ansys中模型對稱的案例
ANSYS Workbench周期對稱模型的模態(tài)分析方法 ￥10
對于風(fēng)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(jìn)行計(jì)算，這樣建立其中的一份，剩余的自動擴(kuò)展計(jì)算就可以了，這樣可以極大的縮小網(wǎng)格數(shù)量，降低計(jì)算量。在ANSYS Workbench中如何設(shè)置操作設(shè)置循環(huán)對稱的方法呢？
在 ANSYS Workbench 中對風(fēng)扇葉片、螺旋槳等循環(huán)對稱結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析的步驟如下：
1. 幾何模型準(zhǔn)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(yīng)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(fēng)扇，單個扇區(qū)角度為 60°。
定義坐標(biāo)系，在 DM 中創(chuàng)建全局坐標(biāo)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(shè)置（Modal 模塊）
導(dǎo)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(jìn)入 Mesh 模塊，激活循環(huán)對稱：右鍵點(diǎn)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(biāo)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(xì)的網(wǎng)格（如 Sizing 或 Inflation）。
展開 ANSYS Workbench模型對稱簡化計(jì)算及節(jié)點(diǎn)結(jié)果導(dǎo)出方法
圖9 對稱擴(kuò)展顯示
(15)由于在X、Y、Z這3個方向，都為對稱，則在Detail of Symmetry中的Num Repeat中輸入2，在Method中選擇Half，分別在ΔX、ΔY、ΔZ中，輸入0.01mm，如圖10所示，即可在后處理中對模型進(jìn)行擴(kuò)展顯示，得到整體模型的結(jié)果，如圖11所示。
圖10 對稱擴(kuò)展設(shè)置
圖11 模型整體結(jié)果
(16)如果左鍵單擊模型樹節(jié)點(diǎn)Symmetry，并沒有發(fā)現(xiàn)有對稱模型的擴(kuò)展顯示功能，則可以在Workbench平臺的Tools→Options→Appearance中，勾選Beta Options選項(xiàng)，通過打開Beta Options，來打開對稱模型的擴(kuò)展顯示功能，如圖12所示。
圖12 打開Beta Options
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后處理中節(jié)點(diǎn)結(jié)果的導(dǎo)出
在上一節(jié)的內(nèi)容中，完成了本實(shí)例的主要內(nèi)容，即對稱模型的應(yīng)用。
展開 ansa中部分對稱模型劃分體單元
在遇到比較大且不完全對稱的幾何模型時(shí)，我們最好選擇局部特殊處理，快速準(zhǔn)確的完成網(wǎng)格部分工作。下面來介紹比較合適的方法，對有些人可能會有啟發(fā)和幫助。如下圖：
1、 原始幾何模型
2、如圖所示，是不完全對稱模型， 局部幾何特征不一樣，因此 可以考慮把不對稱的部分切割出來。做完1/2網(wǎng)格，對稱后把多余的單元刪掉，空缺處填補(bǔ)上即可。
3、 清理幾何中可以去掉的特征線。
4、把模型切分成若干相對比較規(guī)則的塊（從模型最簡單的幾何特征開始分）
5、劃分面網(wǎng)格時(shí)從模型最復(fù)雜最不規(guī)則的塊開始
6、生成體單元
7、修改后完整的模型單元
展開 在ansys中怎么施加對稱載荷
比如一個圓柱體如圖所示怎施加對稱載荷呢？
1/2、1/4、1/8對稱模型在矩形柱單軸壓縮實(shí)例中應(yīng)用探討
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應(yīng)力云圖對比
在有限元受力分析中，對完整模型、1/2模型及1/4模型中的壓頭施加強(qiáng)制位移1mm，對1/8模型中的壓頭施加強(qiáng)制位移0.5mm。計(jì)算完成后混凝土和鋼筋應(yīng)力云圖如下所示。
混凝土應(yīng)力云圖
鋼筋應(yīng)力云圖
雖然單軸壓縮矩形柱模型具有幾何和材料對稱特征，但從應(yīng)力云圖可看出完整模型并非沿某一平面對稱，這可能和網(wǎng)格尺寸有關(guān)。對稱模型中由于對稱約束的存在，導(dǎo)致對稱模型應(yīng)力最大值小于完整模型，其中1/8模型偏差最大。對稱模型中，1/2模型和1/4模型應(yīng)力分布最為接近。
展開 如何在ANSYS WORKBENCH中關(guān)聯(lián)幾何模型和有限元模型
我們都知道，通過諸如HPERMESH這樣的有限元網(wǎng)格劃分軟件得到的模型，在傳入ANSYS以后，只包含節(jié)點(diǎn)和單元信息。但是當(dāng)我們在WB中使用模型操作時(shí)，有時(shí)候需要選擇幾何特征，如在圓孔面上施加圓柱支撐，而此時(shí)對象只有單元節(jié)點(diǎn)信息，并無體面線的幾何信息，該怎么辦呢？
顯然，處理此問題的有效途徑，在于把有限元模型與該有限元模型對應(yīng)的幾何模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，再一起導(dǎo)入到MECHANICAL中進(jìn)行分析，則既能夠既享受HYPERMESH的網(wǎng)格劃分的樂趣，又能充分享受對于幾何體設(shè)置邊界條件的便利了。ANSYS WORKBENCH提供了這種功能，下面舉一個例子，說明如何在ANSYS WORKBENCH中關(guān)聯(lián)有限元模型和對應(yīng)的幾何體，從而滿足上述要求。
幾何模型如下圖。該模型在DM中創(chuàng)建，在meshing中劃分網(wǎng)格，再導(dǎo)入到ANSYS 的WORKBENCH中的finite modeler中關(guān)聯(lián)幾何體，最后進(jìn)入到MECHANICAL中分析。下面說明其主要過程。
1. 創(chuàng)建幾何模型
使用任何一款三維建模軟件創(chuàng)建下圖的模型，注意單位用mm.然后導(dǎo)出為geom.stp.
