ansys檢查單元質量
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys檢查單元質量的實例教程
用戶在進行有限元前處理網格劃分時，為了避免在后續的分析中出現錯誤而使計算中止及因為網格質量的問題而導致的應力奇異、失真等現象，應該在網格劃分初步完成之后，對網格進行必要的質量檢查及提高。本文將介紹在前處理軟件ANSA中，進行四面體網格劃分時，如何進行單元質量的檢查及提高。
1、單元質量的檢查
在ANSA界面中，點擊F11功能鍵彈出Presentation
Parameter窗口，如圖1所示，在這一窗口的Solid標簽中，用戶可以根據具體的要求進行質量標準的設定。
設定的內容主要包括：
然后，將模型顯示切換到HIDDEN顯示模式，違反質量準則的單元根據右側圖標的顏色顯示出來，如圖2所示。視圖中違反準則的單元數量顯示在窗口左側的OFF后面。鼠標放置在OFF上，按右鍵選擇show
only可將不合格的單元單獨顯示。
2、單元質量的提高
四面體網格的生成是基于三角形面網格的，所以，在提高四面體網格質量時，可采用兩種方法，一種是對體網格質量較差區域的面網格進行調整，然后再重新生成此處的體網格；另一種是直接采用體網格功能里Improve中的Reconstruct、Fix
Quality、Smooth、Move幾種功能來進行質量提高。
在使用Fix
Quality功能時，需設定網格調整時相應參數的變化范圍以使網格在允許的范圍內調整，如圖3所示。
調整后的網格模型如圖4所示，沒有off單元的存在，說明網格都符合要求，完成調整。
內容來源:有限元在線 版權歸作者所有
展開 指定輸出單元矩陣
/SOLU
SOLVE
finish
/OUTPUT, TERM ! 將輸出信息送到output windows中
! 這時用編輯器打開cp.out文件，可以看到按單元寫出的質量、剛度等矩
陣
ANSYS中整體、單元剛度和質量矩陣的提取.rar
質量單元屬于0維單元，ANSYS提供了質量單元mass21，該單元有6個自由度，3個平動自由度和3個繞軸的轉動自由度，可以分別設置不同方向上的不同質量和轉動慣量，但是一般3個平動方向上的質量是相同的，而3個轉動方向上的轉動慣量可能分別不同。轉動慣量可能對某些非轉動模態影響較小甚至可以忽略，但是對某些模態影響比較明顯，所以在較容易獲得部件轉動慣量的情況下盡量將部件簡化為質量單元時輸入每個方向上的轉動慣量參數。
質量單元的另一個功能是作為輔助單元使用，在利用hypermesh為ANSYS求解器建模前處理時，涉及到不同零部件單元之間的連接裝配，此時在一些連接單元的節點上需要安放一個單元才能在導入ANSYS計算時正常進行，下面舉實例說明。
上圖是一個板通過4個紫色的柱焊接在板的4個孔上，建模是通過CERIG單元將板與柱在焊接位置剛性連接，然后在4個柱的頂端安裝在其他部件上，這里將柱的頂端連接到同一個節點上（節點號為4417），然后在該節點上施加固定約束邊界條件。建好模型后導出CBD文件并讀入ANSYS進行模態求解，開始求解時報出如下圖錯誤。
報錯信息顯示為，約束方程1有未使用的節點4417。主要原因是hypermesh中的CERIG單元轉化到ANSYS是約束方程。在建立節點耦合時，比如將若干單元的節點自由度耦合到一個新建的節點時，這個新建節點比如依附于某個單元，否則求解時就會報出上述錯誤信息，這里的解決方案就是在節點4417處建立一個mass21單元，為了消除mass21單元對求解結果的影響需將mass21的質量屬性設置到非常低，特別是在模態求解時，質量會嚴重影響模態求解結果，效果如下圖。
展開 指定輸出單元矩陣
/SOLU
SOLVE
finish
/OUTPUT, TERM ! 將輸出信息送到output windows中
! 這時用編輯器打開cp.out文件，可以看到按單元寫出的質量、剛度等矩陣
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質量單元屬于0維單元，ANSYS提供了質量單元mass21，該單元有6個自由度，3個平動自由度和3個繞軸的轉動自由度，可以分別設置不同方向上的不同質量和轉動慣量，但是一般3個平動方向上的質量是相同的，而3個轉動方向上的轉動慣量可能分別不同。轉動慣量可能對某些非轉動模態影響較小甚至可以忽略，但是對某些模態影響比較明顯，所以在較容易獲得部件轉動慣量的情況下盡量將部件簡化為質量單元時輸入每個方向上的轉動慣量參數
用戶在進行有限元前處理網格劃分時，為了避免在后續的分析中出現錯誤而使計算中止及因為網格質量的問題而導致的應力奇異、失真等現象，應該在網格劃分初步完成之后，對網格進行必要的質量檢查及提高。本文將介紹在前處理軟件ANSA中，進行四面體網格劃分時，如何進行單元質量的檢查及提高。
1、單元質量的檢查
在ANSA界面中，點擊F11功能鍵彈出Presentation
Parameter窗口，如圖1所示，
、整體剛度和質量矩陣的提取。
該功能需要進行二次開發，由ansys形成
的二進制文件.full提取整體剛度和質量
矩陣。
基于ansys的一個用戶開發程序例子編
了一個程序（附件中）。
開發環境：compaq fortran 6.5
運行環境：win2000。
一個主文件：self.for，
另一個文件matrixout.f90用于矩陣輸出
binlib.lib
1、整體剛度和質量矩陣的提取。
該功能需要進行二次開發，由ansys形成
的二進制文件.full提取整體剛度和質量
矩陣。
基于ansys的一個用戶開發程序例子編
了一個程序（附件中）。
開發環境：compaq fortran 6.5
運行環境：win2000。
一個主文件：self.for，
另一個文件matrixout.f90用于矩陣輸出
binlib.lib為ansys提供的庫文件
