“一個接觸對”自動識別固體-殼任意組合，依局部幾何秒選最優約束，無需手動修正偏移或對齊法向，前處理更省力，結果更精準。
2
并行-接觸對自動分割
大接觸對智能拆分子域，核心數越高并行效率越穩，拆分前后結果一致，全程無需手動干預。
3
統一非光滑接觸檢測
節點、高斯、Mortar 三法合一，求解器實時切換，輕松應對棱邊、角點等極端接觸，復雜裝配收斂更穩健。
4
自適應穩定求解
隱式?瞬態?半隱式自動接力，局部屈曲、材料軟化、接觸躍遷全程“一鍵求解”，原先難收斂的模型也能順利收斂。
關鍵詞：混合多點約束方法、接觸檢測、高性能計算、自適應求解器方案
時間：2025年10月24日（周五），14:00-16:30
地點：上海
費用：免費（報名需審核，請正確填寫完整的單位名稱及郵箱等基本信息，以便成功報名）
嘉賓介紹：
朱永誼 博士 | Fellow, Ansys Inc (Part of Synopsys)
朱永誼博士是Ansys的院士，擁有超過40年的計算力學與有限元研發經驗。
展開 其原理是在原結構中選取某些重要的節點為自由度，稱為主自由度(master degree of freedom)，再用該主自由度來定義結構的質量矩陣及剛度矩陣并求出其頻率及振動模態，進而將其結果擴展至全部結構。在解題過程中該方法速度較快，但其答案較不準確。
主自由度的選擇依照所探討的模態、結構負載的情況而定：
a. 主自由度的個數至少為所求頻率個數的兩倍。
b. 選擇主自由度的方向為結構最可能振動的方向。
c. 主自由度節點位于較大質量或轉動慣量處及剛性較低位置。
d. 如果彎曲模態為主要探討模態，則可省略旋轉自由度。
e. 主自由度的節點位于施力處或非零位移處。
f. 位移限制為零的位置不能選為主自由度節點，因為這種節點具有高剛性的特性。 可以用M命令來定義主自由度。此外，也可由ANSYS自動選擇自由度。
2 子空間迭代法(subspace)：
通常用于大型結構中，僅探討前幾個振動頻率，所得到結果較準確，不需要定義主自由度，但需要較多的硬盤空間及CPU時間。求取的振動模態數應該小于模型全部自由度的一半。
3不對稱法(unsymmetrical)：
該方法用于質量矩陣或剛度矩陣為非對稱時，例如轉子系統。其特征值(eigenvalue)為復數，實數部分為自然頻率；虛數部分為系統的穩定度，正值表示不穩定，負值表示穩定。
4阻尼法(damped)：
該方法用于結構系統具有阻尼現象時，其特征值為復數，虛數部分為自然頻率；實數部分為系統的穩定度，正值表示不穩定，負值表示穩定。
5分塊蘭索斯法(block lanczos)：
該方法用于大型結構對稱的質量及剛度矩陣，和次空間方法相似，但收斂性更快。
6快速動力法(power dynamics method)：
該方法用于非常大的結構（自由度大于100,000）且僅需最小幾個模態。該方法質量矩陣采用集中質量法。
展開 在 ANSYS 計算過程中結果文件大于 8GB 時計算自動中斷，如何解決這個問題？ ...............................35
52. 關于梁、殼單元應力結果輸出的說明 ...........................................................................................................35
53. LS-DYNA 求解有時為什么有負的滑動能.....................................................................................................36
54. 在 DYNA 中如何考慮材料失效......................................................................................................................36
55. 在 LS-DYNA 中能否施加跟隨力和跟隨力矩？ ............................................................................................36
56. 如果在工程上遇到殼的厚度是坐標位置的函數時，這樣的殼單元模型如何建立？ ................................36
57. 不同自由度的單元在 merge 時， ANSYS 如何處理自由度的不匹配問題..................................................37
58.
展開 
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三維模型
線框模型
自重及預應變下的y方向變形云圖
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10 月 24 日 · 線下零距離 · 與 Ansys Fellow 朱永誼博士面對面
當產品復雜度從“零件”躍遷到“系統”，有限元模型動輒上億自由度，接觸對數量呈指數級增長。如何讓“超大規模裝配模型在 8 小時內完成建模-求解-校核”成為日常，而非傳奇？
10 月 24 日（周五）下午，Ansys 總部院士朱永誼博士首次線下開講，帶來四大“黑科技”：
1
如何處理自由度的不匹配問題
ANSYS可以將在給定容差（tolerance）內的節點通過merge可以合并到一起，它可以是不同的單元類型和不同的自由度（如：殼或梁（6自由度）與塊單元（3自由度），ANSYS在處理共節點的自由度關系使，類似于藕合自由度（Couple DOFs）而非約束方程，即只把相同的自由度聯系起來，這樣就可以方便的處理如柱銷、鉸鏈之類的約束問題。
問題： 圖示系統質量塊質量為m=30kg，彈簧剛度為k=30kN/m并且彈簧質量可以忽略，質量塊被向左方向推離位置10mm后放手，求此系統的固有頻率、周期和響應，以及彈簧所受的力。
理論解：
！1求解系統的固有頻率
finish
/clear
/prep7
et,1,mass21
et,2,combin14
keyopt,1,3,4 !mass21二維無轉動慣量的質量點
此外，也可由ANSYS自動選擇自由度。
2 子空間迭代法(subspace)：
通常用于大型結構中，僅探討前幾個振動頻率，所得到結果較準確，不需要定義主自由度，但需要較多的硬盤空間及CPU時間。求取的振動模態數應該小于模型全部自由度的一半。
3不對稱法(unsymmetrical)：
該方法用于質量矩陣或剛度矩陣為非對稱時，例如轉子系統。
不同自由度的單元在 merge 時， ANSYS 如何處理自由度的不匹配問題..................................................37
58.
