ansys建模方法介紹
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys建模方法介紹的視頻教程
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ansys建模方法介紹的實(shí)例教程
這樣的設(shè)計(jì)方法充滿美學(xué)因素，同時(shí)具有良好的緩沖、抗沖擊、撞擊阻力適中的優(yōu)點(diǎn)，這些綜合因素也就造就了貝克漢姆劃出的“香蕉弧圈球”、梅老板的“梅開(kāi)二度”。因此，本文深思了足球背后的幾何原理后，得出了一種其表面圖案建模的便捷方法，并利用ANSYS WORKBENCH LSDYNA軟件對(duì)足球跌落進(jìn)行了趣味性的有限元分析，得出空心足球撞擊過(guò)程中整體表現(xiàn)出脆性、局部表現(xiàn)為回彈。本文仿真案例靈感來(lái)源生活，可供UG建模、ANSYS LSDYNA、WORKBENCH LSDYNA軟件建模分析方法參考。
圖1-1足球表面優(yōu)美的多邊形空間曲面
2幾何建模
2.1本質(zhì)
足球表面是由曲面正六面形、曲面正五邊形不斷在空間內(nèi)按一定角度和位移相接形成的球體。
2.2建模分析樹
建模過(guò)程如圖2-1所示，建模難點(diǎn)在于空間正五面體和正六面體的建模，由于五邊形和六邊形是同在一個(gè)球形曲面上，故需要通過(guò)建立不同角度的相交曲線來(lái)確定鏡像中心，以此確定陣列點(diǎn)，除此之外UG中對(duì)于坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)化對(duì)于模型建立非常方便，對(duì)于復(fù)雜模型建立較為便利，同時(shí)球面上不同單元的倒角加厚連接建模遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于ANSYS建模環(huán)境。足球建模完成后導(dǎo)入ANSYS19.0中的WORKBENCH LSDYNA模塊，需要對(duì)足球part進(jìn)行進(jìn)一步處理，在ANSYS環(huán)境下的足球模型如圖2-2所示。此處只是梳理建模脈絡(luò)，建模動(dòng)畫見(jiàn)圖2-3。
圖2-1建模分析樹
圖2-2完成的足球模型
圖2-3球體建模動(dòng)畫
3跌落分析
3.1足球跌落系統(tǒng)建模
足球跌落分析中，用遠(yuǎn)大于足球尺寸的薄板來(lái)模擬無(wú)限大地面，地面的建立在DM中完成，地面尺寸50×50×0.5m3（長(zhǎng)×寬×高），同時(shí)設(shè)定跌落高度5m。足球材質(zhì)為橡膠，不發(fā)生旋轉(zhuǎn)，不具備初始速度，僅僅依靠自重做自由落體運(yùn)動(dòng)。
展開(kāi) 文件可在 ANSYS APDL 中直接運(yùn)行，修改參數(shù)后即可生成完整模型并執(zhí)行計(jì)算與出圖。
1.7. 案例總結(jié)
肋環(huán)型網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在空間結(jié)構(gòu)體系中具有代表性，其幾何特征復(fù)雜、參數(shù)多、建模過(guò)程繁瑣。本案例通過(guò) APDL 參數(shù)化編程方法，實(shí)現(xiàn)了從幾何定義、單元生成到結(jié)果出圖的自動(dòng)化流程，大幅提升了建模效率與分析便捷性。
該模型既可作為快速驗(yàn)證結(jié)構(gòu)可行性的小工具，也可作為進(jìn)一步進(jìn)行屈曲分析、穩(wěn)定性研究和二次開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)模板。對(duì)于從事空間結(jié)構(gòu)建模、科研分析或教學(xué)應(yīng)用的用戶而言，本案例提供了一種簡(jiǎn)潔、高效、可擴(kuò)展的建模方案。
展開(kāi) 案例概述
本案例展示了一個(gè)基于 ANSYS APDL 的超大跨鋼管混凝土拱橋有限元建模與分析過(guò)程。橋梁主跨超過(guò) 400 米，模型采用雙單元法（Double-Element Method），以簡(jiǎn)化且合理的方式模擬鋼管混凝土拱橋在彈性階段的整體受力與剛度特性。模型經(jīng)過(guò)充分驗(yàn)證，可一次性完成恒載分析并順利收斂，結(jié)果穩(wěn)定可靠，可作為工程參考和教學(xué)示例的基礎(chǔ)模型。
該案例提供了完整的可運(yùn)行文件，包括模型文件（TrussArcBridge.cdb）和計(jì)算命令流文件（TrussArcBridge.mac），用戶可直接在 ANSYS 環(huán)境中加載并執(zhí)行，也適用于ansys workbench，快速得到結(jié)構(gòu)受力結(jié)果。
