ansys 單元尺寸的案例
Ansys Workbench ACT插件，由窗口選中體單元，提取體積和表面積，計算幾何特征尺寸 ￥20
Ansys Workbench ACT插件，由窗口選中體單元，提取體積和表面積，計算幾何特征尺寸
問題：
在FKM關(guān)于結(jié)構(gòu)疲勞評估計算方法中指出：零部件特征尺寸，影響疲勞結(jié)果評估。原因是材料的應(yīng)力壽命曲線是由標準試樣進行試驗測試獲得的。當零部件的特征尺寸與測試樣件不一致時，需要考慮零部件的特征尺寸這一因素。（一般而言，當零部件的尺寸大于材料標準測試樣件時，零部件的表面或內(nèi)部缺陷發(fā)生的概率會增加，從而導(dǎo)致零部件尺寸越大，疲勞壽命越低）
對與規(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算；例如圓形細長桿的特征尺寸是直徑；薄板零部件的特征尺寸是板厚等；但是實際工作中的零部件幾何形狀千差萬別，沒有統(tǒng)一的經(jīng)典公式可以提供特征尺寸的計算；在FKM手冊中給出了一個通用公式，用于估計零部件疲勞危險區(qū)域的局部特征尺寸；
FKM關(guān)于循環(huán)載荷的疲勞評估中，提及可以使用循環(huán)載荷下的有限元應(yīng)力結(jié)果進行疲勞損傷估計。此時，除了需要由應(yīng)力結(jié)果估計危險疲勞區(qū)域，提取危險點的應(yīng)力結(jié)果外，還需要給出危險疲勞區(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，從而大體評估出危險疲勞區(qū)域。并且用戶可以通過選取高應(yīng)力區(qū)域的單元體，再通過特征尺寸一般計算公式，來估計高應(yīng)力區(qū)域的特征尺寸，進行進行合理的FKM疲勞評估。
但是，Ansys Workbench中，當用戶選中了某個/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。并且通過查詢資料，即使在APDL經(jīng)典界面中對與體單元也是僅僅只能輸出體積（沒有體單元表面的輸出）；并且對與FKM特征尺寸的一般計算公式中，關(guān)于表面積A，也并不是指每個體單元所有面的表面積的總和。
展開 單元尺寸對動力方程計算時間到底有多大影響 ￥1
付費內(nèi)容為本文用到的實例K文件，這個文件是我學習DYNA時百試不爽的一個tutorial，各種分析都用它來檢驗方法是否可行。
Fidelity Pointwise：控制單元尺寸分級以獲得所需的 CFD 解決方案精度
因此，網(wǎng)格單元尺寸在整個計算域中變化是至關(guān)重要的，在邊界層區(qū)域、無滑移壁和其他需要更高分辨率的流動特征中使用更精細的單元；更大的單元被用于其他地方以提高計算效率。另一個要求是單元尺寸必須從細到粗平滑地混合。
保真逐點像元尺寸分級的設(shè)計因素
Fidelity Pointwise 中的局部元素尺寸分級要考慮的三個設(shè)計因素是 -
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)格劃分確實是一個邊界值問題 - 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。對單元尺寸分級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：單元尺寸分級方法必須適用于相關(guān)長度尺度在幾何和流動物理驅(qū)動下變化六個或更多數(shù)量級的網(wǎng)格。此類網(wǎng)格的示例包括完全附加的飛機和潛艇的粘性模擬。
網(wǎng)格質(zhì)量：單元尺寸、形狀和漸變不得對流求解器的收斂或求解精度產(chǎn)生負面影響。
單元尺寸分級的不同方法
以自下而上的方法對網(wǎng)格單元尺寸進行分級的最簡單方法是通過網(wǎng)格的拓撲；將單元大小漸變應(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)格的拓撲并與之交互，這可能相當麻煩。
八叉樹方法已被證明能夠解決局部和全局影響。一個小限制是網(wǎng)格分級必須遵循水平集規(guī)則。
徑向基函數(shù) (RBF) 網(wǎng)絡(luò)可以幫助實現(xiàn)網(wǎng)格分級。RBF 可以表示為提供局部控制的簡單插值方案。通過將該方法擴展到 RBF 網(wǎng)絡(luò)，可以對網(wǎng)格的分級產(chǎn)生全局影響。RBF 對于先前網(wǎng)格尺寸分級的另一個好處是能夠以交互式且易于用戶控制的方式實現(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 基于ansys的梁單元、實體單元徐變精細化分析（含各參數(shù)解釋） ￥25
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)變可表達為：
其中， ?(t,τ)為徐變系數(shù)，需通過規(guī)范公式或?qū)嶒灁?shù)據(jù)擬合確定
Ansys程序中內(nèi)置金屬蠕變規(guī)律如下：
命令中詳細解釋了改公式的具體用法，以及參數(shù)意義。
