ansys 如何計算斷裂
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys 如何計算斷裂的視頻教程
ansys 如何計算斷裂的實例教程
1 引言
昨天晚上有位同學問了一個問題，如何實現在離散斷裂網絡DFN中計算RQD【Deere's RQD---現代巖體工程分類方法的基石 (Part II)】，他已經給出了計算思路，如下圖所示：(1) 使用geometry生成鉆孔；(2)計算鉆孔與DFN之間的intersection；(3) 把鉆孔分為三個計算分區：端部1[fracture.intersect.end1]、中部和段部2[fracture.intersect.end2]，分別計算三個分區大于10cm的長度，然后即可得到RQD的值。
早上起來之后琢磨了這個問題，步驟(1)和(2)與他給的計算思路相同，但在計算每段長度上使用了與(3)和(4)不同的方法。我沒有使用PFC，在UDEC中作了一個非常倉促的測試，但是代碼應該基本上通用。下面簡要說一下我的計算思路，供這位同學和其他感興趣的同學參考使用。
2 RQD計算過程
(1) 生成鉆孔：
geometry set 'borehole'geometry edge create by-position (-1,0) (1,0)
上述代碼產生一個長度2m的水平鉆孔，我不記得在哪篇公眾號文章中提到過，計算RQD的最大取樣長度不應超過2m。
(2) 產生DFN
fracture generate fracture-count 50
使用默認的模板產生50條隨機斷裂。
(3) 計算相交點
fracture intersection compute ...with-geometry 'borehole' intersection-set 'frac_bh'
鉆孔與DFN共有7個交點。
展開 本期是ANSYS Mechanical 2022 功能更新之單元、接觸、斷裂力學、并行計算。
文末領取學習資料
下面我們看看具體的更新內容：
一、單元部分
增強單元性能加強
面增強單元的彎曲剛度
使用單軸剛度單元進行反向求解
耦合單元的增強
運動副單元增強
二、接觸部分
基于Dual Shape函數的接觸算法
新的自適應小滑移選項
殼-實體組裝件的準確性改進
螺栓預緊支持通用軸對稱單元
網格獨立點焊增強功能
瞬態動力學精度改進：HHT算法
力矩收斂參考值計算穩健性改進
三、斷裂力學
基于應力比率的疲勞裂紋閉合
Paris定律與裂縫閉合效應相結合
應力比率（R）相關的疲勞裂紋擴展規律
靜態裂紋擴展的溫度/時間相關斷裂準則
自適應裂紋初始化/插入
3D界面單元
動態裂紋擴展尺寸控制
四、求解器效率提升
資源預測增強
分布式求解增強
文章篇幅有限
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展開 背景
結構的損傷、疲勞與斷裂破壞是工程結構遭受往復載荷引起結構失效的重要因素，該方面的計算分析越來越受到工程界的重視。為使學員理解損傷、疲勞和斷裂計算的相關概念和原理，同時也幫助工程師在最短時間內掌握軟件的使用方法，提升解決實際問題的能力，提高新產品設計與評估的能力。特舉辦“ANSYS Workbench結構損傷、疲勞與斷裂數值計算方法與工程應用”培訓。該課程全面系統的講解nCode DesignLife軟件疲勞、損傷計算的原理和ANSYS Workbench斷裂計算原理，軟件設置方法以及常見問題的解決方法，重點講解材料疲勞曲線，載荷譜的處理方法，有限元結果的使用，應力疲勞，應變疲勞，振動疲勞，斷裂參數計算，界面開裂模擬，裂紋擴展計算，疲勞裂紋擴展壽命分析等內容。詳情請參見第四部分“內容大綱”。
時間地點
時間： 2019年4月17日-4月21日（第一天報到，授課4天）
地點：北京
主講專家
