ANSYS分析對稱模型的案例
ANSYS Workbench周期對稱模型的模態分析方法 ￥10
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 ABAQUS案例-旋轉對稱子模型分析及旋轉對稱模型在溫度場和過盈裝配下的應力位移分析與過約束檢查 ￥3
旋轉對稱分析可以大大降低工作量以及計算量，本實例（附件中inp文件）演示了在何種情況下以及如何采用旋轉對稱子模型進行整結構分析。本實例中采用了旋轉對稱子模型分析結構在溫度場和過盈裝配下的應力位移分布及計算過盈面總裝配作用力。并演示了如何避免過約束以及如何在局部坐標系下查看應力和位移。
ANSYS Workbench模型對稱簡化計算及節點結果導出方法
圖1 結構計算模型
0
2
分析流程
(1)啟動ANSYS Workbench，加載Static Structurall結構靜力學模塊。
(2)右鍵單擊A3單元格，選擇彈出菜單項Import Geometry→Browse...，彈出文件選擇對話框，選擇幾何模型文件ex1-4\ex1-4.stp。（案例文件下載地址見文章底部）
(3)雙擊A4單元格進入結構靜力學模塊。
(4)模型為整體的八分之一模型，殼單元，確定殼單元的厚度為2mm，模型使用默認材料，如圖2所示。
圖2 殼單元厚度
(5)單擊模型樹節點Mesh，在Details of Mesh中確定模型單元長度為5mm。
(6)右鍵單擊模型樹節點Mesh，單擊彈出菜單項Generate Mesh生成模型網格，如圖3所示。
圖3 模型網格劃分
(7)右鍵單擊模型樹節點Model，選擇Insert→Symmetry，插入一個對稱工具。
展開 3D模型對稱分析及其結果的擴展顯示 ￥1
CAE分析幫助我們擴寬了解決工程實際問題的思路和方法，但CAE的應用也不是隨心所欲，因為CAE分析需要有較高計算能力的計算機，就個人而言，這也是在進行復雜項目時最頭疼的問題。那是否沒有高性能計算機，就一定不能做復雜的計算分析呢？答案是否定的，因為我們可以對模型進行簡化，ansys提供了對稱分析功能，使得我們可以把一個復雜，網格規模龐大的計算縮小2倍，4倍等，這樣能不斷的縮小計算規模，減少計算成本，這一節我們就了解下如何實現使用ANSYS Workbench進行對稱分析！
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ANSYS workbench 循環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。
?
abaqus的三維和軸對稱模型分析的結果差異
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果，
在動力分析時軸對稱結果非常不可靠，與現場實測相差10倍，
而三維比較接近現場實測結果。
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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Abaqus 二維hashin失效模型案例（附inp）
展開 hypermesh-ansys聯合仿真-2D軸對稱橡膠密封分析 ￥3
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：
ANSYS壓氣機輪 盤結構（周期對稱）分析-附命令流
定義分析類型為靜力分析（ANSYS缺省）
!對鼓桶上表面施加徑向約束
NSEL,S,LOC,X,237.5
NSEL,R,LOC,Z,220.3,208.8
D,ALL,,,,,,UX,UY
ALLSEL
!對鼓桶側面施加軸向約束
NSEL,S,LOC,Z,208.8
D,ALL,,,,,,UY,UZ
ALLSEL
EPLOT
SAVE
OMEGA,,,1191.11 !施加轉速
!對輪、盤邊緣施加集中力
NSEL,S,LOC,X,243.5 !選取輪 盤邊緣節點
*GET,NO_Nodes,NODE,,COUNT !得到節點數目
F,ALL,FX,628232/NO_Nodes/6 !對這些節點平均施加載荷
ALLSEL
SAVE !保存模型數據庫
SOLVE !求解
FINISH
!查看結果
/POST1
PLNSOL,U,X,2,1 !顯示徑向變形圖
PLNSOL,U,Y,2,1 !顯示周向變形圖
PLNSOL,U,Z,2,1 !顯示軸向變形圖
PLNSOL,U,SUM,2,1 !顯示總變形圖
PLNSOL,S,X,0,1 !顯示徑向應力圖
PLNSOL,S,Y,0,1 !顯示周向應力圖
PLNSOL,S,Z,0,1 !顯示軸向應力圖
PLNSOL,S,EQV,0,1 !顯示等效應力分布圖
展開 ANSYS 輸電塔模型 APDL 有限元模型 強度分析 ￥139
ANSYS 輸電塔模型，模型完整，附件有詳細模型db文件以及命令流，模型沒有問題可以計算，展示圖為添加重力進行的靜力分析，計算結果圖：
模型圖：
ANSYS 輸電塔模型 APDL 有限元模型 輕度分析 ￥299
ANSYS 輸電塔模型，模型完整，附件有詳細模型db文件以及命令流，模型沒有問題可以計算，展示圖為添加重力進行的靜力分析，計算結果圖：
結果圖
模型圖
ANSYS自適應網格技術及案例分析（附完整模型分析命令流）
ANSYS通過能量誤差估計來評估網格密度是否充足，如網格不夠細，程序可以自動細化網格以減少誤差。這一自動估計網格劃分誤差并細化網格的過程稱為”自適應網格劃分“。通過自適應網格劃分技術可以獲得較好的應力分布。
自適應網格劃分僅適用于單元plane2/25/42/82/83,solid45/64/73/92/95,shell43/63/93及部分熱單元。分析類型僅適用于線性靜力學結構分析和線性穩態熱分析。
自適應網格劃分的基本過程通過一個案例說明。
02 具有多孔和凹域的板拉伸案例
針對如下具有多孔和凹域的板，采用plane42單元，首先設置KSEIZE=10來設置自適應網格前的網格尺寸，其后按自適應網格劃分技術對網格再劃分。設置ADAPT,10,6，其中10表示迭代次數最大為10。6表示能力誤差不超過6%。具體的ADAPT命令說明如圖。
一般的自適應網格劃分的能量模誤差百分比小于5時，計算較為可靠，可以看到下圖給出Von Mises Stress，無網格自適應的應力結果有明顯的不連續和突變的過程。但注意，凹角點為應力奇異點，在彈性范圍內其數值無法通過有限元方法求得。
Von Mises Stress：無網格自適應（左），有網格自適應（右）
ADAPT命令解釋
03 完整模型分析命令流
!多孔板自適應網格劃分-PLANE42
finish
/clear
/prep7
blc4,,,450,350
blc4,200,250,100,100 !創建兩個矩形面
cyl4,,,100
cyl4,335,95,55 !
