ansys平面軸對稱
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys平面軸對稱的視頻教程
基于ANSYS Workbench下平面對稱結(jié)構(gòu)的求解應(yīng)用
基于ANSYS Workbench下平面對稱結(jié)構(gòu)的求解應(yīng)用
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ansys平面軸對稱的實(shí)例教程
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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(shí)例分析
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軸對稱問題實(shí)例.pdf
SolidWorks平面模型導(dǎo)入ABAQUS建立軸對稱模型
作為ABAQUS端，其軸對稱模型要求外部CAD輸入為平面區(qū)域的截面，并且要求所有截面圖形放置在對稱軸右邊。
SolidWorks曲面特征工具提供了平面區(qū)域建模能力，并且可以在一個(gè)零件文件建立多個(gè)平面區(qū)域，當(dāng)導(dǎo)入到ABAQUS時(shí)，可以作為多個(gè)零件的裝配進(jìn)行導(dǎo)入（而不需要每個(gè)平面域建立單個(gè)零件去一個(gè)一個(gè)的導(dǎo)入，從而節(jié)省大量時(shí)間，由于位置關(guān)系在SolidWorks確定，這樣導(dǎo)入ABAQUS也不需要做裝配操作）。
下面以某軸對稱模型作為實(shí)例，介紹在SolidWorks里的軸對稱截面建立過程以及導(dǎo)入ABAQUS的使用過程。
圖1，是某螺栓連接方案，欲對不同預(yù)緊力工況下的螺牙應(yīng)力進(jìn)行研究，以便選擇適當(dāng)?shù)穆菟?、螺母性能等級。為了簡化?em>軸對稱模型，有限元模型中的螺紋槽采用環(huán)形槽近似而不是真實(shí)的螺旋槽，可先用軸對稱模型進(jìn)行初步評估后再采用真實(shí)螺紋模型進(jìn)行校驗(yàn)。
圖1
一般而言，專業(yè)有限元軟件軸對稱模型默認(rèn)以縱軸作為對稱軸，截面圖應(yīng)位于對稱軸右邊（而SolidWorks自帶的Simulation有限元軟件沒有此限制）。
圖2
欲在SolidWorks中建立軸對稱模型，按照圖2，在對稱軸右邊繪制6個(gè)部分的封閉區(qū)域的截面草圖。上圖2中區(qū)域?yàn)槁菟ā^(qū)域?yàn)槁菽?、區(qū)域?yàn)樯喜啃ㄐ螇|、區(qū)域?yàn)樯喜勘贿B接板、區(qū)域?yàn)橄虏勘贿B接板、區(qū)域?yàn)橄虏啃ㄐ螇|。注意，螺栓軸線與對稱軸重合。
（1）如圖3所示，在SolidWorks中建立草圖，可以有兩種方式：一是利用SolidWorks本身草圖工具繪制，其使用效率也是比較高的；二是從AutoCAD以及繪制好的圖形直接復(fù)制粘貼到SolidWorks草圖環(huán)境。
展開 ANSYS Workbench模塊中對于電場的計(jì)算現(xiàn)在只能計(jì)算電流傳導(dǎo)場。今天為大家貢獻(xiàn)一個(gè)自己制作的二維軸對稱結(jié)構(gòu)的電場計(jì)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(xué)習(xí)。希望大家可以提出寶貴的批評意見。(其實(shí)本人對于經(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(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workbench，把Electrica模塊拖拽過來，導(dǎo)入之前的sat文件。
在導(dǎo)入workbench中之后進(jìn)行了簡單的處理。二維軸對稱計(jì)算的時(shí)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(shí)，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(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)初隨手畫的。電場計(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)造成電場集中。
展開 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(yīng)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(shè)置求解控制輸入到ANSYS進(jìn)行求解：
下面附上一個(gè)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(dǎo)體，右側(cè)為介質(zhì)；
交流電場：工程中需要計(jì)算的交流電場均為電準(zhǔn)靜態(tài)場，可以使用靜電場的方法來求解。求解時(shí)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(dǎo)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
!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)場域的決定因素和控制方程是不一樣的。
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SolidWorks平面模型導(dǎo)入ABAQUS建立軸對稱模型
作為ABAQUS端，其軸對稱模型要求外部CAD輸入為平面區(qū)域的截面，并且要求所有截面圖形放置在對稱軸右邊。
SolidWorks曲面特征工具提供了平面區(qū)域建模能力，并且可以在一個(gè)零件文件建立多個(gè)平面區(qū)域，當(dāng)導(dǎo)入到ABAQUS時(shí)，可以作為多個(gè)零件的裝配進(jìn)行導(dǎo)入（而不需要每個(gè)平面域建立單個(gè)零件去一個(gè)一個(gè)的導(dǎo)入，從而節(jié)省大量時(shí)間
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(yīng)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(shè)置求解控制輸入到ANSYS進(jìn)行求解：
原帖子鏈接見http://forums.caenet.cn/showtopic-538877.aspx
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一單元類型和材料屬性：
首先要了解自己計(jì)算什么樣的場域，靜電場？電流傳導(dǎo)場？暫態(tài)場？不同的場域?qū)?yīng)不同的單元，選對單元類型很重要。不過電場計(jì)算中的plane230真真是一個(gè)萬能單元，上面三個(gè)場全都可以計(jì)算。 材料定義時(shí)，要根據(jù)不同的場域定義不同的材料屬性，靜電場計(jì)算要定義介電常數(shù)，電流傳導(dǎo)場計(jì)算要定義電阻率，暫態(tài)場計(jì)算要同時(shí)定義以上兩種。
建模：
建模在電場計(jì)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(jì)算什么樣的場域，靜電場？電流傳導(dǎo)場？暫態(tài)場？不同的場域?qū)?yīng)不同的單元，選對單元類型很重要。不過電場計(jì)算中的plane230真真是一個(gè)萬能單元，上面三個(gè)場全都可以計(jì)算。 材料定義時(shí)，要根據(jù)不同的場域定義不同的材料屬性，靜電場計(jì)算要定義介電常數(shù)，電流傳導(dǎo)場計(jì)算要定義電阻率，暫態(tài)場計(jì)算要同時(shí)定義以上兩種。
建模：
建模在電場計(jì)算中尤為重要，拿到圖紙不要著急建模
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1 模型：
模型為來自于靜電除塵中裝置中的帶電部分
