ansys 單元尺寸
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys 單元尺寸的視頻教程
workbench中單元類型查看+solid186與solid185切換+兩種單元網(wǎng)格尺寸敏感度比較
本段視頻主要講解內(nèi)容： 1、workbench中如何查看單元類型 2、workbench中常用實(shí)體單元solid185與solid186單元區(qū)別 3、兩種單元類型如何切換 4、兩種單元的網(wǎng)格尺寸敏感度對(duì)比
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OptiStruct梁單元截面尺寸優(yōu)化
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ansys 單元尺寸的實(shí)例教程
Ansys Workbench ACT插件，由窗口選中體單元，提取體積和表面積，計(jì)算幾何特征尺寸
問(wèn)題：
在FKM關(guān)于結(jié)構(gòu)疲勞評(píng)估計(jì)算方法中指出：零部件特征尺寸，影響疲勞結(jié)果評(píng)估。原因是材料的應(yīng)力壽命曲線是由標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試獲得的。當(dāng)零部件的特征尺寸與測(cè)試樣件不一致時(shí)，需要考慮零部件的特征尺寸這一因素。（一般而言，當(dāng)零部件的尺寸大于材料標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試樣件時(shí)，零部件的表面或內(nèi)部缺陷發(fā)生的概率會(huì)增加，從而導(dǎo)致零部件尺寸越大，疲勞壽命越低）
對(duì)與規(guī)則幾何形狀的零部件，有相應(yīng)的經(jīng)典公式提供特征尺寸的計(jì)算；例如圓形細(xì)長(zhǎng)桿的特征尺寸是直徑；薄板零部件的特征尺寸是板厚等；但是實(shí)際工作中的零部件幾何形狀千差萬(wàn)別，沒(méi)有統(tǒng)一的經(jīng)典公式可以提供特征尺寸的計(jì)算；在FKM手冊(cè)中給出了一個(gè)通用公式，用于估計(jì)零部件疲勞危險(xiǎn)區(qū)域的局部特征尺寸；
FKM關(guān)于循環(huán)載荷的疲勞評(píng)估中，提及可以使用循環(huán)載荷下的有限元應(yīng)力結(jié)果進(jìn)行疲勞損傷估計(jì)。此時(shí)，除了需要由應(yīng)力結(jié)果估計(jì)危險(xiǎn)疲勞區(qū)域，提取危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力結(jié)果外，還需要給出危險(xiǎn)疲勞區(qū)域的特征尺寸。在Ansys Workbench中，用戶可以方便的查看應(yīng)力結(jié)果云圖，從而大體評(píng)估出危險(xiǎn)疲勞區(qū)域。并且用戶可以通過(guò)選取高應(yīng)力區(qū)域的單元體，再通過(guò)特征尺寸一般計(jì)算公式，來(lái)估計(jì)高應(yīng)力區(qū)域的特征尺寸，進(jìn)行進(jìn)行合理的FKM疲勞評(píng)估。
但是，Ansys Workbench中，當(dāng)用戶選中了某個(gè)/某些體單元后，在選擇信息欄中并不能直接給出單元體積和表面的有效信息輸出。并且通過(guò)查詢資料，即使在APDL經(jīng)典界面中對(duì)與體單元也是僅僅只能輸出體積（沒(méi)有體單元表面的輸出）；并且對(duì)與FKM特征尺寸的一般計(jì)算公式中，關(guān)于表面積A，也并不是指每個(gè)體單元所有面的表面積的總和。
展開 付費(fèi)內(nèi)容為本文用到的實(shí)例K文件，這個(gè)文件是我學(xué)習(xí)DYNA時(shí)百試不爽的一個(gè)tutorial，各種分析都用它來(lái)檢驗(yàn)方法是否可行。
因此，網(wǎng)格單元尺寸在整個(gè)計(jì)算域中變化是至關(guān)重要的，在邊界層區(qū)域、無(wú)滑移壁和其他需要更高分辨率的流動(dòng)特征中使用更精細(xì)的單元；更大的單元被用于其他地方以提高計(jì)算效率。另一個(gè)要求是單元尺寸必須從細(xì)到粗平滑地混合。
保真逐點(diǎn)像元尺寸分級(jí)的設(shè)計(jì)因素
Fidelity Pointwise 中的局部元素尺寸分級(jí)要考慮的三個(gè)設(shè)計(jì)因素是 -
網(wǎng)格控制：在 Fidelity Pointwise 等自下而上的網(wǎng)格生成器中，體積網(wǎng)格劃分確實(shí)是一個(gè)邊界值問(wèn)題 - 體積網(wǎng)格的單元尺寸由表面元素尺寸和用戶可控的混合函數(shù)驅(qū)動(dòng)。對(duì)單元尺寸分級(jí)的任何額外控制都必須順利地集成到自下而上的范例中。