展開 
ANSYS薄壁結構模型處理技術 附王新敏ANSYS工程結構數值分析講義下載
ANSYS提供了全四邊形、四邊形為主、只允許一個三角形和全三角形等多種網格控制方法、工具來提高網格質量。ANSYS還具備大量的網格質量診斷工具，對網格質量進行評估，并采用不同的顏色表達質量差異。此外，ANSYS還有多種光滑技術、自動網格修補工具、網格轉換和局部細化/粗化等方法。在劃分網格時，也可以設置容差，忽略小的結構細節特征，如小孔、小碎面邊線等，以使單元更均勻，避免因為拓撲結構的原因局部過細。
針對薄壁構件的特殊性，ANSYS的模型處理技術能夠快速地把CAD實體模型轉換成有限元殼模型。通過功能強大的模型處理技術，可以快速批量處理薄壁構件。
模型簡化后進行網格劃分、施加載荷及約束，可以輸出到各種FEA求解器，包括ANSYS、CFX、LS-Dyna、ABAQUS和NASTRAN等。
下載地址：王新敏ANSYS工程結構數值分析講義
展開 基于Adams與Ansys的噴漿機斷臂仿真分析 附ANSYS和ADAMS聯合仿真步驟--剛柔混合模型
后臂斷裂位置與有限元結果對比
下載地址：ANSYS和ADAMS聯合仿真步驟--剛柔混合模型建立
基于ANSYS的樁土分析模型 ￥15
在利用ANSYS有限元軟件分析時，樁土相互作用之間的變形屬于高度非線性問題[33]，但ANSYS程序通過使用牛頓-拉普森平衡迭代克服了這種困難[37,38]，在每一個載荷增量的末端解，通過這種平衡迭代使其達到平衡收斂。對于土體的單元類型采用ANSYS中提供的SOLID45實體單元類型，它是一種三維六面體單元，可用于建立各向同性固體力學問題的模型。SOLID45實體單元有8個節點，每個節點有沿X、Y、Z三個方向的平移自由度，在單元的各個側面可施加分布式載荷。在求解分析大位移、大應變、塑性和屈服等方面的問題時，SOLID45單元求解的輸出結果包括節點位移，各個方向的主應力、正應力、剪應力及總應變等。
土體的本構模型采用ANSYS中提供的Drucker-Prager模型，簡稱DP模型，該模型對MC模型的屈服面函數作了適當的修改并且考慮了體積力對屈服的影響，易于程序的編制和進行數值計算，可用于顆粒狀的材料，例如：土壤、巖石、混凝土等[34][41-43]。除了DP模型以外，土體的本構模型還有線彈性模型、DC模型、MC模型等。線彈性模型遵從胡克定律，只有兩個參數，只是簡單的應力應變關系，無法描述土的很多特征；DC模型是一種非線性彈性模型，只是單純的采用了彈性理論，而未曾涉及到塑性理論，著重于對應力-應變簡單的描述，因而沒有反映出土體的很多重要性質，例如土體的剪脹性、球應力對剪應變的影響等[47,48]；MC模型是一種彈-理想塑性模型，采用了彈塑性理論，涉及到了土體的五個參數，能夠較好的描述土體的破壞狀態，但沒有考慮到應力歷史的影響及區分加荷與卸荷[45,46]。
混凝土單元類型采用ANSYS中的SOLID65實體單元類型，它是在SOLID45的基礎上專門開發出來用于建立鋼筋混凝土或混凝土材料問題的有限元模型。
展開 ANSYS_WORKBENCH子模型分析技術
ANSYS_WORKBENCH子模型分析技術
