Ansys仿真網(wǎng)格的案例
基于ANSYS軟件的1+6鋼絲繩網(wǎng)格劃分策略及仿真
摘 要：首先在Creo2.0軟件中建立1+6鋼絲繩的三維模型，通過(guò)軟件接口將其導(dǎo)入ANSYS軟件。在ANSYS軟件中對(duì)鋼絲繩采用多層分割、網(wǎng)格密度漸變的網(wǎng)格劃分策略，對(duì)應(yīng)力集中點(diǎn)及需要提取研究區(qū)域的網(wǎng)格進(jìn)行細(xì)化。通過(guò)提取鋼絲繩中間截面的應(yīng)力和位移分布云圖得到鋼絲繩的受力和運(yùn)動(dòng)特性，通過(guò)提取鋼絲繩中心絲和側(cè)絲接觸線上各節(jié)點(diǎn)在柱坐標(biāo)下的位移得到中心絲和側(cè)絲的相對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，為進(jìn)一步研究鋼絲繩內(nèi)部的摩擦磨損提供參考。
關(guān)鍵詞：1+6鋼絲繩;網(wǎng)格劃分策略;應(yīng)力分布;運(yùn)動(dòng)分析;
0 引 言
鋼絲繩具有質(zhì)量輕、承載大、工作平穩(wěn)等特點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用于各種工業(yè)場(chǎng)合，運(yùn)輸領(lǐng)域的港口集裝箱吊裝設(shè)備、建筑領(lǐng)域的塔式起重機(jī)、機(jī)械領(lǐng)域的車間行車、生活中的電梯無(wú)不彰顯鋼絲繩的優(yōu)勢(shì)。鋼絲繩由于具有復(fù)雜的螺旋捻制結(jié)構(gòu)，內(nèi)部鋼絲之間存在非線性接觸特征，常規(guī)的理論計(jì)算無(wú)法準(zhǔn)確獲取鋼絲繩內(nèi)部的力學(xué)和運(yùn)動(dòng)特性，因此本文主要借助有限元仿真軟件ANSYS對(duì)其進(jìn)行研究。ANSYS有限元軟件廣泛應(yīng)用于機(jī)械領(lǐng)域，不僅能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的靜力學(xué)仿真計(jì)算，還能夠進(jìn)行非線性的力學(xué)仿真求解[1]。本文主要針對(duì)1+6鋼絲繩進(jìn)行研究，具體分析鋼絲繩有限元建模方法和鋼絲繩內(nèi)部鋼絲受力和運(yùn)動(dòng)情況。該研究方法對(duì)于復(fù)雜的異形股、多層股等不同類型的鋼絲繩同樣適用。
1 1+6鋼絲繩有限元模型
1.1 三維模型導(dǎo)入
1+6鋼絲繩具有螺旋捻制特征，其側(cè)絲的幾何生成曲線含有一次螺旋線[2],如圖1所示。ANSYS軟件中直接建立螺旋結(jié)構(gòu)體較為麻煩，因此可以借助三維軟件Creo2.0進(jìn)行建模。將Creo2.0軟件中建立的鋼絲繩的三維模型保存為igs格式，應(yīng)用ANSYS軟件中的/AUX15接口導(dǎo)入到ANSYS軟件進(jìn)行分析。
展開(kāi) ansys 仿真模擬 hypermesh 網(wǎng)格劃分 matlab 編程 代做/咨詢/培訓(xùn)
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至少300及以上，具體項(xiàng)目根據(jù)難易程度、工作量具體商談
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Ansys 靜力模擬，振動(dòng)模擬，沖擊模擬，流體模擬，復(fù)合材料分析，疲勞壽命，結(jié)構(gòu)/熱/流體/電場(chǎng)/磁場(chǎng)多場(chǎng)耦合、結(jié)構(gòu)優(yōu)化二次開(kāi)發(fā)，培訓(xùn)；Hypermesh 復(fù)雜結(jié)構(gòu)分網(wǎng)，二次開(kāi)發(fā)，培訓(xùn)；Matlab 編程，simulation 仿真等項(xiàng)目咨詢，非誠(chéng)勿擾！
結(jié)構(gòu)一膠應(yīng)力.png
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Ansys HFSS | 全新突破性網(wǎng)格融合功能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)全耦合仿真
