ansys軸對(duì)稱單元
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys軸對(duì)稱單元的視頻教程
ansys軸對(duì)稱單元的實(shí)例教程
Abaqus有非常豐富的單元庫，其中就有軸對(duì)稱單元，比如CAX4（I/R/H/T），當(dāng)一個(gè)回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)具有某種載荷對(duì)稱性時(shí)，可以用它將三維模型縮減為軸對(duì)稱模型來分析，能減少大量的內(nèi)存和分析時(shí)間，而同樣的模型規(guī)模，3D實(shí)體單元要更耗費(fèi)計(jì)算資源。
那么，回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)受到側(cè)向彎曲或軸向扭轉(zhuǎn)的載荷時(shí)，有沒有類似的單元可以用呢？
橡膠阻尼器的內(nèi)摩擦生熱分析-節(jié)點(diǎn)溫度云圖
比如，假設(shè)上圖中的阻尼器不再是長方體，而是回轉(zhuǎn)體，且發(fā)生軸向扭曲變形，那么能不能用軸對(duì)稱單元來建模呢？
答案是可以的，在Abaqus的軸對(duì)稱單元系里還有一種可考慮Twist的單元，即帶字母G標(biāo)識(shí)的那種類型，能夠在分析時(shí)充分考慮回轉(zhuǎn)體的整體扭轉(zhuǎn)變形。
首先，我們可以在part模塊使用Axisymmetric建立環(huán)形塊狀阻尼器的回轉(zhuǎn)截面；然后在mesh模塊劃分好四邊形網(wǎng)格；最后，定義單元類型為CGAX4T，即帶扭曲的4節(jié)點(diǎn)軸對(duì)稱位移-溫度耦合單元。
這里的橡膠阻尼器材料本構(gòu)采用的是超彈性模型，應(yīng)變能描述形式為Neo Hooke，再結(jié)合時(shí)域黏彈性Prony參數(shù)與非彈性變形能耗散比，來計(jì)算阻尼器周期性扭轉(zhuǎn)過程中的材料內(nèi)摩擦生熱。
阻尼器上、下兩個(gè)端面的節(jié)點(diǎn)分別使用位于回轉(zhuǎn)軸上的兩個(gè)參考點(diǎn)來耦合，固定下端面參考點(diǎn)，并在上端面參考點(diǎn)施加軸向的周期性扭角位移。
阻尼器的回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)與網(wǎng)格-單元
雖然建模時(shí)只考慮了回轉(zhuǎn)截面，但是帶扭曲的軸對(duì)稱單元可以將回轉(zhuǎn)體發(fā)生扭轉(zhuǎn)時(shí)的整體結(jié)構(gòu)響應(yīng)考慮在內(nèi)，這是因?yàn)檫@種單元多了一個(gè)扭轉(zhuǎn)自由度5，拿本例中的位移-溫度耦合單元CGAX4T來說，該單元的節(jié)點(diǎn)具有1、2、5和11四個(gè)自由度。
展開 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)一般為對(duì)軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)；對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)，采用Solid186實(shí)體單元需要比較高的電腦配置而且計(jì)算耗時(shí)也比較長，此時(shí)可以考慮采用軸對(duì)稱實(shí)體單元Solid272、273單元來模擬；Solid272、273單元每個(gè)節(jié)點(diǎn)只有3個(gè)方向的平動(dòng)自由度，只要求模型軸對(duì)稱，并不需要邊界條件軸對(duì)稱。
1問題描述
如圖所示的轉(zhuǎn)子模型，材料彈性模量為2.078E11Pa，密度為7800kg/m3，垂直面上兩個(gè)方向的軸承剛度均為4.378E+07 N/m，暫不考慮阻尼的影響。求該轉(zhuǎn)子模型的渦動(dòng)頻率、振型、臨界轉(zhuǎn)速；并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，將一階正進(jìn)動(dòng)臨界轉(zhuǎn)速值固定在17000rpm。