圖1-1 模型
圖1-2 邊界
圖1-3 位移結(jié)果
1.2. 建模思路與單元?jiǎng)澐?模型采用以主拱、吊索、橋面體系為核心的空間有限元結(jié)構(gòu)體系。主拱肋及桁架部分采用 BEAM188 單元，用以模擬具有彎曲和剪切變形能力的空間桿件；吊索采用 LINK180 單元，主要承受軸向拉力，計(jì)算效率高且穩(wěn)定性好；橋面采用 SHELL181 單元，用以反映組合橋面的彎曲與剪切剛度，實(shí)現(xiàn)橋面與主拱的合理協(xié)同。
材料部分采用彈性模型，鋼管混凝土雙單元法理，既保證了分析的合理性，又避免了復(fù)雜的非線性求解過(guò)程。邊界條件采用固結(jié)與簡(jiǎn)支混合形式，可根據(jù)不同橋型和設(shè)計(jì)要求靈活修改。
該模型采用合理的節(jié)點(diǎn)耦合與剛度協(xié)調(diào)方式，確保鋼管與混凝土、拱肋與橋面、吊索與桁架之間的力學(xué)傳遞真實(shí)可靠。
1.3. 案例文件說(shuō)明
TrussArcBridge.cdb：為模型文件，包含節(jié)點(diǎn)、單元、截面、材料及邊界定義，可直接在 ANSYS 中導(dǎo)入使用。
展開(kāi) 局部結(jié)構(gòu)耦合約束方法一般有三種，局部剛性方法（CERIG），節(jié)點(diǎn)耦合方法（CP），還有一個(gè)就是今天要重點(diǎn)講述的載荷傳導(dǎo)方法（RBE3）。這三種方法是有一些區(qū)別的，下面具體介紹一下。
一、局部剛性方法（CERIG）
局部剛性方法（CERIG）筆者之前的文章詳細(xì)介紹過(guò)，并給出了具體算例。此方法是將一個(gè)master節(jié)點(diǎn)和多個(gè)slave節(jié)點(diǎn)耦合成一個(gè)剛性區(qū)域。約束或載荷施加到master節(jié)點(diǎn)上，因?yàn)閯傂詤^(qū)域不產(chǎn)生形變，所以整個(gè)剛性區(qū)域就會(huì)被約束，或者產(chǎn)生整體位移。
二、節(jié)點(diǎn)耦合方法（CP）
筆者認(rèn)為節(jié)點(diǎn)耦合CP命令是三種方法中使用最繁瑣，當(dāng)然也是最強(qiáng)大的命令。CERIG和RBE3可以認(rèn)為是CP命令特殊場(chǎng)合的簡(jiǎn)化使用。CP命令可以按照一個(gè)邏輯耦合節(jié)點(diǎn)之間的自由度，可以是一個(gè)規(guī)律，一個(gè)公式，非常靈活。配合彈簧單元的使用，可以說(shuō)只要有足夠的耐心，CP命令可以實(shí)現(xiàn)任何的結(jié)構(gòu)耦合需求。
三、載荷傳導(dǎo)方法（RBE3）
前兩種方法是比較常見(jiàn)的方法，載荷傳導(dǎo)方法（RBE3）則應(yīng)用的相對(duì)少一些。RBE3也有master節(jié)點(diǎn)和slave節(jié)點(diǎn)，較新版本ANSYS叫 independent node和dependent node。
RBE3的master節(jié)點(diǎn)和slave節(jié)點(diǎn)不是形成剛性區(qū)域了，而是將載荷從master節(jié)點(diǎn)傳遞到slave節(jié)點(diǎn)，整個(gè)耦合區(qū)域是會(huì)產(chǎn)生變形的。
展開(kāi) 在當(dāng)前模型中，船體尾流對(duì)螺旋槳的影響簡(jiǎn)化為均勻來(lái)流的影響，且斜流的影響是通過(guò)經(jīng)驗(yàn)方法改變有效舵角來(lái)計(jì)及的。此外，由于螺旋槳側(cè)向力可能導(dǎo)致雙槳雙舵船舶左舷和右舷整流效應(yīng)的不對(duì)稱，因此后續(xù)研究中還應(yīng)考慮操縱運(yùn)動(dòng)過(guò)程中螺旋槳側(cè)向力的影響。由于頻繁的轉(zhuǎn)舵操作會(huì)使船后流場(chǎng)復(fù)雜化，因此本文的簡(jiǎn)化處理對(duì)Z形實(shí)驗(yàn)的影響較回轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)更大，后續(xù)可考慮船-槳-舵耦合的CFD計(jì)算以提高建模精度。考慮到內(nèi)河船舶會(huì)收到狹窄航道的影響，可以在未來(lái)的研究中評(píng)估受限水域?qū)β菪龢?舵水動(dòng)力性能的影響。
文章來(lái)源：留理科研
