ansys 對稱軸分析的案例
hypermesh-ansys聯(lián)合仿真-2D軸對稱橡膠密封分析 ￥3
密封結(jié)構(gòu)為環(huán)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(zhì)都是結(jié)構(gòu)鋼，彈性模量為210000MPa，泊松比為0.3；橡膠圈材質(zhì)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：
ANSYS Workbench 計算二維軸對稱結(jié)構(gòu)電場的視頻
ANSYS Workbench模塊中對于電場的計算現(xiàn)在只能計算電流傳導場。今天為大家貢獻一個自己制作的二維軸對稱結(jié)構(gòu)的電場計算視頻，為大家提供參考。 模型也比較簡單，初入門的朋友們可以用來學習。希望大家可以提出寶貴的批評意見。(其實本人對于經(jīng)典模塊較為熟悉，但是由于本人只會APDL不用GUI，導致了無法錄制視頻。所以只能貼一個WB版本的了。)
1 模型：
模型為來自于靜電除塵中裝置中的帶電部分。結(jié)構(gòu)上為內(nèi)外雙層金屬圓環(huán)，內(nèi)層的環(huán)為1000V高電位，外層環(huán)為0V地電位。完整的三維模型圖見2樓”三維結(jié)構(gòu)“
由于模型軸對稱，載荷軸對稱，因此可以簡化為二維軸對稱問題的求解。一般三維問題嫩郭建華成二維問題，則瑩盡量簡化。三維計算中由于網(wǎng)格不一定嚴格規(guī)整，計算精度也許會降低。
模型是用AutoCAD建立，然后生成面域，輸出為SAT格式的文件。
然后打開workbench，把Electrica模塊拖拽過來，導入之前的sat文件。
在導入workbench中之后進行了簡單的處理。二維軸對稱計算的時候一定要注意，模型對稱軸必須是Y軸，而且模型必須全部在X的正半軸才可以。同時，由于金屬是等電位的，內(nèi)部沒有電流流過，所以可以不建立實體模型，有外輪廓就可以了。所以最后的二維模型其實就只有空氣了。
見2樓”二維模型“
視頻里我的空氣建立的有些大了，當初隨手畫的。電場計算的時候空氣域一定要建立的足夠大才可以保證電場的精度的，本人一般建立為5-8倍的最大外徑，當然，這個具體的尺寸有興趣的朋友們可以去驗證一下的。
2 材料參數(shù)：
添加材料“air”，定義電阻率1e20。
3 網(wǎng)格
圓環(huán)的部分，尤其是內(nèi)層圓環(huán)的部分網(wǎng)格要平滑，因為高電位的尖角形狀會造成電場集中。
展開 Ansys 平面問題、桿問題、梁問題、空間問題、軸對稱問題
大家 來分享啊
平面問題、桿問題、梁問題、空間問題、軸對稱問題各種實例分析
桿問題實例.pdf
空間問題實例.pdf
梁問題實例.pdf
平面問題實例.pdf
軸對稱問題實例.pdf
【原創(chuàng)經(jīng)驗貼】利用ANSYS計算二維軸對稱結(jié)構(gòu)電場
同時，如果分析者根據(jù)經(jīng)驗可以判斷出模型大致電場分布，在等位線較稀疏的部位也可以做簡化；
4： 模型中承受高電位的部件的形狀對于電場分布由較大作用，需要謹慎處理，嚴格避免尖角。
5：電場計算中，金屬為等勢體，因此可以不建模，但是個人呢感覺云圖出來后黑乎乎的一團甚是不好看，因此一般就會建出來。這樣做還有一個好處，就是加載方便。因為如果部件金屬的話，施加高低載荷的時候就要把羅闊邊挨個全選出來，這對于復雜的工程模型是很頭疼的一件事，但是如果建立了金屬，就可以直接選擇面，或者選擇面上衣服的線，面上依附的節(jié)點，這樣不管是面加載，線加載還是節(jié)點加載都很方便。
6 ：能算二維就不算三維。
網(wǎng)格：
個人對于網(wǎng)格劃分甚是不熟練，這里就不多說；有一條很重要，就是長強大的地方網(wǎng)格一定要夠細，而且質(zhì)量要好。計算完檢查一下最大場強發(fā)生的位置，如果此處是一個畸形單元，那么由此產(chǎn)生的E不用說也是沒有意義的，而最大場強又是電場計算中比較關(guān)注的方面，所以需要注意。
加載：
電場中加載比較簡單，總體上有高電位、低電位、懸浮電位；用D命令加載即可；懸浮電位需要耦合所有節(jié)點電位自由度；
求解：
個人對于差值之類的數(shù)值問題不是甚懂，一般使用默認求解器。
下面附上一個初級的簡單小例子的命令流
模型描述：
軸對稱模型，左側(cè)為導體，右側(cè)為介質(zhì)；
交流電場：工程中需要計算的交流電場均為電準靜態(tài)場，可以使用靜電場的方法來求解。求解時只需要定義材料的介電常數(shù)；
直流電場：直流電場為電流傳導場，電壓和電阻成正比，只需要定義介質(zhì)電阻率；
命令：
直流：
/prep7
!定義單元和材料
et,1,plane230
mp,rvsx,1,1e10
mp,rvsx,2,2e-8
!建模
mat,2
rectng,0,0.1,0,2
mat,1
rectng,0.1,1,0,2
aglue,all
!
