ansys單元形狀檢查的案例
如何在HyperMesh中使用ANSYS命令流
HyperMesh是一款優秀的通用前處理軟件，與主流的有限元分析軟件都有接口，如ANSYS、LS-DYNA、ABAQUS等。鑒于有些有限元分析軟件的前處理功能相對較弱，很多的CAEer選擇使用HyperMesh與其他有限元求解器進行聯合仿真。
筆者也經常使用HyperMesh做前處理，然后將求解文件
(CDB文件)導入ANSYS進行求解。由于一些原因，
HyperMesh不能完整地為ANSYS制作一個CDB文件，有時需要我們在ANSYS中做進一步的處理后再進行計算，這樣就降低了工作效率。比如：
問題一：
有時，我們想關掉
ANSYS的單元形狀檢查(雖然這樣做是ANSYS不建議的)，就必須在ANSYS中執行<
SHPP,OFF,ALL>命令，這樣就出現了一個問題：我們每次在ANSYS導入CDB文件之前，都必須先把
單元形狀檢查關掉，這樣一來讓本不寬裕的計算時間雪上加霜……
問題二：另外，筆者發現：HyperMesh為ANSYS創建MPC184單元時，只能設置K1（約束或連接單元類型）關鍵選項。比如：我們想使用MPC184單元建立一個剛性梁，設置完 K1=1 以后，有時還要設置它的K2關鍵選項（運動約束算法），這個是在HyperMesh中無法進行的，只能設置完K1以后，在ANSYS中再設置K2……
上面提到的2個問題，都可以在ANSYS導入CDB文件后使用命令流解決，但是比較浪費時間。所以筆者就想：可不可以在HyperMesh中輸入ANSYS的命令流，導出時包含在CDB文件中，可以直接被ANSYS讀取呢？經過不斷嘗試，還真發現了這個功能。
展開 如何在HyperMesh中使用ANSYS命令流
HyperMesh是一款優秀的通用前處理軟件，與主流的有限元分析軟件都有接口，如ANSYS、LS-DYNA、ABAQUS等。鑒于有些有限元分析軟件的前處理功能相對較弱，很多的CAEer選擇使用HyperMesh與其他有限元求解器進行聯合仿真。
筆者也經常使用HyperMesh做前處理，然后將求解文件
(CDB文件)導入ANSYS進行求解。由于一些原因，
HyperMesh不能完整地為ANSYS制作一個CDB文件，有時需要我們在ANSYS中做進一步的處理后再進行計算，這樣就降低了工作效率。比如：
問題一：
有時，我們想關掉
ANSYS的單元形狀檢查(雖然這樣做是ANSYS不建議的)，就必須在ANSYS中執行<
SHPP,OFF,ALL>命令，這樣就出現了一個問題：我們每次在ANSYS導入CDB文件之前，都必須先把
單元形狀檢查關掉，這樣一來讓本不寬裕的計算時間雪上加霜……
問題二：另外，筆者發現：HyperMesh為ANSYS創建MPC184單元時，只能設置K1（約束或連接單元類型）關鍵選項。比如：我們想使用MPC184單元建立一個剛性梁，設置完 K1=1 以后，有時還要設置它的K2關鍵選項（運動約束算法），這個是在HyperMesh中無法進行的，只能設置完K1以后，在ANSYS中再設置K2……
上面提到的2個問題，都可以在ANSYS導入CDB文件后使用命令流解決，但是比較浪費時間。所以筆者就想：可不可以在HyperMesh中輸入ANSYS的命令流，導出時包含在CDB文件中，可以直接被ANSYS讀取呢？經過不斷嘗試，還真發現了這個功能。
展開 網格劃分的結果總是不一樣？來看看專家們怎么說
論文作者陸明萬、徐鴻
陸明萬、徐鴻在論文《分析設計中若干重要問題的討論》中對壓力容器分析設計網格劃分提出一下建議：
(1) 板殼結構采用實體單元進行模擬時，厚度方向應有4層線性單元或2層二次單元。
(2) 1/4圓弧一般分為6~8個單元。
(3) 四邊形單元的長寬比一般在1:1到1:3之間。在板殼結構中，均勻的薄膜應力和彎曲應力區可以取1:5~7，最多可以放大到1:10。
(4) 三角形單元的銳角一般不小于30°，最小到15°。四邊形單元的最小夾角一般不小于45°。
(5) 應力梯度大的地方網格要加密。在主要的遞減（或遞增）區間內至少3~4個單元。
(6) 疏密網格的尺寸比一般不大于2。
(7) 對尚無經驗的算例，需要論證網格尺寸大小的合理性。做基本網格和尺度加密1倍的網格兩個算例，若兩者計算結果只差在3%~5%以下，則基本網格是可用的。
