ansys 單元 軸對(duì)稱的案例
巧用單元提高Abaqus計(jì)算效率：帶扭曲的軸對(duì)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(kù)，其中就有軸對(duì)稱單元，比如CAX4（I/R/H/T），當(dāng)一個(gè)回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)具有某種載荷對(duì)稱性時(shí)，可以用它將三維模型縮減為軸對(duì)稱模型來(lái)分析，能減少大量的內(nèi)存和分析時(shí)間，而同樣的模型規(guī)模，3D實(shí)體單元要更耗費(fèi)計(jì)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(shí)，有沒(méi)有類(lèi)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(diǎn)溫度云圖
比如，假設(shè)上圖中的阻尼器不再是長(zhǎng)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(duì)稱單元來(lái)建模呢？
答案是可以的，在Abaqus的軸對(duì)稱單元系里還有一種可考慮Twist的單元，即帶字母G標(biāo)識(shí)的那種類(lèi)型，能夠在分析時(shí)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(lèi)型為CGAX4T，即帶扭曲的4節(jié)點(diǎn)軸對(duì)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(yīng)變能描述形式為Neo Hooke，再結(jié)合時(shí)域黏彈性Prony參數(shù)與非彈性變形能耗散比，來(lái)計(jì)算阻尼器周期性扭轉(zhuǎn)過(guò)程中的材料內(nèi)摩擦生熱。
阻尼器上、下兩個(gè)端面的節(jié)點(diǎn)分別使用位于回轉(zhuǎn)軸上的兩個(gè)參考點(diǎn)來(lái)耦合，固定下端面參考點(diǎn)，并在上端面參考點(diǎn)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(shí)只考慮了回轉(zhuǎn)截面，但是帶扭曲的軸對(duì)稱單元可以將回轉(zhuǎn)體發(fā)生扭轉(zhuǎn)時(shí)的整體結(jié)構(gòu)響應(yīng)考慮在內(nèi)，這是因?yàn)檫@種單元多了一個(gè)扭轉(zhuǎn)自由度5，拿本例中的位移-溫度耦合單元CGAX4T來(lái)說(shuō)，該單元的節(jié)點(diǎn)具有1、2、5和11四個(gè)自由度。
展開(kāi) 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列（八）：軸對(duì)稱實(shí)體單元Solid272/Solid273的應(yīng)用 ￥39
轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)一般為對(duì)軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)；對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)，采用Solid186實(shí)體單元需要比較高的電腦配置而且計(jì)算耗時(shí)也比較長(zhǎng)，此時(shí)可以考慮采用軸對(duì)稱實(shí)體單元Solid272、273單元來(lái)模擬；Solid272、273單元每個(gè)節(jié)點(diǎn)只有3個(gè)方向的平動(dòng)自由度，只要求模型軸對(duì)稱，并不需要邊界條件軸對(duì)稱。
1問(wèn)題描述
如圖所示的轉(zhuǎn)子模型，材料彈性模量為2.078E11Pa，密度為7800kg/m3，垂直面上兩個(gè)方向的軸承剛度均為4.378E+07 N/m，暫不考慮阻尼的影響。求該轉(zhuǎn)子模型的渦動(dòng)頻率、振型、臨界轉(zhuǎn)速；并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，將一階正進(jìn)動(dòng)臨界轉(zhuǎn)速值固定在17000rpm。
展開(kāi) ANSYS Workbench 計(jì)算二維軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)電場(chǎng)的視頻
