ansys子模型技術的案例
斯姆勒精品案例：基于ANSYS子模型技術的焊縫結構的精細化計算
基于ANSYS子模型技術的焊縫結構精細化計算
掌握ANSYS焊縫子模型分析技巧
●技術背景
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，即將兩個焊件連接成整體。根據焊縫金屬的形狀和焊件相互位置的不同，分對接焊縫、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：應力、溫度、材質、焊接質量和實際使用工況條件等）。接頭一旦失效，就會使相互緊密聯系成一體的構件局部分離、撕裂并擴展，造成焊接結構損壞，致使設備停機，影響正常生產。；
焊接失效
（1）因設計不合理，存在局部剛性過大，應力集中的現象。
（2）材料缺陷。鑄鋼件相對于軋制板材存在著沖擊韌度差，屈服強度低的特點，還有焊接工藝制定不合理、焊接規范的運用不當、焊接方法的選擇不正確等。
（3）焊工技術水平高低與焊接位置的好壞；還有焊接檢驗水平，包括對材質的檢驗和焊縫檢驗等。另外，環境溫度對焊接質量也是一個重要的影響因素。
展開 ANSYS_WORKBENCH子模型分析技術
ANSYS_WORKBENCH子模型分析技術
干貨 | ANSYS Workbench子模型技術應用方法
子模型是得到模型部分區域中更加精確解的有限單元技術。在有應力集中區域，網格太疏不能得到滿意結果，要得到這些區域較精確的解，可采取兩種方法：一種是用較細的網格重新劃分并分析整個模型；另一種是只在關心區域細化網格并對其分析。前一種方法需要的計算機資源高，同時計算時間長，后一種方法即為子模型技術。本文介紹ANSYS Workbench中子模型技術具體應用方法。
1.創建分析模塊
打開Workbench后，雙擊Toolbox中的靜力學分析模塊Static Structure，如圖1所示。
圖1 創建靜力學分析模塊
2.完整模型靜力學分析
分析對象底面固定約束，上頂面受10000N壓力，網格采取自動劃分，提取應力分布結果如下圖所示，最大應力值為36.884MPa。
展開 基于ANSYS WORKBENCH的子模型分析技術
【問題背景】
在經典界面中有子模型分析技術，那么這種技術能否在WB中使用呢？
答案是肯定的。
本算例說明如何在WB中使用子模型技術。
【問題描述】
一塊開孔薄板，左邊固定，右邊施加1MPa的拉力，求板中的最大應力。
【問題分析】
該問題中存在應力集中，應力集中發生在孔的上下邊沿。
為了得到應力的收斂值，需要對應力集中點反復加密網格，然后對整個板進行計算。對于簡單的問題而言，這種方法是可以的。但是如果板很復雜，這樣反復計算耗時很長。
比較合理的方法是使用子模型法。
經典界面中子模型法操作復雜，而WB則對子模型法提供了完美的支持。本算例說明如何在WB中用子模型法進行操作。
WB中，首先創建粗糙模型并進行分析；
然后拷貝粗糙模型分析系統得到子模型分析系統，并建立粗糙模型與子模型分析系統的關系；
接著修改子模型分析系統中的幾何模型，只取與應力集中點周圍的部分幾何體；
然后導入粗糙模型在切割邊界處的位移，根據此來計算子模型的應力；
對子模型反復加密網格，就可以得到應力集中點的精確解。
【求解過程】
1.分析粗糙模型。
（1）創建靜力學分析系統。
（2）創建幾何模型。
選擇長度單位是毫米，創建一個草圖
然后根據該草圖形成面體。
并設置對該面體進行2D分析。
（3）劃分網格。
自動劃分。此時使用粗糙的網格劃分。
（4）定義邊界條件。
固定左邊線。
右邊線施加1Mpa的均布載荷。
（5）求解并查看應力。
得到X方向的正應力如下圖。
可見，在孔的上下兩邊，應力最大,為2.7Mpa。
那么真正的最大應力是多少呢？
下面使用子模型加密得到。
2.分析子模型。
展開 