2. 創(chuàng)建有限元模型
使用常用的有限元網(wǎng)格劃分軟件導(dǎo)入上述模型，得到有限元模型。
3. 使用finite element modeler打開有限元模型
進(jìn)入WORKBENCH，使用finite element modeler打開第二步創(chuàng)建的有限元模型如下
4.創(chuàng)建新的工作幾何體
首先創(chuàng)建新的工作幾何體
指明該幾何體的位置，就是第一步所導(dǎo)出的幾何模型文件
右鍵單擊該新的工作幾何體，并選擇“generate”
則樹形大綱結(jié)果如下
這是主窗口中得到的工作幾何體。
展開 如何在ANSYS中擬合橡膠材料曲線？ 附Ansys橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型下載
STEP 1：選擇材料庫中hyperelastic experiment data 選擇要輸入的材料曲線類型，例如單軸測試數(shù)據(jù)、雙軸測試數(shù)據(jù)、剪切測試數(shù)據(jù)。可只輸入一種或者兩種，或者三種都輸入。數(shù)據(jù)越多，擬合數(shù)據(jù)材料性能越接近實(shí)驗(yàn)材料性能，當(dāng)然也和仿真關(guān)注的材料行為有關(guān)。
STEP 2：在材料曲線表格里輸入或者直接粘貼材料曲線數(shù)據(jù)，注意是工程材料曲線。
STEP 3：從hyperelastic模型本構(gòu)中拖動需要擬合的材料本構(gòu)模型到材料中，此時(shí)可以在材料橡膠本構(gòu)模型中發(fā)現(xiàn)curve fitting選項(xiàng)。
STEP 4：右鍵curve fitting，選擇solve curve fit，擬合好后，然后選擇copy calculated values to property，擬合參數(shù)便復(fù)制到定義的橡膠本構(gòu)模型中了。另外，擬合的曲線和實(shí)驗(yàn)曲線均會在圖片中顯示出來，可以對比其重合度，測試哪種本構(gòu)更適合。
下載地址：Ansys橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型
展開 如何在ANSYS中擬合橡膠材料曲線？ 附Ansys橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型下載
STEP 1：選擇材料庫中hyperelastic experiment data 選擇要輸入的材料曲線類型，例如單軸測試數(shù)據(jù)、雙軸測試數(shù)據(jù)、剪切測試數(shù)據(jù)。可只輸入一種或者兩種，或者三種都輸入。數(shù)據(jù)越多，擬合數(shù)據(jù)材料性能越接近實(shí)驗(yàn)材料性能，當(dāng)然也和仿真關(guān)注的材料行為有關(guān)。
STEP 2：在材料曲線表格里輸入或者直接粘貼材料曲線數(shù)據(jù)，注意是工程材料曲線。
STEP 3：從hyperelastic模型本構(gòu)中拖動需要擬合的材料本構(gòu)模型到材料中，此時(shí)可以在材料橡膠本構(gòu)模型中發(fā)現(xiàn)curve fitting選項(xiàng)。
STEP 4：右鍵curve fitting，選擇solve curve fit，擬合好后，然后選擇copy calculated values to property，擬合參數(shù)便復(fù)制到定義的橡膠本構(gòu)模型中了。另外，擬合的曲線和實(shí)驗(yàn)曲線均會在圖片中顯示出來，可以對比其重合度，測試哪種本構(gòu)更適合。
下載地址：Ansys橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型
展開 如何ANSYS的APDL中的模型導(dǎo)入HyperMesh ￥2
考慮到APDL中網(wǎng)格劃分功能并不是十分完善，需要借助HyperMesh軟件進(jìn)行網(wǎng)格劃分。那么如何將模型從ANSYS的APDL中導(dǎo)入到HyperMesh中呢
ANSYS的APDL中如何旋轉(zhuǎn)模型 ￥1
也可參考此處鏈接：ansys中旋轉(zhuǎn)模型
最后是如何變回原始坐標(biāo)系？
仿真應(yīng)用 | Ansys HFSS 3D Layout中模型的導(dǎo)入和切割
