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登錄ansys中模型對(duì)稱擴(kuò)展的案例
3D模型對(duì)稱分析及其結(jié)果的擴(kuò)展顯示 ¥1
答案是否定的,因?yàn)槲覀兛梢詫?duì)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化,ansys提供了對(duì)稱分析功能,使得我們可以把一個(gè)復(fù)雜,網(wǎng)格規(guī)模龐大的計(jì)算縮小2倍,4倍等,這樣能不斷的縮小計(jì)算規(guī)模,減少計(jì)算成本,這一節(jié)我們就了解下如何實(shí)現(xiàn)使用ANSYS Workbench進(jìn)行對(duì)稱分析!
ANSYS Workbench Mechanical 設(shè)置對(duì)稱邊界及結(jié)果擴(kuò)展顯示
對(duì)于三維實(shí)體,往往會(huì)遇到取對(duì)稱單元開(kāi)展計(jì)算的情況。我們需要對(duì)實(shí)體設(shè)置邊界,此外在做結(jié)果顯示的時(shí)候也希望能對(duì)結(jié)果進(jìn)行顯示,能完整顯示實(shí)體的結(jié)果云圖,而非對(duì)稱單元的結(jié)果云圖。以下操作基于Workbench進(jìn)行。
首先對(duì)Workbench進(jìn)行設(shè)置。Workbench暫時(shí)默認(rèn)無(wú)法對(duì)模型進(jìn)行擴(kuò)展顯示,如果需要擴(kuò)展顯示整體模型,還需進(jìn)行手動(dòng)設(shè)置。打開(kāi)Workbench,在主界面中依次選擇工具(Tool)->選項(xiàng)(Option)->外觀(Appearance),勾選試用版選項(xiàng)(Beta Options)的復(fù)選框,如圖 1所示。
圖 1 在Workbench中打開(kāi)對(duì)稱擴(kuò)展顯示設(shè)置操作
1 鏡像對(duì)稱設(shè)置及結(jié)果擴(kuò)展顯示
對(duì)于鏡像對(duì)稱實(shí)體,現(xiàn)有案例如圖 2所示。該模型由兩個(gè)同軸同高的半圓筒組成。
圖 2 鏡像對(duì)稱實(shí)體案例
首先設(shè)置對(duì)稱邊界。從Workbench進(jìn)入mechanical界面。項(xiàng)目樹中默認(rèn)不顯示對(duì)稱邊界選項(xiàng),需要手動(dòng)添加。點(diǎn)擊項(xiàng)目樹中的“模型”起始級(jí),再點(diǎn)擊功能區(qū)中的“模型->對(duì)稱”,添加對(duì)稱邊界選項(xiàng)。界面操作如圖 3所示。
圖 3 Workbench Mechanical添加對(duì)稱邊界選項(xiàng)
添加對(duì)稱類型。本案例是鏡像對(duì)稱實(shí)體,需要添加對(duì)稱區(qū)域(鏡像對(duì)稱)。點(diǎn)擊項(xiàng)目樹中的“對(duì)稱”,在功能區(qū)中點(diǎn)擊“對(duì)稱區(qū)域”添加。界面操作如圖 4所示。
圖 4 Workbench Mechanical添加對(duì)稱區(qū)域操作
添加對(duì)稱邊界。點(diǎn)擊項(xiàng)目樹中的“模型->對(duì)稱->對(duì)稱區(qū)域”,在詳細(xì)信息框中進(jìn)行詳細(xì)設(shè)置。選擇對(duì)稱面,選擇一個(gè)或多個(gè)在同一對(duì)稱面上的平面特征即可。
展開(kāi) ANSYS Workbench周期對(duì)稱模型的模態(tài)分析方法 ¥10
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(lái)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 DesignModeler 或外部 CAD 軟件中,僅建模一個(gè)完整扇區(qū)(例如單個(gè)葉片及其對(duì)應(yīng)的輪轂部分)。