該課程講師，副教授，博士畢業于哈爾濱工業大學工程力學專業，擅長工程數值分析，14年仿真分析經驗；仿真領域涉及結構靜、動力計算，結構疲勞、損傷與斷裂，計算流體力學，流固耦合及多物理場耦合數值模擬，轉子及多體動力學，工程傳熱與熱應力計算，爆炸與沖擊力學，ansys二次開發等。發表學術論文20余篇，其中SCI、EI收錄論文13篇，申請發明專利2項。培訓70多場次，學員上千人。
內容大綱
報名費用
標準費用：4980元/人，食宿可統一安排，費用自理。
展開 使用 “SAVE” 公差操作數紀錄靈敏度計算過程
在敏感度 (靈敏度) 分析時，OpticStudio會把每一個公差操作數的最大最小值代入，并且計算在這些公差的極限狀態下，標準的變化如何，然后回報在文字報告中。而當使用者對于這個結果有疑問時，會需要知道OpticStudio實際上是如何調整系統，并得到這個結果的，此時便是用 “SAVE” 這個操作數的時候。
舉例來說，假設我們有如下的公差設定以及靈敏度分析結果：
可以看到當公差TRAD = -0.2時，標準 = 0.04967675
而TRAD = 0.2時，標準 = 0.04875308
假設我們想知道TRAD=0.2時的標準是如何計算的，我們可以在TRAD的下面加上一行SAVE指令，如下圖：
請注意在文件#（File#）字段代表檔案編號，如果有多個SAVE指令，則需要把編號分開。此外編號等于0的話，這個指令將不運作，不會存檔。
現在再執行一次公差分析，文字報表的結果應該相同，但是使用者可以發現在文件夾中多出兩個檔案，如下圖：
其中TSAV_MAX_0001代表TRAD=-0.2時的系統狀態，而TSAV_MIN_0001代表TRAD=0.2時的系統狀態。
讓我們打開TSAV_MAX_0001這個檔案，并開啟評價函數編輯器，可以看到如下圖：
可以看出系統計算TRAD=0.2的標準時，是計算RMS 光斑半徑，參考點為質心，使用GQ算法，取樣是4個環以及8個臂。這反應到我們之前的標準以及采樣設定。
此外評價函數值為0.0487530834843748，與公差報告吻合。
利用蒙特卡羅存檔了解公差擾動如何被執行
前面我們介紹如何把靈敏度計算時用到的系統設定儲存下來。
展開 采用ANSYS_WB的顯示動力學模塊模擬臺球碰撞問題，對于臺球碰撞屬于短時間接觸，計算所需要的時間步長足夠小才能捕捉到短時間的接觸過程，并且我們希望每個時間步計算應該足夠快，不然硬件吃不消的。
理論上ANSYS_WB 中
瞬態結構模塊
和
顯示動力學模塊
都可以模擬這樣一個臺球碰撞過程，但是
瞬態結構模塊是采用隱式積分算法
，隱式積分可以使得時間步長很大，但每個時間步需要多次迭代才能達到收斂，時間步過多，計算時間將非常大，
顯示動力學模塊采用顯示積分
，時間步可以非常小足以捕捉瞬間碰撞行為，且不需要在每個時間步上進行剛度矩陣總裝，每個時間步計算非常快。因此這里采用顯示動力學模塊進行模擬。
有感興趣的朋友們
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計算結果
教程：Step by Step
建模：
采用ANSYS自帶的建模軟件進行建模，不做介紹。
計算模塊建立：
拖動Explicit Dynamics模塊到WB工作區域(左邊是我已經計算完的模塊，拖到一個獨立的區域了)。
材料定義：
雙擊Engineering Data,建立新材料，選擇各向同性材料，輸入密度，模量，泊松比。
模型導入：采用ANSYS自帶的建模軟件進行建模，并導入顯示動力學計算模塊中。
剛性體定義：將臺球和臺球桌面定義為剛性體
網格劃分：
相互作用定義：小球間接觸采用摩擦接觸。
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概述
這篇文章介紹了什么是光瞳偏移 (Pupil Shift) 以及“自動計算光瞳偏移 (Automatic Calculation of Pupil Shifts)”功能是如何進行計算的。
什么是光瞳偏移
光線瞄準算法是一個非常強大的功能，它可以在系統存在較大光瞳像差或光瞳存在傾斜/偏心時正確的瞄準光線以確定光瞳位置。但是該算法需要首先找到一條到達光瞳表面的光線
