ansys單元角度的案例
趣味有限元——多角度解析單元
今天木木為大家分享的是一個有限元領域中有趣的小案例——四節點平面單元，是不是乍一看好像沒什么特別之處？接著往下看~
求解域是一個邊長為1的二維區域，底部固定U1,U2,UR3自由度，上部受拉，以位移控制方式加載，加載位移設置為1mm。如圖1所示，圍繞著該模型，木木基于Abaqus使用CPS4、CPS4R、CPS8、CPS9、CST單元（CPS9由自定義單元完成），共5種演繹方式，來闡釋有限元對于單元的理解，然后編寫相應的UEL子程序，來掌握以上的單元概念。內容較長，請慢慢食用~
圖1 求解模型
單元類型
CPS4單元，即四節點平面完全積分單元，如圖2左所示。一個單元四個積分點稱為完全積分單元，單元應力由積分點應力值通過形函數內插獲得，單元剛度由4個積分點循環得到。CPS4R單元，即四節點平面減縮積分單元，如圖2右所示。母坐標系中每個坐標方向少一個積分點，一個單元中含1個積分點，單元剛度不需要對積分點進行循環，直接帶入中心的高斯坐標點與相應的權重值。
圖2 CPS4與CPS4R單元
CPS8單元，稱為完全積分二次單元，如圖3左所示。相應的形函數為8個，對單元內
個積分點進行循環得到單元剛度矩陣。CPS9單元，即9節點平面完全積分單元，如圖3右所示。在8節點單元的基礎上，中心加一個節點，形函數也在此基礎上增加一個：
，單元剛度矩陣同樣也是對9個積分點進行循環得到。
圖3 CPS8與CPS9單元
CST單元。為豐富單元類型，木木在矩形單元的基礎上再增加一種類型單元——CST單元，如圖4所示。
展開 ANSYS/LS-DYNA不同傾斜角度炮孔的臺階延期爆破模擬-PBM-FEM ￥80
本文案例為不同傾斜角度炮孔裝藥方式下的臺階延期爆破案例。整體采用PBM-FEM粒子爆破法，與流固耦合算法相比節約了大量計算時間。
k文件見附件：可供參考學習！
Ansys Lumerical | 針對 CMOS image sensor 仿真中的角度響應
說明
在本例中，通過使用FDTD求解器和CHARGE求解器對CMOS圖像傳感器的光學和電學特性進行仿真，從而分析其角度響應。仿真的結果主要包括：光的空間分布與傳輸，光效率及量子效率與光入射角度的關系，同時還分析了微透鏡位移產生的影響。
下載
聯系工作人員獲取附件
綜述
CMOS圖像傳感器在亞波長范疇的吸收、散射和衍射及電荷的運動特征，通常需要聯合其光學與電學特性來仿真分析。因此，在本例中光學仿真將用于求解光場的分布、傳輸和效率等結果，同時仿真還分析了光入射角度和位移的影響。隨著步驟1-3中參數個數不斷增加（單模擬、角度/偏振掃描和角度/偏振/微透鏡位置的掃描），案例將分析不同參數與結果的復雜關系。最終，基于光學仿真（步驟2）得出的電荷生成數據將與電學仿真（步驟4）得出的加權函數相結合，分析求解出不同入射角度下的量子效率和串擾（步驟5）。
注解：“像素（pixel）”的定義可能因應用領域而有所區別。在本例中，光學仿真區內有一個周期單元（unit cell），一個單元中有紅/綠/藍/綠四個像素，我們將周期單元中包含的紅/綠/藍/綠結構稱為“像素”。這意味著一個單元中有4個像素，如下圖所示。
步驟1：初始仿真
模型中的傳感器以固定角度被平面波照射，運行仿真FDTD求解器將獲取每個像素中的場分布、傳輸和光學效率。在此步驟中將得到以下結果：
光場分布 Field profile
場監視器將分別記錄紅/綠色像素和綠/藍色像素橫截面上的光場分布。因為光源的波長被設置為550 nm（綠色），由于不同區域的波長選擇性不同，所以可以發現下圖中綠色像素處的監視器中的透射較高。
