軸對稱 ansys
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
軸對稱 ansys的視頻教程
軸對稱 ansys的實例教程
ANSYS Workbench模塊中對于電場的計算現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構的電場計算視頻，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。結構上為內外雙層金屬圓環，內層的環為1000V高電位，外層環為0V地電位。完整的三維模型圖見2樓”三維結構“
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。三維計算中由于網格不一定嚴格規整，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：
添加材料“air”，定義電阻率1e20。
3 網格
圓環的部分，尤其是內層圓環的部分網格要平滑，因為高電位的尖角形狀會造成電場集中。
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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
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：
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，左側為導體，右側為介質；
交流電場：工程中需要計算的交流電場均為電準靜態場，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；
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
!網格
esize,0.05
amesh,all
alls
!加載
/solu
lsel,s,,,6
dL,all,,volt,0
lsel,s,,,2,4,2
dl,all,,volt,1
alls
!求解
solve
交流：
/finish
ET,1,plane121
MP,PREX,1,3
MP,PREX,2,2000
/solu
solve
計算后得到的直流和交流下的結果圖雖然都和第二幅圖差不多，但是兩個場域的決定因素和控制方程是不一樣的。
展開 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，左側為導體，右側為介質；
交流電場：工程中需要計算的交流電場均為電準靜態場，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；
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
!網格
esize,0.05
amesh,all
alls
!加載
/solu
lsel,s,,,6
dL,all,,volt,0
lsel,s,,,2,4,2
dl,all,,volt,1
alls
!求解
solve
直流：
/finish
ET,1,plane121
MP,PREX,1,3
MP,PREX,2,2000
/solu
solve
計算后得到的直流和交流下的結果圖雖然都和第二幅圖差不多，但是兩個場域的決定因素和控制方程是不一樣的。
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之前的ANSYS版本一般都是在經典版本中使用二維軸對稱諧波單元，ANSYS WORKBENCH中也可使用二維軸對稱諧波單元，需要命令行來輔助完成，操作性不好。
現在ANSYS WORKBENCH在新版本中可以使用二維軸對稱諧波單元進行計算[1]，筆者也對該新功能進行學習。
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：
對于軸對稱爆炸問題，可以考慮采用SHELL單元軸對稱算法公式（即ANSYS/LS-DYNA中2D-SOLID162單元軸對稱選項），結合自適應網格劃分技術進行分析。
也可采用ALE方法及多物質流固耦合方法分析爆炸問題，對空氣、土壤、水以及破壞后的巖石采用ALE網格，對其他的固體結構采用Lagrange網格。利用這一方法，由于材料物質在網格中可以流動，因此不存在單元畸變問題。
巧妙地利用結構的對稱性對實際工作也大有幫助，對于常規的結構和載荷都是軸對稱或平面對稱的問題，毫無疑問應該利用其對稱性，對于一些特殊情況，也可以加以利用，比如：如果結構軸對稱而載荷非軸對稱，則可用ANSYS專門用于處理此類問題的25、83和61號單元；對于由多個部件構成裝配件，如果其每個零件都滿足平面對稱性，但各對稱平面又不是同一個的情況下，則可用多個對稱面來處理模型（或至少可用此方法來減少建模工作量
巧妙地利用結構的對稱性對實際工作也大有幫助，對于常規的結構和載荷都是軸對稱或平面對稱的問題，毫無疑問應該利用其對稱性，對于一些特殊情況，也可以加以利用，比如：如果結構軸對稱而載荷非軸對稱，則可用ANSYS專門用于處理此類問題的25、83和61號單元；對于由多個部件構成裝配件，如果其每個零件都滿足平面對稱性，但各對稱平面又不是同一個的情況下，則可用多個對稱面來處理模型（或至少可用此方法來減少建模工作量
原帖子鏈接見http://forums.caenet.cn/showtopic-538877.aspx
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
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平面問題實例.pdf
軸對稱問題實例.pdf
一單元類型和材料屬性：
首先要了解自己計算什么樣的場域，靜電場？電流傳導場？暫態場？不同的場域對應不同的單元，選對單元類型很重要。不過電場計算中的plane230真真是一個萬能單元，上面三個場全都可以計算。 材料定義時，要根據不同的場域定義不同的材料屬性，靜電場計算要定義介電常數，電流傳導場計算要定義電阻率，暫態場計算要同時定義以上兩種。
建模：
建模在電場計算中尤為重要，拿到圖紙不要著急建模，看懂圖紙很重要
一單元類型和材料屬性：
首先要了解自己計算什么樣的場域，靜電場？電流傳導場？暫態場？不同的場域對應不同的單元，選對單元類型很重要。不過電場計算中的plane230真真是一個萬能單元，上面三個場全都可以計算。 材料定義時，要根據不同的場域定義不同的材料屬性，靜電場計算要定義介電常數，電流傳導場計算要定義電阻率，暫態場計算要同時定義以上兩種。
建模：
建模在電場計算中尤為重要，拿到圖紙不要著急建模
ANSYS Workbench模塊中對于電場的計算現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構的電場計算視頻，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