簡介
Zemax OpticStudio在公差分析方面有完整的功能，過程也有清楚的數學說明，但與公差分析的目標相比 (最終要知道良率或敏感度)，其執行過程卻有龐大的細節。
這篇文章將整理幾個常用的確認細節的方法，不同的情境有不同的方法，共有以下主題：
當我們說 “計算標準標準” 時，Zemax OpticStudio做了什么
簡介標準標準種類
說明衍射MTF平均/子午
問題：
VDI2230關于螺栓的計算中對于螺栓載荷的提取沒有過多的涉及，本文針對偏心載荷的提取問題進行簡單說明。
VDI2230中，對于載荷偏心距a的定義如下，虛擬軸線到截面彎矩為0的點之間的距離。
對于實際螺栓連接問題，幾何結構和載荷狀態復雜多變，使用經驗公式估計并不理想。本文介紹使用有限元仿真的方法確定載荷偏心距離。
示例：
以VDI2230
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概述
這篇文章介紹了什么是光瞳偏移 (Pupil Shift) 以及“自動計算光瞳偏移 (Automatic Calculation of Pupil Shifts)”功能是如何進行計算的。
什么是光瞳偏移
光線瞄準算法是一個非常強大的功能，它可以在系統存在較大光瞳像差或光瞳存在傾斜/偏心時正確的瞄準光線以確定光瞳位置。但是該算法需要首先找到一條到達光瞳表面的光線
本文介紹如何使用Zemax編程語言 (ZPL) 創建宏來計算和繪制用戶自定義的性能指標。 在本示例中，系統的環帶垂軸色差 (Zonal Transverse Chromatic Aberration, ZTCA) 將被分析。在解釋了需要使用的基本算法之后，本文將描述如何將宏通用化以允許用戶進行更加靈活的使用，包括用戶輸入和錯誤捕獲。作者 Alessandra Croce附件下載文章附件簡介假設我們要計算系統的環帶垂軸色差
1 引言
昨天晚上有位同學問了一個問題，如何實現在離散斷裂網絡DFN中計算RQD【Deere's RQD---現代巖體工程分類方法的基石 (Part II)】，他已經給出了計算思路，如下圖所示：(1) 使用geometry生成鉆孔；(2)計算鉆孔與DFN之間的intersection；(3) 把鉆孔分為三個計算分區：端部1[fracture.intersect.end1]、中部和段部2[fracture.intersect.end2
Mechanical驅動電機溫度分析
●溫升是電機關鍵性能指標之一，影響電機可靠性，壽命等
●需要清楚利用WB分析電機溫度時相關設置及技巧等
●主要注意以下幾方面：
◆電機損耗處理，損耗計算的準確性，它直接影響最終結果
◆網格處理，網格的處理往往影響結果的可靠性
◆約束條件設定影響著結果的走向
◆求解，包括穩態和瞬態
本期是ANSYS Mechanical 2022 功能更新之單元、接觸、斷裂力學、并行計算。
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一、單元部分
增強單元性能加強
面增強單元的彎曲剛度
使用單軸剛度單元進行反向求解
耦合單元的增強
運動副單元增強
二、接觸部分
問題描述與問題分析
為什么用顯示動力學模塊不用瞬態結構模塊？
采用ANSYS_WB的顯示動力學模塊模擬臺球碰撞問題，對于臺球碰撞屬于短時間接觸，計算所需要的時間步長足夠小才能捕捉到短時間的接觸過程，并且我們希望每個時間步計算應該足夠快，不然硬件吃不消的。
理論上ANSYS_WB 中
瞬態結構模塊
如題我們在ansys workbench進行仿真計算的時候總會發現整個AWB文件占用了超大的內存，動輒5/6個GB，多的高達200/300GB，這樣給我們為客戶或者拷貝文件帶來了很大難題，如何復制和傳輸這種大型文件十分不利，加上主流聊天軟件的流量限制，我們總得借助某度網盤，而某度又對會員限速，總之問題多多。
在此給大家分享一個便捷傳輸workbench文件的方法。
我們平常使用的workbench