Ansys HFSS 3D Layout可以導(dǎo)入外部的PCB文件進(jìn)行仿真，當(dāng)整個模型比較復(fù)雜的時(shí)候，為了提高仿真效率，會對PCB進(jìn)行切割，本文講述在Ansys HFSS 3D Layout中導(dǎo)入PCB及切割的方法。
1、導(dǎo)入Allegro版圖文件為例：點(diǎn)擊菜單File-Import-Cadence APD/Allegro/Sip，然后選中需要導(dǎo)入的.brd文件，點(diǎn)擊確定。
2、出現(xiàn)如下界面，選擇需要導(dǎo)入的網(wǎng)絡(luò)，其中Setup ports選項(xiàng)不用勾選，點(diǎn)擊OK。
3、接下來對導(dǎo)入的PCB進(jìn)行切割：點(diǎn)擊菜單Layout-Cutout，然后選擇需要保留的網(wǎng)絡(luò)。
4、一般來說，需要保留的信號網(wǎng)絡(luò)只需選中Include，要保留的電源地網(wǎng)絡(luò)需同時(shí)勾選Clip at extents。
5、點(diǎn)擊Auto Generate Extent，自動生成切割邊界?？梢哉{(diào)整Expansion和Corner style來控制extent的大小和拐角形狀。
Extent的生成規(guī)則是，會將僅勾選了include網(wǎng)絡(luò)全部包含在內(nèi)，在上圖點(diǎn)擊OK后，會在Layout Edit界面上生成extent的形狀供查看和返回上一層界面，若沒有問題再次點(diǎn)擊OK，就會開始切割，切割后的PCB會保留所有僅勾選了include的網(wǎng)絡(luò)，和extent內(nèi)的電源地網(wǎng)絡(luò)，然后單獨(dú)生成一個Ansys HFSS 3D Layout Design。
6、除了按照net進(jìn)行切割，還可以按照指定區(qū)域進(jìn)行切割。點(diǎn)擊菜單Draw-Primitive-Rectangle，在要切割的區(qū)域繪制矩形，點(diǎn)擊Layout-Cutout，出現(xiàn)如下菜單，取消選擇Filter geometry by net，點(diǎn)擊OK。
展開 
Ansys Zemax | 如何使用米氏散射模型模擬環(huán)境中的散射現(xiàn)象
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這篇文章描述了如何在 OpticStudio 中建立 DLL 米氏散射（Mie scattering）模型。下方鏈接的范例文件演示了如何以該模型進(jìn)行散射的模擬。范例系統(tǒng)包含了兩個不同結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)1模擬了光線入射空氣中的水滴后，在散射時(shí)達(dá)到瑞利極限（Rayleigh limit）的現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)2則模擬了光線在較大的粒子中發(fā)生散射時(shí)的情形，此時(shí)光學(xué)現(xiàn)象的討論由瑞利極限轉(zhuǎn)變?yōu)槊资仙⑸涞姆懂牎?簡介
根據(jù)麥克斯韋方程式，光線入射球型粒子會產(chǎn)生散射的現(xiàn)象，而米氏散射理論為此提供了解析解。此理論可推廣至任意大小的粒子，因此可適用在所有"粒子半徑對入射波長比"的情況。這對于模擬白云中的散射現(xiàn)象1時(shí)很有幫助，同時(shí)也有助于解釋光線入射特定物質(zhì)，如牛奶和生物組織時(shí)所產(chǎn)生的變化。在 OpticStudio 的非序列模式中，我們可以用體散射（bulk scattering）的追跡方式建立這類的模型。此外，Bohren 和 Huffman 的研究為此現(xiàn)象的模擬提供了計(jì)算的依據(jù)。
這篇文章將說明模型在模擬系統(tǒng)中的表現(xiàn)，同時(shí)也會以一個大氣中的散射現(xiàn)象作為例子，此模擬將運(yùn)用到米氏理論的 DLL 。
參數(shù)模擬
為了在非序列模式中的對象上套用米氏散射分布的設(shè)定，如下圖所示，我們需先開啟該物件的屬性字段（Object Properties），并在下方的 Volume Physics 項(xiàng)目中勾選 DLL 定義散射（DLL Defined Scattering），最后在 DLL 字段選擇 MIE.DLL。
為了使這個 DLL 正常運(yùn)行，我們需要輸入5項(xiàng)參數(shù)。
折射系數(shù)
