ansys循環(huán)對(duì)稱分析
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys循環(huán)對(duì)稱分析的視頻教程
ANSYS-WorkBench基礎(chǔ)教程 剎車盤的循環(huán)對(duì)稱模型的靜力分析
本課程主要講解了workbench通過循環(huán)對(duì)稱建模的方式對(duì)剎車盤進(jìn)行靜力分析，并在workbench中調(diào)用APDL結(jié)果云圖。
￥5 10分鐘 42播放
查看
基于ANSYS Workbench如何實(shí)現(xiàn)對(duì)稱模型及結(jié)果的擴(kuò)展顯示仿真計(jì)算分析
基于ANSYS Workbench如何實(shí)現(xiàn)對(duì)稱模型及結(jié)果的擴(kuò)展顯示仿真計(jì)算分析
免費(fèi) 10分鐘 245播放
查看
ansys循環(huán)對(duì)稱分析的實(shí)例教程
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)壓力容器的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)線性靜結(jié)構(gòu)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)壓力容器分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)壓力容器對(duì)稱循環(huán)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(guān)所有分析文件。
?
1.如圖所示，取一基本區(qū)域作為分析對(duì)象
2.進(jìn)入fem環(huán)境，劃分網(wǎng)格。
首先，設(shè)置網(wǎng)格匹配：2d dependent mesh,具體設(shè)置如圖所示
注意：Type:Symmetric
3.劃分主面2d網(wǎng)格
4.劃分從面2d網(wǎng)格
5.可看到主面和從面上節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)和位置是對(duì)應(yīng)的
6.劃分體，用tet10單元
7.設(shè)置材料屬性，這些不詳述，材料為鋁
8.進(jìn)入sim環(huán)境
9.點(diǎn) automatic coupling，具體設(shè)置如圖所示
這步的目的主要是設(shè)置從而的節(jié)點(diǎn)的位移與主面上節(jié)點(diǎn)的位移保持一致
10.施加邊界條件：
約束主面的節(jié)點(diǎn)第二自由度為0，即旋轉(zhuǎn)自由度為0
對(duì)于葉輪機(jī)，螺旋槳，電機(jī)等這一類具有循環(huán)對(duì)稱結(jié)構(gòu)的機(jī)械來說，其建模分析應(yīng)充分利用此類結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)—重復(fù)性和軸對(duì)稱性，只需通過對(duì)基本扇區(qū)的建模分析并對(duì)結(jié)果加以擴(kuò)展即可得到整體結(jié)構(gòu)的結(jié)果。對(duì)于模型復(fù)雜、扇區(qū)較多的結(jié)構(gòu)利用循環(huán)對(duì)稱分析可以極大的降低計(jì)算規(guī)模，減少求解時(shí)間。
1.基本理論
通常結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)基本模型可以表示為：
式中M、C、K分別為結(jié)構(gòu)的質(zhì)量矩陣、阻尼矩陣和剛度矩陣。
U代表各節(jié)點(diǎn)的位移，f為結(jié)構(gòu)的外力。
結(jié)構(gòu)的循環(huán)對(duì)稱邊界條件可表示為：
ua，ub分別為低角度邊的基本扇區(qū)位移和復(fù)制扇區(qū)位移
Ua`，Ub`分別為高角度邊的基本扇區(qū)位移和復(fù)制扇區(qū)位移
k表示諧波指數(shù)，α為扇區(qū)角度，N為扇區(qū)數(shù)量。
2.算例模型
模型的基本參數(shù)如下表所示：
材料參數(shù)
幾何參數(shù)
彈性模量
2E11 Pa
扇區(qū)數(shù)量
18
泊松比
0.3
葉片長(zhǎng)度
1 m
密度
8000 kg/m3
葉片厚度
0.05 m
算例模型及模型的對(duì)稱邊界區(qū)域如左圖所示，擴(kuò)展后的模型如右圖：
在實(shí)際操作中需保證對(duì)稱邊界上幾何體的一致和網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的一一對(duì)應(yīng)。設(shè)置好模型的邊界條件后還需要施加模型的轉(zhuǎn)速并先進(jìn)行預(yù)應(yīng)力求解，本例施加的轉(zhuǎn)速為1500r/min。最后再進(jìn)行常規(guī)的模態(tài)分析。
3.結(jié)果分析
由于分析對(duì)象是循環(huán)對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所以最終模態(tài)結(jié)果是按照節(jié)徑數(shù)排列的。
展開 分析具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)的零部件的時(shí)候，我們采取的通用做法一般是對(duì)對(duì)稱面施加相應(yīng)的Symmetry/Anisymmetry/Encastre約束，這樣子雖然沒有錯(cuò)，但是對(duì)稱面之間的力值傳遞沒有，與實(shí)際情況多少會(huì)有些出入，那么有沒有什么好的方法？
