ansys對稱單元的案例
巧用單元提高Abaqus計(jì)算效率：帶扭曲的軸對稱單元-橡膠阻尼器內(nèi)摩擦生熱分析 ￥49.99
Abaqus有非常豐富的單元庫，其中就有軸對稱單元，比如CAX4（I/R/H/T），當(dāng)一個(gè)回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)具有某種載荷對稱性時(shí)，可以用它將三維模型縮減為軸對稱模型來分析，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，那么能不能用軸對稱單元來建模呢？
答案是可以的，在Abaqus的軸對稱單元系里還有一種可考慮Twist的單元，即帶字母G標(biāo)識的那種類型，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 ANSA相關(guān)案例——對稱幾何模型的六面體單元生成
案例模型介紹
如下圖所示，此幾何模型為對稱模型，劃分單元時(shí)，為了簡便快捷，對模型進(jìn)行切割。取其六分之一模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，劃分完后，通過旋轉(zhuǎn)對稱生成整個(gè)模型的單元。
第一步：通過ANSA TOPO模塊->face->Cut或者Pro.Cut功能對模型進(jìn)行切割，取其六分之一模型，如下圖所示。
第二步：對六分之一模型幾何清理，并進(jìn)行分塊，將模型分割成相對比較規(guī)則的塊，方便后期體網(wǎng)格劃分。
第三步：面網(wǎng)格劃分。在ANSA MESH模塊，通過Number或者Num+/-功能為模型各個(gè)邊分配節(jié)點(diǎn)數(shù)，并劃分網(wǎng)格。
第四步：體網(wǎng)格劃分。切換到VOLUME MESH模塊，通過Structured Mesh->Map功能，劃分體網(wǎng)格。
第五步：生成整個(gè)模型。通過Transform中的旋轉(zhuǎn)復(fù)制功能完成整個(gè)模型。在旋轉(zhuǎn)復(fù)制前，需要新建兩個(gè)點(diǎn)，模擬模型的對稱軸。
ANSA相關(guān)案例——對稱幾何模型的六面體單元生成.pdf
展開 ansa中部分對稱模型劃分體單元
在遇到比較大且不完全對稱的幾何模型時(shí)，我們最好選擇局部特殊處理，快速準(zhǔn)確的完成網(wǎng)格部分工作。下面來介紹比較合適的方法，對有些人可能會有啟發(fā)和幫助。如下圖：
1、 原始幾何模型
2、如圖所示，是不完全對稱模型， 局部幾何特征不一樣，因此 可以考慮把不對稱的部分切割出來。做完1/2網(wǎng)格，對稱后把多余的單元刪掉，空缺處填補(bǔ)上即可。
3、 清理幾何中可以去掉的特征線。
4、把模型切分成若干相對比較規(guī)則的塊（從模型最簡單的幾何特征開始分）
5、劃分面網(wǎng)格時(shí)從模型最復(fù)雜最不規(guī)則的塊開始
6、生成體單元
7、修改后完整的模型單元
展開 轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列（八）：軸對稱實(shí)體單元Solid272/Solid273的應(yīng)用 ￥39
轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)一般為對軸對稱結(jié)構(gòu)；對于復(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)方向的平動自由度，只要求模型軸對稱，并不需要邊界條件軸對稱。
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)子模型的渦動頻率、振型、臨界轉(zhuǎn)速；并對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，將一階正進(jìn)動臨界轉(zhuǎn)速值固定在17000rpm。
展開 