我們在這個字段設(shè)定散射粒子的折射系數(shù)（實(shí)數(shù)部分），而環(huán)境介質(zhì)的折射系數(shù)，則是在材質(zhì)（Material）欄位設(shè)定。
展開 如何理解ANSYS彈塑性分析中的強(qiáng)化模型
關(guān)于MISO的數(shù)據(jù)輸入，還可以參考這篇文章：ANSYS非線性分析MISO模型數(shù)據(jù)輸入的問題
輸入與輸出
關(guān)于輸入與輸出，就不詳細(xì)論述了，這方面許多書籍和教程上都有實(shí)例，這里介紹一下通常的“套路”：
mp,ex,1,彈性模量 !定義第一種材料的彈性模量
TB,強(qiáng)化模型種類,1 !為第一種材料選定強(qiáng)化模型
TBDATA,1,…… !根據(jù)不同強(qiáng)化模型的需求進(jìn)行賦值，有的是輸入屈服應(yīng)力和模量，有的則是輸入應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
TBPLOT,強(qiáng)化模型名稱,1 !繪制第一種材料的強(qiáng)化模型圖
TBLIST,強(qiáng)化模型名稱,1 !列表顯示第一種材料的數(shù)據(jù)
如果考慮不同溫度下的不同強(qiáng)化特征，則：
TB,強(qiáng)化模型種類,材料編號,考慮的溫度數(shù)量
TBTEMP,第一種溫度值
TBDATA,材料編號,……
TBTEMP,第二種溫度值
TBDATA,材料編號,……
如此把每種溫度下的材料屬性都輸入完成即可。
在后處理中，彈塑性問題需要查看的結(jié)果也不只是各個方向的正應(yīng)力之類，還需要以下幾種：
Equivalent Stress (SEPL) 等效應(yīng)力，在硬化模型下，屈服應(yīng)力的當(dāng)前值，還記得在屈服準(zhǔn)則中，看的是等效應(yīng)力與輸入的屈服應(yīng)力之間的關(guān)系吧。
展開 “糖葫蘆串”模型在ANSYS中的實(shí)現(xiàn)方法
"糖葫蘆串"模型也稱之為層間剪切模型，可能對不少的朋友來講并不陌生，他是建筑結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算最重要的理論基礎(chǔ)，簡化示意圖如下：
對于一般的多高層房屋來講，我們在采用多自由度模型計(jì)算時(shí)，一般每層樓面及屋面可作為一個質(zhì)點(diǎn)，而樓面與樓面(或屋面)之間墻、柱的質(zhì)量則分別向上、向下集結(jié)到樓面及屋面質(zhì)點(diǎn)處，很多時(shí)候樓面假定面內(nèi)剛性，這就形成了層間剪切模型，也即經(jīng)常所說的“糖葫蘆串”模型。
那么我們?nèi)绾尾捎?em>ANSYS來模擬“糖葫蘆串”模型呢？
這里我們要用到兩個單元，一個是連接質(zhì)量點(diǎn)之間的單元，這里可以用梁單元，也可以用彈簧單元，水哥個人喜歡用彈簧單元combin14；第二個單元便是質(zhì)量單元mass21。
在具體建模過程中，需要注意三個方面：
一、分析類型為平面2D,因此質(zhì)量單元關(guān)鍵項(xiàng)應(yīng)設(shè)置為不考慮轉(zhuǎn)動慣量的2D質(zhì)量。
二、彈簧單元個人建議使用combin14,單元關(guān)鍵項(xiàng)應(yīng)設(shè)置為單方向。
三、由于僅僅考慮單方向，因此節(jié)點(diǎn)另一個方向的自由度需要約束。
下面以書中例題為例，簡要演示具體過程。例題來源于《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)》（第二版）李國強(qiáng) 李杰 蘇小卒編著，中國建筑工業(yè)出版社 。
題目如下：
ANSYS命令流如下：
finish
/clear
/prep7
m1=2$m2=1.5$m3=1
k1=1.8e3$k2=1.2e3$k3=0.6e3
r,1,m1$r,2,m2$r,3,m3
r,4,k1$r,5,k2$r,6,k3
!====================
et,1,combin14,,1
et,2,mass21,,,4
!
展開 ANSYS中橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型參數(shù)問題？
ANSYS中橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型問題，其實(shí)也就是prong級數(shù)的問題，如何定義以及擬合橡膠的prong級數(shù)參數(shù)，有研究的朋友可以Q245958758，一起討論交流。