網(wǎng)格穩(wěn)健性：單元尺寸分級(jí)方法必須適用于相關(guān)長(zhǎng)度尺度在幾何和流動(dòng)物理驅(qū)動(dòng)下變化六個(gè)或更多數(shù)量級(jí)的網(wǎng)格。此類網(wǎng)格的示例包括完全附加的飛機(jī)和潛艇的粘性模擬。
網(wǎng)格質(zhì)量：單元尺寸、形狀和漸變不得對(duì)流求解器的收斂或求解精度產(chǎn)生負(fù)面影響。
單元尺寸分級(jí)的不同方法
以自下而上的方法對(duì)網(wǎng)格單元尺寸進(jìn)行分級(jí)的最簡(jiǎn)單方法是通過(guò)網(wǎng)格的拓?fù)洌粚?em>單元大小漸變應(yīng)用于網(wǎng)格的邊界并將這些漸變混合到內(nèi)部。雖然這種方法相當(dāng)穩(wěn)健，但其效果卻非常局部。為了使其效果更加全局化，必須創(chuàng)建網(wǎng)格的拓?fù)洳⑴c之交互，這可能相當(dāng)麻煩。
八叉樹方法已被證明能夠解決局部和全局影響。一個(gè)小限制是網(wǎng)格分級(jí)必須遵循水平集規(guī)則。
徑向基函數(shù) (RBF) 網(wǎng)絡(luò)可以幫助實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格分級(jí)。RBF 可以表示為提供局部控制的簡(jiǎn)單插值方案。通過(guò)將該方法擴(kuò)展到 RBF 網(wǎng)絡(luò)，可以對(duì)網(wǎng)格的分級(jí)產(chǎn)生全局影響。RBF 對(duì)于先前網(wǎng)格尺寸分級(jí)的另一個(gè)好處是能夠以交互式且易于用戶控制的方式實(shí)現(xiàn)它們。
徑向基函數(shù)中的源和形狀
圖 1. 沿線形狀分布用戶特定元素大小的示例。
展開 主要受應(yīng)力水平、材料配比、環(huán)境濕度、構(gòu)件尺寸及加載齡期等因素影響。
常用方法包括有效模量法、疊加法和老化理論。國(guó)內(nèi)規(guī)范（如JTG3362-2018）推薦基于線性疊加原理的徐變系數(shù)法。徐變應(yīng)變可表達(dá)為：
其中， ?(t,τ)為徐變系數(shù)，需通過(guò)規(guī)范公式或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)擬合確定
Ansys程序中內(nèi)置金屬蠕變規(guī)律如下：
命令中詳細(xì)解釋了改公式的具體用法，以及參數(shù)意義。
二者除個(gè)別參數(shù)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(gè)混凝土PK梁特定工況下的徐變發(fā)生過(guò)程。
案例文件中包含：
1. 00-ConcreteCreep-benchmark.mac【徐變標(biāo)定文件，開箱即用，可以用來(lái)和手算對(duì)比是否正確】
2. 01-ConcreteCreep-solid.mac【分輸入模塊的參數(shù)化徐變計(jì)算文件【詳細(xì)解釋了各參數(shù)取值】。只需要改文件和計(jì)算邊界荷載即可計(jì)算實(shí)體徐變。】
3. ansa文件，用來(lái)生成網(wǎng)格
4. .cdb文件，網(wǎng)格文件
5. excel轉(zhuǎn)apdl命令流文件，用來(lái)輸入徐變系數(shù)。
進(jìn)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(jiǎn)單講就是：受力的結(jié)構(gòu)，啥邊界條件、荷載不變的情況下，結(jié)構(gòu)還是慢慢變形了。將這種慢慢變形的變形結(jié)果以及應(yīng)力重分配準(zhǔn)確分析出來(lái)就是徐變分析。機(jī)理一大堆，教科書上都比較詳盡，在此不做贅述，只講應(yīng)用，而且是拿到案例開箱即用。
白話闡述要點(diǎn)：
1、案例是ansys apdl（命令流）分析的，給出了全套參數(shù)化命令流，材料模型定義、材料參數(shù)定義、求解，拿過(guò)來(lái)可以直接運(yùn)行。
展開 六、單元類型選擇方法
7.進(jìn)行完前面的選擇工作，單元類型就基本上已經(jīng)定位在2-3種單元類型上了，接下來(lái)打開這幾種單元的幫助手冊(cè)，進(jìn)行以下工作：
仔細(xì)閱讀其單元描述，檢查是否與分析問(wèn)題的背景吻合、
了解單元所需輸入的參數(shù)、單元關(guān)鍵項(xiàng)和載荷考慮；
了解單元的輸出數(shù)據(jù)；
下載地址：ansys結(jié)構(gòu)單元與材料應(yīng)用手冊(cè)
ansys 單元尺寸的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
ansys 單元尺寸的最新內(nèi)容
基于ansys apdl建立單元截面分層的材料參數(shù)
建立的截面，多少段，多少個(gè)自定義截面
“Ansys 2025 全球仿真大會(huì)”仿真應(yīng)用大賽優(yōu)秀作品展示