ANSYS Workbench模塊中對(duì)于電場(chǎng)的計(jì)算現(xiàn)在只能計(jì)算電流傳導(dǎo)場(chǎng)。今天為大家貢獻(xiàn)一個(gè)自己制作的二維軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)的電場(chǎng)計(jì)算視頻，為大家提供參考。 模型也比較簡(jiǎn)單，初入門(mén)的朋友們可以用來(lái)學(xué)習(xí)。希望大家可以提出寶貴的批評(píng)意見(jiàn)。(其實(shí)本人對(duì)于經(jīng)典模塊較為熟悉，但是由于本人只會(huì)APDL不用GUI，導(dǎo)致了無(wú)法錄制視頻。所以只能貼一個(gè)WB版本的了。)
1 模型：
模型為來(lái)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(jiàn)2樓”三維結(jié)構(gòu)“
由于模型軸對(duì)稱，載荷軸對(duì)稱，因此可以簡(jiǎn)化為二維軸對(duì)稱問(wèn)題的求解。一般三維問(wèn)題嫩郭建華成二維問(wèn)題，則瑩盡量簡(jiǎn)化。三維計(jì)算中由于網(wǎng)格不一定嚴(yán)格規(guī)整，計(jì)算精度也許會(huì)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(kāi)workbench，把Electrica模塊拖拽過(guò)來(lái)，導(dǎo)入之前的sat文件。
在導(dǎo)入workbench中之后進(jìn)行了簡(jiǎn)單的處理。二維軸對(duì)稱計(jì)算的時(shí)候一定要注意，模型對(duì)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(shí)，由于金屬是等電位的，內(nèi)部沒(méi)有電流流過(guò)，所以可以不建立實(shí)體模型，有外輪廓就可以了。所以最后的二維模型其實(shí)就只有空氣了。
見(jiàn)2樓”二維模型“
視頻里我的空氣建立的有些大了，當(dāng)初隨手畫(huà)的。電場(chǎng)計(jì)算的時(shí)候空氣域一定要建立的足夠大才可以保證電場(chǎng)的精度的，本人一般建立為5-8倍的最大外徑，當(dāng)然，這個(gè)具體的尺寸有興趣的朋友們可以去驗(yàn)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?yàn)楦唠娢坏募饨切螤顣?huì)造成電場(chǎng)集中。
展開(kāi) hypermesh-ansys聯(lián)合仿真-2D軸對(duì)稱橡膠密封分析 ￥3
密封結(jié)構(gòu)為環(huán)形軸對(duì)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(yīng)力）來(lái)阻止流體穿過(guò)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(guò)hypermesh建立有限元模型設(shè)置求解控制輸入到ANSYS進(jìn)行求解：
Ansys 平面問(wèn)題、桿問(wèn)題、梁?jiǎn)栴}、空間問(wèn)題、軸對(duì)稱問(wèn)題
大家 來(lái)分享啊
平面問(wèn)題、桿問(wèn)題、梁?jiǎn)栴}、空間問(wèn)題、軸對(duì)稱問(wèn)題各種實(shí)例分析
桿問(wèn)題實(shí)例.pdf
空間問(wèn)題實(shí)例.pdf
梁?jiǎn)栴}實(shí)例.pdf
平面問(wèn)題實(shí)例.pdf
軸對(duì)稱問(wèn)題實(shí)例.pdf
【原創(chuàng)經(jīng)驗(yàn)貼】利用ANSYS計(jì)算二維軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)電場(chǎng)
計(jì)算完檢查一下最大場(chǎng)強(qiáng)發(fā)生的位置，如果此處是一個(gè)畸形單元，那么由此產(chǎn)生的E不用說(shuō)也是沒(méi)有意義的，而最大場(chǎng)強(qiáng)又是電場(chǎng)計(jì)算中比較關(guān)注的方面，所以需要注意。
加載：
電場(chǎng)中加載比較簡(jiǎn)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(diǎn)電位自由度；
求解：
個(gè)人對(duì)于差值之類(lèi)的數(shù)值問(wèn)題不是甚懂，一般使用默認(rèn)求解器。
下面附上一個(gè)初級(jí)的簡(jiǎn)單小例子的命令流
模型描述：
軸對(duì)稱模型，左側(cè)為導(dǎo)體，右側(cè)為介質(zhì)；
交流電場(chǎng)：工程中需要計(jì)算的交流電場(chǎng)均為電準(zhǔn)靜態(tài)場(chǎng)，可以使用靜電場(chǎng)的方法來(lái)求解。求解時(shí)只需要定義材料的介電常數(shù)；
直流電場(chǎng)：直流電場(chǎng)為電流傳導(dǎo)場(chǎng)，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
