ansys對稱性模型
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys對稱性模型的視頻教程
ANSYS-WorkBench基礎教程 剎車盤的循環對稱模型的靜力分析
本課程主要講解了workbench通過循環對稱建模的方式對剎車盤進行靜力分析，并在workbench中調用APDL結果云圖。
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ansys對稱性模型的實例教程
在之前的案例中利用周期對稱性對一個圓盤轉子的15度扇形進行了建模，并據此分析了完整圓盤模型的臨界轉速。Samcef的另一強大功能是能夠將這種部分模型轉化為完整的3位模型，并進行完整模型的模態計算機三維顯示。
只需要在求解時，同樣在epilogue中輸入一定的命令，并選擇對于求解器進行計算。具體操作步驟見附件。
recombine sector in 3D model.zip
Cyclic symmetry model
案例：Samcef轉子動力學周期對稱性模型建模
通過本案例學習，主要掌握在samcef中對于周期對稱性的模型能夠利用簡便方法快速建模分析。案例使用的完整模型為一個關于旋轉軸對稱的圓盤轉子，建模時只需要對其中15度的扇形區域進行建模，然后其24倍的對稱模型就能形成完整圓盤轉子。另外，在samcef中可以完成更為復雜的對稱模型建模，稱為“multi-stage cyclic symmetry”。
通過對15度扇形區域設置材料屬性，網格劃分，可以得到扇形區域的有限元模型。在對零界轉速求解計算時，只需要在epilogue中輸入一定的命令行，就可以對整個圓盤轉子進行臨界轉速分析。如下圖，“We can see that the solver detected 69216 degrees offreedom. As we remember the real 3D structure is made of 24 times thiselementary sector, this means that we are calculating here in a few seconds (53on our computer) a structure corresponding to around 700000 degrees of freedom!!”
具體操作文檔見附件。操作視頻：
http://v.youku.com/v_show/id_XODk4OTY3Nzc2.html
sector.zip
展開 在之前的案例中利用周期對稱性對一個圓盤轉子的15度扇形進行了建模，并據此分析了完整圓盤模型的臨界轉速。Samcef的另一強大功能是能夠將這種部分模型轉化為完整的3位模型，并進行完整模型的模態計算機三維顯示。
只需要在求解時，同樣在epilogue中輸入一定的命令，并選擇對于求解器進行計算。具體操作步驟見附件。
recombine sector in 3D model.zip
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 (8)右鍵單擊模型樹節點上已經插入的對稱工具Symmetry，選擇Insert→Symmetry Region。
(9)由于使用了八分之一對稱模型，所以模型一共有3個對稱面，在Details of Symmetry Region中選擇模型中的其中一條對稱邊，同時確定該對稱面的法向為全局坐標系的X軸，如圖4所示。
圖4 對稱面法向X軸
(10)使用同樣的方式，新建兩個Symmetry Region，確定模型的另外兩個對稱面，分別為Y軸法向，如圖5所示，以及Z軸法向，如圖6所示。
圖5 對稱面法向Z軸
圖6 對稱面法向Y軸
(11)右鍵單擊模型樹節點Static Structural，選擇Insert→Force，在模型頂點加載一個豎直向下，即-Y方向的外載荷25N，整體模型中外載荷F=100N，由于使用了對稱模型，外載荷為整體載荷的四分之一，如圖7所示。
圖7 模型外載荷
(12)右鍵單擊模型樹節點Solution，選擇Solve進行計算。
(13)使用Solution→Insert→Directional Deformation，插入一個模型的沿Y方向的變形結果，右鍵點擊Directional Deformation，選擇Evaluate All Results，得到模型沿Y軸方向，即豎直方向的變形量，最大為0.0377mm，位于外載荷加載位置，如圖8所示。
圖8 模型X方向變形
(14)左鍵單擊模型樹節點Symmetry，發現有對稱模型的擴展顯示功能，如圖9所示。
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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
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實例介紹
在之前的案例中利用周期對稱性對一個圓盤轉子的15度扇形進行了建模，并據此分析了完整圓盤模型的臨界轉速。Samcef的另一強大功能是能夠將這種部分模型轉化為完整的3位模型，并進行完整模型的模態計算機三維顯示。
只需要在求解時，同樣在epilogue中輸入一定的命令，并選擇對于求解器進行計算。具體操作步驟見附件。
recombine sector in 3D model.zip
在之前的案例中利用周期對稱性對一個圓盤轉子的15度扇形進行了建模，并據此分析了完整圓盤模型的臨界轉速。Samcef的另一強大功能是能夠將這種部分模型轉化為完整的3位模型，并進行完整模型的模態計算機三維顯示。
只需要在求解時，同樣在epilogue中輸入一定的命令，并選擇對于求解器進行計算。具體操作步驟見附件。
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Cyclic symmetry model
案例：Samcef轉子動力學周期對稱性模型建模
通過本案例學習，主要掌握在samcef中對于周期對稱性的模型能夠利用簡便方法快速建模分析。案例使用的完整模型為一個關于旋轉軸對稱的圓盤轉子，建模時只需要對其中15度的扇形區域進行建模，然后其24倍的對稱模型就能形成完整圓盤轉子。另外，在samcef中可以完成更為復雜的對稱模型建模，稱為“multi-stage