確保扇區(qū)的兩個(gè)邊界(起始面和終止面)與旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸形成的角度為 360°/n(n 為葉片總數(shù))。例如,對(duì)于 6 葉片風(fēng)扇,單個(gè)扇區(qū)角度為 60°。
定義坐標(biāo)系,在 DM 中創(chuàng)建全局坐標(biāo)系,確保 Z 軸與旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸重合(即葉片繞 Z 軸旋轉(zhuǎn))。
2. 循環(huán)對(duì)稱設(shè)置(Modal 模塊)
導(dǎo)入幾何到 Modal 分析系統(tǒng),將扇區(qū)模型拖入 Modal 分析系統(tǒng)的 Geometry 模塊。
進(jìn)入 Mesh 模塊,激活循環(huán)對(duì)稱:右鍵點(diǎn)擊 Mesh → Insert → Cyclic Symmetry。
選擇循環(huán)對(duì)稱類型:
Full Cyclic:適用于所有葉片完全相同的結(jié)構(gòu)。
定義循環(huán)對(duì)稱邊界
Source Face:選擇扇區(qū)的起始面(例如 0° 位置的面)。
Target Face:選擇扇區(qū)的終止面(例如 60° 位置的面)。
Axis Definition:選擇局部坐標(biāo)系的 Z 軸作為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸。
3. 網(wǎng)格劃分優(yōu)化
網(wǎng)格控制,對(duì)葉片邊緣、輪轂等關(guān)鍵區(qū)域使用更精細(xì)的網(wǎng)格(如 Sizing 或 Inflation)。
展開(kāi) ANSYS Workbench模型對(duì)稱簡(jiǎn)化計(jì)算及節(jié)點(diǎn)結(jié)果導(dǎo)出方法
圖9 對(duì)稱擴(kuò)展顯示
(15)由于在X、Y、Z這3個(gè)方向,都為對(duì)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(duì)模型進(jìn)行擴(kuò)展顯示,得到整體模型的結(jié)果,如圖11所示。
圖10 對(duì)稱擴(kuò)展設(shè)置
圖11 模型整體結(jié)果
(16)如果左鍵單擊模型樹節(jié)點(diǎn)Symmetry,并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有對(duì)稱模型的擴(kuò)展顯示功能,則可以在Workbench平臺(tái)的Tools→Options→Appearance中,勾選Beta Options選項(xiàng),通過(guò)打開(kāi)Beta Options,來(lái)打開(kāi)對(duì)稱模型的擴(kuò)展顯示功能,如圖12所示。
圖12 打開(kāi)Beta Options
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后處理中節(jié)點(diǎn)結(jié)果的導(dǎo)出
在上一節(jié)的內(nèi)容中,完成了本實(shí)例的主要內(nèi)容,即對(duì)稱模型的應(yīng)用。
展開(kāi) 
ansa中部分對(duì)稱模型劃分體單元
在遇到比較大且不完全對(duì)稱的幾何模型時(shí),我們最好選擇局部特殊處理,快速準(zhǔn)確的完成網(wǎng)格部分工作。下面來(lái)介紹比較合適的方法,對(duì)有些人可能會(huì)有啟發(fā)和幫助。如下圖:
1、 原始幾何模型
2、如圖所示,是不完全對(duì)稱模型, 局部幾何特征不一樣,因此 可以考慮把不對(duì)稱的部分切割出來(lái)。做完1/2網(wǎng)格,對(duì)稱后把多余的單元?jiǎng)h掉,空缺處填補(bǔ)上即可。
3、 清理幾何中可以去掉的特征線。
4、把模型切分成若干相對(duì)比較規(guī)則的塊(從模型最簡(jiǎn)單的幾何特征開(kāi)始分)
5、劃分面網(wǎng)格時(shí)從模型最復(fù)雜最不規(guī)則的塊開(kāi)始
6、生成體單元
7、修改后完整的模型單元
展開(kāi) 在ansys中怎么施加對(duì)稱載荷
比如一個(gè)圓柱體如圖所示怎施加對(duì)稱載荷呢?