二者除個別參數(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混凝土PK梁特定工況下的徐變發(fā)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(shù)化徐變計算文件【詳細解釋了各參數(shù)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(wǎng)格
4. .cdb文件，網(wǎng)格文件
5. excel轉(zhuǎn)apdl命令流文件，用來輸入徐變系數(shù)。
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(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(yīng)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(shù)化命令流，材料模型定義、材料參數(shù)定義、求解，拿過來可以直接運行。
展開 
Abaqus有限元解與理論解對比_[5個材力題目，不同網(wǎng)格尺寸與單元類型]
今天整理資料發(fā)現(xiàn)17年在老東家上班時做的一個文檔，通過一系列計算對比了不同網(wǎng)格尺寸和單元類型下材料力學5個試題的有限元解和理論解，貼出來跟大家分享一下，雖然都是非常簡單的題目，但這些表格對理解有限元解的網(wǎng)格無關(guān)性有一定的幫助。
第1題、懸臂梁撓度
懸臂梁A-B的截面形狀為正方形，寬、高h=b=100mm，長度l=1000mm，末端作用豎直向下集中力F=1000N，求B點（懸臂梁末端）向下的撓度。
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
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(jīng)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(shù)、單元關(guān)鍵項和載荷考慮；
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
ANSYS中桿單元和殼單元的單元耦合問題
在比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的有限元分析中，不同的結(jié)構(gòu)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(jié)點的自由度數(shù)目是不同的，不同類型單元的連接節(jié)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(jié)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(jié)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(jié)構(gòu)，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(jié)點。即：link8單元和shell63單元的節(jié)點在連接處是重合的，但是，節(jié)點編號是各自獨立的。
link8單元在每個節(jié)點有 ux,uy,uz3個平動自由度；
shell63在每個節(jié)點有ux,uy,uz這3個平動自由度和rotx,roty,rotz這3個轉(zhuǎn)個自由，共6個自由度。
在耦合節(jié)點處，兩個耦合節(jié)點的ux,uy,uz自由度應(yīng)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(shù)；
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(guān)鍵點處生成節(jié)點；
nkpt,100,4 !與編號為117的節(jié)點耦合
nkpt,101,9 !
展開 在Ansys Workbench環(huán)境中對構(gòu)件的尺寸優(yōu)化設(shè)計
主題：關(guān)于Workbench下構(gòu)件尺寸的優(yōu)化設(shè)計
工作環(huán)境：
1.應(yīng)用軟件：Ansys Workbench 9.0 SP1
2.操作系統(tǒng)：WinXP SP2
3.硬件配置：P4 2.8G, DDR 2G, IDE HD 80G
研究目的:簡單起見，研究圓截面懸臂梁在自由端受Y方向作用力時，截面半徑和梁跨度對最大位移（端面）的影響，并且在截面積盡量小，梁跨度盡量大的情況下優(yōu)化尺寸。
研究流程：
1. DM 下建立幾何模型：
生成一直徑為10mm跨度為50mm的圓截面梁，并且勾上半徑和跨度前面的參數(shù)框，此時會要求填寫參數(shù)名稱，將參數(shù)標志DS加到新命字中(我設(shè)的是DS_D1和DS_FD1)。
2. DS下首先在幾何模型的CAD Parameters中選上DS_D1, DS_FD1;然后設(shè)置材料性質(zhì)(我用默認參數(shù)_Structual Steel)，劃分網(wǎng)格(默認)，在一端施加位移約束，在一端施加大小為100N的力,方向為Y負方向。在Solution模塊中，選擇Deformation->Directery Deformation, 方向選擇為Y軸，并且勾上Max Deformation項。最后添加Parameter Item->arameter Manger,其中Parameter Manger分為上下兩欄，上欄為勾選的參量名字，下欄為當前情況下，各參量的值(Max Deformation還未算出，故為空)，可以通過添加新行來設(shè)置各種參數(shù)組合(我的設(shè)置DS_D1為9，10，11；DS_FD1為40，50，60即9種情況組合)，全部選中，Solve，此時相當于求解9次模型，有點費時間：( 此時得到的是最后一種情況下的計算結(jié)果。
