ansys單元質(zhì)量檢查的案例
ANSA中四面體單元質(zhì)量的檢查與提高
用戶在進(jìn)行有限元前處理網(wǎng)格劃分時(shí)，為了避免在后續(xù)的分析中出現(xiàn)錯(cuò)誤而使計(jì)算中止及因?yàn)榫W(wǎng)格質(zhì)量的問題而導(dǎo)致的應(yīng)力奇異、失真等現(xiàn)象，應(yīng)該在網(wǎng)格劃分初步完成之后，對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行必要的質(zhì)量檢查及提高。本文將介紹在前處理軟件ANSA中，進(jìn)行四面體網(wǎng)格劃分時(shí)，如何進(jìn)行單元質(zhì)量的檢查及提高。
1、單元質(zhì)量的檢查
在ANSA界面中，點(diǎn)擊F11功能鍵彈出Presentation
Parameter窗口，如圖1所示，在這一窗口的Solid標(biāo)簽中，用戶可以根據(jù)具體的要求進(jìn)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定。
設(shè)定的內(nèi)容主要包括：
然后，將模型顯示切換到HIDDEN顯示模式，違反質(zhì)量準(zhǔn)則的單元根據(jù)右側(cè)圖標(biāo)的顏色顯示出來，如圖2所示。視圖中違反準(zhǔn)則的單元數(shù)量顯示在窗口左側(cè)的OFF后面。鼠標(biāo)放置在OFF上，按右鍵選擇show
only可將不合格的單元單獨(dú)顯示。
2、單元質(zhì)量的提高
四面體網(wǎng)格的生成是基于三角形面網(wǎng)格的，所以，在提高四面體網(wǎng)格質(zhì)量時(shí)，可采用兩種方法，一種是對(duì)體網(wǎng)格質(zhì)量較差區(qū)域的面網(wǎng)格進(jìn)行調(diào)整，然后再重新生成此處的體網(wǎng)格；另一種是直接采用體網(wǎng)格功能里Improve中的Reconstruct、Fix
Quality、Smooth、Move幾種功能來進(jìn)行質(zhì)量提高。
在使用Fix
Quality功能時(shí)，需設(shè)定網(wǎng)格調(diào)整時(shí)相應(yīng)參數(shù)的變化范圍以使網(wǎng)格在允許的范圍內(nèi)調(diào)整，如圖3所示。
調(diào)整后的網(wǎng)格模型如圖4所示，沒有off單元的存在，說明網(wǎng)格都符合要求，完成調(diào)整。
內(nèi)容來源:有限元在線 版權(quán)歸作者所有
展開 hypermesh-ansys聯(lián)合仿真之質(zhì)量單元
質(zhì)量單元屬于0維單元，ANSYS提供了質(zhì)量單元mass21，該單元有6個(gè)自由度，3個(gè)平動(dòng)自由度和3個(gè)繞軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，可以分別設(shè)置不同方向上的不同質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，但是一般3個(gè)平動(dòng)方向上的質(zhì)量是相同的，而3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可能分別不同。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可能對(duì)某些非轉(zhuǎn)動(dòng)模態(tài)影響較小甚至可以忽略，但是對(duì)某些模態(tài)影響比較明顯，所以在較容易獲得部件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的情況下盡量將部件簡(jiǎn)化為質(zhì)量單元時(shí)輸入每個(gè)方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量參數(shù)。
質(zhì)量單元的另一個(gè)功能是作為輔助單元使用，在利用hypermesh為ANSYS求解器建模前處理時(shí)，涉及到不同零部件單元之間的連接裝配，此時(shí)在一些連接單元的節(jié)點(diǎn)上需要安放一個(gè)單元才能在導(dǎo)入ANSYS計(jì)算時(shí)正常進(jìn)行，下面舉實(shí)例說明。
上圖是一個(gè)板通過4個(gè)紫色的柱焊接在板的4個(gè)孔上，建模是通過CERIG單元將板與柱在焊接位置剛性連接，然后在4個(gè)柱的頂端安裝在其他部件上，這里將柱的頂端連接到同一個(gè)節(jié)點(diǎn)上（節(jié)點(diǎn)號(hào)為4417），然后在該節(jié)點(diǎn)上施加固定約束邊界條件。建好模型后導(dǎo)出CBD文件并讀入ANSYS進(jìn)行模態(tài)求解，開始求解時(shí)報(bào)出如下圖錯(cuò)誤。
報(bào)錯(cuò)信息顯示為，約束方程1有未使用的節(jié)點(diǎn)4417。主要原因是hypermesh中的CERIG單元轉(zhuǎn)化到ANSYS是約束方程。在建立節(jié)點(diǎn)耦合時(shí)，比如將若干單元的節(jié)點(diǎn)自由度耦合到一個(gè)新建的節(jié)點(diǎn)時(shí)，這個(gè)新建節(jié)點(diǎn)比如依附于某個(gè)單元，否則求解時(shí)就會(huì)報(bào)出上述錯(cuò)誤信息，這里的解決方案就是在節(jié)點(diǎn)4417處建立一個(gè)mass21單元，為了消除mass21單元對(duì)求解結(jié)果的影響需將mass21的質(zhì)量屬性設(shè)置到非常低，特別是在模態(tài)求解時(shí)，質(zhì)量會(huì)嚴(yán)重影響模態(tài)求解結(jié)果，效果如下圖。
展開 ANSYS中整體、單元剛度和質(zhì)量矩陣的提取
指定輸出單元矩陣
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/OUTPUT, TERM ! 將輸出信息送到output windows中
! 這時(shí)用編輯器打開cp.out文件，可以看到按單元寫出的質(zhì)量、剛度等矩
陣
ANSYS中整體、單元剛度和質(zhì)量矩陣的提取.rar
『分享』ANSYS中整體、單元剛度和質(zhì)量矩陣的提取
指定輸出單元矩陣
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/OUTPUT, TERM ! 將輸出信息送到output windows中
! 這時(shí)用編輯器打開cp.out文件，可以看到按單元寫出的質(zhì)量、剛度等矩陣