1/2、1/4、1/8對(duì)稱模型在矩形柱單軸壓縮實(shí)例中應(yīng)用探討
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應(yīng)力云圖對(duì)比
在有限元受力分析中,對(duì)完整模型、1/2模型及1/4模型中的壓頭施加強(qiáng)制位移1mm,對(duì)1/8模型中的壓頭施加強(qiáng)制位移0.5mm。計(jì)算完成后混凝土和鋼筋應(yīng)力云圖如下所示。
混凝土應(yīng)力云圖
鋼筋應(yīng)力云圖
雖然單軸壓縮矩形柱模型具有幾何和材料對(duì)稱特征,但從應(yīng)力云圖可看出完整模型并非沿某一平面對(duì)稱,這可能和網(wǎng)格尺寸有關(guān)。對(duì)稱模型中由于對(duì)稱約束的存在,導(dǎo)致對(duì)稱模型應(yīng)力最大值小于完整模型,其中1/8模型偏差最大。對(duì)稱模型中,1/2模型和1/4模型應(yīng)力分布最為接近。
展開(kāi) 【ANSYS技巧】如何巧妙的在Workbench 中擴(kuò)展結(jié)果顯示
很多模型的分析需要使用2D方式或1/4或者一半模型來(lái)計(jì)算,這樣能大大簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程,在Workbench中如何能將結(jié)果完整的顯示,下面來(lái)介紹一下。
注:該方法為Workbench的Beta選項(xiàng),需要打開(kāi)其功能,設(shè)置方法:在Workbench的Tools中選擇options,選擇Appearance,勾選Beat Options即可出現(xiàn)相應(yīng)的功能。
2D軸對(duì)稱的擴(kuò)展顯示
對(duì)于一些圓柱型體的分析,采用2D軸對(duì)稱方式能更快的獲取結(jié)果,分析中先在DM模塊繪制2D模型,注意一定要將2D模型放置在XY平面上,Y軸位默認(rèn)為軸對(duì)稱線。如圖1所示。
設(shè)置計(jì)算類型為2D,一定要在打開(kāi)后面界面之前設(shè)置,否則設(shè)置的2D類型就不起作用了。如圖2所示。
計(jì)算完畢后查看結(jié)果
設(shè)置對(duì)稱擴(kuò)展顯示
在symmetry中設(shè)置,將默認(rèn)的type設(shè)置為2D Axisymmetric,如圖3所示,則默認(rèn)的結(jié)果就是圓柱體的全部顯示,更改重復(fù)數(shù)量和角度間隔可以獲取相應(yīng)的顯示效果,如更改數(shù)量為27,角度為10則結(jié)果為270度顯示,如圖4和圖5所示。
圖1 2D平面模型
圖2 設(shè)置分析類型
圖3 設(shè)置對(duì)稱擴(kuò)展方式
圖4設(shè)置對(duì)稱擴(kuò)展數(shù)量
圖5 擴(kuò)展結(jié)果
3D對(duì)稱的擴(kuò)展顯示
三維方式的對(duì)稱結(jié)果擴(kuò)展顯示相比而言,其可選項(xiàng)較多,以兩端支撐梁受力變形為例,分析采用一半的模型分析,如圖6所示。模型分析以綠色端面為對(duì)稱面,則結(jié)果如圖7所示。
擴(kuò)展顯示時(shí)設(shè)置symmetry的相關(guān)選項(xiàng),此時(shí)對(duì)稱選項(xiàng)的相關(guān)設(shè)置不影響結(jié)果,僅僅是對(duì)結(jié)果的顯示的后處理,而symmetry Region的設(shè)置是影響結(jié)果的,設(shè)置對(duì)稱面的法向后得到結(jié)果,如圖8所示。
展開(kāi) Ansys 將 Rocky DEM 添加到組合中,擴(kuò)展和增強(qiáng)多物理場(chǎng)仿真以包括粒子動(dòng)力學(xué)
充滿可能性的世界
從農(nóng)田到工廠,從礦山到制藥和醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室,Ansys Rocky 的機(jī)會(huì)似乎無(wú)窮無(wú)盡。我們期待與 Rocky 團(tuán)隊(duì)更緊密地合作,將粒子動(dòng)力學(xué)應(yīng)用擴(kuò)展到 DEM 的傳統(tǒng)范圍之外。
文章來(lái)源:ansys博客
如何在ANSYS WORKBENCH中關(guān)聯(lián)幾何模型和有限元模型
我們都知道,通過(guò)諸如HPERMESH這樣的有限元網(wǎng)格劃分軟件得到的模型,在傳入ANSYS以后,只包含節(jié)點(diǎn)和單元信息。但是當(dāng)我們?cè)赪B中使用模型操作時(shí),有時(shí)候需要選擇幾何特征,如在圓孔面上施加圓柱支撐,而此時(shí)對(duì)象只有單元節(jié)點(diǎn)信息,并無(wú)體面線的幾何信息,該怎么辦呢?
