ansys如何仿真剛度的案例
如何從Ansys APDL中提取剛度矩陣與質量矩陣？ ￥69
1.引論
經常使用Ansys、Abaqus等一系列有限元分析軟件進行計算、學習的學生或工程師們都會知道在有限元分析建模與計算中剛度矩陣與質量矩陣的重要性。但是由于軟件的黑盒性質，大家往往在實際使用十分成熟的商業化軟件的過程中慢慢忽視了有限元及其衍生出的商業軟件背后的原理與方法。
這時，不管是在學習中還是在工程應用中往往都會遇到一個同樣的問題，那么就是如何將Ansys APDL運行中的產生的各種數據（例如：剛度矩陣、質量矩陣）導出成為我們熟悉的形式或文件格式，從而為我們所用，所分析。
因此我決定寫下此篇文章來幫助很多實際工作或學習中需要用到此類技能的同學、同事們，讓大家更了解Ansys APDL背后的工作原理與數據導出方式。
當然，在社區中早就有大佬回答過了這個問題，并給大家制作了相應的提取矩陣軟件，其軟件具備了簡單、便捷的操作方式，讓很多想要提取剛度矩陣與質量矩陣的同僚們受益，那么我為什么還要寫一篇這樣的文章重新提起這樣一個話題呢？這就又回到了我開頭所說的“原理與方法”，我在此更希望面對想要進一步學習了解軟件背后機理的群體，并在此基礎上保留教學的簡潔性，提供導出矩陣與轉換、列式、求解的源代碼，使其既兼顧基本原理，又可以讓大家直接上手使用，非常的便捷，也避免了很多因為優化不完全導致的運行bug。
2.有限元軟件導出剛度矩陣與質量矩陣的方法
在使用APDL進行求解時，每次在求解完成后都會在工作路徑下生成一個.full文件，而這個文件十分關鍵，其正是剛度矩陣與質量矩陣的所在之處。
展開 預測性能，耐久可靠 | 《ANSYS結構剛度及疲勞仿真解決方案》現已開放領取
1 結構強度剛度及疲勞仿真技術發展需求
2 Ansys結構強度剛度及疲勞仿真模塊功能介紹
· CAE前后處理、幾何訪問、幾何造型、有限元建模、分析集成及可視化
· 網格劃分
· 載荷及邊界條件施加
· 結果顯示及處理
· 結構力學求解器功能
· 非線性分析功能
· 復合材料結構分析功能
· 耦合場分析功能
· 多目標優化分析
· 疲勞分析
· 顯式動力學分析
· 多體水動力學模塊
3 Ansys nCode DesignLife 疲勞解決方案
· 疲勞仿真的重要性
· Ansys nCode DesignLife疲勞壽命仿真流程
· Ansys nCode DesignLife疲勞仿真功能
· Ansys nCode DesignLife優勢與價值
· Ansys nCode DesignLife常見應用案例
· 焊縫疲勞分析
· 高溫疲勞
· 熱和力疲勞
· 多軸應力/應變疲勞
· 振動疲勞
· 復合材料疲勞
4 Ansys電池振動疲勞仿真案例
· 新能源動力電池包PSD隨機振動疲勞壽命計算
· 動力電池包振動疲勞分析及改進
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展開 樂高挑戰 | 仿真預測現實，DYNAmore如何助推Ansys汽車仿真
本文原刊登于Ansys Blog：《How DYNAmore Will Extend Ansys Automotive Simulation Advances》
作者：Richard Mitchell | Ansys高級產品總監
很多人或許還會記得上世紀90年代一支名為“Crash Test Dummies”的樂隊演唱的歌曲“Mmm Mmm Mmm Mmm”。從那時起，我就開始逐漸了解真實和仿真碰撞測試假人，以及其應用如何從根本上提高汽車安全性。
Ansys在去年宣布收購DYNAmore，這是一家非常優秀的公司。DYNAmore團隊在Ansys LS-DYNA相關工作方面擁有幾十年的豐富經驗。大多數人可能還不了解，我們每天駕駛的汽車很可能正因為DYNAmore團隊所做的工作而變得更安全。全球10家最大的汽車公司中有9家都是DYNAmore的客戶；這對我來說，簡直令人難以置信。
汽車安全性從碰撞結構設計、不同材料使用、安全氣囊以及考慮更多類型的碰撞（如正面偏置測試）等創新中受益匪淺。如果沒有仿真，這些技術的開發將是不切實際的。而如果在每一次碰撞測試中使用真實的汽車和物理假人，成本極其高昂。工程師希望在進行物理測試時，能夠確保設計是正確的。因此不得不建造一輛新車并再次進行實驗測試，這將耗費大量資金。
展開 基于hypermesh與ansys apdl的聯合仿真——如何建立運動副
公眾號為：仿真學習cae，也就是本人頭像，此外還有其他文章可供學習，歡迎關注交流。
Ansys仿真如何助力電驅系統的EMC合規性？
為什么要通過仿真滿足電磁兼容合規性？
ANSYS：全球領先CAE綜合服務供應商
ANSYS汽車電驅動EMC最佳實踐
ANSYS輻射發射仿真介紹
深圳市優飛迪科技有限公司成立于2010年，是一家專注于產品開發平臺解決方案與物聯網技術開發的國家級高新技術企業。
金典ANSYS 與 Workbench如何實現聯合仿真，相互切換操作。
所以看，兩者之間是可以相互操作的，但是覺得有點麻煩了，本來就是同根，要是界面可以直接相互切換過來不用導入導出該多好，不過，如果我們只是對一個復雜模型進行分析，這種轉換工作也只是偶爾才進行一下，其實也無所謂，在把模型導入到經典ANSYS界面中以后，可以查看一下經典界面中的一些設置，如單元類型，材料模型，實常數等，大家會發現一些很有意思的東西,可以自己玩一下咯。
