ansys周期對稱
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys周期對稱的視頻教程
基于ABAQUS 之旋轉周期對稱結構振動仿真教程
對于如輪盤轉子、風扇、壓氣機等的旋轉周期對稱結構，采用整體模型進行有限元仿真無疑造成了大量的計算代價，因而，如何進行合理的簡化，采用模型的一小部分就可模擬整個模型就變得格外有實際意義。本課程采用周期性對稱的輪盤作為研究對象，取其1/72作為計算模型，采用周期性對稱條件，仿真了整個輪盤的整體振動。目前可確定本課程適用于所有旋轉周期對稱結構的整體強度和振動仿真。不足之處請大家多多指點。
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CFD-POST中將周期或者對稱模型恢復成整體模型的小技巧
基于CFD-Post軟件，以周期性的風扇為算例，詳細介紹將周期和對稱模型回復成整體模型的步驟，以便進行后續的處理與分析； 有疑問和建議私信我，共同交流進步！
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ansys周期對稱的實例教程
對于風扇葉片、螺旋槳類型的產品模態分析，往往采用循環對稱的方式來進行計算，這樣建立其中的一份，剩余的自動擴展計算就可以了，這樣可以極大的縮小網格數量，降低計算量。在ANSYS Workbench中如何設置操作設置循環對稱的方法呢？
在 ANSYS Workbench 中對風扇葉片、螺旋槳等循環對稱結構進行模態分析的步驟如下：
1. 幾何模型準備
創建基礎扇區，在 DesignModeler 或外部 CAD 軟件中，僅建模一個完整扇區（例如單個葉片及其對應的輪轂部分）。
確保扇區的兩個邊界（起始面和終止面）與旋轉對稱軸形成的角度為 360°/n（n 為葉片總數）。例如，對于 6 葉片風扇，單個扇區角度為 60°。
定義坐標系，在 DM 中創建全局坐標系，確保 Z 軸與旋轉對稱軸重合（即葉片繞 Z 軸旋轉）。
2. 循環對稱設置（Modal 模塊）
導入幾何到 Modal 分析系統，將扇區模型拖入 Modal 分析系統的 Geometry 模塊。
進入 Mesh 模塊，激活循環對稱：右鍵點擊 Mesh → Insert → Cyclic Symmetry。
選擇循環對稱類型：
Full Cyclic：適用于所有葉片完全相同的結構。
定義循環對稱邊界
Source Face：選擇扇區的起始面（例如 0° 位置的面）。
Target Face：選擇扇區的終止面（例如 60° 位置的面）。
Axis Definition：選擇局部坐標系的 Z 軸作為旋轉對稱軸。
3. 網格劃分優化
網格控制，對葉片邊緣、輪轂等關鍵區域使用更精細的網格（如 Sizing 或 Inflation）。
展開 定義周期對稱分析選項
ASEL,S,LOC,Y,0 !選擇低角度組件
CM,CYCLIC_M01L,AREA !定義低角度組件
ASEL,S,LOC,Y,60 !選擇高角度組件
CM,CYCLIC_M01h,AREA !定義高角度組件
ALLSEL
CYCLIC,6,60,1,'CYCLIC' !指定周期對稱分析選項
!對盤扇區進行網格劃分
ESIZE,3 !全局單元尺寸
!連接多于面和線
CMSEL,S,HOLEVOL !擇組件HOLEVOL
VSEL,R,LOC,Y,21,30 !選擇均壓孔一側的體
ASLV,S !所有關聯于體的面
WPCSYS,-1,0 !作平面與總體笛卡兒坐標系對齊
wprot,30
wpoff,200 !作平面原點移至均壓孔圓心位置
CSWPLA,11,1 !在工作平面原點創建柱坐標系，并激活
ASEL,U,LOC,Z,264.1 !去除均壓孔上表面
ASEL,U,LOC,Z,258.7 !去除均壓孔下表面
ASEL,U,LOC,X,9.9,1.1,0.1 !去除均壓孔側表面
CSYS,1 !活坐標系轉換至總體柱坐標系
ASEL,U,LOC,Y,30 !去除剖分均壓孔的面
ACCAT,ALL !孔一側體的三個側面連接
LSLA,S !聯于選擇的面的線
LSEL,R,LOC,Z,264.1 !選擇均壓孔上表面邊界線
LCCAT,ALL !線連接在一起
LSLA,S
LSEL,R,LOC,Z,258.7 !選擇均壓孔下表面邊界線
LCCAT,ALL !線連接在一起
!生成網格
TYPE,1
MSHAPE,0,3D !對體用六面體單元劃分網格
VSEL,S,LOC,Y,0,21 !選擇均壓孔一側的體
VSWEEP,ALL !掃掠形式生成網格
VSEL,S,LOC,Y,21,30 !
展開 在之前的案例中利用周期對稱性對一個圓盤轉子的15度扇形進行了建模，并據此分析了完整圓盤模型的臨界轉速。Samcef的另一強大功能是能夠將這種部分模型轉化為完整的3位模型，并進行完整模型的模態計算機三維顯示。
只需要在求解時，同樣在epilogue中輸入一定的命令，并選擇對于求解器進行計算。具體操作步驟見附件。
recombine sector in 3D model.zip
1 Hypermesh2021，abqus2021，周期對稱cyclic symmetry
（1）hypermesh周期對稱關鍵字設置：Tie
（2）導入abaqus提示報錯：
WARNING in the keyword "*tie", file="boundary.inp", line=309891: Parameters defined on cyclic symmetry tie constraint are not fully supported.