想了解有關(guān)Ansys HFSS新功能的更多信息，敬請(qǐng)報(bào)名3月9日網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)！
Ansys 2021 R1新品發(fā)布系列網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)——Ansys HFSS 2021 R1新功能介紹
“Ansys HFSS 2021 R1重磅推出了網(wǎng)格融合 (Mesh Fusion) 功能，能夠?qū)σ酝y以想象的復(fù)雜電磁系統(tǒng)進(jìn)行快速而精確的仿真，實(shí)現(xiàn)如將芯片、封裝、連接器、PCB/天線和平臺(tái)模型裝配在單一模型中并分別應(yīng)用最優(yōu)的網(wǎng)格剖分技術(shù)進(jìn)行并行剖分和完全耦合的仿真分析。”
時(shí)間：3月9日（星期二），16:00-17:00
費(fèi)用：免費(fèi)
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展開(kāi) ANSYS Fluent Meshing-離心泵性能仿真網(wǎng)格劃分案例
，葉輪繞“X”軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速340r/min；
定義動(dòng)域和靜域間的“Interface”；
壓力分布云圖；
離心泵水力效率計(jì)算公式（Fluent Moment 查看離心泵扭矩M-N/S）；
四、總結(jié)
目前，對(duì)于離心泵CFD仿真應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，計(jì)算仿真精度也非常高；
筆者之前也做過(guò)多次關(guān)于離心泵的仿真分析，但不確認(rèn)是什么原因（可能是三維軟件軟件間的兼容性問(wèn)題）導(dǎo)致拿到的三維模型導(dǎo)入ANSYS CFD前處理軟件后，對(duì)蝸殼和葉輪進(jìn)行封閉，流體域抽取以及網(wǎng)格劃分操作比較繁瑣和耗時(shí)，尤其是對(duì)“Interface”的處理（封閉面與模型間存在漏洞，葉輪和蝸殼水體域共節(jié)點(diǎn)網(wǎng)格失敗等等）；
而現(xiàn)如今，借助Fluent Meshing的“Fault-tolerent Meshing”工作流能夠大大的減低模型前處理和網(wǎng)格的難度，提高工作效率，所以忍不住趕緊整理分享，希望對(duì)大家的CFD仿真學(xué)習(xí)和工作帶來(lái)幫助。
展開(kāi) 
利用 ANSYS Fluent 動(dòng)態(tài)網(wǎng)格進(jìn)行渦輪泵仿真的方法 ￥10
利用 ANSYS Fluent 動(dòng)態(tài)網(wǎng)格進(jìn)行渦輪泵仿真的方法
SimSolid無(wú)網(wǎng)格技術(shù)結(jié)構(gòu)仿真競(jìng)賽——來(lái)?yè)屒гt包雨！無(wú)網(wǎng)格超大模型極速仿真
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關(guān)于SimSolid
Altair SimSolid是專為設(shè)計(jì)工程師開(kāi)發(fā)的結(jié)構(gòu)分析軟件且極具創(chuàng)新性。它消除了傳統(tǒng) FEA 中最耗時(shí)和最專業(yè)的兩項(xiàng)龐大任務(wù)——幾何結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化和網(wǎng)格劃分，是一場(chǎng)仿真變革。
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Altair SimSolid無(wú)網(wǎng)格技術(shù)結(jié)構(gòu)仿真競(jìng)賽
暨SimSolid試用大賽
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作品征集：2019/2/1截止
作品征集時(shí)間為：2018年12月28日-2019年2月1日，所有參加網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)的用戶均可提交您的設(shè)計(jì)作品（仿真案例報(bào)告和模型），題目自擬，不限行業(yè)和主題，采用在線投稿的形式，由Altair專業(yè)評(píng)委團(tuán)進(jìn)行評(píng)選。