ANSYS workbench 循環(huán)對稱壓力容器靜力分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)壓力容器的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)線性靜結(jié)構(gòu)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)壓力容器分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)壓力容器對稱循環(huán)約束的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 壓力容器分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
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ANSYS Workbench周期對稱模型的模態(tài)分析方法 ￥10
對于風(fēng)扇葉片、螺旋槳類型的產(chǎn)品模態(tài)分析，往往采用循環(huán)對稱的方式來進(jìn)行計(jì)算，這樣建立其中的一份，剩余的自動擴(kuò)展計(jì)算就可以了，這樣可以極大的縮小網(wǎng)格數(shù)量，降低計(jì)算量。在ANSYS Workbench中如何設(shè)置操作設(shè)置循環(huán)對稱的方法呢？
在 ANSYS Workbench 中對風(fēng)扇葉片、螺旋槳等循環(huán)對稱結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析的步驟如下：
1. 幾何模型準(zhǔn)備
創(chuàng)建基礎(chǔ)扇區(qū)，在 DesignModeler 或外部 CAD 軟件中，僅建模一個(gè)完整扇區(qū)（例如單個(gè)葉片及其對應(yīng)的輪轂部分）。
確保扇區(qū)的兩個(gè)邊界（起始面和終止面）與旋轉(zhuǎn)對稱軸形成的角度為 360°/n（n 為葉片總數(shù)）。例如，對于 6 葉片風(fēng)扇，單個(gè)扇區(qū)角度為 60°。
定義坐標(biāo)系，在 DM 中創(chuàng)建全局坐標(biāo)系，確保 Z 軸與旋轉(zhuǎn)對稱軸重合（即葉片繞 Z 軸旋轉(zhuǎn)）。
2. 循環(huán)對稱設(shè)置（Modal 模塊）
導(dǎo)入幾何到 Modal 分析系統(tǒng)，將扇區(qū)模型拖入 Modal 分析系統(tǒng)的 Geometry 模塊。
進(jìn)入 Mesh 模塊，激活循環(huán)對稱：右鍵點(diǎn)擊 Mesh → Insert → Cyclic Symmetry。
選擇循環(huán)對稱類型：
Full Cyclic：適用于所有葉片完全相同的結(jié)構(gòu)。
定義循環(huán)對稱邊界
Source Face：選擇扇區(qū)的起始面（例如 0° 位置的面）。
Target Face：選擇扇區(qū)的終止面（例如 60° 位置的面）。
Axis Definition：選擇局部坐標(biāo)系的 Z 軸作為旋轉(zhuǎn)對稱軸。
3. 網(wǎng)格劃分優(yōu)化
網(wǎng)格控制，對葉片邊緣、輪轂等關(guān)鍵區(qū)域使用更精細(xì)的網(wǎng)格（如 Sizing 或 Inflation）。
展開 在ansys中怎么施加對稱載荷
比如一個(gè)圓柱體如圖所示怎施加對稱載荷呢？
ANSYS Workbench Mechanical 設(shè)置對稱邊界及結(jié)果擴(kuò)展顯示
對于三維實(shí)體，往往會遇到取對稱單元開展計(jì)算的情況。我們需要對實(shí)體設(shè)置邊界，此外在做結(jié)果顯示的時(shí)候也希望能對結(jié)果進(jìn)行顯示，能完整顯示實(shí)體的結(jié)果云圖，而非對稱單元的結(jié)果云圖。以下操作基于Workbench進(jìn)行。
首先對Workbench進(jìn)行設(shè)置。Workbench暫時(shí)默認(rèn)無法對模型進(jìn)行擴(kuò)展顯示，如果需要擴(kuò)展顯示整體模型，還需進(jìn)行手動設(shè)置。打開Workbench，在主界面中依次選擇工具(Tool)->選項(xiàng)(Option)->外觀(Appearance)，勾選試用版選項(xiàng)(Beta Options)的復(fù)選框，如圖 1所示。
圖 1 在Workbench中打開對稱擴(kuò)展顯示設(shè)置操作
1 鏡像對稱設(shè)置及結(jié)果擴(kuò)展顯示
