ansys簡化模型案例的案例
ANSYS Workbench模型對稱簡化計算及節(jié)點結(jié)果導(dǎo)出方法
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實例介紹
如果模型本身結(jié)構(gòu)是對稱的，同時它的約束與外載也是對稱分布的，那么我們可以對模型進行對稱簡化，一方面可以提升計算效率，另一方面也方便我們進行邊界條件的加載。在本實例中，一個圓柱形的薄壁筒體在圓筒長度的中間處受到力F的擠壓，如圖1所示需要計算力F作用點在徑向的位移。薄壁圓筒的兩端是自由邊，由于模型結(jié)構(gòu)、約束與外載都是對稱的，所以可以將模型簡化為一個八分之一的殼單元模型。
仿真應(yīng)用 | ANSYS Icepak 散熱仿真系列-CAD模型的識別與簡化
ANSYS Icepak 作為一款專門用于電子產(chǎn)品散熱分析的仿真軟件，集幾何建模、網(wǎng)格生成、求解和后處理于一體。在封裝、組件、板和系統(tǒng)級的熱分析領(lǐng)域獲得日益廣泛的關(guān)注。
ANSYS Icepak 的幾何建模包括自建模型和模型導(dǎo)入兩種方式，其中模型導(dǎo)入更為常用，即將CAD模型進行轉(zhuǎn)化處理后導(dǎo)入 ANSYS Icepak 軟件。本文主要介紹以 ANSYS SCDM 為基礎(chǔ)的 ANSYS Icepak 模型導(dǎo)入及其處理方式，
包括模型識別與模型轉(zhuǎn)化。
模型識別是指將 CAD 模型轉(zhuǎn)為 ANSYS Icepak 認(rèn)可的三維模型，并進行適當(dāng)?shù)膸缀翁幚恚瑒h除產(chǎn)品上不影響散熱或發(fā)熱的零件整體或細(xì)節(jié)特征，以及一些不必要的圓角設(shè)計，可通過ANSYS SCDM 中 Workbench 選項卡內(nèi)的 Identify Objects（識別對象）進行操作。
模型簡化是指將無法直接識別或需簡化處理的 CAD 模型進行操作，使它們能夠與ANSYS Icepak 對象幾何相容。ANSYS SCDM 中的 IcePak Simplify（仿真簡化）工具用于簡化主體，其中簡化類型分別為0級、1級、2級、3級。
展開 下承式拱橋ansys全橋模型案例 ￥19.89
拱橋概況
Ansys下承式拱橋全橋模型
Midas中的拱橋模型
本案例分享了一個基于 ANSYS 軟件建立的下承式拱橋全橋桿系有限元模型，包含完整的 ANSYS 命令流源文件，可直接運行驗證自重工況。模型采用梁單元與桿單元組合建模，其中拱肋、橫梁及主梁均采用 BEAM188 單元模擬，吊桿采用 LINK180 單元模擬，完整還原了下承式拱橋的典型結(jié)構(gòu)特征。
模型技術(shù)特點
BEAM188 單元：用于模擬拱肋、橫梁及主梁，該單元基于鐵木辛哥梁理論，支持線性及幾何非線性分析，可準(zhǔn)確捕捉結(jié)構(gòu)彎曲、扭轉(zhuǎn)及軸向受力特性。通過 SECTYPE 命令定義截面參數(shù)。如果想修改也通過此命令修改為真實截面。
LINK180 單元：用于模擬吊桿，該單元為三維桿單元，僅承受軸向拉力，符合吊桿的受力特性。模型中吊桿兩端與拱肋及主梁剛性連接，通過實常數(shù)定義截面面積及彈性模量，精確模擬吊桿的張拉效應(yīng)。
幾何參數(shù)化：拱軸線采用懸鏈線方程生成，如有需要可以給出懸鏈線計算的python代碼，評論回復(fù)可分享討論。
自重工況：模型已通過自重荷載驗證，施加全局重力加速度（9.81m/s2）后，可輸出拱肋軸力、主梁彎矩、吊桿拉力等關(guān)鍵內(nèi)力，用戶可直接運行復(fù)現(xiàn)。
自重荷載下拱橋位移
考慮索力的位移情況【20250925更新】
模型進一步功能：
模型進一步可自行施加其他荷載，如風(fēng)荷載、溫度荷載、車輛活載等荷載，也可以結(jié)合多尺度模型思路，將一部分單元替換為實體或者板單元。也可以進行動力特性分析，屈曲分析，時程分析等。
案例內(nèi)容：
展開 案例教學(xué) | ANSYS電機ECE模型抽取方法
ECE又稱等效電路模型，它是基于表格的等效模型，表格參數(shù)來源于預(yù)先的有限元計算結(jié)果。ECE模型可用于控制電路分析、系統(tǒng)分析、硬件在環(huán)分析等。它具有模型計算速度快，精度高的優(yōu)點。