采用循環(huán)對(duì)稱分析，重編inp文件！
Step-1：導(dǎo)入幾何零部件、建立簡(jiǎn)單的材料屬性
Step-2：中間輪緣要與兩側(cè)的結(jié)構(gòu)連為一體
在connector中，建立tie連接，將兩側(cè)的結(jié)構(gòu)耦合
Step-3：將兩側(cè)的循環(huán)對(duì)稱面也施加相關(guān)的tie約束
由于施加了tie約束，因此節(jié)點(diǎn)之間可以傳遞相應(yīng)的力與位移，不會(huì)像普通的約束那樣造成剛度過大
Step-4：這里，我們做一個(gè)簡(jiǎn)單的離心力分析
首先，對(duì)心部結(jié)構(gòu)施加固定約束
然后對(duì)整體結(jié)構(gòu)施加200rpm的旋轉(zhuǎn)速度
這里，輸入表達(dá)式 “2*pi*200/60” 即可，因?yàn)閜i實(shí)際在abaqus中為內(nèi)建的常量
Step-5：劃分網(wǎng)格
這個(gè)不難
Step-6：輸出inp文件，對(duì)其進(jìn)行修改
這里，我們用ultraEdit打開進(jìn)行編輯
先建立一個(gè)對(duì)稱循環(huán)坐標(biāo)系
然后對(duì)之前對(duì)稱面的tie連接進(jìn)行修改
Step-7：提交作業(yè)并做出后處理顯示
展開 該案例演示了使用循環(huán)建模方法和線性攝動(dòng)解方法進(jìn)行離心葉輪葉片分析。該問題包括模態(tài)分析、全諧分析、使用線性擾動(dòng)的預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析、使用非線性擾動(dòng)的預(yù)應(yīng)力全諧響應(yīng)分析以及使用線性擾動(dòng)進(jìn)行的預(yù)應(yīng)力模態(tài)疊加諧響應(yīng)分析。
循環(huán)對(duì)稱性分析的結(jié)果與從全（360度）模型分析獲得的參考結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。
介紹
循環(huán)對(duì)稱建模是分析具有圍繞對(duì)稱軸360度重復(fù)幾何圖案的結(jié)構(gòu)的有力工具。循環(huán)對(duì)稱性存在于許多土木工程結(jié)構(gòu)中，如圓頂、冷卻塔和工業(yè)煙囪。也可以在機(jī)械設(shè)備中找到，例如銑刀、渦輪葉片盤、齒輪、風(fēng)扇和泵葉輪。
循環(huán)對(duì)稱模型可以使用整個(gè)結(jié)構(gòu)的單個(gè)部分（稱為基扇區(qū)）來求解，從而加強(qiáng)循環(huán)子結(jié)構(gòu)之間的連續(xù)性和兼容性邊界條件。循環(huán)對(duì)稱性分析大大減少了模型大小和計(jì)算成本。
問題描述
本示例中的葉輪葉片組件是航空航天應(yīng)用中使用的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的子系統(tǒng)。
以下模型顯示了單個(gè)離心葉輪葉片的循環(huán)對(duì)稱扇形：
該模型由護(hù)罩和扇形角為27.692度的葉輪葉片組件組成。整個(gè)模型由13個(gè)主葉片和分離器組成，如圖所示：
在循環(huán)扇形模型上分別進(jìn)行了模態(tài)、帶線性和非線性基礎(chǔ)靜態(tài)解的擾動(dòng)預(yù)應(yīng)力模態(tài)、全諧波、帶非線性基礎(chǔ)靜態(tài)解的擾動(dòng)預(yù)應(yīng)力全諧波、以及帶非線性基礎(chǔ)靜態(tài)解的擾動(dòng)模態(tài)疊加諧波分析。
擾動(dòng)模態(tài)循環(huán)對(duì)稱分析包括線性和非線性靜態(tài)分析的初始預(yù)應(yīng)力條件。具有線性靜態(tài)解的初始應(yīng)力狀態(tài)由旋轉(zhuǎn)葉輪組件以及施加在葉輪葉片上的壓力載荷產(chǎn)生。非線性靜態(tài)分析的初始應(yīng)力狀態(tài)是由旋轉(zhuǎn)的葉輪葉片、施加在葉輪葉片上的壓力載荷和施加在葉輪葉組件模型所有節(jié)點(diǎn)上的熱載荷產(chǎn)生的。
擾動(dòng)全諧和擾動(dòng)模態(tài)疊加諧循環(huán)對(duì)稱性分析包括由于非線性靜力分析而產(chǎn)生的初始預(yù)應(yīng)力條件。初始應(yīng)力狀態(tài)由葉輪組件的旋轉(zhuǎn)和施加在葉輪葉片組件模型的所有節(jié)點(diǎn)上的熱載荷產(chǎn)生。
展開 
ansys循環(huán)對(duì)稱分析的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
循環(huán)對(duì)稱ansys分析ansys循環(huán)對(duì)稱分析循環(huán)對(duì)稱分析ansys 循環(huán)對(duì)稱循環(huán)對(duì)稱性分析ansys循環(huán)對(duì)稱 Ansys ansys循環(huán)對(duì)稱分析ansys循環(huán)對(duì)稱分析的諧響應(yīng)分析ansys循環(huán)對(duì)稱結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析ansys循環(huán)對(duì)稱結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析??ansys循環(huán)對(duì)稱結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析循環(huán)對(duì)稱結(jié)構(gòu)分析