對于鏡像對稱實(shí)體，現(xiàn)有案例如圖 2所示。該模型由兩個(gè)同軸同高的半圓筒組成。
圖 2 鏡像對稱實(shí)體案例
首先設(shè)置對稱邊界。從Workbench進(jìn)入mechanical界面。項(xiàng)目樹中默認(rèn)不顯示對稱邊界選項(xiàng)，需要手動添加。點(diǎn)擊項(xiàng)目樹中的“模型”起始級，再點(diǎn)擊功能區(qū)中的“模型->對稱”，添加對稱邊界選項(xiàng)。界面操作如圖 3所示。
圖 3 Workbench Mechanical添加對稱邊界選項(xiàng)
添加對稱類型。本案例是鏡像對稱實(shí)體，需要添加對稱區(qū)域（鏡像對稱）。點(diǎn)擊項(xiàng)目樹中的“對稱”，在功能區(qū)中點(diǎn)擊“對稱區(qū)域”添加。界面操作如圖 4所示。
圖 4 Workbench Mechanical添加對稱區(qū)域操作
添加對稱邊界。點(diǎn)擊項(xiàng)目樹中的“模型->對稱->對稱區(qū)域”，在詳細(xì)信息框中進(jìn)行詳細(xì)設(shè)置。選擇對稱面，選擇一個(gè)或多個(gè)在同一對稱面上的平面特征即可。
展開 基于ansys的梁單元、實(shí)體單元徐變精細(xì)化分析（含各參數(shù)解釋） ￥25
2、改網(wǎng)格模型，改成自己對應(yīng)的網(wǎng)格模型，網(wǎng)格用ansys，hypermesh，ansa等前處理軟件都沒問題。
3、改材料參數(shù)，改成你想要的徐變模型，對著規(guī)范或者是你做出來的試驗(yàn)擬合曲線。
以上即可實(shí)際應(yīng)用。
ANSYS Workbench模型對稱簡化計(jì)算及節(jié)點(diǎn)結(jié)果導(dǎo)出方法
圖1 結(jié)構(gòu)計(jì)算模型
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分析流程
(1)啟動ANSYS Workbench，加載Static Structurall結(jié)構(gòu)靜力學(xué)模塊。
(2)右鍵單擊A3單元格，選擇彈出菜單項(xiàng)Import Geometry→Browse...，彈出文件選擇對話框，選擇幾何模型文件ex1-4\ex1-4.stp。（案例文件下載地址見文章底部）
(3)雙擊A4單元格進(jìn)入結(jié)構(gòu)靜力學(xué)模塊。
(4)模型為整體的八分之一模型，殼單元，確定殼單元的厚度為2mm，模型使用默認(rèn)材料，如圖2所示。
圖2 殼單元厚度
(5)單擊模型樹節(jié)點(diǎn)Mesh，在Details of Mesh中確定模型單元長度為5mm。
(6)右鍵單擊模型樹節(jié)點(diǎn)Mesh，單擊彈出菜單項(xiàng)Generate Mesh生成模型網(wǎng)格，如圖3所示。
圖3 模型網(wǎng)格劃分
(7)右鍵單擊模型樹節(jié)點(diǎn)Model，選擇Insert→Symmetry，插入一個(gè)對稱工具。
展開 ANSYS單元類型選擇方法 附ansys結(jié)構(gòu)單元與材料應(yīng)用手冊下載
下面是有關(guān)ANSYS分析中的單元選擇方法：
一、單元類型選擇概述：
ANSYS的單元庫提供了100多種單元類型，單元類型選擇的工作就是將單元的選擇范圍縮小到少數(shù)幾個(gè)單元上；
單元類型選擇方法：
1.設(shè)定物理場過濾菜單，將單元全集縮小到該物理場涉及的單元；
二、單元類型選擇方法
2.根據(jù)模型的幾何形狀選定單元的大類，如線性結(jié)構(gòu)則只能用“Plane、Shell”這種單元去模擬；
3.根據(jù)模型結(jié)構(gòu)的空間維數(shù)細(xì)化單元的類別，如確定為“Beam”單元大類之后，在對話框的右欄中，有2D和3D的單元分類，則根據(jù)結(jié)構(gòu)的維數(shù)繼續(xù)縮小單元類型選擇的范圍；
三、單元類型選擇方法
4.確定單元的大類之后，又是也可以根據(jù)單元的階次來細(xì)分單元的小類，如確定為“Solid-Quad”，此時(shí)有四種單元類型：Quad 4node 42 Quad4node 183 Quad 8node 82 Quad 8node 183 前兩組即為低階單元，后兩組為高階單元；
四、單元類型選擇方法