!網(wǎng)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(jì)算后得到的直流和交流下的結(jié)果圖雖然都和第二幅圖差不多，但是兩個(gè)場(chǎng)域的決定因素和控制方程是不一樣的。
展開(kāi) 利用ANSYS 命令流計(jì)算二維軸對(duì)稱電場(chǎng)（個(gè)人經(jīng)驗(yàn)貼）
計(jì)算完檢查一下最大場(chǎng)強(qiáng)發(fā)生的位置，如果此處是一個(gè)畸形單元，那么由此產(chǎn)生的E不用說(shuō)也是沒(méi)有意義的，而最大場(chǎng)強(qiáng)又是電場(chǎng)計(jì)算中比較關(guān)注的方面，所以需要注意。
加載：
電場(chǎng)中加載比較簡(jiǎn)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(diǎn)電位自由度；
求解：
個(gè)人對(duì)于差值之類(lèi)的數(shù)值問(wèn)題不是甚懂，一般使用默認(rèn)求解器。
下面附上一個(gè)初級(jí)的簡(jiǎn)單小例子的命令流
模型描述：
軸對(duì)稱模型，左側(cè)為導(dǎo)體，右側(cè)為介質(zhì)；
交流電場(chǎng)：工程中需要計(jì)算的交流電場(chǎng)均為電準(zhǔn)靜態(tài)場(chǎng)，可以使用靜電場(chǎng)的方法來(lái)求解。求解時(shí)只需要定義材料的介電常數(shù)；
直流電場(chǎng)：直流電場(chǎng)為電流傳導(dǎo)場(chǎng)，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
!網(wǎng)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(jì)算后得到的直流和交流下的結(jié)果圖雖然都和第二幅圖差不多，但是兩個(gè)場(chǎng)域的決定因素和控制方程是不一樣的。
展開(kāi) 【ansys電磁實(shí)例-基礎(chǔ)】Workbench 計(jì)算二維軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)電場(chǎng)的視頻
原帖子鏈接見(jiàn)http://forums.caenet.cn/showtopic-538877.aspx
ANSYS Workbench如何獲取實(shí)體單元某截面的剪力和軸力
選擇我們需要投影的節(jié)點(diǎn)力，點(diǎn)擊worksheet,然后在表格中右鍵 create user defined results.這兒我們提取SXZ和SZ，來(lái)獲取我們Y方向剪力和Z方向軸力。
第五步，觀察應(yīng)力，并計(jì)算內(nèi)力。
注意提取的時(shí)候要注意選擇SURFACE。
SXZ應(yīng)力分布：
SZ應(yīng)力分布：
我們這個(gè)截面的最終內(nèi)力也即是 該截面的平均應(yīng)力乘以我們的面積。
比如：
剪力
FY=66667*0.3*0.5N=10KN
這是與理論結(jié)果較為符合的。
細(xì)心的小伙伴可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，為什么這里只說(shuō)了WORKBENCH獲取軸力和剪力的方法，彎矩怎么獲取呢？
因?yàn)樗缫策€不知道~~~場(chǎng)面一度十分尷尬。有興趣的歡迎可以一起研究討論哦~~~
展開(kāi) 第一篇梁單元的軸力圖 （理論計(jì)算、ABAQUS仿真、ANSYS仿真方法） ￥10
第一篇梁單元的軸力圖
（理論計(jì)算、ABAQUS仿真、ANSYS仿真方法）
篇幅內(nèi)容僅針對(duì)自我學(xué)習(xí)總結(jié)展示，并希望給軟件初學(xué)者帶來(lái)一定啟發(fā)。
結(jié)構(gòu)有限元仿真中有兩種一維單元：桁架與梁
桁架單元：僅承受軸力作用；如二力桿。由于只在軸向承受拉/壓載荷，所以只需要定義截面面積；應(yīng)力和變形均與截面形狀無(wú)關(guān)。ABAQUS 6.14-4中對(duì)應(yīng)單元為truss T2D2；ANSYS 18.0中對(duì)應(yīng)單元為link180。
梁單元：可承受軸向拉/壓載荷，具有承受扭轉(zhuǎn)和彎曲的能力。由于可承受扭轉(zhuǎn)、彎曲等組合變形，梁單元需要定義截面形狀。ABAQUS與ANSYS對(duì)應(yīng)均為beam單元。
孫訓(xùn)芳先生的《材料力學(xué)》例題2-1：一等直桿及其受力情況如下圖，試作桿的軸力圖。
由于桁架單元僅能承受拉/壓載荷；而梁單元可承受拉、壓、彎曲、扭轉(zhuǎn)的組合變形，梁單元可承受的載荷類(lèi)型更為復(fù)雜，故此篇通篇采用梁單元作為分析。
展開(kāi) 