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第八章軸對稱問題的靜力分析
軸對稱問題的靜力分析典例
利用ANSYS 命令流計算二維軸對稱電場（個人經(jīng)驗貼）
同時，如果分析者根據(jù)經(jīng)驗可以判斷出模型大致電場分布，在等位線較稀疏的部位也可以做簡化；
4： 模型中承受高電位的部件的形狀對于電場分布由較大作用，需要謹慎處理，嚴格避免尖角。
5：電場計算中，金屬為等勢體，因此可以不建模，但是個人呢感覺云圖出來后黑乎乎的一團甚是不好看，因此一般就會建出來。這樣做還有一個好處，就是加載方便。因為如果部件金屬的話，施加高低載荷的時候就要把羅闊邊挨個全選出來，這對于復雜的工程模型是很頭疼的一件事，但是如果建立了金屬，就可以直接選擇面，或者選擇面上衣服的線，面上依附的節(jié)點，這樣不管是面加載，線加載還是節(jié)點加載都很方便。
6 ：能算二維就不算三維。
網(wǎng)格：
個人對于網(wǎng)格劃分甚是不熟練，這里就不多說；有一條很重要，就是長強大的地方網(wǎng)格一定要夠細，而且質(zhì)量要好。計算完檢查一下最大場強發(fā)生的位置，如果此處是一個畸形單元，那么由此產(chǎn)生的E不用說也是沒有意義的，而最大場強又是電場計算中比較關(guān)注的方面，所以需要注意。
加載：
電場中加載比較簡單，總體上有高電位、低電位、懸浮電位；用D命令加載即可；懸浮電位需要耦合所有節(jié)點電位自由度；
求解：
個人對于差值之類的數(shù)值問題不是甚懂，一般使用默認求解器。
下面附上一個初級的簡單小例子的命令流
模型描述：
軸對稱模型，左側(cè)為導體，右側(cè)為介質(zhì)；
交流電場：工程中需要計算的交流電場均為電準靜態(tài)場，可以使用靜電場的方法來求解。求解時只需要定義材料的介電常數(shù)；
直流電場：直流電場為電流傳導場，電壓和電阻成正比，只需要定義介質(zhì)電阻率；
命令：
直流：
/prep7
!定義單元和材料
et,1,plane230
mp,rvsx,1,1e10
mp,rvsx,2,2e-8
!建模
mat,2
rectng,0,0.1,0,2
mat,1
rectng,0.1,1,0,2
aglue,all
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展開 【ansys電磁實例-基礎(chǔ)】Workbench 計算二維軸對稱結(jié)構(gòu)電場的視頻
原帖子鏈接見http://forums.caenet.cn/showtopic-538877.aspx
abaqus的三維和軸對稱模型分析的結(jié)果差異
一直懷疑abaqus在用三維模型和軸對稱模型分析同樣的東西的結(jié)果，
在動力分析時軸對稱結(jié)果非常不可靠，與現(xiàn)場實測相差10倍，
而三維比較接近現(xiàn)場實測結(jié)果。
為此建了個簡單的模型，用abaqus6.12做的，inp也附上，
大家一起探討一下。
直徑2m、高0.5m的圓柱體，彈性材料，彈性模量35E6Pa，泊松比0.35，柱頂面作用一個圓形荷載，1E6Pa，計算柱頂面中心點的最大位移。
分別用三維模型和軸對稱模型來模擬，結(jié)果見下面兩個圖，三維的頂面中性點位移1.026E-2，軸對稱1.151E-2。
inp.zip
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技術(shù)鄰推薦：
Hypermesh精典問答 （經(jīng)典加精品）
技術(shù)鄰學院:abaqus復合材料與cohesive教學視頻發(fā)布
Abaqus 二維hashin失效模型案例（附inp）
展開 螺栓管道法蘭連接的軸對稱分析（Axisymmetric analysis of bolted pipe flange connections） ￥15
4.載荷和邊界條件
本例中采用的均是對稱模型進行分析。材料力學的受力分析中假設對稱面上的變形均是滿足對稱結(jié)構(gòu)在對稱載荷下變形亦是對稱的原理。因此，在本例中，對稱面處節(jié)點應施加對稱邊界條件（約束對稱面法向位移和兩個剪切方向的旋轉(zhuǎn)自由度）。在定義不同對稱面的邊界條件時需要考慮到引用多個坐標系帶來的求解問題。