展開(kāi) Ansys Workbench網(wǎng)格控制之——全局網(wǎng)格控制
Ansys Workbench網(wǎng)格控制之——全局網(wǎng)格控制
在使用ANSYS Workbench進(jìn)行網(wǎng)格劃分時(shí)，全局網(wǎng)格控制可以使用默認(rèn)的設(shè)置，但要進(jìn)行高質(zhì)量的網(wǎng)格劃分，還需要用戶了解全局控制的常用設(shè)置，尤其是對(duì)于復(fù)雜的零部件。
網(wǎng)格全局控制的設(shè)置包含了7個(gè)組別，分別是Display（顯示）、Defaults（缺省設(shè)置）、Sizing（尺寸控制）、Quality（質(zhì)量控制）、Inflation（膨脹控制）、Advanced（高級(jí)控制）、Statistics（網(wǎng)格信息）等信息，如下圖所示。
全局網(wǎng)格設(shè)置
1 顯示組
顯示組可以用于直觀地顯示網(wǎng)格質(zhì)量，各選項(xiàng)的含義將在質(zhì)量組中詳解。
顯示組設(shè)置
網(wǎng)格質(zhì)量顯示
2 缺省設(shè)置組
缺省設(shè)置包括Physics Preference物理場(chǎng)選擇、Relevance關(guān)聯(lián)度、Element Midside Nodes網(wǎng)格中節(jié)點(diǎn)。
缺省設(shè)置組
2.1 Physics Preference物理環(huán)境選擇
劃分網(wǎng)格目標(biāo)的物理環(huán)境包括結(jié)構(gòu)分析（Mechanical）、電磁分析（Electromagnetics）、流體分析（CFD）、顯示動(dòng)力學(xué)分析（Explicit）等
物理場(chǎng)選擇
不同物理場(chǎng)下默認(rèn)設(shè)置如下圖
不同的物理環(huán)境的默認(rèn)設(shè)置
2.2 Relevance關(guān)聯(lián)度
Relevance數(shù)值越小網(wǎng)格越粗疏，即可拖到也可輸入值，從-100至100代表網(wǎng)格由疏到密。
雖然Relevance Center是在尺寸參數(shù)控制選項(xiàng)里設(shè)置的，但由于Relevance需要與其配合使用，故在此一起介紹。
展開(kāi) 來(lái)?yè)尠僭t包雨——SimSolid無(wú)網(wǎng)格技術(shù)結(jié)構(gòu)仿真競(jìng)賽！無(wú)網(wǎng)格超大模型極速仿真
它消除了傳統(tǒng) FEA 中最耗時(shí)和最專業(yè)的兩項(xiàng)龐大任務(wù)——幾何結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化和網(wǎng)格劃分，是一場(chǎng)仿真變革。
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Altair SimSolid無(wú)網(wǎng)格技術(shù)結(jié)構(gòu)仿真競(jìng)賽
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評(píng)分規(guī)則
模型的復(fù)雜程度與簡(jiǎn)化合理性，30%；
是否有實(shí)際的工程意義，30%；
計(jì)算結(jié)果的合理性與準(zhǔn)確性，40%。
獎(jiǎng)項(xiàng)公布：2019/3/1
最佳作品獎(jiǎng)1名：5000元；
優(yōu)秀作品獎(jiǎng)5名：1000元；
參賽紅包基金：3000元（微信紅包，大家都可以搶哦，刺激！）
展開(kāi) 仿真筆記——無(wú)網(wǎng)格法與無(wú)網(wǎng)格CFD技術(shù)