包絡譜識別沖擊振動在Ansys軟件中如何仿真（一）
筆者在Ansys軟件平臺下，使用APDL腳本語言：對一個結構進行連續沖擊激勵，然后提取結構上某點的振動響應，利用包絡譜法分析該振動響應，果然提取出了沖擊頻率。本文具有一定水準。
---建模
FINISH$/CLEAR !清空
/FILNAME,THE RESPONSE !文件名字
/TITLE,SHELL181 !標題
!UNITS,S-M-KG-N !單位制
/PREP7
!DEFINE ELEMENT TYPE AND MATERIAL
ET,1,SHELL181,,,2 !殼單元181
MP,EX,1,210E9 !彈性模量
MP,PRXY,1,0.3 !泊松比
MP,DENS,1,7850 !密度
!DEFINE SECTION
SECTYPE,1,SHELL !截面形式
SECDATA,0.004 !截面尺寸
!DEFINE GEOMETRY
K,1,0,0$K,2,0.5,0 !關鍵點1和2
K,3,0,0.5$K,4,0.5,0.5 !關鍵點3和4
L,1,2$L,2,4$L,4,3$L,3,1 !由點畫線
A,1,2,4,3 !由點畫面
AATT,1,,1,,1 !指定單元，材料，截面
LESIZE,ALL,0.1 !指定單元尺寸
AMESH,ALL ! 劃分網格
!DEFINE BOUNDARY CONDITION
DL,1,,ALL,0 !約束線
ALLSEL !全選
---模態分析
!MODAL ANALYSIS
/SOLU
ANTYPE,MODAL !模態分析
MODOPT,LANB,15 !
展開 包絡譜識別沖擊振動在Ansys軟件中如何仿真（二） ￥5
在筆者的前一篇免費文章《包絡譜識別沖擊振動在Ansys軟件中如何仿真（一）》中，筆者在Ansys平臺下使用APDL對一個平板施加了連續沖擊，并且提取了平板上另外一點的振動響應。在本篇中，作者使用開源軟件Scilab對該平板振動響應進行包絡分析，識別出了沖擊頻率，在仿真中證明了包絡譜法的有效性。并且筆者將展示實際工作中遇到的軸承故障問題，實踐表明，包絡譜法是識別軸承故障的有效方法。
手把手教你如何用ANSYS CFX仿真流場，以混合器示例
CFX和Fluent都是ANSYS旗下專門用于流體力學仿真的兩個軟件。能夠同時被ANSYS保留下來，他們在流體仿真方面是有其各自優點的。由于Fluent的普及度和市場占有率非常大，是大哥大，這里就不介紹了。下面說說CFX的一些亮點：
CFX采用基于有限元的有限體積法，推出全隱式多網格耦合算法，計算的收斂性能和數值精確度非常優越。而Fluent等大多數CFD軟件是采用單純的有限體積法。例如，對于六面體網格單元，CFX采用24點積分，而Fluent等采用6點積分。
CFX在湍流模型的應用，也是業界領先的。
CFX的后處理功能比fluent自帶的后處理器要好，有專門的cfd-post后處理器。當然，現在fluent的計算結果也可以導入到cfd-post中進行后處理。
CFX有專門的旋轉機械模塊，而fluent是沒有的，當然，fluent也是可以計算的，只不過這方面CFX要比Fluent要方便很多。
雖然CFX和Fluent都是ANSYS的軟件，但是，Fluent的學習資料多到滿大街都是，而CFX相對來說少很多。兩者的軟件設置是有差異的。如果你有fluent基礎，那么看完這篇你就馬上掌握了CFX的操作了。因為他們的操作流程都是一樣：導入網格——設置計算域——設置邊界條件——求解控制——計算——后處理。但是設置界面有差異。
CFX軟件界面如下，基本上在軟件最上面按照紅色框子從左點到右操作，就可以完成整個設置。
下面用混合器的例子，老曾手把手教你如何使用CFX做流場仿真。兩個進口，一個流入2m/s溫度315K熱水，一個流入2m/s溫度285K冷水，混合后在出口流出。
示例的網格文件在百度盤：https://pan.baidu.com/s/1qZ2fp5y
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展開 Ansys | 一鍵點擊看優化功能如何加快Fluent仿真速度并提高效率
[圖片]
結構仿真逆向邏輯：深度解析如何在 Ansys 中給定位移并精確提取支反力 ￥2
03 方法與 COMSOL 的對比分析
維度
COMSOL 案例方法
本教程 Ansys 方法
備注
核心邏輯
全局方程（未知力F作為自由度，強制位移=2cm）
位移約束（強制位移=2cm，反推出約束反力F）
兩者數學上等價
線性/非線性
直接法求解
直接法求解
均可處理幾何非線性
適用場景
復雜的多物理場耦合，需將力作為未知量
純結構力學，快速獲取剛度，簡單直接
工程上反求力多用位移法
04 常見問題與解決思路
為什么不用 Force 直接加載？
因為未知力的大小，我們正在求解的就是這個力。如果隨意輸入一個力，很難恰好得到2cm 的位移。
結果有差異怎么辦？
檢查網格密度：特別是螺旋路徑上的網格份數，建議至少3-4 層單元。
檢查大變形設置：如果位移較大（如 20mm），建議在 Analysis Settings 中打開 Large Deflection（大變形）
如何得到彈簧剛度？
直接將反力（471N）除以位移（20mm），得到剛度 K=23.55 N/mm。
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