ansys子模型技術(shù)
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys子模型技術(shù)的視頻教程
ansys workbench 子模型分析
子模型分析： 利用ansys workbench進(jìn)行子模型分析； 利用命令流調(diào)用計(jì)算結(jié)果，加載邊界條件； 對(duì)比整體與局部分析結(jié)果； 節(jié)省計(jì)算資源。
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ansys子模型技術(shù)的實(shí)例教程
基于ANSYS子模型技術(shù)的焊縫結(jié)構(gòu)精細(xì)化計(jì)算
掌握ANSYS焊縫子模型分析技巧
●技術(shù)背景
焊縫（welded seam）利用焊接熱源的高溫，將焊條和接縫處的金屬熔化連接而成的縫。焊縫金屬冷卻后，即將兩個(gè)焊件連接成整體。根據(jù)焊縫金屬的形狀和焊件相互位置的不同，分對(duì)接焊縫、角焊縫、塞焊縫和電鉚焊等；
焊接失效就是焊接接頭由于各種因素，在一定條件下斷裂（如：應(yīng)力、溫度、材質(zhì)、焊接質(zhì)量和實(shí)際使用工況條件等）。接頭一旦失效，就會(huì)使相互緊密聯(lián)系成一體的構(gòu)件局部分離、撕裂并擴(kuò)展，造成焊接結(jié)構(gòu)損壞，致使設(shè)備停機(jī)，影響正常生產(chǎn)。；
焊接失效
（1）因設(shè)計(jì)不合理，存在局部剛性過(guò)大，應(yīng)力集中的現(xiàn)象。
（2）材料缺陷。鑄鋼件相對(duì)于軋制板材存在著沖擊韌度差，屈服強(qiáng)度低的特點(diǎn)，還有焊接工藝制定不合理、焊接規(guī)范的運(yùn)用不當(dāng)、焊接方法的選擇不正確等。
（3）焊工技術(shù)水平高低與焊接位置的好壞；還有焊接檢驗(yàn)水平，包括對(duì)材質(zhì)的檢驗(yàn)和焊縫檢驗(yàn)等。另外，環(huán)境溫度對(duì)焊接質(zhì)量也是一個(gè)重要的影響因素。
展開 ANSYS_WORKBENCH子模型分析技術(shù)
【問(wèn)題背景】
在經(jīng)典界面中有子模型分析技術(shù)，那么這種技術(shù)能否在WB中使用呢？
答案是肯定的。
本算例說(shuō)明如何在WB中使用子模型技術(shù)。
【問(wèn)題描述】
一塊開孔薄板，左邊固定，右邊施加1MPa的拉力，求板中的最大應(yīng)力。
【問(wèn)題分析】
該問(wèn)題中存在應(yīng)力集中，應(yīng)力集中發(fā)生在孔的上下邊沿。
為了得到應(yīng)力的收斂值，需要對(duì)應(yīng)力集中點(diǎn)反復(fù)加密網(wǎng)格，然后對(duì)整個(gè)板進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于簡(jiǎn)單的問(wèn)題而言，這種方法是可以的。但是如果板很復(fù)雜，這樣反復(fù)計(jì)算耗時(shí)很長(zhǎng)。
比較合理的方法是使用子模型法。
經(jīng)典界面中子模型法操作復(fù)雜，而WB則對(duì)子模型法提供了完美的支持。本算例說(shuō)明如何在WB中用子模型法進(jìn)行操作。
WB中，首先創(chuàng)建粗糙模型并進(jìn)行分析；
然后拷貝粗糙模型分析系統(tǒng)得到子模型分析系統(tǒng)，并建立粗糙模型與子模型分析系統(tǒng)的關(guān)系；
接著修改子模型分析系統(tǒng)中的幾何模型，只取與應(yīng)力集中點(diǎn)周圍的部分幾何體；
然后導(dǎo)入粗糙模型在切割邊界處的位移，根據(jù)此來(lái)計(jì)算子模型的應(yīng)力；
對(duì)子模型反復(fù)加密網(wǎng)格，就可以得到應(yīng)力集中點(diǎn)的精確解。
【求解過(guò)程】
1.分析粗糙模型。
（1）創(chuàng)建靜力學(xué)分析系統(tǒng)。
（2）創(chuàng)建幾何模型。
選擇長(zhǎng)度單位是毫米，創(chuàng)建一個(gè)草圖
然后根據(jù)該草圖形成面體。
并設(shè)置對(duì)該面體進(jìn)行2D分析。
（3）劃分網(wǎng)格。
自動(dòng)劃分。此時(shí)使用粗糙的網(wǎng)格劃分。
（4）定義邊界條件。
固定左邊線。
右邊線施加1Mpa的均布載荷。
（5）求解并查看應(yīng)力。
得到X方向的正應(yīng)力如下圖。