展開 【專訪】從專業角度采訪ANSYS全球研發院士朱永誼
另外顯式技術本身也在發展，有很多新技術可以實現計算步長的提高，今后版本ANSYS在顯式計算速度上還會有很大的提升。
技術鄰虞倫：
我在這次會議上了解到ANSYS結構上的進展，其中很受強調的一點就是ANSYS在接觸計算性能上的提高，看來技術鄰的大部分ANSYS用戶關心的問題得到了質的改善。這位“許沛”會員的問題也包括了接觸的收斂速度問題，他的問題是：“我比較關心ANSYS是否能加快接觸計算時的收斂速度，以及對橡膠材料非線性計算能力?！?朱永誼博士：
關于接觸計算的收斂速度的問題剛才已經解釋，這里主要回答一下和橡膠有關的問題。橡膠是不可壓縮材料，容易發生大變形，單元畸變，所以收斂是一個難題。ANSYS對橡膠計算的開發起步較晚，但發展很快，這次的發布提到的自適應網格技術，能做到在發生單元畸變的時候自動重新劃分網格，支持2維和3維自動分網格。自適應網格技術很好地解決了橡膠大變形的收斂問題。
技術鄰虞倫：
接下來提問的一位ANSYS用戶非常資深，鄒正剛老師使用ANSYS近20年，已經退休了，還在堅持每天在技術鄰回答ANSYS的問題，他提上來的問題非常多非常詳細，可見他對ANSYS的忠實程度。時間關系我對他的問題進行了適當的簡略，他的問題主要是關于ANSYS在動力學方面的具體問題，鄒老師非常關心ANSYS在動力學方向的發展計劃。他的問題：
“使用ANSYS多年，有一點想法，請考慮：
作為一個大型的有限元軟件，ANSYS可以說是內容廣泛、畫面俱到。確實能夠解決不少問題。不過，使用多年也感受到ANSYS確有一些不足之處，那就是雖能解決幾乎所有力學方面的問題，但很少有精通的專業，即能夠勝過大多數其它同類軟件的專業。
展開 
Ansys Workbench后處理中，利用APDL命令提取繞圓柱坐標系的扭矩角度 ￥10
問題：
在有限元仿真中有時需要提取某些結構的扭轉角度。Ansys workbench的結果后處理中可以設定圓柱坐標系，然后按圓柱坐標讀取Y軸的變形結果，再進行扭轉角度的換算。
本文這里將該過程利用APDL命令進行處理，避免一下步驟重復操作。
? 每次要單獨記錄變形量，
? 還要測量關鍵節點到坐標系原點的距離，
? 將變形量和距離進行角度換算（弧度）
? 弧度角轉角度
APDL后處理命令功能介紹：
1. 在坐標系中創建所需的圓柱坐標系，并在屬性ADPL name中進行命名：aix （用戶隨意命名）
2. 在Named selection 定義需要查看的區域，并命名：load（用戶隨意命名）
3. 在后處理中插入command 命令，并將上述坐標系和NS的名稱修改。
4. 在command的結果屬性中就會有最大/最小/平均扭轉角度。并且為了方便校核準確性還提供了沿圓柱坐標系Y軸的變形量。
并且，除了界面顯示的結果外，還會在WB的結果文件夾中，顯示named Selection區域所有節點的編號/距離選定坐標系的距離/沿坐標系Y軸的變形量/換算后的角度值等信息，以便進行其它數據處理。
展開 利用ANSYS,從純技術的角度，討論吉他（弦樂類）的調音
利用ANSYS,從純技術的角度，討論吉他（弦樂類）的調音
fini
/cle,nostart
/title,qinxian motai fenxi
!不同預拉力(通過調節某根琴弦的調音旋鈕的松緊)，相同長度和直徑琴弦的不同頻率
!以下為單根琴弦
!琴弦長度0.5m
L=0.5
!琴弦半徑0.05mm
ra=0.05/1000
!π的大小
pi=acos(-1)
!琴弦截面積
area=pi*ra*ra
!材料參數
exx=1.90e11
prxyy=0.3
rou=7920
!
