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登錄ansys模型對稱擴展的案例
3D模型對稱分析及其結果的擴展顯示 ¥1
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!
ANSYS Workbench Mechanical 設置對稱邊界及結果擴展顯示
對于三維實體,往往會遇到取對稱單元開展計算的情況。我們需要對實體設置邊界,此外在做結果顯示的時候也希望能對結果進行顯示,能完整顯示實體的結果云圖,而非對稱單元的結果云圖。以下操作基于Workbench進行。
首先對Workbench進行設置。Workbench暫時默認無法對模型進行擴展顯示,如果需要擴展顯示整體模型,還需進行手動設置。打開Workbench,在主界面中依次選擇工具(Tool)->選項(Option)->外觀(Appearance),勾選試用版選項(Beta Options)的復選框,如圖 1所示。
圖 1 在Workbench中打開對稱擴展顯示設置操作
1 鏡像對稱設置及結果擴展顯示
對于鏡像對稱實體,現有案例如圖 2所示。該模型由兩個同軸同高的半圓筒組成。
圖 2 鏡像對稱實體案例
首先設置對稱邊界。從Workbench進入mechanical界面。項目樹中默認不顯示對稱邊界選項,需要手動添加。點擊項目樹中的“模型”起始級,再點擊功能區中的“模型->對稱”,添加對稱邊界選項。界面操作如圖 3所示。
圖 3 Workbench Mechanical添加對稱邊界選項
添加對稱類型。本案例是鏡像對稱實體,需要添加對稱區域(鏡像對稱)。點擊項目樹中的“對稱”,在功能區中點擊“對稱區域”添加。界面操作如圖 4所示。
圖 4 Workbench Mechanical添加對稱區域操作
添加對稱邊界。點擊項目樹中的“模型->對稱->對稱區域”,在詳細信息框中進行詳細設置。選擇對稱面,選擇一個或多個在同一對稱面上的平面特征即可。
展開 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 ANSYS Workbench模型對稱簡化計算及節點結果導出方法
圖9 對稱擴展顯示
(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行擴展顯示,得到整體模型的結果,如圖11所示。
圖10 對稱擴展設置
圖11 模型整體結果
(16)如果左鍵單擊模型樹節點Symmetry,并沒有發現有對稱模型的擴展顯示功能,則可以在Workbench平臺的Tools→Options→Appearance中,勾選Beta Options選項,通過打開Beta Options,來打開對稱模型的擴展顯示功能,如圖12所示。
圖12 打開Beta Options
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后處理中節點結果的導出
在上一節的內容中,完成了本實例的主要內容,即對稱模型的應用。
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