（3）分析原因
目前abaqus2021不支持Hypermesh2021提供的Tie。
可以從abaqus2021中看到周期對稱包含的內容1、2如下，Hypermesh2021 Tie中參數不包含2，因此2中內容需要在UNSUPPORTED CARDS MIDDLE中定義。
（4）解決方法如下
展開 葉輪轉子結構周期對稱模型
對稱類型
鏡面對稱：幾何模型關于一個或多個正交平面對稱。 周期對稱：幾何模型關于某個旋轉軸會發生幾何重復。
l如果周期對稱模型在周期對稱面上沒有引起平面外的位移，此時可采用對稱邊界； l
如果周期對稱模型在周期對稱面上有可能會引起平面外的位移，此時則必須采用周期對稱邊界；
導入幾何模型
◇ADINA新版本8.9支持Parasolid模型采用中文路徑及中文名；
◇ 選擇導入后的長度單位為Meter；
建立2D面相關網格
對于周期對稱模型，相對于旋轉軸，在相同位置的重復面，其徑向、切向及軸向位移是相同的。為了模擬該行為： 1.
1.在該兩個重復面上生成2D相關網格，這樣以控制重復面在相同的空間位置有對應的節點；
2.采用2D面相關網格以劃分3D體網格；
建立3D體網格
◇ 上圖可見兩個重復面上的2D面網格數量是相同的；
◇ 這樣即可利用已有的相同的2D面網格進行3D體網格的劃分，劃分后3D體網格在對應的重復面上節點在旋轉后的空間位置上也是對應的；
◇ 把2D面網格刪除掉；
計算結果
葉輪周期對稱結構的總體位移及等效應力云圖
附上in文件及葉片模型
葉片轉子結構周期對稱模型-01.rar
展開 
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在 ANSYS Workbench 中對風扇葉片、螺旋槳等循環對稱結構進行模態分析的步驟如下：
1. 幾何模型準備
創建基礎扇區，在
“我們使用Ansys Lumerical FDTD、亞馬遜云科技（AWS）和 Python API設計了這種超表面，同時使其與CMOS制造公差兼容。Lumerical的AWS解決方案有助于Lumotive將設計周期縮短兩到三個數量級，而且不會增加成本或降低準確性。”
—— Prasad Iyer，Lumotive高級激光雷達工程師
業務需求
Lumotive是一家創新型初創公司，基于顛覆性的波束控制技術為汽車行業開發固態激光雷達
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習壓力容器的三維模型處理
2、學習線性靜結構分析步的建立
3、學習壓力容器分析的載荷施加
4、學習壓力容器對稱循環約束的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 壓力容器分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件
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實例介紹
1 Hypermesh2021，abqus2021，周期對稱cyclic symmetry
（1）hypermesh周期對稱關鍵字設置：Tie
（2）導入abaqus提示報錯：
WARNING in the keyword "*tie", file="boundary.inp", line=309891: Parameters defined on cyclic symmetry
對于三維實體，往往會遇到取對稱單元開展計算的情況。我們需要對實體設置邊界，此外在做結果顯示的時候也希望能對結果進行顯示，能完整顯示實體的結果云圖，而非對稱單元的結果云圖。以下操作基于Workbench進行。
首先對Workbench進行設置。Workbench暫時默認無法對模型進行擴展顯示，如果需要擴展顯示整體模型，還需進行手動設置。打開Workbench，在主界面中依次選擇工具(Tool)-
密封結構為環形軸對稱，蓋板將黑色橡膠圈壓向底部的帶槽基座上，靠橡膠變形回彈與上蓋板和下基座之間的接觸壓力（密封應力）來阻止流體穿過密封界面。蓋板和基座材質都是結構鋼，彈性模量為210000MPa，泊松比為0.3；橡膠圈材質為邵氏硬度75度的EPDM橡膠。本文采用單位制為mm，N，t，s，MPa。
通過hypermesh建立有限元模型設置求解控制輸入到ANSYS進行求解：
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越來越多的企業在整個產品生命周期中融入前沿的Ansys仿真技術，近日發布的Ansys 2020 R1新版本中的全新功能將推動前沿設計的發展，大幅降低成本，顯著加速產品上市進程，加速企業實現數字化轉型。最新發布的2020 R1版本再次簡化產品研發周期，通過強化求解器界面、功能和優勢來進一步提升產品性能，近期舉辦的多場2020 R1新品介紹網絡研討會，將向各位詳細介紹
直播簡介
越來越多的企業在整個產品生命周期中融入前沿的ANSYS仿真技術，近日發布的ANSYS 2020 R1新版本中的全新功能將推動前沿設計的發展，大幅降低成本，顯著加速產品上市進程，加速企業實現數字化轉型。最新發布的2020 R1版本再次簡化產品研發周期，通過強化求解器界面、功能和優勢來進一步提升產品性能
推動前沿設計的發展，大幅降低成本，顯著加速產品上市進程
2020年1月28日，匹茲堡訊 – 越來越多的企業在整個產品生命周期中融入前沿的ANSYS（NASDAQ：ANSS）仿真技術，當前發布的ANSYS 2020 R1中的全新功能將加速企業實現數字化轉型。從ANSYS Minerva 改進的產品研發，到ANSYS? Fluent?以大幅簡化的工作流程運行復雜仿真，再到ANSYS? HFSS?優化的電磁設計流程