干貨 | ANSYS Workbench子模型技術應用方法
子模型是得到模型部分區域中更加精確解的有限單元技術。在有應力集中區域，網格太疏不能得到滿意結果，要得到這些區域較精確的解，可采取兩種方法：一種是用較細的網格重新劃分并分析整個模型；另一種是只在關心區域細化網格并對其分析。前一種方法需要的計算機資源高，同時計算時間長，后一種方法即為子模型技術。本文介紹ANSYS Workbench中子模型技術具體應用方法。
1.創建分析模塊
打開Workbench后，雙擊Toolbox中的靜力學分析模塊Static Structure，如圖1所示。
圖1 創建靜力學分析模塊
2.完整模型靜力學分析
分析對象底面固定約束，上頂面受10000N壓力，網格采取自動劃分，提取應力分布結果如下圖所示，最大應力值為36.884MPa。
展開 ANSYS網絡培訓 ANSYS 17.0工作流程和求解器進展（HPC、CMS+RBD、梁、子模型技術等）
培訓時間：
2016年6月14日
14:00 - 15:00
本次網絡培訓將為您介紹ANSYS 17.0工作流程和求解器進展，具體如下：模型網格處理技術又有很大的進展，涵蓋幾何、網格、復雜截面梁單元、復合材料建模，以及變形后的網格生成幾何。
ANSYS通過收購MultiPlas，巖土材料極大豐富，涵蓋Cam-clay、Mohr-Coulomb、Jointed Rock、Drucker-Prager concrete等巖土本構，從而更加有效解決土壤、巖石、顆粒、混凝土、砌體等非線性結構力學問題，對于眾多的土木行業用戶是最大的福音。 新的分布式并行求解技術全面支持Lanczos特征求解器，使得動力學求解規模和速度大幅提升，加速10倍以上。 ANSYS HPC計算效率大幅提升，有效使用更多的計算機內核參與計算。
CMS技術用于剛體動力學，使得剛柔混合動力學求解規模和速度大幅提升。
報名方式
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http://www.ansys.com/zh-cn/About-ANSYS/Events
選擇您需要參加的網絡培訓即可
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微信已綁定微信的用戶一鍵報名：
打開ANSYS公眾號，點擊下面的菜單：
“最新活動“點擊“活動報名”，選擇活動參加報名即可。
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2).點擊進入到ANSYS微信，點擊“咨詢反饋”-“注冊綁定”
3).點擊”最新活動“-“網絡培訓”，選擇活動參加報名即可。
展開 Abaqus子結構與子模型分析技術-2個工程案例 ￥99.99
“ 子結構和子模型什么區別？如何使用它們？-通過2個工程案例學習Abaqus中的子結構與子模型分析技術”
子結構與子模型技術在Abaqus中屬于模擬抽象化的范疇，所有Abaqus模型都涉及一定程度的抽象，但是除了傳統有限元的抽象方法之外，還可以通過以下幾種模擬抽象化技術來降低求解成本。
子結構
子模型
生成矩陣
對稱模型生成、結果傳遞和循環對稱模型
周期介質分析（歷史文章：憤怒的小鳥）
網格劃分的梁橫截面（SIMULIA的趙老師文章有介紹）
擴展有限元方法（XFEM）
適當地利用這些抽象化建模技術可以極大地提高Abaqus的分析效率，本期文章介紹一下子結構和子模型技術。
01、子結構
在有限元分析里，子結構也叫超級單元，是由多個單元組成的一個“整體單元”，它在線性分析的基礎上消除了“整體單元”中保留節點以外所有節點的自由度；子結構的系統矩陣（剛度、質量）也被縮聚成較小的矩陣，可以根據需求恢復內部求解。