計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)從業(yè)者最頭疼的就是高質(zhì)量分網(wǎng)問(wèn)題，這通常占據(jù)整個(gè)仿真任務(wù)70%的時(shí)間。盡管在過(guò)去三十年算法的準(zhǔn)確性和速度有了巨大進(jìn)步，對(duì)復(fù)雜、真實(shí)世界模擬仿真來(lái)說(shuō)，分網(wǎng)還是最耗時(shí)和CFD仿真過(guò)程可靠度最低的部分。無(wú)網(wǎng)格方法因此提供了一個(gè)可行的替代基于網(wǎng)格的流體計(jì)算方法，并且不需要傳統(tǒng)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，這樣就解決了很多分網(wǎng)相關(guān)的問(wèn)題。下面，就來(lái)介紹當(dāng)前CFD中主流的無(wú)網(wǎng)格方法。
什么是網(wǎng)格？
網(wǎng)格或格子定義為分析域或模型的離散單元格或單元，所有的流動(dòng)變量和其他變量都在這些離散單元格中心求解。整個(gè)過(guò)程將物理域分解為更小的子域（單元/單元格）稱為分網(wǎng)，這些單元格分組形成邊界區(qū)域并且在這些區(qū)域施加邊界條件。不僅僅產(chǎn)生高質(zhì)量網(wǎng)格并保持它是一項(xiàng)繁重任務(wù)，還可能有其他影響諸如：
收斂速率；
結(jié)果的準(zhǔn)確性；
所需CPU時(shí)間。
盡管近年來(lái)有很多軟件有自動(dòng)網(wǎng)格劃分功能，但大多數(shù)CFD從業(yè)者還是手動(dòng)進(jìn)行網(wǎng)格劃分。使用自動(dòng)網(wǎng)格劃分方法用戶還是需要提供基本的輸入，如單元尺寸、需要?jiǎng)澐?em>網(wǎng)格的區(qū)域、求解器來(lái)進(jìn)行網(wǎng)格生成。可是這并非對(duì)所有案例都是可行的，對(duì)復(fù)雜幾何模型難于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)。因此，出現(xiàn)了CFD分析方法中的“無(wú)網(wǎng)格CFD”。
什么是無(wú)網(wǎng)格方法
?
展開(kāi) ANSYS ACP復(fù)合材料鋪層固定機(jī)翼蒙皮肋筋仿真，附講解視頻及模型文件 ￥98
2.3 網(wǎng)格劃分
1. 網(wǎng)格尺寸設(shè)置：在ANSYS ACP中，網(wǎng)格劃分是復(fù)合材料分析的重要步驟。首先，根據(jù)幾何模型的復(fù)雜程度，設(shè)置合理的全局網(wǎng)格尺寸，確保網(wǎng)格既能捕捉細(xì)節(jié)又不會(huì)過(guò)于密集。對(duì)于關(guān)鍵區(qū)域（如蒙皮與肋板接觸處），可進(jìn)行局部網(wǎng)格加密。使用殼單元（Shell Elements）進(jìn)行劃分，確保層間應(yīng)力分析的準(zhǔn)確性。劃分后需檢查網(wǎng)格質(zhì)量，避免畸形單元，確保計(jì)算結(jié)果的可靠性。實(shí)際項(xiàng)目中為了計(jì)算準(zhǔn)確網(wǎng)格可以劃分得密一些，練習(xí)時(shí)為提高計(jì)算速度可以將網(wǎng)格尺寸設(shè)置相對(duì)大一些，比如該案例可以設(shè)置為10mm。
2. 網(wǎng)格生成：生成網(wǎng)格并檢查網(wǎng)格質(zhì)量，避免畸形單元或過(guò)度扭曲，若網(wǎng)格質(zhì)量不滿足要求，可通過(guò)局部加密或調(diào)整尺寸進(jìn)行優(yōu)化，確保計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
3. 命名選擇：為幾何模型中的特定區(qū)域或部件（如蒙皮、肋板等）創(chuàng)建明確的標(biāo)識(shí)，以便在后續(xù)分析中快速定位和應(yīng)用相關(guān)設(shè)置。可以通過(guò)右擊模型，選擇Named Selection，為蒙皮、肋板等部件創(chuàng)建命名（盡量使用英文）。
2.4 接觸定義
首先將face/edge之間的接觸換成yes，然后再去自動(dòng)生成。
1. 接觸類型：選擇線面接觸或共節(jié)點(diǎn)接觸方式。
2. 接觸設(shè)置：在 Mechanical 中創(chuàng)建接觸對(duì)，確保蒙皮與肋板之間的接觸關(guān)系正確。
3. 接觸檢查：檢查接觸對(duì)是否合理，避免重復(fù)或遺漏。
4. 重新生成網(wǎng)格
2.5 ACP 前處理
點(diǎn)擊E模塊下的Setup進(jìn)入ACP前處理界面。
1.