5.根據(jù)單元的形狀細(xì)分單元的小類，如對三維實(shí)體，此時(shí)則可以根據(jù)單元形狀是“六面體”還是“四面體”，確定單元類型為“Brick”還是“Tet”；
五、單元類型選擇方法
6.根據(jù)分析問題的性質(zhì)選擇單元類型，如確定為2D的Beam單元后，此時(shí)有三種單元類型可供選擇，如下：2D elastic 3 2Dplastic 23 2D tapered 54，根據(jù)分析問題是彈性還是塑性確定為“Beam3”或“Beam4”，若是變截面的非對稱的問題則用“Beam54”。
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hypermesh-ansys聯(lián)合仿真-2D軸對稱橡膠密封分析 ￥3
密封結(jié)構(gòu)為環(huán)形軸對稱，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：
ANSYS Workbench 計(jì)算二維軸對稱結(jié)構(gòu)電場的視頻
ANSYS Workbench模塊中對于電場的計(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意見。(其實(shí)本人對于經(jīng)典模塊較為熟悉，但是由于本人只會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)“
由于模型軸對稱，載荷軸對稱，因此可以簡化為二維軸對稱問題的求解。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。二維軸對稱計(jì)算的時(shí)候一定要注意，模型對稱軸必須是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斐呻妶黾小?/span>
展開 Ansys 平面問題、桿問題、梁問題、空間問題、軸對稱問題
大家 來分享啊
平面問題、桿問題、梁問題、空間問題、軸對稱問題各種實(shí)例分析
桿問題實(shí)例.pdf
空間問題實(shí)例.pdf
梁問題實(shí)例.pdf
平面問題實(shí)例.pdf
軸對稱問題實(shí)例.pdf
ANSYS壓氣機(jī)輪 盤結(jié)構(gòu)（周期對稱）分析-附命令流
定義周期對稱分析選項(xiàng)
ASEL,S,LOC,Y,0 !選擇低角度組件
CM,CYCLIC_M01L,AREA !定義低角度組件
ASEL,S,LOC,Y,60 !選擇高角度組件
CM,CYCLIC_M01h,AREA !定義高角度組件
ALLSEL
CYCLIC,6,60,1,'CYCLIC' !指定周期對稱分析選項(xiàng)
!對盤扇區(qū)進(jìn)行網(wǎng)格劃分
ESIZE,3 !全局單元尺寸
!連接多于面和線
CMSEL,S,HOLEVOL !擇組件HOLEVOL
VSEL,R,LOC,Y,21,30 !選擇均壓孔一側(cè)的體
ASLV,S !所有關(guān)聯(lián)于體的面
WPCSYS,-1,0 !作平面與總體笛卡兒坐標(biāo)系對齊
wprot,30
wpoff,200 !作平面原點(diǎn)移至均壓孔圓心位置
CSWPLA,11,1 !在工作平面原點(diǎn)創(chuàng)建柱坐標(biāo)系，并激活
ASEL,U,LOC,Z,264.1 !去除均壓孔上表面
ASEL,U,LOC,Z,258.7 !去除均壓孔下表面
ASEL,U,LOC,X,9.9,1.1,0.1 !去除均壓孔側(cè)表面
CSYS,1 !活坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換至總體柱坐標(biāo)系
ASEL,U,LOC,Y,30 !去除剖分均壓孔的面
ACCAT,ALL !孔一側(cè)體的三個(gè)側(cè)面連接
LSLA,S !聯(lián)于選擇的面的線
LSEL,R,LOC,Z,264.1 !選擇均壓孔上表面邊界線
LCCAT,ALL !線連接在一起
LSLA,S
LSEL,R,LOC,Z,258.7 !選擇均壓孔下表面邊界線
LCCAT,ALL !線連接在一起
!生成網(wǎng)格
TYPE,1
MSHAPE,0,3D !對體用六面體單元劃分網(wǎng)格
VSEL,S,LOC,Y,0,21 !選擇均壓孔一側(cè)的體
VSWEEP,ALL !掃掠形式生成網(wǎng)格
VSEL,S,LOC,Y,21,30 !
展開 