國內壓力容器行業軟件NSAS
在北京希格瑪仿真技術有限公司發布的壓力容器局部開發應力分析軟件NSAS：選擇高階單元時，厚度方向2層，選擇低階單元時，厚度方向4層，均采用六面體單元。
ANSYS軟件網格質量評判指標
ANSYS經典
ANSYS經典中單元形狀檢查默認設置如下。
ANSYS Workbench
ANSYS Workbench中單元質量評價指標如下，其類別和含義即為前文中所描述。
默認的限制值如下（來源于ANSYS幫助文件）。
Workbench中增加了單元質量顯示功能，如下圖所示，能看到對應質量單元的數量及分布位置。
展開 Ansys10.0 復合材料操作知識（二）
2 打開單元形狀檢查和警告模式
每次劃分網格時，ANSYS默認執行單元形狀檢查。無論是通過何種方法生成新單元，ANSYS都會按照事先設置好的形狀警告或錯誤限制參數進行檢測。如果有單元形狀超過錯誤限制，系統不僅會給出錯誤信息，甚至會終止網格的劃分，需要對網格參數進行重新設定。
2 關閉形狀檢查
在有些情況下，用戶希望關閉形狀檢查，只打開警告模式。這時，程序在劃分網格時不檢查單元形狀，只給出警告，這不會導致網格劃分失敗。
2 查看單元形狀檢查的結果
選擇“Summary”項，程序將會以列表的形式將形狀檢查的信息顯示出來，顯示的內容包括長細比、雅克比、角度等各項檢查結果。
2 修改單元形狀檢查參數的限制
在Shape Checking Controls 對話框中選擇Change Settings，如圖14所示，彈出如圖15所示的單元形狀參數設置對話框。
這里只介紹第一項：Aspect ratio（縱橫比，也稱為長細比），以矩形為例，長于寬的比值就是縱橫比，這個比值不能太大，也就是不能太瘦長。ANSYS默認的比值上限是20，超過該比值就會提示警告，但不會影響劃分網格，一旦超過1000000，ANSYS就會給出出錯信息，并終止網格劃分。
3.4 加載求解
有限元模型建立完畢后，下一步就是如何為模型施加一定的載荷了。
3.4.1 什么是載荷
在ANSYS中，載荷包括邊界條件和激勵。結構分析中常見的載荷包括集中力/力矩、分布力、體積力（如重力、磁場力）、位移邊界條件等。
3.4.2 如何施加載荷
在ANSYS中，載荷可以施加在實體模型上或者施加在有限元模型上，但最終參與有限元計算的載荷都是施加在有限元模型上。所以施加在實體模型上的載荷最終都會轉換到有限元模型上。兩種方法都各有優缺點。
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百家爭鳴：CAE前處理之網格劃分評價指標控制要求
5、論文作者陸明萬、徐鴻
陸明萬、徐鴻在論文《分析設計中若干重要問題的討論》中對壓力容器分析設計網格劃分提出一下建議：
第一、板殼結構采用實體單元進行模擬時，厚度方向應有4層線性單元或2層二次單元。
第二、1/4圓弧一般分為6~8個單元。
第三、四邊形單元的長寬比一般在1:1到1:3之間。在板殼結構中，均勻的薄膜應力和彎曲應力區可以取1:5~7，最多可以放大到1:10。
第四、三角形單元的銳角一般不小于30°，最小到15°。四邊形單元的最小夾角一般不小于45°。
第五、應力梯度大的地方網格要加密。在主要的遞減（或遞增）區間內至少3~4個單元。
第六，疏密網格的尺寸比一般不大于2。
第七，對尚無經驗的算例，需要論證網格尺寸大小的合理性。做基本網格和尺度加密1倍的網格兩個算例，若兩者計算結果只差在3%~5%以下，則基本網格是可用的。
6、國內壓力容器行業軟件NSAS
在北京希格瑪仿真技術有限公司發布的壓力容器局部開發應力分析軟件NSAS：選擇高階單元時，厚度方向2層，選擇低階單元時，厚度方向4層，均采用六面體單元。
ANSYS軟件網格質量評判指標
1、ANSYS經典
ANSYS經典中單元形狀檢查默認設置如下。
2、ANSYS Workbench
ANSYS Workbench中單元質量評價指標如下，其類別和含義即為前文中所描述。
默認的限制值如下（來源于ANSYS幫助文件）。
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