ansys對稱性邊界
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-07
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循環(huán)對稱需要依據(jù)坐標(biāo)系進行，該程序默認(rèn)設(shè)置的參考系只有笛卡爾全局坐標(biāo)系，而循環(huán)對稱需要依據(jù)柱坐標(biāo)系進行，因此需要手動插入柱坐標(biāo)系，并使得坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)軸心與循環(huán)對稱的旋轉(zhuǎn)軸心重合。在項目樹中右鍵點擊“坐標(biāo)系”，選擇插入坐標(biāo)系。點擊“模型->坐標(biāo)系->坐標(biāo)系”，在詳細(xì)信息框中進行詳細(xì)設(shè)置。將“類型”設(shè)置為圓柱形，“原點”依據(jù)本人的設(shè)置參考進行，本案例依據(jù)全局坐標(biāo)系進行參考，由于該案例的循環(huán)對稱軸心穿過全局坐標(biāo)系原點，便直接將“原點X”、“原點Y”、“原點Z”均設(shè)置為0。調(diào)整主軸朝向，使得柱坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)軸與循環(huán)對稱的旋轉(zhuǎn)軸重合，旋轉(zhuǎn)方向與循環(huán)對稱的旋轉(zhuǎn)方向一致。此處設(shè)置主軸Z依據(jù)全局Y軸進行定義，主軸Y保持默認(rèn)。界面操作如圖 10所示。
圖 10 Workbench Mechanical創(chuàng)建循環(huán)對稱參考坐標(biāo)系操作
添加循環(huán)邊界。點擊項目樹中的“模型->對稱->循環(huán)區(qū)域”，在詳細(xì)信息框中進行詳細(xì)設(shè)置。選擇循環(huán)對稱低邊界和高邊界，需要注意此處需要完整選擇所有的低邊界-高邊界對，未被選擇的將默認(rèn)不進行循環(huán)對稱操作，會影響計算結(jié)果的正確性。選擇坐標(biāo)系，為上一步創(chuàng)建的坐標(biāo)系。界面操作如圖 11所示。
圖 11 Workbench Mechanical添加循環(huán)邊界操作
添加顯示擴展。若希望在結(jié)果計算完成后，顯示完整的實體，而非一個循環(huán)對稱單元，需要添加顯示擴展。點擊項目樹中“模型->對稱”，在詳細(xì)信息框中將“重復(fù)數(shù)量”設(shè)置為需要重復(fù)的數(shù)量，此案例是四分之一對稱模型，因此“重復(fù)數(shù)量”設(shè)置為4，“類型”設(shè)置為“極”，“方法”為完全。由于該案例旋轉(zhuǎn)單元每繞軸心旋轉(zhuǎn)90°重復(fù)一次，因此“Δθ”設(shè)置為90°。界面操作如圖 12所示。至此，完成對稱區(qū)域的設(shè)置。
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在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。定義形狀記憶合金的材料屬性（表 1）。
表 1. 脊柱間隔器材料屬性
2、導(dǎo)入幾何模型。脊柱間隔器植入物的幾何形狀如圖 1 所示。由于對稱性，僅創(chuàng)建1/4 模型。在ANSYS Mechanical 中對幾何體進行網(wǎng)格劃分。
圖 1.
另外，我們基于Ansys Lumerical FDTD軟件及波導(dǎo)邊界曲線伴隨法逆向設(shè)計，優(yōu)化實現(xiàn)了任意角度X型交叉等器件，器件體積極致縮小。
在數(shù)字孿生、AI 與新能源革命的驅(qū)動下，Adams 將持續(xù)迭代升級，拓展應(yīng)用邊界，未來市場前景廣闊，是工業(yè)仿真領(lǐng)域的 “黃金引擎”。
先進的拓?fù)鋬?yōu)化軟件可以添加拔模方向、對稱性、最小尺寸等制造約束。
四、總結(jié)
基于多工況加權(quán)柔度響應(yīng)的拓?fù)鋬?yōu)化是汽車控制臂輕量化設(shè)計的強大工具。它通過一個系統(tǒng)的、數(shù)學(xué)驅(qū)動的過程，幫助工程師從無到有地發(fā)現(xiàn)既滿足多種性能要求又極致輕量化的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)方案，是現(xiàn)代CAE驅(qū)動設(shè)計（CAE-Driven Design）的典范。
識別風(fēng)敏感區(qū)域（角區(qū)、女兒墻），優(yōu)化結(jié)構(gòu)布置與阻尼系統(tǒng)設(shè)計，提升抗風(fēng)安全性。
Ansys Fluent 中的分析顯示了格拉斯哥建筑物周圍的風(fēng)速
2.通風(fēng)設(shè)計優(yōu)化
宏觀尺度可針對建筑群體（街區(qū)、校園），微觀尺度聚焦單體建筑布局，建立詳細(xì)的CFD三維模型，輸入當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)。
Zemax OpticStudio 的版本必須為 Ansys Zemax OpticStudio Premium 或 Ansys Zemax OpticStudio Enterprise。不支持 Legacy Zemax OpticStudio。Lease 和 Paid-Up 兩類 Ansys Zemax 許可證均可用于使用該工具。
非均勻場預(yù)測：你不僅能看到工件的整體變形，還能清晰地觀察到厚度方向、圓周方向上織構(gòu)分布的異質(zhì)性。復(fù)雜工藝仿真： 只有融入有限元，才能真正模擬非對稱軋制等具有復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的工藝。
今天推薦的是Prakash 等人在 Materials Science & Engineering A 上發(fā)表的經(jīng)典論文。該論文針對累積疊軋（ARB）中，材料每道次減薄 50%，網(wǎng)格在兩三道次后就會嚴(yán)重畸變。
模擬的案例如下：
初始沖壓模型如下：
使用軸對稱單元可以減小模型的網(wǎng)格數(shù)量，顯著提高計算效率，因此模擬案例使用CAX4R單元，模型初始尺寸為R=0.015mm，H=0.0048mm，初始網(wǎng)格模型如下圖所示：
采用位移邊界條件加載，初始加載第一步ALE網(wǎng)格如下（網(wǎng)格會根據(jù)變形自動調(diào)整不同區(qū)域密度）：
第一步計算接觸時SSD分布：
第一步計算接觸時GND分布
O型圈軸對稱橫截面示意圖
4、將材料賦予幾何模型。
5、對幾何模型進行網(wǎng)格劃分，采用多區(qū)域法。
6、定義分析設(shè)置并指定邊界條件。固定底部部件，并將頂部部件向下移動2毫米（圖2）。在O型圈與其他兩個部件之間定義接觸。開啟大變形選項，并定義至少50個子步以確保收斂。
圖2. 邊界條件
7、運行仿真并查看結(jié)果。
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表面的干涉儀數(shù)據(jù)包含不規(guī)則度的相關(guān)信息，包括旋轉(zhuǎn)對稱不規(guī)則性 (RSI)、用于確定中空間頻率的斜率誤差以及其他表面形狀制造誤差。這些制造誤差取決于在球面或非球面上進行的拋光類型，可以是傳統(tǒng)的瀝青拋光、高速拋光以及磁流變拋光 (MRF)。