展開(kāi) ANSYS網(wǎng)格：球體如何劃分六面體網(wǎng)格
見(jiàn)下圖，球中心挖一個(gè)很小的球孔，然后切割為8塊，就可以 對(duì)球?qū)崿F(xiàn)sweep網(wǎng)格劃分。
來(lái)源： ANSYS結(jié)構(gòu)沖擊流體學(xué)習(xí)與交流
作者：劉世國(guó)
仿真筆記——有限元四面體網(wǎng)格與六面體網(wǎng)格的爭(zhēng)議
結(jié) 論
當(dāng)需要更多數(shù)量的1階四面體或六面體網(wǎng)格來(lái)保證幾何精度和應(yīng)力求解精度時(shí)，在保證相當(dāng)自由度水平的時(shí)候，用2次四面體或六面體單元會(huì)大幅減少單元數(shù)，并得到更為精確的結(jié)果。
P-method的四面體和六面體單元，可以更好的嚙合近似曲面幾何形狀，并在保證求解精度的情況下，減少求解時(shí)間。
10節(jié)點(diǎn)2次四面體系統(tǒng)矩陣帶寬小于20節(jié)點(diǎn)2次六面體的，相同求解精度的情況下，求解時(shí)間更快。
在用工作站解決超大規(guī)模3維實(shí)體模型問(wèn)題時(shí)，新的迭代和稀疏矩陣技術(shù)可以減少計(jì)算時(shí)間。
此外，應(yīng)該很清楚，用六面體“砌磚”網(wǎng)格不只是很難用于劃分大型復(fù)雜模型，對(duì)于劃分含有細(xì)小特征和細(xì)節(jié)的模型，也存在很多問(wèn)題。無(wú)論現(xiàn)有的軟件如何吹噓自己的六面體網(wǎng)格能力，在實(shí)際工程中，劃分六面體網(wǎng)格確實(shí)會(huì)耗費(fèi)你很多時(shí)間。因此，你需要判斷，一味的追逐六面體，是否值得？
文章來(lái)源CAE仿真學(xué)社
展開(kāi) ANSYS-Meshing網(wǎng)格劃分教程-06manifold網(wǎng)格劃分
02 進(jìn)入meshing模塊，設(shè)置如下：
generate mesh，劃分網(wǎng)格。
Auto-Manifold.7z
Moldex3D仿真分析之接觸面網(wǎng)格處理優(yōu)化建構(gòu)復(fù)雜模座與MCM網(wǎng)格
對(duì)嵌入件（Part Insert）而言，前處理—特別是網(wǎng)格制作—面臨巨大挑戰(zhàn)。多材質(zhì)射出成型（Multi-Component Molding，MCM）模擬最困難的地方在于不同材質(zhì)（如雙色模、金屬嵌件）之間的接觸面處理，其模擬的準(zhǔn)確度往往取決于組件交界面的處理。
以往工程師常面臨兩難：選擇非匹配網(wǎng)格（Non-matching Mesh）以節(jié)省建模時(shí)間，抑或追求極致的物理連續(xù)性，但得忍受手動(dòng)對(duì)齊網(wǎng)格的繁瑣過(guò)程。Moldex3D 2026新增分割復(fù)曲面功能，有利于處理接觸面的網(wǎng)格，從而順利產(chǎn)生所需網(wǎng)格。
幾何定義以及幾何分割