本屆仿真應(yīng)用大賽最終評(píng)選出 30 篇 TOP 優(yōu)秀作品，分別榮獲一、二、三等獎(jiǎng)及行業(yè)最佳實(shí)踐獎(jiǎng)。近 200 位來(lái)自汽車、半導(dǎo)體、高科技、能源等行業(yè)的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創(chuàng)新實(shí)踐，充分展現(xiàn)了仿真技術(shù)的無(wú)限潛能。我們將陸續(xù)為大家分享獲獎(jiǎng)佳作，帶您一同領(lǐng)略仿真賦能創(chuàng)新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感
Ansys Workbench ACT插件，由窗口選中體單元，提取體積和表面積，計(jì)算幾何特征尺寸
問(wèn)題：
在FKM關(guān)于結(jié)構(gòu)疲勞評(píng)估計(jì)算方法中指出：零部件特征尺寸，影響疲勞結(jié)果評(píng)估。原因是材料的應(yīng)力壽命曲線是由標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試獲得的。當(dāng)零部件的特征尺寸與測(cè)試樣件不一致時(shí)，需要考慮零部件的特征尺寸這一因素。（一般而言，當(dāng)零部件的尺寸大于材料標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試樣件時(shí)，零部件的表面或內(nèi)部缺陷發(fā)生的概率會(huì)增加
對(duì)于實(shí)際應(yīng)用中承受非線性彈簧單元Combin39的實(shí)際應(yīng)用。
在ANSYS Workbench里提供了兩種方法，一種是WB的雙向彈簧，輸入數(shù)據(jù)表格，其本質(zhì)上采用是LINK8單元進(jìn)行模擬，而不是非線性彈簧combin39。
而利用Combin39單元，需要建立彈簧單元后，插入命令流來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)于只承受壓縮載荷的力-位移曲線，輸入到最后，是需要稍等小的正位移和正力數(shù)值。
<p> Ansys Rocky 是一款行業(yè)領(lǐng)先的離散單元法（DEM）軟件，主要用于模擬顆粒和不連續(xù)材料的運(yùn)動(dòng)，可快速準(zhǔn)確地模擬顆粒流，在多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。可應(yīng)用于石油和天然氣、農(nóng)業(yè)、制藥、采礦等多個(gè)行業(yè)，用于模擬輸送機(jī) chute、磨機(jī)、混合器等物料處理設(shè)備中的顆粒流動(dòng)行為，幫助工程師優(yōu)化設(shè)備設(shè)計(jì)，提高工藝效率，降低成本。例如，Sub-Zero
問(wèn)題：
前文在Ansys workbench中使用ACT方式增加了element Faces的反向選擇功能。但是在使用過(guò)程中感覺(jué)，還是有些不方便，所以對(duì)程序進(jìn)行了部分更新。主要是增加了一項(xiàng)對(duì)實(shí)體幾何邊的element Faces轉(zhuǎn)換功能。
結(jié)果示例：
實(shí)現(xiàn)過(guò)程簡(jiǎn)要如下：
? 通過(guò)選擇實(shí)體幾何邊，利用convert to 功能轉(zhuǎn)為與幾何邊相關(guān)聯(lián)的單元。
? 再將單元轉(zhuǎn)為節(jié)點(diǎn)
問(wèn)題：
Ansys workbench的框選功能只能按住Ctrl增加選項(xiàng)，卻沒(méi)有反向選擇框選減少的功能！！！
Ansys workbench的connect創(chuàng)建連接非常方便，但是很多時(shí)候幾何面的區(qū)域和實(shí)際想要做連接的區(qū)域大相徑庭。這個(gè)時(shí)候一個(gè)較好的連接區(qū)域選擇方法是使用element Faces進(jìn)行連接區(qū)域的定義。但是遺憾的是ansys workbench的框選功能也是不咋滴，單元選擇較為麻煩
通過(guò)節(jié)點(diǎn)法建立的橋梁模型
靜力分析的前12階模態(tài)
開篇點(diǎn)題，不說(shuō)廢話，直接給出生成梁?jiǎn)卧氖謩?dòng)操作方式和模塊化命令流。
手動(dòng)操作
介紹一下標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)梁?jiǎn)卧孛嫣匦裕阌诤罄m(xù)的梁?jiǎn)卧：头抡妗? 1，CAD做成sat文件：首先生成面域
2，file導(dǎo)入ACIS
3，定義單元，劃分網(wǎng)格
ET,1,plane82 !添加單元類型plane82
在 ANSYS 中查詢單元類型有多種方法，下面將針對(duì)經(jīng)典 APDL 界面和 Workbench 界面分別展開介紹。
經(jīng)典 APDL 界面
1. 使用命令查詢
在 APDL 的命令輸入窗口輸入特定命令即可查詢單元類型。
查詢所有單元信息：使用ELIST命令能列出所有單元的詳細(xì)信息，其中包含單元類型。輸入命令后按回車鍵，程序會(huì)在輸出窗口顯示單元的編號(hào)、