螺栓載荷采用bolt load載荷定義模塊施加，螺栓載荷的施加一般要考慮到過程中的收斂性，一般會定義較小的值逐漸增大到預緊力后再使螺栓保持固定長度以進行后續(xù)分析。定義過程中需要選擇一個平面和參考軸施加（高版本abaqus可以基于part施加螺釘力）。
編輯
跳轉(zhuǎn)
附圖2 螺釘力定義過程
5.網(wǎng)格
本例的網(wǎng)格采用幫助文檔中的網(wǎng)格模型，但是使用hypermesh生成1/8模型以及網(wǎng)格節(jié)點的連接性進行檢查，生成修復后的計算模型。
附圖3 1/16軸對稱模型網(wǎng)格
6.結(jié)果對比
圖4給出了兩種不同尺度對稱模型的分析結(jié)果，可以看出螺釘?shù)耐暾＃ㄓ覉D）較一半模型建模（左圖）的應力分布更加均勻，這里的原因主要是邊界處的應力集中造成的。
附圖4 1/16模型鏡像陣列完整應力云圖&1/8模型陣列完整應力云圖
7.多坐標系邊界建模技巧
展開 螺栓連接的法蘭連接的軸對稱分析
由于截圖篇幅有限，需要翻譯的可以聯(lián)系我，制作不容易。
巧用單元提高Abaqus計算效率：帶扭曲的軸對稱單元-橡膠阻尼器內(nèi)摩擦生熱分析 ￥49.99
Abaqus有非常豐富的單元庫，其中就有軸對稱單元，比如CAX4（I/R/H/T），當一個回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)具有某種載荷對稱性時，可以用它將三維模型縮減為軸對稱模型來分析，能減少大量的內(nèi)存和分析時間，而同樣的模型規(guī)模，3D實體單元要更耗費計算資源。
那么，回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)受到側(cè)向彎曲或軸向扭轉(zhuǎn)的載荷時，有沒有類似的單元可以用呢？
橡膠阻尼器的內(nèi)摩擦生熱分析-節(jié)點溫度云圖
比如，假設上圖中的阻尼器不再是長方體，而是回轉(zhuǎn)體，且發(fā)生軸向扭曲變形，那么能不能用軸對稱單元來建模呢？
答案是可以的，在Abaqus的軸對稱單元系里還有一種可考慮Twist的單元，即帶字母G標識的那種類型，能夠在分析時充分考慮回轉(zhuǎn)體的整體扭轉(zhuǎn)變形。
首先，我們可以在part模塊使用Axisymmetric建立環(huán)形塊狀阻尼器的回轉(zhuǎn)截面；然后在mesh模塊劃分好四邊形網(wǎng)格；最后，定義單元類型為CGAX4T，即帶扭曲的4節(jié)點軸對稱位移-溫度耦合單元。
這里的橡膠阻尼器材料本構(gòu)采用的是超彈性模型，應變能描述形式為Neo Hooke，再結(jié)合時域黏彈性Prony參數(shù)與非彈性變形能耗散比，來計算阻尼器周期性扭轉(zhuǎn)過程中的材料內(nèi)摩擦生熱。
阻尼器上、下兩個端面的節(jié)點分別使用位于回轉(zhuǎn)軸上的兩個參考點來耦合，固定下端面參考點，并在上端面參考點施加軸向的周期性扭角位移。
阻尼器的回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)與網(wǎng)格-單元
雖然建模時只考慮了回轉(zhuǎn)截面，但是帶扭曲的軸對稱單元可以將回轉(zhuǎn)體發(fā)生扭轉(zhuǎn)時的整體結(jié)構(gòu)響應考慮在內(nèi)，這是因為這種單元多了一個扭轉(zhuǎn)自由度5，拿本例中的位移-溫度耦合單元CGAX4T來說，該單元的節(jié)點具有1、2、5和11四個自由度。
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ANSYS workbench 循環(huán)對稱壓力容器靜力分析 ￥10
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(jié)構(gòu)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(huán)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(guān)所有分析文件。
?