步驟1：準(zhǔn)備模型
在模型頁(yè)簽中的模型簽中點(diǎn)選匯入幾何，并選取模型所需匯入的幾何檔案，選擇檔案后按下確認(rèn)，塑件（多重曲面）以及流道（曲線）的幾何模型便會(huì)匯入，并于顯示窗口中顯示。
步驟2：模型設(shè)定
雙擊多重曲面開(kāi)啟設(shè)定屬性的功能，將最外圍多重曲面設(shè)定為塑件；選取其他多重曲面，點(diǎn)擊模型頁(yè)簽中的屬性，并指定其為嵌件，點(diǎn)選關(guān)閉即完成設(shè)定。
步驟3：分割復(fù)曲面
點(diǎn)擊工具頁(yè)簽中的分割復(fù)曲面功能，選定全模型，并設(shè)定分割的容許值，確認(rèn)后即可開(kāi)始進(jìn)行復(fù)曲面分割。
建構(gòu)匹配網(wǎng)格
步驟1：網(wǎng)格撒點(diǎn)
在網(wǎng)格頁(yè)簽中，確認(rèn)網(wǎng)格型態(tài)為Solid后，進(jìn)行網(wǎng)格撒點(diǎn)，網(wǎng)格撒點(diǎn)須注意：
? 撒點(diǎn)密度不宜差異過(guò)大，應(yīng)關(guān)閉曲面局部加密。
? 網(wǎng)格數(shù)量多時(shí)，建議關(guān)閉自動(dòng)檢測(cè)網(wǎng)格缺陷，避免修復(fù)網(wǎng)格時(shí)持續(xù)自動(dòng)更新Defect Tree。
步驟2：產(chǎn)生表面網(wǎng)格
MCM模型需要產(chǎn)生匹配網(wǎng)格，進(jìn)入BLM Wizard，釘選在第一個(gè)步驟以產(chǎn)生表面網(wǎng)格。
步驟3：匹配表面網(wǎng)格
建構(gòu)匹配網(wǎng)格前，須先規(guī)劃不同嵌件網(wǎng)格的匹配順序。
展開(kāi) Ansys Workbench網(wǎng)格控制之——全局網(wǎng)格控制
自動(dòng)收縮設(shè)置
右鍵Mesh--Update或Generate Mesh，將重新生成網(wǎng)格，此時(shí)雖然和之前的網(wǎng)格外觀看上去一樣，但是單元卻少了很多。可在用來(lái)移除碎片、短邊、尖角。
自動(dòng)收縮效果
7.Statistics網(wǎng)格信息
網(wǎng)格信息下包括兩項(xiàng)信息，分別是Nodes節(jié)點(diǎn)數(shù)量、Elements單元數(shù)量。見(jiàn)上圖。
寫(xiě)在最后經(jīng)過(guò)嘔心瀝血的資料查詢與實(shí)踐應(yīng)用，筆者終于完成了《Ansys Workbench網(wǎng)格控制之——全局網(wǎng)格控制》，當(dāng)然，對(duì)于各位大佬專家來(lái)說(shuō)都是小兒科，但是只要能給剛?cè)腴T(mén)的工程師一點(diǎn)點(diǎn)幫助，我也感到無(wú)比榮幸。
由于本人水平實(shí)在有限，文中難免紕漏百出，歡迎指正，共同學(xué)習(xí)進(jìn)步！！
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