ansys中加分段函數(shù)
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys中加分段函數(shù)的實(shí)例教程
問(wèn)題：
Ansys Workbench的載荷加載形式有三種，constant/table/function。Constant是在載荷步內(nèi)給定恒定值；table形式較為便捷，可以在定義每個(gè)子步的載荷大小； function形式可以輸入以time/X/Y/Z為變量的簡(jiǎn)單方程。
但是仍有某些形式的載荷較難輸入，例如分段復(fù)雜函數(shù)載荷等。
解決方法：
需要使用Ansys經(jīng)典界面的function功能編輯分段載荷獲得ADPL載荷命令；再利用Workbench中command的形式施加載荷。
操作方式：
1. Ansys經(jīng)典中function公式編輯器輸入分段函數(shù)。
在function頁(yè)卡中選著變量time，在Regime頁(yè)卡中逐個(gè)定義分段函數(shù)；
定義完成后點(diǎn)擊保存，并輸入函數(shù)名“TEST3.func”
2. 再次點(diǎn)擊標(biāo)題欄的Parameters>Functions>Read From files>找到剛才保存的TEST3.func。并在Table Parameter Name中給編輯導(dǎo)入的分段函數(shù)命名PForce。此后分段函數(shù)即被公式編輯器編譯為表格數(shù)組形式，數(shù)組的名稱(chēng)為：PForce。
3. 提取分段函數(shù)數(shù)值的ADPL命令形式，用于Workbench使用。
完成分段函數(shù)導(dǎo)入和命名后，在下拉列表中的File>List>Log file中可以查看經(jīng)典界面GUI操作對(duì)應(yīng)的ADPL命令。在這里可以將上述function公式編輯器導(dǎo)入的分段函數(shù)數(shù)組對(duì)應(yīng)ADPL命令顯示出來(lái)。（有時(shí)log file顯示不及時(shí)，再重復(fù)一次即可）
4. 在Workbench內(nèi)創(chuàng)建加載remote point點(diǎn)，并設(shè)定加載點(diǎn)的ADPL name為“LoadPoint“，用于加載。
展開(kāi) 本篇回答一位朋友提出來(lái)的問(wèn)題，說(shuō)明如何在ANSYS WOKRBENCH中施加分段函數(shù)激勵(lì)。
假設(shè)分段的分布載荷如下
該載荷施加在一長(zhǎng)方體的頂面上，作為分布力系施加。
下面說(shuō)明操作方法。
1. 創(chuàng)建一個(gè)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析系統(tǒng)
2.創(chuàng)建一長(zhǎng)方體，尺寸任意。
3.劃分網(wǎng)格
4.分析設(shè)置
設(shè)置兩個(gè)時(shí)間步，
第一步終止時(shí)間為1秒，打開(kāi)自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)，通過(guò)載荷步來(lái)定義載荷子步，初始子步10步，最小5步，最多20步。
再定義第二步如下
其含義是
第2步終止時(shí)間為2秒，打開(kāi)自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)，通過(guò)載荷步來(lái)定義載荷子步，初始子步10步，最小5步，最多20步.
5.固定左端
6.在上面施加分布載荷1
首先定義第一個(gè)載荷步內(nèi)的函數(shù)載荷
接著休眠期第二段（1-2秒內(nèi)的部分）
得到結(jié)果如下
7.在上面施加分布載荷2
接著休眠期第1段（0-1秒內(nèi)的部分）
得到結(jié)果如下
這就可以了。
至于后面的求解就不再贅述了。
來(lái)源：宋博士的博客，版權(quán)歸作者所有。
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并最終通過(guò)詳細(xì)的比較闡述國(guó)外商軟中的VOF方法用于預(yù)測(cè)段塞流型的數(shù)值方法的不足之處。核心在于其無(wú)法預(yù)測(cè)不斷增長(zhǎng)的界面不穩(wěn)定性的形成以及注入氣體的最終段塞形成。我們建議或許可以采取緩和策略來(lái)改進(jìn)針對(duì)這類(lèi)問(wèn)題的建模。
二、仿真框架
2.1 本文采用的兩款CMFD軟件的說(shuō)明
本文的數(shù)值模擬使用了兩種不同的CMFD軟件，分別為ANSYS公司的國(guó)外商軟與積鼎科技的VirtualFlow。