ANSYS Workbench周期對稱模型的模態(tài)分析方法 ￥10
對于風扇葉片、螺旋槳類型的產(chǎn)品模態(tài)分析，往往采用循環(huán)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(wǎng)格數(shù)量，降低計算量。在ANSYS Workbench中如何設置操作設置循環(huán)對稱的方法呢？
在 ANSYS Workbench 中對風扇葉片、螺旋槳等循環(huán)對稱結(jié)構(gòu)進行模態(tài)分析的步驟如下：
1. 幾何模型準備
創(chuàng)建基礎(chǔ)扇區(qū)，在 DesignModeler 或外部 CAD 軟件中，僅建模一個完整扇區(qū)（例如單個葉片及其對應的輪轂部分）。
確保扇區(qū)的兩個邊界（起始面和終止面）與旋轉(zhuǎn)對稱軸形成的角度為 360°/n（n 為葉片總數(shù)）。例如，對于 6 葉片風扇，單個扇區(qū)角度為 60°。
定義坐標系，在 DM 中創(chuàng)建全局坐標系，確保 Z 軸與旋轉(zhuǎn)對稱軸重合（即葉片繞 Z 軸旋轉(zhuǎn)）。
2. 循環(huán)對稱設置（Modal 模塊）
導入幾何到 Modal 分析系統(tǒng)，將扇區(qū)模型拖入 Modal 分析系統(tǒng)的 Geometry 模塊。
進入 Mesh 模塊，激活循環(huán)對稱：右鍵點擊 Mesh → Insert → Cyclic Symmetry。
選擇循環(huán)對稱類型：
Full Cyclic：適用于所有葉片完全相同的結(jié)構(gòu)。
定義循環(huán)對稱邊界
Source Face：選擇扇區(qū)的起始面（例如 0° 位置的面）。
Target Face：選擇扇區(qū)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(zhuǎn)對稱軸。
3. 網(wǎng)格劃分優(yōu)化
網(wǎng)格控制，對葉片邊緣、輪轂等關(guān)鍵區(qū)域使用更精細的網(wǎng)格（如 Sizing 或 Inflation）。
展開 ANSYS壓氣機輪 盤結(jié)構(gòu)（周期對稱）分析-附命令流
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(qū)進行網(wǎng)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(cè)的體
ASLV,S !所有關(guān)聯(lián)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(chuàng)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(cè)表面
CSYS,1 !活坐標系轉(zhuǎn)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(cè)體的三個側(cè)面連接
LSLA,S !聯(lián)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(wǎng)格
TYPE,1
MSHAPE,0,3D !對體用六面體單元劃分網(wǎng)格
VSEL,S,LOC,Y,0,21 !選擇均壓孔一側(cè)的體
VSWEEP,ALL !掃掠形式生成網(wǎng)格
VSEL,S,LOC,Y,21,30 !
展開 基于ANSYS workbench和designlife的多軸疲勞分析
Nastran方法與ANSYS workbench方法分析出來的1.098僅相差2%左右。
4總結(jié)
本案例介紹了利用ANSYS workbench和ncode designlife軟件對零件進行多軸疲勞分析的整套流程。我們可以見到ncode軟件功能非常全面、強大，與準確的CAE分析結(jié)果搭配起來，可以為工程實際提供很好的參考。愿大家看完有所收獲。
以后本人還會不定期發(fā)帖介紹ANSYS workbench和designlife的一些技巧和應用，感謝各位以及技術(shù)鄰官方的關(guān)注！
文章里用到的模型文件和測試數(shù)據(jù)放在附件中，可以下載用來練習。
附件：shaft.rar
展開 