展開 ANSYS Workbench模塊中對(duì)于電場的計(jì)算現(xiàn)在只能計(jì)算電流傳導(dǎo)場。今天為大家貢獻(xiàn)一個(gè)自己制作的二維軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)的電場計(jì)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(xué)習(xí)。希望大家可以提出寶貴的批評(píng)意見。(其實(shí)本人對(duì)于經(jīng)典模塊較為熟悉，但是由于本人只會(huì)APDL不用GUI，導(dǎo)致了無法錄制視頻。所以只能貼一個(gè)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(jié)構(gòu)上為內(nèi)外雙層金屬圓環(huán)，內(nèi)層的環(huán)為1000V高電位，外層環(huán)為0V地電位。完整的三維模型圖見2樓”三維結(jié)構(gòu)“
由于模型軸對(duì)稱，載荷軸對(duì)稱，因此可以簡化為二維軸對(duì)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(jì)算中由于網(wǎng)格不一定嚴(yán)格規(guī)整，計(jì)算精度也許會(huì)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(dǎo)入之前的sat文件。
在導(dǎo)入workbench中之后進(jìn)行了簡單的處理。二維軸對(duì)稱計(jì)算的時(shí)候一定要注意，模型對(duì)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(shí)，由于金屬是等電位的，內(nèi)部沒有電流流過，所以可以不建立實(shí)體模型，有外輪廓就可以了。所以最后的二維模型其實(shí)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(dāng)初隨手畫的。電場計(jì)算的時(shí)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(dāng)然，這個(gè)具體的尺寸有興趣的朋友們可以去驗(yàn)證一下的。
2 材料參數(shù)：
添加材料“air”，定義電阻率1e20。
3 網(wǎng)格
圓環(huán)的部分，尤其是內(nèi)層圓環(huán)的部分網(wǎng)格要平滑，因?yàn)楦唠娢坏募饨切螤顣?huì)造成電場集中。
展開 密封結(jié)構(gòu)為環(huán)形軸對(duì)稱，蓋板將黑色橡膠圈壓向底部的帶槽基座上，靠橡膠變形回彈與上蓋板和下基座之間的接觸壓力（密封應(yīng)力）來阻止流體穿過密封界面。蓋板和基座材質(zhì)都是結(jié)構(gòu)鋼，彈性模量為210000MPa，泊松比為0.3；橡膠圈材質(zhì)為邵氏硬度75度的EPDM橡膠。本文采用單位制為mm，N，t，s，MPa。
通過hypermesh建立有限元模型設(shè)置求解控制輸入到ANSYS進(jìn)行求解：
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平面問題、桿問題、梁問題、空間問題、軸對(duì)稱問題各種實(shí)例分析
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ansys軸對(duì)稱單元的最新內(nèi)容
密封結(jié)構(gòu)為環(huán)形軸對(duì)稱，蓋板將黑色橡膠圈壓向底部的帶槽基座上，靠橡膠變形回彈與上蓋板和下基座之間的接觸壓力（密封應(yīng)力）來阻止流體穿過密封界面。蓋板和基座材質(zhì)都是結(jié)構(gòu)鋼，彈性模量為210000MPa，泊松比為0.3；橡膠圈材質(zhì)為邵氏硬度75度的EPDM橡膠。本文采用單位制為mm，N，t，s，MPa。
通過hypermesh建立有限元模型設(shè)置求解控制輸入到ANSYS進(jìn)行求解：
第一篇梁單元的軸力圖
（理論計(jì)算、ABAQUS仿真、ANSYS仿真方法）
篇幅內(nèi)容僅針對(duì)自我學(xué)習(xí)總結(jié)展示，并希望給軟件初學(xué)者帶來一定啟發(fā)。
結(jié)構(gòu)有限元仿真中有兩種一維單元：桁架與梁