在電機設(shè)計過程中，通常需將電機與控制系統(tǒng)進行矢量控制算法聯(lián)合仿真，以更準(zhǔn)確評估控制算法的穩(wěn)健性和準(zhǔn)確性。控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真過程中，由于控制器開關(guān)頻率高，仿真步長通常為微秒級別，計算調(diào)速、啟動等工況時往往需要計算上百萬個時間步長，如果直接將有限元模型直接與控制系統(tǒng)進行聯(lián)合仿真，需要計算幾天時間，不利于產(chǎn)品研發(fā)與優(yōu)化。
Ansys支持電機降階模型抽取，通過對電機有限元結(jié)果進行降階抽取，等效抽取的結(jié)果是基于有限元計算得到的數(shù)據(jù)表，在控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真過程中只需通過查表得方法就能得到電機得性能，因此將抽取后的結(jié)果應(yīng)用到系統(tǒng)仿真中，既保證了精度也提高了速度。
以永磁電機為例，在Maxwell有限元場計算中，有限元模型對電流和轉(zhuǎn)子位置角掃描，掃描后得到的有限元結(jié)果通過降階模型保存在數(shù)據(jù)表中形成ECE模型，可將ECE模型直接在Simplorer(Twin-Builder)進行分析計算，也可以將ECE模型送到控制當(dāng)中進行高級控制系統(tǒng)仿真。由于抽取的ECE結(jié)果是基于有限元計算得到的，因此ECE結(jié)果精度非常高，與有限元結(jié)果幾乎一樣。
圖 1 控制器與有限元電機模型聯(lián)合仿真
圖 2 控制器與ECE模型聯(lián)合仿真
圖 3 ECE與有限元力矩對比
圖 4 ECE與有限元繞組電流對比
在電機ECE模型抽取過程中，需要將三相繞組的激勵方式改成外電路。該步驟只是用于ECE模型抽取，與電機實際需不需要設(shè)置外電路無關(guān)。
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ANSYS ACP 復(fù)合材料鋪層無人機結(jié)構(gòu)仿真，附帶詳細(xì)講解視頻和案例模型 ￥158
本案例文檔，適合本科畢業(yè)設(shè)計水平，具有極高參考價值，請合理使用文檔。涉及ACP復(fù)合材料鋪層，后處理等相關(guān)設(shè)置方法。過程詳細(xì)，結(jié)果合理。相關(guān)復(fù)合材料鋪層均可使用該文檔方法設(shè)置完成。
附帶詳細(xì)講解視頻和案例模型
復(fù)合材料因其高比強度、可設(shè)計性強等特點，在無人機輕量化結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛。本文基于ANSYS軟件平臺，詳細(xì)闡述復(fù)合材料無人機結(jié)構(gòu)仿真的全流程操作，涵蓋幾何處理、材料定義、鋪層設(shè)計、載荷施加及結(jié)果驗證等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過本文，用戶可系統(tǒng)掌握復(fù)合材料結(jié)構(gòu)仿真技術(shù)，優(yōu)化無人機設(shè)計，確保結(jié)構(gòu)安全性與可靠性。
幾何模型預(yù)處理
抽殼處理（Shell Extraction）無人機結(jié)構(gòu)多為薄壁殼體，需將實體模型轉(zhuǎn)換為殼單元以提升計算效率。操作路徑：Geometry > 右鍵部件 > 選擇“抽殼”，輸入設(shè)計厚度（如0.2mm）。
注意事項：抽殼后需檢查面法向方向（Tools > 面法向），確保所有面外法向一致，避免后續(xù)分析中出現(xiàn)應(yīng)力方向錯誤。對于多曲面模型，抽殼可能導(dǎo)致局部厚度不均，需通過“偏置面”功能手動調(diào)整。
細(xì)節(jié)簡化，刪除非關(guān)鍵特征：移除直徑小于2mm的孔、倒角及裝飾性結(jié)構(gòu)（選中孔邊緣 > Delete）。
合并面：針對相鄰面片，使用“合并面”工具（Tools > 合并面）消除微小間隙或尖角。案例：機翼與機身連接處常存在微小面片，合并后可提升網(wǎng)格質(zhì)量。若模型關(guān)于XY平面對稱，可僅處理單側(cè)結(jié)構(gòu)，再通過鏡像生成整體（Tools > 鏡像）。鏡像驗證：鏡像后需檢查對稱面是否完全貼合，避免因公差導(dǎo)致網(wǎng)格不連續(xù)。