ansys 如何添加圓柱面上小部分小角度的徑向均布載荷
ansys 如何添加圓柱面上小部分小角度的徑向均布載荷，也就是說在圓柱面上的一小段，比如說120mm的圓柱，在其中間60mm的一段上，60度的扇形面上添加均布的徑向載荷？
從四個角度全面了解ANSYS nCode DesignLife高級疲勞壽命分析軟件
ANSYS nCode DesignLife就是這樣一款軟件。
產品介紹
ANSYS nCode DesignLife是集成在ANSYS Workbench 平臺上的高級疲勞分析模塊，為客戶提供先進的疲勞分析解決方案。
ANSYS nCode DesignLife由ANSYS公司與專注疲勞分析領域的HBM公司合作推出。HBM的ncode是疲勞領域最優秀的軟件之一，已有超過25年的歷史。ANSYS nCode DesignLife主要模塊有：
功能特色
1、完全集成于ANSYS WorkBench平臺
以流程圖形式建立分析任務；無縫讀取ANSYS計算結果；與ANSYS共享材料數據庫；在WorkBench平臺上統一進行參數管理，可用DesignXplore軟件進行優化。
2.Click & Drag操作方式，易學易用
以“Drag”建立疲勞分析流程；以“Click”完成相關設置；疲勞分析流程可重復執行。
3.先進的疲勞分析技術
高周疲勞的應力壽命（SN）計算；低周和高周疲勞的應變壽命（EN）計算；裂紋擴展；復雜加載條件下預測耐久極限、安全因子；焊點、焊縫的焊接疲勞計算；高級振動疲勞分析計算（PSD）；在多軸應力狀態評估的基礎上，自動選擇計算方法。
4.構建任意復雜的載荷譜
時間序列；恒幅載荷；時間步載荷；溫度載荷；Hybrid載荷；振動載荷；Duty Cycle。
5.強大的疲勞結果輸出功能
云圖、標記顯示；輸出自動鑒別疲勞關鍵區域和熱點；疲勞分析結果表格輸出；組件結果輸出；輸出指定位置的應力、應變歷程；Studio Glyph自動報告生成。
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
2、改網格模型，改成自己對應的網格模型，網格用ansys，hypermesh，ansa等前處理軟件都沒問題。
3、改材料參數，改成你想要的徐變模型，對著規范或者是你做出來的試驗擬合曲線。
以上即可實際應用。
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 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梁單元與實體單元的耦合與約束方程
ANSYS梁單元與實體單元的耦合與約束方程
By長安CAE
1 概述
在ANSYS計算過程中，有時候會遇到不同單元之間進行連接，由于不同的單元自由度不同，連接時通常需要通過耦合和約束方程建立節點自由度的關系，保證結果的準確性。
耦合可以理解成是將耦合的對象某個自由度作相等處理，而約束方程則不局限于相等這個關系，其可以描述具有某種關系的自由度。如圖1所示，為梁單元與平面單元的連接。如果不采用約束方程，力矩的傳遞無法完成，因為平面單元沒有轉動自由度。
圖1 梁單元與平面單元連接
為使節點2具有力矩傳遞的能力，要求1、2、3節點之間的自由度滿足以下關系：
ROTZ2 = (UY3 - UY1)/10
再通過CE命令，即可將此關系通過約束方程的形式施加給1、2、3節點。
2 命令
查看ANSYS的幫助文檔，查詢CE命令的解釋，如圖2所示。
圖2 ANSYS的CE命令解釋
CE, NEQN, CONST, NODE1, Lab1, C1, NODE2, Lab2, C2, NODE3, Lab3, C3
其中，NEQT表示常數，用于區別約束方程，一般可以用數字1、2、3表示即可，表示第幾個約束方程；
CONST表示方程的常數項，一般為0；
NODE1，表示第一個節點；
Lab1，表示自由度標簽，對于結構而言，就是三個平移和三個轉動自由度；
C1，表示該自由度的系數；
同理，后面的也一樣。
展開 在ANSYS 中3維坐標下的 shell structure 使用2D 平面單元劃分，應該使用哪個單元型號的單元
在ANSYS 中3維坐標下的 shell structure 使用2D 平面單元（僅考慮平面內的位移）劃分，應該使用哪個單元型號的單元？