顯然,處理此問(wèn)題的有效途徑,在于把有限元模型與該有限元模型對(duì)應(yīng)的幾何模型進(jìn)行關(guān)聯(lián),再一起導(dǎo)入到MECHANICAL中進(jìn)行分析,則既能夠既享受HYPERMESH的網(wǎng)格劃分的樂(lè)趣,又能充分享受對(duì)于幾何體設(shè)置邊界條件的便利了。ANSYS WORKBENCH提供了這種功能,下面舉一個(gè)例子,說(shuō)明如何在ANSYS WORKBENCH中關(guān)聯(lián)有限元模型和對(duì)應(yīng)的幾何體,從而滿足上述要求。
幾何模型如下圖。該模型在DM中創(chuàng)建,在meshing中劃分網(wǎng)格,再導(dǎo)入到ANSYS 的WORKBENCH中的finite modeler中關(guān)聯(lián)幾何體,最后進(jìn)入到MECHANICAL中分析。下面說(shuō)明其主要過(guò)程。
1. 創(chuàng)建幾何模型
使用任何一款三維建模軟件創(chuàng)建下圖的模型,注意單位用mm.然后導(dǎo)出為geom.stp.
2. 創(chuàng)建有限元模型
使用常用的有限元網(wǎng)格劃分軟件導(dǎo)入上述模型,得到有限元模型。
3. 使用finite element modeler打開(kāi)有限元模型
進(jìn)入WORKBENCH,使用finite element modeler打開(kāi)第二步創(chuàng)建的有限元模型如下
4.創(chuàng)建新的工作幾何體
首先創(chuàng)建新的工作幾何體
指明該幾何體的位置,就是第一步所導(dǎo)出的幾何模型文件
右鍵單擊該新的工作幾何體,并選擇“generate”
則樹形大綱結(jié)果如下
這是主窗口中得到的工作幾何體。
展開(kāi) 如何在ANSYS中擬合橡膠材料曲線? 附Ansys橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型下載
STEP 1:選擇材料庫(kù)中hyperelastic experiment data 選擇要輸入的材料曲線類型,例如單軸測(cè)試數(shù)據(jù)、雙軸測(cè)試數(shù)據(jù)、剪切測(cè)試數(shù)據(jù)。可只輸入一種或者兩種,或者三種都輸入。數(shù)據(jù)越多,擬合數(shù)據(jù)材料性能越接近實(shí)驗(yàn)材料性能,當(dāng)然也和仿真關(guān)注的材料行為有關(guān)。
STEP 2:在材料曲線表格里輸入或者直接粘貼材料曲線數(shù)據(jù),注意是工程材料曲線。
STEP 3:從hyperelastic模型本構(gòu)中拖動(dòng)需要擬合的材料本構(gòu)模型到材料中,此時(shí)可以在材料橡膠本構(gòu)模型中發(fā)現(xiàn)curve fitting選項(xiàng)。
STEP 4:右鍵curve fitting,選擇solve curve fit,擬合好后,然后選擇copy calculated values to property,擬合參數(shù)便復(fù)制到定義的橡膠本構(gòu)模型中了。另外,擬合的曲線和實(shí)驗(yàn)曲線均會(huì)在圖片中顯示出來(lái),可以對(duì)比其重合度,測(cè)試哪種本構(gòu)更適合。
下載地址:Ansys橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型
展開(kāi) 
如何在ANSYS中擬合橡膠材料曲線? 附Ansys橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型下載
STEP 1:選擇材料庫(kù)中hyperelastic experiment data 選擇要輸入的材料曲線類型,例如單軸測(cè)試數(shù)據(jù)、雙軸測(cè)試數(shù)據(jù)、剪切測(cè)試數(shù)據(jù)。可只輸入一種或者兩種,或者三種都輸入。數(shù)據(jù)越多,擬合數(shù)據(jù)材料性能越接近實(shí)驗(yàn)材料性能,當(dāng)然也和仿真關(guān)注的材料行為有關(guān)。
STEP 2:在材料曲線表格里輸入或者直接粘貼材料曲線數(shù)據(jù),注意是工程材料曲線。
