ansys單元模塊的案例
ansys模塊化仿真系列文章（一）梁單元截面特性標準生成
開篇點題，不說廢話，直接給出生成梁單元的手動操作方式和模塊化命令流。
手動操作
介紹一下標準化生產梁單元截面特性，便于后續的梁單元建模和仿真。
1，CAD做成sat文件：首先生成面域
2，file導入ACIS
3，定義單元，劃分網格
ET,1,plane82 !添加單元類型plane82
LSEL,all !選擇所有線段
LESIZE,all,10 !設定網格尺寸，根據具體圖形尺寸進行調整
MSHAPE,0,2D !采用四邊形網格單元
MSHKEY,0 !采用自由網格
AMESH,ALL !劃分網格
4，截面寫出-界面操作
section->beam->write
5，截面寫入-界面操作
section->beam->read->plot
模塊化命令流
! 模塊化寫出截面命令流
finish
/clear
/prep7
str1 = 'name'
~SATIN,'name','sat',,SURFACES,0
*get,a_count,area,,count ! 獲得面號
/facet,normal ! 面顯示正常
allsel
ET,1,plane82 !添加單元類型plane82
LSEL,all !選擇所有線段
LESIZE,all,12 !設定網格尺寸，根據具體圖形尺寸進行調整
MSHAPE,0,2D !采用四邊形網格單元
MSHKEY,0 !采用自由網格
AMESH,ALL !
展開 ansys Workbench 靜應力模塊，利用生死單元技術結合APDL命令，模擬轉軸最大扭力 ￥10
?
ansys Workbench 靜應力模塊，利用生死單元技術結合APDL命令，模擬轉軸最大扭力
示例：要求計算轉軸所能承受的最大扭轉力矩，轉軸抗拉強度1230MPa
模型如下： 中間最細位置R=3
Workbench計算時，左側固定。右側面施加圓轉位移。
效果展示
?
操作過程：
首先，初步計算轉軸旋轉多少會接近許用最大值1000Mpa。確定初始載荷大小。
當加載1° ——0.0174 弧度 ，時 轉軸約945Mpa。
其次，利用APDL命令分載荷步逐步增大轉角載荷，并在每個載荷步中進入后處理中查看是否有單元應力超過許用值1000Mpa。當有單元超過許用值時記錄該單元，在下一步載荷過程中將該單元抑制。繼續加載直到循環結束。
1.創建加載點——remotePoint
在Pilot Node APDL Name 中定義名稱：后期將在插入的APDL命令中使用該名稱，更改載荷大小。
創建單元組——Name Selection
在每個載荷步的后處理中需要篩選單元結果，查看是否超過許用應力。為了縮小查詢范圍可以先根據經驗判斷危險截面位置，將危險截面附近的單元定義為一個組。在后期結果查看時，僅在該組內查找單元應力。從而提高計算效率。
注意：選著的是單元組，可以使用框選功能。
在Analysis setting 中插入Command 命令
插入命令如下所示，同時注意單位制的選著，本例使用mm kg N。 命令見附錄
命令中包含有三種 應力評估方法，一:剪應力失效。二：等效應力失效。三：第一主應力失效。應根據實際工況條，結合零部件失效模式，自主選著。
!!!!!1.使用剪切應力判斷是否失效*********************
!
展開 ANSYS經典模塊下FLUID80單元流固耦合地震動力分析
在ANSYS經典模塊下，考慮液體-固體之間的相互作用，常用的二維分析單元類型有Fludi29和Fluid79單元，三維的分析單元類型為Fluid30和Fluid80單元，通過查閱Help文檔，我們可以了解到79單元和80單元可以用來模擬液體的晃動問題，29和30則不能實現。對于以上分析單元類型，在模擬流體性質時，不同單元其使用方法也不盡相同。具體用法和材料定義與求解設置的不同之處，感興趣的可以查閱官方文檔或網上搜尋。
下面以Fluid80單元為例，做一個鋼板水池流固耦合的地震動力分析算例，供參考，不足指出請詳細指正。
鋼板水池幾何模型
鋼板模型-實體單元來模擬，也可以采用shell181來模擬。
水體模型-采用Fluid80單元模擬
有限元網格劃分
設置邊界條件和自由度耦合
2. 結果分析
2.1 模態分析
模態分析主要目的是為測得結構的固有頻率、周期和振型，每一階模態都有特定的固有頻率、阻尼比和模態振型。通過模態分析方法搞清楚了結構物在某一易受影響的頻率范圍內的各階主要模態的特性，就可以預言結構在此頻段內在外部或內部各種振源作用下產生的實際振動響應。
下面不同水深工況模態分析自振頻率分析結果。
2.1.1 1/2水深工況下的自振頻率分析
2.1.2 3/4水深工況下的自振頻率分析
2.1.3 滿水深工況下的自振頻率分析
3.