在 Hu-Washizu（HW）變分原理框架下，總應(yīng)變場(chǎng)被分解為兼容應(yīng)變（由節(jié)點(diǎn)位移插值得到）與增強(qiáng)應(yīng)變（獨(dú)立參數(shù)控制的附加模式），即：
其中，為位移協(xié)調(diào)應(yīng)變，為增強(qiáng)應(yīng)變，為增強(qiáng)參數(shù)。通過(guò)引入，單元可捕捉兼容應(yīng)變無(wú)法描述的高階應(yīng)變模式，尤其適用于面內(nèi)彎曲（如膜應(yīng)變分布）與出平面彎曲（如厚度方向應(yīng)變梯度）。
解決方法：
需要使用Ansys經(jīng)典界面的function功能編輯分段載荷獲得ADPL載荷命令；再利用Workbench中command的形式施加載荷。
操作方式：
1. Ansys經(jīng)典中function公式編輯器輸入分段函數(shù)。
本系列文章致力于實(shí)現(xiàn)“手搓有限元，干翻Ansys的目標(biāo)”，基本框架為前端顯示使用QT實(shí)現(xiàn)交互，后端計(jì)算采用Visual Studio C++。
Matrix類(lèi)
矩陣基本類(lèi)，用于有限元矩陣計(jì)算。
1、public function
1.1、構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)
構(gòu)造函數(shù)用來(lái)初始化矩陣，析構(gòu)函數(shù)用來(lái)釋放內(nèi)存。
損耗剛度 K′′：需轉(zhuǎn)換為等效的阻尼系數(shù)（如粘性阻尼或結(jié)構(gòu)阻尼）
在彈簧單元中設(shè)置剛度值為 K′(ω)，若動(dòng)剛度隨頻率變化，需使用頻域分析或分段定義不同頻率下的剛度。
</p><p><strong style="color: rgb(229, 76, 94);">各位如果覺(jué)得有幫助的話(huà)記得隨手?，您的支持是我創(chuàng)作的動(dòng)力</strong></p><h2> <strong>三、XFEM收斂性</strong></h2><p>與常規(guī)有限元法不同的是，由于XFEM在常規(guī)有限元位移模式中加進(jìn)一些加強(qiáng)函數(shù)以反映不連續(xù)性，導(dǎo)致應(yīng)用有限元軟件計(jì)算時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)不收斂的問(wèn)題
3.源代碼的使用與轉(zhuǎn)換（使用方法）
我們打開(kāi)所導(dǎo)出剛度矩陣會(huì)發(fā)現(xiàn)里面的數(shù)字比較混亂，一時(shí)間分不出哪些是我們需要的數(shù)據(jù)，也沒(méi)有辦法直接拿它用來(lái)計(jì)算，這時(shí)，我們便需要使用我們自己的矩陣轉(zhuǎn)換m文件，其可以自動(dòng)幫我們提取出剛度矩陣與質(zhì)量矩陣，并生成matlab中的矩陣變量形式，我們可以直接運(yùn)用這段源代碼來(lái)進(jìn)行操作。
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圖1：NASA提供的標(biāo)準(zhǔn)化立方體衛(wèi)星尺寸
本系列文章中引用的立方體衛(wèi)星光學(xué)設(shè)計(jì)，是一種Ritchy-Chretian類(lèi)型的離軸分段反射式望遠(yuǎn)鏡。該設(shè)計(jì)旨在滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)化的3U立方體衛(wèi)星外形尺寸，即10 x 10 x 30厘米。為了最大限度地?cái)U(kuò)大視場(chǎng)，該設(shè)計(jì)由兩個(gè)矩形的雙曲面鏡組成。
時(shí)間歷程后處理器(POST26):用來(lái)觀察整個(gè)模型在不同時(shí)間段或荷載步上的結(jié)果，常用干處理瞬態(tài)分析和動(dòng)力分
析結(jié)果。本算例為靜力分析，因此，該模型的后處理主要用到 POST1 處理器。
并根據(jù)結(jié)構(gòu)面段信息自動(dòng)調(diào)整粒子的分布，大大減少了了達(dá)到理想精度所需的節(jié)點(diǎn)數(shù)，提高了計(jì)算效率
開(kāi)發(fā)了流體熔合算法，并利用該算法對(duì)焊料橋接進(jìn)行了仿真。此外，還包含非牛頓流體模型，能夠模擬非牛頓粘性流動(dòng)問(wèn)題
文章來(lái)源：Ansys 2023R1網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)，作者：許敬曉博士，ANSYS高級(jí)研發(fā)工程師