可見，在孔的上下兩邊，應(yīng)力最大,為2.7Mpa。
那么真正的最大應(yīng)力是多少呢？
下面使用子模型加密得到。
2.分析子模型。
展開 子模型是得到模型部分區(qū)域中更加精確解的有限單元技術(shù)。在有應(yīng)力集中區(qū)域，網(wǎng)格太疏不能得到滿意結(jié)果，要得到這些區(qū)域較精確的解，可采取兩種方法：一種是用較細(xì)的網(wǎng)格重新劃分并分析整個(gè)模型；另一種是只在關(guān)心區(qū)域細(xì)化網(wǎng)格并對(duì)其分析。前一種方法需要的計(jì)算機(jī)資源高，同時(shí)計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)，后一種方法即為子模型技術(shù)。本文介紹ANSYS Workbench中子模型技術(shù)具體應(yīng)用方法。
1.創(chuàng)建分析模塊
打開Workbench后，雙擊Toolbox中的靜力學(xué)分析模塊Static Structure，如圖1所示。
圖1 創(chuàng)建靜力學(xué)分析模塊
2.完整模型靜力學(xué)分析
分析對(duì)象底面固定約束，上頂面受10000N壓力，網(wǎng)格采取自動(dòng)劃分，提取應(yīng)力分布結(jié)果如下圖所示，最大應(yīng)力值為36.884MPa。
展開 子模型是得到模型部分區(qū)域中更加精確解的有限單元技術(shù)。在有應(yīng)力集中區(qū)域，網(wǎng)格太疏不能得到滿意結(jié)果，要得到這些區(qū)域較精確的解，可采取兩種方法：一種是用較細(xì)的網(wǎng)格重新劃分并分析整個(gè)模型；另一種是只在關(guān)心區(qū)域細(xì)化網(wǎng)格并對(duì)其分析。前一種方法需要的計(jì)算機(jī)資源高，同時(shí)計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)，后一種方法即為子模型技術(shù)。本文介紹ANSYS Workbench中子模型技術(shù)具體應(yīng)用方法。
1.創(chuàng)建分析模塊
打開Workbench后，雙擊Toolbox中的靜力學(xué)分析模塊Static Structure，如圖1所示。
圖1 創(chuàng)建靜力學(xué)分析模塊
2.完整模型靜力學(xué)分析
分析對(duì)象底面固定約束，上頂面受10000N壓力，網(wǎng)格采取自動(dòng)劃分，提取應(yīng)力分布結(jié)果如下圖所示，最大應(yīng)力值為36.884MPa。
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問(wèn)題：
對(duì)于復(fù)雜模型進(jìn)行仿真計(jì)算時(shí)，網(wǎng)格規(guī)模巨大、計(jì)算難度驟增。Ansys針對(duì)這類工程問(wèn)題提供模態(tài)綜合法（CMS）利用超單元，將非關(guān)鍵部件進(jìn)行縮減計(jì)算。
本文根據(jù)查閱到的網(wǎng)絡(luò)資料，對(duì)超單元縮減計(jì)算如何在Ansys Workbench 中實(shí)現(xiàn)，進(jìn)行了介紹。
示例：
工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品需要模擬工作環(huán)境進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)，產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)已經(jīng)很復(fù)雜，再加上工裝往往是一個(gè)更大的結(jié)構(gòu)。因此這類仿真計(jì)算非常適合適用子結(jié)構(gòu)技術(shù)
本文建立了楔形LCD背光源模型，并對(duì)其進(jìn)行分析，并按照照明輸出標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。
作者 Akash Arora
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簡(jiǎn)介
液晶顯示器 (LCDs) 作為一種顯示技術(shù)，在當(dāng)今社會(huì)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。在商業(yè)領(lǐng)域中最突出的應(yīng)用包括計(jì)算機(jī)顯示器、移動(dòng)電話、電視和手持?jǐn)?shù)字設(shè)備。