展開 基于ansys的梁單元、實體單元徐變精細化分析（含各參數解釋） ￥25
徐變應變可表達為：
其中， ?(t,τ)為徐變系數，需通過規范公式或實驗數據擬合確定
Ansys程序中內置金屬蠕變規律如下：
命令中詳細解釋了改公式的具體用法，以及參數意義。
二者除個別參數外形式具有異曲同工之妙，因此本案例給出用ansys精確分析混凝土徐變的方法，案例背景模擬了一個混凝土PK梁特定工況下的徐變發生過程。
案例文件中包含：
1. 00-ConcreteCreep-benchmark.mac【徐變標定文件，開箱即用，可以用來和手算對比是否正確】
2. 01-ConcreteCreep-solid.mac【分輸入模塊的參數化徐變計算文件【詳細解釋了各參數取值】。只需要改文件和計算邊界荷載即可計算實體徐變。】
3. ansa文件，用來生成網格
4. .cdb文件，網格文件
5. excel轉apdl命令流文件，用來輸入徐變系數。
進一步白話闡述一下：
1、什么是徐變？別看公式一大堆，理論一大推，簡單講就是：受力的結構，啥邊界條件、荷載不變的情況下，結構還是慢慢變形了。將這種慢慢變形的變形結果以及應力重分配準確分析出來就是徐變分析。機理一大堆，教科書上都比較詳盡，在此不做贅述，只講應用，而且是拿到案例開箱即用。
白話闡述要點：
1、案例是ansys apdl（命令流）分析的，給出了全套參數化命令流，材料模型定義、材料參數定義、求解，拿過來可以直接運行。
2、機理是用了ansys中關于金屬蠕變的材料模型。（細想蠕變和徐變的現象，表征都是一樣的。至于機理，各有各的理論，但不影響材料模型使用。）
具體使用：
1、，先跑一遍，看看到底徐變是怎么個事兒。
展開 
ANSYS單元類型選擇方法 附ansys結構單元與材料應用手冊下載
六、單元類型選擇方法
7.進行完前面的選擇工作，單元類型就基本上已經定位在2-3種單元類型上了，接下來打開這幾種單元的幫助手冊，進行以下工作：
仔細閱讀其單元描述，檢查是否與分析問題的背景吻合、
了解單元所需輸入的參數、單元關鍵項和載荷考慮；
了解單元的輸出數據；
下載地址：ansys結構單元與材料應用手冊
ANSYS中桿單元和殼單元的單元耦合問題
在比較復雜的結構的有限元分析中，不同的結構部件通常使用不同類型的單元來模擬。
通常情況下，不同類型的單元的各個節點的自由度數目是不同的，不同類型單元的連接節點處的自由度的耦合問題，是一個比較令人頭疼的問題。
在ANSYS中通常可以用耦合命令CP來耦合不同類型單元在連接節點處的自由度(DOF)。
也可以用CE命令來認為添加自由度之間的約束方程來達到耦合的目的。
下面是一個簡單的算例，使用了CE命令來耦合連接節點處的自由度。
模型是航天器的機翼的一個Section的某一個隔框。上下表皮是薄殼結構，用Shell63單元來模擬，在上下表皮之間有起支撐作用的桿件，用link8單元來模擬。
建模的時候，link8單元和shell63單元在連接有各自獨立的節點。即：link8單元和shell63單元的節點在連接處是重合的，但是，節點編號是各自獨立的。
link8單元在每個節點有 ux,uy,uz3個平動自由度；
shell63在每個節點有ux,uy,uz這3個平動自由度和rotx,roty,rotz這3個轉個自由，共6個自由度。
在耦合節點處，兩個耦合節點的ux,uy,uz自由度應該是相等的。
這個等式可以用CE命令來描述。
完整的命令流如下：
finish
/clear,start
/prep7
!定義第一種材料屬性；
mp,ex,1,30e6
mp,prxy,1,0.3
!定義shell63單元和實常數；
et,1,shell63
r,1,1e-3
!建立幾何模型；
rectng,31.8,33.2,0,0.3556
agen,2,1,1,1,0,0,1
a,1,4,8,5
a,6,7,3,2
KL,7,0.5, ,
KL,3,0.5, ,
在關鍵點處生成節點；
nkpt,100,4 !與編號為117的節點耦合
nkpt,101,9 !