很多實際工程結構都比較龐大，導致完整結構的有限元模型計算量超出計算機的硬件資源，對于具有線性響應的此類問題，可以使用子結構縮聚的方法，在一般配置的計算機上來求解完整結構的響應。
展開 Abaqus子結構與子模型分析技術 附ABAQUS結構工程分析及實例詳解文檔下載
“ 子結構和子模型什么區別？如何使用它們？-通過2個工程案例學習Abaqus中的子結構與子模型分析技術”
子結構與子模型技術在Abaqus中屬于模擬抽象化的范疇，所有Abaqus模型都涉及一定程度的抽象，但是除了傳統有限元的抽象方法之外，還可以通過以下幾種模擬抽象化技術來降低求解成本。
子結構
子模型
生成矩陣
對稱模型生成、結果傳遞和循環對稱模型
周期介質分析
網格劃分的梁橫截面
擴展有限元方法（XFEM）
適當地利用這些抽象化建模技術可以極大地提高Abaqus的分析效率，本期文章介紹一下子結構和子模型技術。
01
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子結構
在有限元分析里，子結構也叫超級單元，是由多個單元組成的一個“整體單元”，它在線性分析的基礎上消除了“整體單元”中保留節點以外所有節點的自由度；子結構的系統矩陣（剛度、質量）也被縮聚成較小的矩陣，可以根據需求恢復內部求解。
展開 基于子模型-全局模型技術的微動疲勞Abaqus有限元分析
本說明書首次提出了基于子模型和全局模型技術的微動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和軸向體應力作用下specimen的微動疲勞過程，并根據等效塑性應變分布云圖識別出模型內部和接觸表面最先發生起裂的薄弱部位。我們所提出的方法考慮了試樣晶粒尺寸、形態和組構等細觀特征，克服了宏-細觀尺度耦合問題，可從物理層面分析試樣的微動疲勞特征并預測其初始起裂壽命。
本計算任務書主要說明了利用Abaqus軟件完成的300次循環加載的微動疲勞模擬結果。
2 仿真計算采用的設備基本情況（CPU、內存等）
計算采用移動工作站Dell Precision 7550，CPU為至強W-10885M四核處理器；內存為128GB。
3 計算模型的處理技術
（1）子模型-全局模型耦合技術
（2）晶體塑性有限元模擬技術
圖1 計算模型設計（a為接觸半寬）
計算模型采用了子模型-全局模型耦合技術。模型尺寸如圖1所示。
子模型微動疲勞模擬技術可歸納為如下步驟：(a)第一步，分別建立粗網格全局模型和局部區域細化的子模型，并沿子模型邊界部位切割全局模型；(b)第二步，對宏觀全局模型進行微動疲勞分析，并保存子模型邊界附近的分析結果；(c)第三步，定義子模型邊界，設置各個分析步中的驅動變量(driven variables)，并對細觀子模型進行微動疲勞分析；(d)第四步，比較全局模型和子模型在子模型邊界附近的分析結果，驗證子模型設置的有效性。
4 方法計算的機時耗費情況
計算耗費時間約20個小時。
5仿真計算的結果分析
圖2 豎向荷載作用下，試驗的(a)全局模型, (b)子模型區域范圍內的全局模型, (c)子模型Mises應力云圖和(d) 底部邊界應力曲線。
展開 ABAQUS子模型技術應用
有限單元法作為當前工程領域最具實用性的數值模擬方法，早在二十世紀40年代被用于求解St.Venant的扭轉問題，并隨著計算技術的發展廣泛應用于科學研究和工程計算領域。但由于當時計算機硬件及運算時間的限制，有限元模型的建立往往會忽略實際結構的某些細部特征，如倒角、圓角及小孔等，導致其周邊應力發生較為顯著的變化，從而造成較大的計算誤差。為準確反映復雜結構的應力分布情況，保證大型實際工程的應力精度要求，子模型方法應運而生。