當(dāng)環(huán)境光照條件不足時(shí)，大多數(shù)LCD都是接收后方照明以提供光照的。采用的兩種照明方案為
“ 子結(jié)構(gòu)和子模型什么區(qū)別？如何使用它們？-通過(guò)2個(gè)工程案例學(xué)習(xí)Abaqus中的子結(jié)構(gòu)與子模型分析技術(shù)”
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中經(jīng)常使用三維CAD工具，如CATIA、Pro/E、SolidWorks、UG、SolidEdge等。在進(jìn)行有限元分析時(shí)，可以把CAD模型直接導(dǎo)入ANSYS中進(jìn)行分析。在對(duì)幾何模型劃分網(wǎng)格時(shí)，需要考慮采用哪種單元類型來(lái)進(jìn)行模擬。對(duì)于幾何模型的厚度與短邊長(zhǎng)度的比值小于0.1時(shí)，對(duì)承彎構(gòu)件需要采用殼單元。使用殼單元模擬薄的實(shí)體結(jié)構(gòu)，可以降低模型的規(guī)模，而且滿足精度要求。
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1計(jì)算任務(wù)的描述
交變荷載作用下金屬板材及構(gòu)件的微動(dòng)疲勞問(wèn)題是復(fù)雜服役狀態(tài)下土木工程結(jié)構(gòu)及設(shè)備所面臨的主要挑戰(zhàn)和難題。本說(shuō)明書首次提出了基于子模型和全局模型技術(shù)的微動(dòng)疲勞有限元模擬方法，并利用晶體塑性有限元方法模擬了pad和軸向體應(yīng)力作用下specimen的微動(dòng)疲勞過(guò)程，并根據(jù)等效塑性應(yīng)變分布云圖識(shí)別出模型內(nèi)部和接觸表面最先發(fā)生起裂的薄弱部位。我們所提出的方法考慮了試樣晶粒尺寸、形態(tài)和組構(gòu)等細(xì)觀特征
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01 自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)
有限元計(jì)算中，不同的網(wǎng)格劃分會(huì)具有不同的誤差，尤其是對(duì)應(yīng)力結(jié)果。ANSYS通過(guò)能量誤差估計(jì)來(lái)評(píng)估網(wǎng)格密度是否充足，如網(wǎng)格不夠細(xì)，程序可以自動(dòng)細(xì)化網(wǎng)格以減少誤差。這一自動(dòng)估計(jì)網(wǎng)格劃分誤差并細(xì)化網(wǎng)格的過(guò)程稱為
ANSYS WB實(shí)現(xiàn)方法與設(shè)置技巧
工程實(shí)例-1：基于ANSYS WB子模型技術(shù)的帶局部夾套臥式容器應(yīng)力分析
壓力容器屈曲分析
1、
壓力容器穩(wěn)定性分析簡(jiǎn)介
2、分支點(diǎn)和極值點(diǎn)穩(wěn)定
ANSYS WB實(shí)現(xiàn)方法與設(shè)置技巧
工程實(shí)例-1：基于ANSYS WB子模型技術(shù)的帶局部夾套臥式容器應(yīng)力分析
壓力容器屈曲分析
1、壓力容器穩(wěn)定性分析簡(jiǎn)介
2、分支點(diǎn)和極值點(diǎn)穩(wěn)定
3、分支點(diǎn)和極值點(diǎn)穩(wěn)定問(wèn)題的WB計(jì)算模塊
4、分支點(diǎn)穩(wěn)定（特征值屈曲）計(jì)算理論
5、分支點(diǎn)穩(wěn)定（特征值屈曲）計(jì)算的WB設(shè)置技巧
6、極值點(diǎn)穩(wěn)定（非線性屈曲）計(jì)算原理
子模型是得到模型部分區(qū)域中更加精確解的有限單元技術(shù)。在有應(yīng)力集中區(qū)域，網(wǎng)格太疏不能得到滿意結(jié)果，要得到這些區(qū)域較精確的解，可采取兩種方法：一種是用較細(xì)的網(wǎng)格重新劃分并分析整個(gè)模型；另一種是只在關(guān)心區(qū)域細(xì)化網(wǎng)格并對(duì)其分析。前一種方法需要的計(jì)算機(jī)資源高，同時(shí)計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)，后一種方法即為子模型技術(shù)。本文介紹ANSYS Workbench中子模型技術(shù)具體應(yīng)用方法。