展開 ANSYS模塊簡介
ANSYS軟件是融結構、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件。由世界上最大的有限元分析軟件公司之 一的美國ANSYS開發，它能與多數CAD軟件接口，實現數據的共享和交換，如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等， 是現代產品設計中的高級CAD工具之一。軟件主要包括三個部分：前處理模塊，分析計算模塊和后處理模塊。前處理模塊提供了一個強 大的實體建模及網格劃分工具，用戶可以方便地構造有限元模型；分析計算模塊包括結構分析（可進行線性分析、非線性分析和高度非線 性分析）、流體動力學分析、電磁場分析、聲場分析、壓電分析以及多物理場的耦合分析，可模擬多種物理介質的相互作用，具有靈敏度 分析及優化分析能力；后處理模塊可將計算結果以彩色等值線顯示、梯度顯示、矢量顯示、粒子流跡顯示、立體切片顯示、透明及半透明 顯示（可看到結構內部）等圖形方式顯示出來，也可將計算結果以圖表、曲線形式顯示或輸出。軟件提供了100種以上的單元類型，用 來模擬工程中的各種結構和材料。該軟件有多種不同版本，可以運行在從個人機到大型機的多種計算機設備上，如PC，SGI，HP， SUN，DEC，IBM，CRAY等。目前版本為ANSYS5.4版，其微機版本要求的操作系統為Windows 95或Windows NT,也可運行于UNIX系統下。微機版的基本硬件要求為：顯示分辨率為1024×768，顯示內存為2M以上，硬盤大于350 M，推薦使用17英寸顯示器。
前處理模塊PREP7
雙擊實用菜單中的“Preprocessor”，進入ANSYS的前處理模塊。這個模塊主要有兩部分內容：實體建模和網格劃分。
●實體建模
ANSYS程序提供了兩種實體建模方法：自頂向下與自底向上。
展開 Ansys ZEMAX STAR模塊功能介紹
光研科技南京有限公司是國內可靠的Ansys Zemax光學設計軟件代理商！公司已經為廣大企業，研究所以及高校提供了很多優秀的相關產品和服務，在行業內建立了值得信任的口碑。
Ansys Zemax光學軟件
咨詢與訂購方式
聯系人：光研科技南京有限公司徐保平
手機號：15051861513
微信號：13627124798
OpticStudio STAR 模塊：Ansys 數據導出擴展
本文介紹如何使用 Zemax 的自定義擴展導出 Ansys Mechanical 的 FEA 結果。
該擴展（可咨詢下載方式）有助于優化具有適當命名和格式的每個 FEA 數據的導出流程，以直接通過 STAR 模塊導入到 OpticStudio。
該擴展便于輕松追蹤 FEA 數據集，以及確定應該在您的光學設計中將它們分配到哪個面。
該擴展還可與結構和熱數據集一起使用。OpticStudio STAR 模塊 （點擊查看詳情）
OpticStudio STAR 模塊能使用戶將 FEA 數據載入到 OpticStudio 并評估對其設計的光學性能的影響，從而優化 STOP 分析工作流。記錄哪些 FEA 數據集分配到了哪些光學面對于正確構建光學性能模型至關重要。由于涉及的光學元件和面較多，為各個 FEA 數據集恰當命名的工作會很快變得十分繁重。
Ansys ACT API 使用戶能夠輕松創建擴展并自動執行工作流。使用一致的命名方案保存 FEA 數據集充分說明了腳本編寫有助于改進處理速度并降低人為錯誤。
開發 STAR 模塊時，我們的團隊很快發現了這個機會，于是開始為我們使用的Ansys FEA 平臺開發擴展。我們構建了一個 Ansys 用戶擴展，幫助我們記錄面名稱、FEA 數據類型以及參考坐標系。該擴展在工作流中的最大用處是減少了在測試過程中的出錯次數。為了幫助我們的用戶進一步優化 STOP 分析工作流，我們現在為客戶免費提供此擴展在 Ansys 中使用，以用于將 FEA 數據導出到 OpticStudio STAR模塊。
注意：盡管這里提供的擴展僅適用于 Ansys，但 STAR 模塊將接受來自任何FEA 數據包的 FEA 數據。
展開 ANSYS各類型單元連接專題講解(五)之3D梁單元與殼單元剛接
例如采用ANSYS模擬一個多層混凝土框架結構，一般除計算整體指標外，我們在計算具體荷載作用時（如風荷載、地震作用、恒載、活載等），樓板一般采用彈性版，此時可用殼單元模擬，主梁、次梁采用梁單元模擬，此時變為梁單元包含在殼面內的情況，當然此類情況是否需要考慮截面偏置，可根據具體工程而定。
對這中梁單元包含在殼單元面內的情況，只需要將梁單元與殼單元共用節點即可，而無須格外建立約束方程。
三、梁單元在殼單元內但不包含