子模型法是將應力變化劇烈或應力集中區域等重點關注部位從整體模型中取出，單獨對網格二次加密并進行計算的一種分析方法。圣維南原理認為：實際荷載可用等效荷載來代替，這種代替只會使荷載施加的位置附近的應力和應變有所改變，但對較遠的區域基本沒有影響。這說明當子模型切割邊界距離關鍵部位足夠遠時，就可以通過子模型法計算得到較精確的結果。
算例
塊體尺寸100×100×20mm，塊體中心有一弧形孔，整體模型“W”網格尺寸設置為5mm，材料彈性模量取210000Mpa，泊松比取0.3，塊體厚度取20mm。
第一步，在Part建立三維實體單元
第二步，在Property模塊，設定材料屬性
材料：模量取210000，泊松比取0.3
第三步，在Assembly模塊裝配
第四步，在Step模塊建立分析步。
選擇靜力通用
第五步，在load模塊創建荷載。
展開 ANSYS知識普及9——AWB如何添加子模型（ANSYS專家編輯，非原創，歡迎轉摘）
本人準備出一個ANSYS知識普及系列，將有用的網上資料歸攏，由于知識水平有限，不對之處請諒解。也歡迎各位網友提供好的資料分享，讓我們共同完成這個ANSYS知識普及系列。
編輯人：技術鄰ANSYS專家
業務咨詢網址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
（打個小廣告）
聲 明:1、ANSYS知識普及系列中所有資料均來自網上；
2、如侵犯知識產權，請聯系ANSYS專家本人或者技術鄰，我將第一時間刪除。
小技巧：加本人關注，可以及時觀看本人發布的技術貼
背景介紹
前段時間，看見“MoreGuo”發了一貼“ANSYS加載預變形的分析例子”，非常好。利用子模型加載預變形，
該貼鏈接為http://www.yqgqt.org.cn/content/post/282973。
剛好最近自己也在做這方面的內容。但該貼缺少子模型技術的操作流程。百度了一下，特轉載。
以下內容轉自宋博士的博客“基于ANSYS WORKBENCH的子模型分析技術”
該貼鏈接為http://blog.sina.com.cn/s/blog_9e19c10b0102v7xd.html
借花獻佛，供大家借鑒參考。
【問題背景】
在經典界面中有子模型分析技術，那么這種技術能否在WB中使用呢？
答案是肯定的。
本算例說明如何在WB中使用子模型技術。
【問題描述】
一塊開孔薄板，左邊固定，右邊施加1MPa的拉力，求板中的最大應力。
【問題分析】
該問題中存在應力集中，應力集中發生在孔的上下邊沿。
為了得到應力的收斂值，需要對應力集中點反復加密網格，然后對整個板進行計算。對于簡單的問題而言，這種方法是可以的。但是如果板很復雜，這樣反復計算耗時很長。
展開 
ANSYS Workbench子模型分析實例
子模型分析是得到模型局部區域中更加精確解的有限元技術。在復雜結構的有限元分析中，某些局部關鍵部位是我們關注的對象，需要進行網格細化以獲得較為準確的解，但如果對整體結構進行同樣的單元尺度劃分將嚴重影響求解效率，因此采用子模型技術是解決此類問題有效的方法，本文將基于分析實例，講解如何利用WB19.0進行子模型技術的仿真和應用。
子模型分析簡介
利用有限元技術進行仿真分析時，面對復雜結構的求解，一般先采用較粗的單元網格尺度對整個構件進行網格劃分，求解獲得應力較大部位，然后在對關鍵的薄弱點進行局部網格細化，以獲得更為精確的求解值，經過多次反復求解，將趨于收斂的求解結果作為最終結果。
采用上述方法計算時需要每次都對整個構件進行網格劃分和計算，效率非常低下，為了解決這一問題，研究人員提出使用子模型分析技術。該方法在對整個構件進行一次初略仿真之后，直接取出應力薄弱點附近的小片區域，然后利用插值方法將邊界點的位移映射到該小片區域邊界作為邊界條件，然后再對該區域進行網格細化和求解，如下圖所示。
圖1 子模型法
除了能夠提高計算效率，獲得模型某部分更精確解之外，采用子模型技術還具備一下優點：
1．該方法減少甚至消除了有限元實體模型中所需的復雜傳遞區域；