3. 進入DesighXplorer，進行參數(shù)優(yōu)化。
展開 基于ANSYS APDL的某輸電塔塔架 結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化設(shè)計
特別聲明：本次優(yōu)化是基于ANSYS 經(jīng)典 Design OPT 模塊，在ANSYS14.0版本以后，該模塊已經(jīng)被移植到WB中。所以要完成本文類似的過程，需要安裝14.0以下的版本。
溫馨提示：如果電腦上有安裝14.0以上的版本，在安裝其他版本時（限11.0~13.0），直接安裝產(chǎn)品本身即可，無需卸載了再重新安裝舊版本，也無需重新安裝證書，高版本的證書支持低版本。
近年來，電力行業(yè)的快速發(fā)展推動了輸電線路鐵塔行業(yè)的發(fā)展。輸電線路鐵塔，按其形狀一般分為：酒杯型、貓頭型、上字型、干字型和桶型五種。本案例以一桶型輸電塔塔架為例，對其進行尺寸優(yōu)化分析，簡要介紹采用ANSYS Design OPT進行優(yōu)化分析的一般步驟。
某塔架塔高51m，底部開間23.16m，頂部開間8m，結(jié)構(gòu)主材采用Q420、Q345和Q235三種角鋼，鋼材材料密度取 7850 kg/m3,彈性模量取205GPa。采用link180單元模擬各個桿件，各個桿件的截面面積通過實常數(shù)的方式進行賦值，結(jié)構(gòu)底部固結(jié)。
展開 Ansys Lumerical｜大尺寸超透鏡的光線追跡仿真
我們將一系列不同直徑的納米尺寸等級單元(以下稱為納米單元)在Lumerical中建模，使用RCWA方法對每種直徑的納米單元進行分析，建立納米元素直徑以及其誘發(fā)的相位和振幅關(guān)系數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)接下來被導(dǎo)入OpticStudio，以整合到光線追蹤系統(tǒng)中，借由超透鏡把準直光束聚焦。
超透鏡是由納米單元組成的先進光學結(jié)構(gòu)，透過區(qū)域性調(diào)整單個單元，可以建立復(fù)雜的光學功能。然而，大規(guī)模仿真這種結(jié)構(gòu)是一個真正的挑戰(zhàn)，因為它不是周期性的，它由大量的納米單元組成。此外，超透鏡本質(zhì)上是基于波動光學的，但需要將它們整合到光線追蹤系統(tǒng)中。
此工作流使用lumerical搭配OpticStudio的物理光學傳播（POP）工具可以評估的十分全面，然而從工作流的方法中也呈現(xiàn)出仿真所需的內(nèi)存隨著鏡頭尺寸變大而變大，大到超出目前內(nèi)存能力的程度，會限制仿真的超表面尺寸。在本文中，介紹了設(shè)計直徑為20毫米的大型超透鏡的工作流程。在這個工作流程中，演示了我們可以在納米單元級別設(shè)計超表面，并將其組裝到厘米等級,并將超透鏡整合到OpticStudio的光線追蹤系統(tǒng)中。流程最后還提供了將超表面信息提取到GDS檔案中進行制造的步驟。
步驟1：定義相位目標
第一步是定義超透鏡相位目標的空間分布。由于大尺寸的超透鏡需要數(shù)量龐大的納米單元來構(gòu)成，如果空間分布用位置的查表來表達，內(nèi)存需求會超出一般CPU的負荷。在這個工作流程中，我們使用一個可解析定義的目標相位輪廓，例如球形或圓柱形輪廓。Ansys OpticStudio還可用于優(yōu)化整個光學系統(tǒng)中超透鏡所需的波前，以便使用具有離散系數(shù)的函式（例如多項式）來定義目標相位。在本文中，我們針對的是半徑為10mm，焦距為300mm的球面透鏡。
展開 關(guān)于ANSYS/lsdyna仿真軟件中檢查模型尺寸的幾種方法
在ANSYS經(jīng)典界面下，是沒有單位的概念的，簡言之需要讀者自行定義協(xié)調(diào)的單位制，那么在用外部建模軟件建好模型后，我怎么知道模型的尺度在當前ansys軟件中是多少呢
①用check geometry命令，選中模型任意兩點，就可以測量出長度，對此就可以使用scale命令對模型進行縮放來調(diào)整模型尺度
②在LSPP中使用measure命令，直接量取模型網(wǎng)格任意兩節(jié)點的距離來判斷
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(jié)構(gòu)，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?yōu)榱?em>單元包含在殼面內(nèi)的情況，當然此類情況是否需要考慮截面偏置，可根據(jù)具體工程而定。
對這中梁單元包含在殼單元面內(nèi)的情況，只需要將梁單元與殼單元共用節(jié)點即可，而無須格外建立約束方程。
三、梁單元在殼單元內(nèi)但不包含
此種情況為梁與殼位于同一面內(nèi)，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(qū)域兩種方式連接。剛性梁采用MPC184單元，剛性區(qū)域采用Cerig命令，具體使用方法下期文章討論。