刪除冗余部件，移除內(nèi)部支撐管、非承重連接件等，僅保留主承力結(jié)構(gòu)。示例：無人機起落架安裝座若與靜力分析無關(guān)，可直接刪除以簡化模型。
展開 案例15 網(wǎng)格模型從ANSYS Workbench到Virtual.Lab
中間的接口問題也問了好多次了，因此做一個教程讓大家熟悉一下網(wǎng)格模型從WB到VL的流程。
WB中的網(wǎng)格模型：
創(chuàng)建一個FiniteElement Models
Update一下
在FiniteElement Models中查看一下模型的摘要
將求解器設(shè)置為Nastran（Nastran作為中間格式支持比較好）
現(xiàn)在模型就轉(zhuǎn)換為Nastran的語法格式
導(dǎo)出Nastran格式的網(wǎng)格文件
Import到VL中去就可以了。
ANSYS自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)及案例分析（附完整模型分析命令流）
ANSYS通過能量誤差估計來評估網(wǎng)格密度是否充足，如網(wǎng)格不夠細(xì)，程序可以自動細(xì)化網(wǎng)格以減少誤差。這一自動估計網(wǎng)格劃分誤差并細(xì)化網(wǎng)格的過程稱為”自適應(yīng)網(wǎng)格劃分“。通過自適應(yīng)網(wǎng)格劃分技術(shù)可以獲得較好的應(yīng)力分布。
自適應(yīng)網(wǎng)格劃分僅適用于單元plane2/25/42/82/83,solid45/64/73/92/95,shell43/63/93及部分熱單元。分析類型僅適用于線性靜力學(xué)結(jié)構(gòu)分析和線性穩(wěn)態(tài)熱分析。
自適應(yīng)網(wǎng)格劃分的基本過程通過一個案例說明。
02 具有多孔和凹域的板拉伸案例
針對如下具有多孔和凹域的板，采用plane42單元，首先設(shè)置KSEIZE=10來設(shè)置自適應(yīng)網(wǎng)格前的網(wǎng)格尺寸，其后按自適應(yīng)網(wǎng)格劃分技術(shù)對網(wǎng)格再劃分。設(shè)置ADAPT,10,6，其中10表示迭代次數(shù)最大為10。6表示能力誤差不超過6%。具體的ADAPT命令說明如圖。
一般的自適應(yīng)網(wǎng)格劃分的能量模誤差百分比小于5時，計算較為可靠，可以看到下圖給出Von Mises Stress，無網(wǎng)格自適應(yīng)的應(yīng)力結(jié)果有明顯的不連續(xù)和突變的過程。但注意，凹角點為應(yīng)力奇異點，在彈性范圍內(nèi)其數(shù)值無法通過有限元方法求得。
Von Mises Stress：無網(wǎng)格自適應(yīng)（左），有網(wǎng)格自適應(yīng)（右）
ADAPT命令解釋
03 完整模型分析命令流
!多孔板自適應(yīng)網(wǎng)格劃分-PLANE42
finish
/clear
/prep7
blc4,,,450,350
blc4,200,250,100,100 !創(chuàng)建兩個矩形面
cyl4,,,100
cyl4,335,95,55 !
展開 斯姆勒精品案例：基于ANSYS子模型技術(shù)的焊縫結(jié)構(gòu)的精細(xì)化計算
基于ANSYS子模型技術(shù)的焊縫結(jié)構(gòu)精細(xì)化計算
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)量和實際使用工況條件等）。接頭一旦失效，就會使相互緊密聯(lián)系成一體的構(gòu)件局部分離、撕裂并擴展，造成焊接結(jié)構(gòu)損壞，致使設(shè)備停機，影響正常生產(chǎn)。；
焊接失效
（1）因設(shè)計不合理，存在局部剛性過大，應(yīng)力集中的現(xiàn)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(guī)范的運用不當(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；還有焊接檢驗水平，包括對材質(zhì)的檢驗和焊縫檢驗等。另外，環(huán)境溫度對焊接質(zhì)量也是一個重要的影響因素。
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