桁架單元：僅承受軸力作用；如二力桿。由于只在軸向承受拉/壓載荷，所以只需要定義截面面積；應(yīng)力和變形均與截面形狀無關(guān)。ABAQUS 6.14-4中對(duì)應(yīng)單元為truss T2D2；ANSYS 18.0中對(duì)應(yīng)單元為
轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)一般為對(duì)軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)；對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)，采用Solid186實(shí)體單元需要比較高的電腦配置而且計(jì)算耗時(shí)也比較長，此時(shí)可以考慮采用軸對(duì)稱實(shí)體單元Solid272、273單元來模擬；Solid272、273單元每個(gè)節(jié)點(diǎn)只有3個(gè)方向的平動(dòng)自由度，只要求模型軸對(duì)稱，并不需要邊界條件軸對(duì)稱。
1問題描述
如圖所示的轉(zhuǎn)子模型，材料彈性模量為2.078E11Pa，密度為7800kg/m3，垂直面上兩個(gè)方向的軸承剛度均為
Abaqus有非常豐富的單元庫，其中就有軸對(duì)稱單元，比如CAX4（I/R/H/T），當(dāng)一個(gè)回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)具有某種載荷對(duì)稱性時(shí)，可以用它將三維模型縮減為軸對(duì)稱模型來分析，能減少大量的內(nèi)存和分析時(shí)間，而同樣的模型規(guī)模，3D實(shí)體單元要更耗費(fèi)計(jì)算資源。
那么，回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)受到側(cè)向彎曲或軸向扭轉(zhuǎn)的載荷時(shí)，有沒有類似的單元可以用呢？
橡膠阻尼器的內(nèi)摩擦生熱分析-節(jié)點(diǎn)溫度云圖
比如，假設(shè)上圖中的阻尼器不再是長方體
其實(shí)在workbench中原理和classi一樣，也是通過建立結(jié)構(gòu)面，投影結(jié)果并積分求解而來，依然以前文的懸臂梁為例來簡單說明。
第一步：建立該懸臂梁，并求解，如下。
第二步，在我們需要查看內(nèi)力截面位置處建立局部坐標(biāo)系，這里我們建立中間位置處截面，如下所示：
第三步，建立求解面。選擇Model,可以在工具欄中選中construction geometry，插入surface，
原帖子鏈接見http://forums.caenet.cn/showtopic-538877.aspx
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平面問題、桿問題、梁問題、空間問題、軸對(duì)稱問題各種實(shí)例分析
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一單元類型和材料屬性：
首先要了解自己計(jì)算什么樣的場域，靜電場？電流傳導(dǎo)場？暫態(tài)場？不同的場域?qū)?yīng)不同的單元，選對(duì)單元類型很重要。不過電場計(jì)算中的plane230真真是一個(gè)萬能單元，上面三個(gè)場全都可以計(jì)算。 材料定義時(shí)，要根據(jù)不同的場域定義不同的材料屬性，靜電場計(jì)算要定義介電常數(shù)，電流傳導(dǎo)場計(jì)算要定義電阻率，暫態(tài)場計(jì)算要同時(shí)定義以上兩種。
建模：
建模在電場計(jì)算中尤為重要，拿到圖紙不要著急建模，看懂圖紙很重要
一單元類型和材料屬性：
首先要了解自己計(jì)算什么樣的場域，靜電場？電流傳導(dǎo)場？暫態(tài)場？不同的場域?qū)?yīng)不同的單元，選對(duì)單元類型很重要。不過電場計(jì)算中的plane230真真是一個(gè)萬能單元，上面三個(gè)場全都可以計(jì)算。 材料定義時(shí)，要根據(jù)不同的場域定義不同的材料屬性，靜電場計(jì)算要定義介電常數(shù)，電流傳導(dǎo)場計(jì)算要定義電阻率，暫態(tài)場計(jì)算要同時(shí)定義以上兩種。
建模：
建模在電場計(jì)算中尤為重要，拿到圖紙不要著急建模
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1 模型：
模型為來自于靜電除塵中裝置中的帶電部分