STEP 3:從hyperelastic模型本構(gòu)中拖動(dòng)需要擬合的材料本構(gòu)模型到材料中,此時(shí)可以在材料橡膠本構(gòu)模型中發(fā)現(xiàn)curve fitting選項(xiàng)。
STEP 4:右鍵curve fitting,選擇solve curve fit,擬合好后,然后選擇copy calculated values to property,擬合參數(shù)便復(fù)制到定義的橡膠本構(gòu)模型中了。另外,擬合的曲線和實(shí)驗(yàn)曲線均會(huì)在圖片中顯示出來(lái),可以對(duì)比其重合度,測(cè)試哪種本構(gòu)更適合。
下載地址:Ansys橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型
展開(kāi) 如何ANSYS的APDL中的模型導(dǎo)入HyperMesh ¥2
考慮到APDL中網(wǎng)格劃分功能并不是十分完善,需要借助HyperMesh軟件進(jìn)行網(wǎng)格劃分。那么如何將模型從ANSYS的APDL中導(dǎo)入到HyperMesh中呢
ANSYS的APDL中如何旋轉(zhuǎn)模型 ¥1
也可參考此處鏈接:ansys中旋轉(zhuǎn)模型
最后是如何變回原始坐標(biāo)系?
仿真應(yīng)用 | Ansys HFSS 3D Layout中模型的導(dǎo)入和切割
Ansys HFSS 3D Layout可以導(dǎo)入外部的PCB文件進(jìn)行仿真,當(dāng)整個(gè)模型比較復(fù)雜的時(shí)候,為了提高仿真效率,會(huì)對(duì)PCB進(jìn)行切割,本文講述在Ansys HFSS 3D Layout中導(dǎo)入PCB及切割的方法。
1、導(dǎo)入Allegro版圖文件為例:點(diǎn)擊菜單File-Import-Cadence APD/Allegro/Sip,然后選中需要導(dǎo)入的.brd文件,點(diǎn)擊確定。
2、出現(xiàn)如下界面,選擇需要導(dǎo)入的網(wǎng)絡(luò),其中Setup ports選項(xiàng)不用勾選,點(diǎn)擊OK。
3、接下來(lái)對(duì)導(dǎo)入的PCB進(jìn)行切割:點(diǎn)擊菜單Layout-Cutout,然后選擇需要保留的網(wǎng)絡(luò)。
4、一般來(lái)說(shuō),需要保留的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)只需選中Include,要保留的電源地網(wǎng)絡(luò)需同時(shí)勾選Clip at extents。
5、點(diǎn)擊Auto Generate Extent,自動(dòng)生成切割邊界。可以調(diào)整Expansion和Corner style來(lái)控制extent的大小和拐角形狀。
Extent的生成規(guī)則是,會(huì)將僅勾選了include網(wǎng)絡(luò)全部包含在內(nèi),在上圖點(diǎn)擊OK后,會(huì)在Layout Edit界面上生成extent的形狀供查看和返回上一層界面,若沒(méi)有問(wèn)題再次點(diǎn)擊OK,就會(huì)開(kāi)始切割,切割后的PCB會(huì)保留所有僅勾選了include的網(wǎng)絡(luò),和extent內(nèi)的電源地網(wǎng)絡(luò),然后單獨(dú)生成一個(gè)Ansys HFSS 3D Layout Design。
6、除了按照net進(jìn)行切割,還可以按照指定區(qū)域進(jìn)行切割。點(diǎn)擊菜單Draw-Primitive-Rectangle,在要切割的區(qū)域繪制矩形,點(diǎn)擊Layout-Cutout,出現(xiàn)如下菜單,取消選擇Filter geometry by net,點(diǎn)擊OK。
展開(kāi) ansys中模型對(duì)稱擴(kuò)展的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
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