2．它使用戶可以再感興趣的區域就不同的設計進行分析；
3．它能夠幫助用戶證明網格劃分是否足夠細。
雖然存在上述優勢，但是在使用子模型過程中仍然存在一些限制，比如只能針對實體或者殼單元進行求解，子模型的切割邊界應該遠離應力集中區域等，在具體使用中用戶需要注意。
展開 基于HyperWorks的子模型技術分析步驟
針對上述精度與硬件產生的矛盾，高級有限元技術-子模型可以很好地解決。子模型基于圣維南原理，即如果實際分布載荷被等效載荷代替以后，應力和應變只在載荷施加的位置附近有改變。如果子模型的關心位置遠離邊界，則子模型內可以得到較精確的結果。
1、 子模型分析步驟
針對車架油箱系統安裝支架進行子模型分析，具體步驟如下：
（1）對整體模型進行建模分析。對整車整體模型劃分相對粗糙的網格，進行求解，在HyperMesh/ OptiStruct中，保存.op2后綴文件結果。
（2）對子模型建模，并使子模型與在整體模型坐標系中位置一致。將強度分析的油箱托架重新細分網格，保存子模型。
（3）提取子模型切割邊界條件。在子模型前處理界面內，讀入整體模型結果文件，提取邊界上節點的位移結果作為邊界。
（4）子模型分析。施加除了切割邊界條件以外的其他約束和邊界。
（5）結果驗證。比較整體模型和子模型的相對應位置應力結果是否一致，驗證子模型的切割邊界是否正確。特別注意，切割邊界不宜離關心區域過近，否則結果不一致，需重新確定切割邊界重新計算。
（6）優化設計?；?em>子模型技術，對零件進行優化設計。
2、子模型方法應用
整體模型網格數量為172萬，求解30分鐘。在同樣的資源情況下，子模型網格數量為5萬，計算時間僅為5分鐘，大大節約了計算時間。子模型技術是一種高級有限元分析方法，可以在工程中各個領域中應用。
展開 ANSYS子模型分析的一般步驟-實例講解
作者：張應遷
子模型簡介
子模型是得到模型部分區域中更加精確解的有限單元技術。在有限元分析中往往出現這種情況，即對于用戶關心的區域，如應力集中區域，網格太疏不能得到滿意的結果，而對于這些區域之外的部分，網格密度已經足夠了。如圖1所示。
圖1 輪轂和輪輻的子模型 a)粗糙模型，b)疊加的子模型
要得到這些區域的較精確的解，可以采取兩種辦法：(a)用較細的網格重新劃分并分析整個模型；(b)只在關心的區域細化網格并對其分析。顯而易見，方法(a)太耗費機時，方法(b)即為子模型技術。
子模型方法又稱為切割邊界位移法或特定邊界位移法。切割邊界就是子模型從整個較粗糙的模型分割開的邊界。整體模型切割邊界的計算位移值即為子模型的邊界條件。
子模型基于圣維南原理，即如果實際分布載荷被等效載荷代替以后，應力和應變只在載荷施加的位置附近有改變。這說明只有在載荷集中位置才有應力集中效應，如果子模型的位置遠離應力集中位置，則子模型內就可以得到較精確的結果。
ANSYS并不限制子模型分析必須為結構（應力）分析。子模型也可以有效地應用于其他分析中。如在電磁分析中，可以用子模型計算感興趣區域的電磁力。
除了能求得模型某部分的精確解以外，子模型技術還有如下幾個優點：
? 它減少甚至取消了有限元實體模型中所需的復雜的傳遞區域。
? 它使得用戶可以在感興趣的區域就不同的設計（如不同的圓角半徑）進行分析。
? 它幫助用戶證明網格劃分是否足夠細。
值得注意的是，使用子模型也有一些限制條件具體如下：
? 只對體單元和殼單元有效。
? 子模型的原理要求切割邊界應遠離應力集中區域。
展開 ?ABAQUS_CAE建?；玖鞒碳?em>子模型技術 ￥1
近來在學習abaqus子模型技術，對于新手而言，沒人指導流程全靠百度真的好廢時間。
ABAQUS_CAE建模到求解基本流程及子模型技術，適合新手，附件為視頻教程，為.mp4文件，下載后改為.exe雙擊即可播放。不放心以為是病毒的可放在360沙箱中播放。有啥疑問，歡迎交流。