ansys循環(huán)對(duì)稱分析的最新內(nèi)容
對(duì)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(duì)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(dòng)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(duì)稱的方法呢？
在 ANSYS Workbench 中對(duì)風(fēng)扇葉片、螺旋槳等循環(huán)對(duì)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
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)壓力容器的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)線性靜結(jié)構(gòu)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)壓力容器分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)壓力容器對(duì)稱循環(huán)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(guān)所有分析文件
葉輪為循環(huán)對(duì)稱結(jié)構(gòu)，為加快有限元分析過程，利用ANSYS的循環(huán)對(duì)稱分析 功能,對(duì)一個(gè)90°基本扇區(qū)進(jìn)行求解。建模時(shí)使全局坐標(biāo)系的Z軸與葉輪旋轉(zhuǎn)軸線 對(duì)應(yīng)，建立完整葉輪模型，然后用過輪轂軸線兩個(gè)相互夾角為 90°的兩個(gè)平面切出 1/4的葉輪模型。
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：
該案例演示了使用循環(huán)建模方法和線性攝動(dòng)解方法進(jìn)行離心葉輪葉片分析。該問題包括模態(tài)分析、全諧分析、使用線性擾動(dòng)的預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析、使用非線性擾動(dòng)的預(yù)應(yīng)力全諧響應(yīng)分析以及使用線性擾動(dòng)進(jìn)行的預(yù)應(yīng)力模態(tài)疊加諧響應(yīng)分析。
循環(huán)對(duì)稱性分析的結(jié)果與從全（360度）模型分析獲得的參考結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。
介紹
循環(huán)對(duì)稱建模是分析具有圍繞對(duì)稱軸360度重復(fù)幾何圖案的結(jié)構(gòu)的有力工具。循環(huán)對(duì)稱性存在于許多土木工程結(jié)構(gòu)中
對(duì)于葉輪機(jī)，螺旋槳，電機(jī)等這一類具有循環(huán)對(duì)稱結(jié)構(gòu)的機(jī)械來說，其建模分析應(yīng)充分利用此類結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)—重復(fù)性和軸對(duì)稱性，只需通過對(duì)基本扇區(qū)的建模分析并對(duì)結(jié)果加以擴(kuò)展即可得到整體結(jié)構(gòu)的結(jié)果。對(duì)于模型復(fù)雜、扇區(qū)較多的結(jié)構(gòu)利用循環(huán)對(duì)稱分析可以極大的降低計(jì)算規(guī)模，減少求解時(shí)間。
1.基本理論
通常結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)基本模型可以表示為：
式中M、C、K分別為結(jié)構(gòu)的質(zhì)量矩陣
一、問題描述
某型壓氣機(jī)輪 盤如圖1所示，其截面如圖2所示。盤上6個(gè)均壓孔均布。將葉片引起的離心效果均勻施加于輪、盤邊緣。
圖1 帶有均壓孔的壓氣機(jī)輪 盤
分析具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)的零部件的時(shí)候，我們采取的通用做法一般是對(duì)對(duì)稱面施加相應(yīng)的Symmetry/Anisymmetry/Encastre約束，這樣子雖然沒有錯(cuò)，但是對(duì)稱面之間的力值傳遞沒有，與實(shí)際情況多少會(huì)有些出入，那么有沒有什么好的方法？
采用循環(huán)對(duì)稱分析，重編inp文件！
Step-1：導(dǎo)入幾何零部件、建立簡(jiǎn)單的材料屬性
Step-2：中間輪緣要與兩側(cè)的結(jié)構(gòu)連為一體
在connector
1.如圖所示，取一基本區(qū)域作為分析對(duì)象
2.進(jìn)入fem環(huán)境，劃分網(wǎng)格。
首先，設(shè)置網(wǎng)格匹配：2d dependent mesh,具體設(shè)置如圖所示
注意：Type:Symmetric
3.劃分主面2d網(wǎng)格
4.劃分從面2d網(wǎng)格
5.可看到主面和從面上節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)和位置是對(duì)應(yīng)的
6.劃分體，用tet10單元
7.設(shè)置材料屬性，這些不詳述，材料為鋁
8.進(jìn)入sim環(huán)境
9.