此種情況為梁與殼位于同一面內，但其中面不包含梁線，適用于多尺度建模分析（如下圖）。梁單元與殼單元的連接在端部可以通過剛性梁和剛性區域兩種方式連接。剛性梁采用MPC184單元，剛性區域采用Cerig命令，具體使用方法下期文章討論。
展開 如何在ANSYS workbench中保存的單個模塊
在workbench界面下很多模塊需要重復適用，進行很多的鏈接關系，而后期可能只需要一個模塊保留即可，或者后期進行優化分析的時候只需要一個模塊，那么這時候就需要刪除多余的模塊，那么如何操作刪除多余的模塊呢？
1.點擊不需要的模塊，左上方的小倒三角，會彈出下拉列表，選擇delete就可以刪除該模塊，依次選擇不需要的模塊，多次操作就可以
2.以上方法對于少量的模塊其效果顯著，可以快速獲取需要的模塊，而多達幾十個的時候就很麻煩了，等待的時間過長，這時候需要可以采用另外的方法。
可以打開需要保留的模塊，選中模塊的標題B5行或者C5行，然后點擊file\export..選中位置，生成文件如圖所示
3.打開該文件的方法，只能是新打開一個workbench文件，然后將該文件拖拽到該平臺界面即可，如圖所示，那么當前就只剩下一個模塊了，該模塊包含了之前的所有信息，保存文件后進行后續操作即可
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作者：大龍貓 公眾號：CAE_ANSYS
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ANSYS APDL實體單元和殼單元（不共節點）之間的連接 ￥100
實體單元和殼單元之間的連接是ANSYS中常見的問題。即使兩種單元之間共節點，但單元之間不連續（實體單元每個節點有3個平動自由度，而殼單元每個節點有3個平動自由度和3個轉動自由度），對于兩種單元之間面面接觸，可直接定義剛域，本文主要采用MPC法對實體-殼單元的連接方法進行說明。
1 單元類型
算例模型中，實體單元采用SOLID45，殼單元采用SHELL63，接觸位置不共節點。對于兩種單元之間的連接，通過目標單元TARGE170和接觸單元CONTA175實現，定義約束為實體-殼約束，接觸單元為MPC算法，接觸類型為綁定接觸。
2 有限元模型和綁定接觸
圖1 底部固定約束，殼單元施加均布荷載
圖2 目標單元和接觸單元
3 計算結果
圖3 von Mises stress
圖4 X-Component of displacement
付費內容為相關命令流。
展開 Ansys Zemax STAR 模塊：集成化光學系統模擬整體解決方案
STAR 模塊簡介
STAR 模塊介紹
什么是 STAR 模塊？
ANSYS結構優化模塊的形貌優化 ￥50
ANSYS Workbench 形貌優化主要是針對薄殼結構的強度，改變其表面形貌，如凸起，加強等。
原模型
整體變形為0.87mm。
質量約束為100%
形貌優化后，同質量下，整體變形為0.12mm，結構剛度明顯提升。
#1.PyAnsys：各模塊功能與選型指南 ￥1.5
如果你手里正握著Ansys這柄利器，卻還在重復著“手動建模-導出-計算-后處理”的循環，那你一定要考慮一下——PyAnsys。
我知道很多朋友想學，但一打開PyAnsys的官方文檔就被幾十個模塊砸暈了：PyMAPDL、PyAEDT、PyDPF、PyPrimeMesh...到底該學哪個？我的工作流需要用哪個？
今天這篇文章，就是為了幫你理清這個生態。我將為你繪制一張 《PyAnsys模塊功能與選型地圖》 ，讓你不再迷茫，5分鐘找到最適合自己領域的那個“它”。
一、什么是PyAnsys？不止是腳本，更是橋梁
PyAnsys不是一個單一的軟件，而是一個Python庫的集合。它的核心價值在于：讓你用Python代碼的方式，去操控Ansys強大的求解器，并把仿真數據與Python龐大的AI、數據分析生態（如NumPy、TensorFlow）連接起來 。
簡單來說，有了PyAnsys，你就有了各種對應軟件的python接口，讓你可以用python來操控這些軟件，實現自動化，甚至智能化仿真。
二、模塊功能全景圖：按領域對號入座
為了幫你快速定位，我把PyAnsys的所有模塊對應的功能分成三類，你可以根據自己的仿真軟件直接對號入座。
核心仿真求解器接口
這一部分是整個生態的基石，它們讓你能夠用Python代碼直接驅動Anyss各個物理領域的求解器，實現仿真流程的核心自動化。
PyMAPDL：Ansys Mechanical APDL的Python接口。你可以用它以命令流的方式控制這個經典的結構有限元求解器，進行深入的結構、熱、電磁等分析。
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