展開 2025大賽優(yōu)秀作品 | 基于Ansys平臺的大尺寸車載屏高速信號的仿真實踐
“Ansys 2025 全球仿真大會”仿真應(yīng)用大賽優(yōu)秀作品展示
本屆仿真應(yīng)用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優(yōu)秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業(yè)最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、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)新實踐，充分展現(xiàn)了仿真技術(shù)的無限潛能。我們將陸續(xù)為大家分享獲獎佳作，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、啟迪思路。
作品名稱：基于Ansys平臺的大尺寸車載屏高速信號的仿真實踐
作者： 常志，洪先長，高孝濤 | 天馬汽車電子有限公司
關(guān)鍵詞：Ansys仿真平臺；車載屏；高速信號；多目標拓撲
作者說
Ansys工具能夠通過精準施策，全面提升產(chǎn)品的信號傳輸效率、抗干擾能力、阻抗匹配精度及電磁兼容性，不僅使產(chǎn)品各項性能指標達到設(shè)計標準，更為其在高頻、高可靠性應(yīng)用場景中的推廣與應(yīng)用提供了有力支撐，具有重要的實際應(yīng)用價值與技術(shù)參考意義。未來研究方向包括多板級系統(tǒng)仿真集成（如顯示屏與ADAS模塊的互擾分析）以及AI驅(qū)動的自動優(yōu)化算法應(yīng)用，以進一步適應(yīng)6G車載通信需求。
隨著大屏顯示技術(shù)的不斷演進，大尺寸顯示屏不僅朝著高分辨率、高刷新率方向快速發(fā)展，且因屏幕尺寸持續(xù)增大，需要同時驅(qū)動的多顆 Display IC數(shù)量，這使得高速信號鏈路的信號完整性（SI）和電源完整性（PI）問題日益突出。本論文基于Ansys仿真平臺，針對大尺寸屏的高速信號鏈路LVDS接口進行系統(tǒng)性仿真分析。通過建立精確的3D電磁模型，結(jié)合Ansys HFSS進行頻域S參數(shù)提取，并利用Ansys Circuit進行時域仿真，優(yōu)化PCB布局布線方案，提升信號傳輸穩(wěn)定性。
展開 ANSYS APDL實體單元和殼單元（不共節(jié)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(jié)點，但單元之間不連續(xù)（實體單元每個節(jié)點有3個平動自由度，而殼單元每個節(jié)點有3個平動自由度和3個轉(zhuǎn)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(jié)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(xiàn)，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(jié)果
圖3 von Mises stress
圖4 X-Component of displacement
付費內(nèi)容為相關(guān)命令流。
展開 技術(shù)鄰周報Q10：Abaqus/尺寸/isight/彈塑性/Ansys/溫度場/CFD/試驗/LS-DYNA...
2、尺寸鏈入門篇：正計算
作者：笑酒仙
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1811375
正計算即公差校核計算，是已知各組成環(huán)的基本尺寸及公差，求解封閉環(huán)。
3、雙線性彈塑性模型
作者：
李華
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1811406
本節(jié)內(nèi)容為多桿結(jié)構(gòu)的彈塑性有限元計算。
4、iSIGHT中優(yōu)化方法種類
作者：
Ole
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1812022
iSIGHT里面的優(yōu)化方法大致可分為三類：數(shù)值優(yōu)化方法、探索優(yōu)化方法、專家系統(tǒng)優(yōu)化。
5、Ansys不同單元類型連接專題：Solid-Shell連接
作者：
CAE_LJX
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1812056
我們之前討論了Ansys不同單元類型連接中的Solid-Beam單元的連接，通過研究Solid-Beam單元連接的兩種方式，梳理了一下不同單元類型連接時需要注意的關(guān)鍵點。今天我們開始討論Solid-Shell單元的連接。
6、電子電器設(shè)計中的CFD仿真解決方案
作者：
上海安世亞太
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1812073
在我們的生活中，電子電器產(chǎn)品無處不在。衣、食、住、行、用等生活的各個領(lǐng)域幾乎都和它們有著密不可分的關(guān)系。隨著科技飛速發(fā)展，現(xiàn)代電子產(chǎn)品更新速度極快。
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