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本案例展示了一個(gè)基于 ANSYS APDL 的肋環(huán)型網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)精細(xì)建模與分析過(guò)程。模型采用純參數(shù)化方式定義，通過(guò)輸入少量幾何參數(shù)即可自動(dòng)生成可計(jì)算模型，并支持自動(dòng)出圖功能。案例適用于從事空間結(jié)構(gòu)建模、穩(wěn)定性分析以及二次開(kāi)發(fā)研究的工程技術(shù)人員與科研人員。
模型的核心特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了幾何參數(shù)與單元類型的高度可控化，能夠根據(jù)用戶輸入的矢高、環(huán)數(shù)、徑數(shù)自動(dòng)生成肋環(huán)型網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的有限元模型
1.1. 案例概述
本案例展示了一個(gè)基于 ANSYS APDL 的超大跨鋼管混凝土拱橋有限元建模與分析過(guò)程。橋梁主跨超過(guò) 400 米，模型采用雙單元法（Double-Element Method），以簡(jiǎn)化且合理的方式模擬鋼管混凝土拱橋在彈性階段的整體受力與剛度特性。模型經(jīng)過(guò)充分驗(yàn)證，可一次性完成恒載分析并順利收斂，結(jié)果穩(wěn)定可靠，可作為工程參考和教學(xué)示例的基礎(chǔ)模型。
該案例提供了完整的可運(yùn)行文件
粘性流體的自由表面流是指具有粘性的流體在流動(dòng)過(guò)程中存在與氣體接觸的動(dòng)態(tài)界面，其界面形狀、位置隨時(shí)間和流動(dòng)條件變化的流動(dòng)現(xiàn)象。這類流動(dòng)廣泛存在于工業(yè)生產(chǎn)（如鑄造、涂層、焊接、3D 打印）、自然界（如河流、波浪）及生物工程（如血液流動(dòng)）中，求解的核心是精確描述自由表面的演化規(guī)律，并耦合粘性流體的動(dòng)量傳遞過(guò)程，求解過(guò)程中有諸多難題，LS-DYNA 的 ISPG 方法是 Ansys 近幾年開(kāi)發(fā)的一種全新求解技術(shù)
<p>在如何在ANSYS中模擬非線性三維隔震支座一文中，作者介紹了三維隔震支座的建模方法。然而，在實(shí)際工程中，為了達(dá)到隔震目標(biāo)，隔震支座的數(shù)量會(huì)達(dá)到幾十個(gè)甚至上百個(gè)。因此，如何在ANSYS中對(duì)隔震支座進(jìn)行批量建模是至關(guān)重要的。</p><p><br></p><p>1. 包含的內(nèi)容</p><p>（1）說(shuō)明文本</p><p>（2）三維隔震結(jié)構(gòu)命令流文件（隔震支座批量建模）</p><p>（3）驗(yàn)證過(guò)程excel
2024干杯!
更新晚了點(diǎn)，最近忙于加固項(xiàng)目，所以優(yōu)先學(xué)習(xí)了下WB鋼筋混凝土模擬方法，奈何資料太少，所以更新拖了兩周。
首先說(shuō)明下，比較少接觸鋼筋混凝土的理論分析或試驗(yàn)，本文主要是一個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程，可能很多說(shuō)法存在問(wèn)題，但是本文所提及的模型都是一步一步做過(guò)的，數(shù)據(jù)也是盡可能的準(zhǔn)確，如有錯(cuò)誤，歡迎指正。如果某個(gè)模型較多人感興趣，再出一期詳細(xì)的
局部結(jié)構(gòu)耦合約束方法一般有三種，局部剛性方法（CERIG），節(jié)點(diǎn)耦合方法（CP），還有一個(gè)就是今天要重點(diǎn)講述的載荷傳導(dǎo)方法（RBE3）。這三種方法是有一些區(qū)別的，下面具體介紹一下。
一、局部剛性方法（CERIG）
局部剛性方法（CERIG）筆者之前的文章詳細(xì)介紹過(guò)，并給出了具體算例。此方法是將一個(gè)master節(jié)點(diǎn)和多個(gè)slave節(jié)點(diǎn)耦合成一個(gè)剛性區(qū)域。約束或載荷施加到master
本篇作者：盧蘇立
頁(yè)面編輯：王國(guó)輝、徐誠(chéng)祺
內(nèi)容校核：劉佳侖、李詩(shī)杰
船舶的操縱運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型可以用于評(píng)估船舶的操縱性能，在當(dāng)今智能船舶技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。本文基于CFD與經(jīng)驗(yàn)方法提出了一種針對(duì)雙槳雙舵內(nèi)河船舶的操縱運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型，通過(guò)將模型仿真結(jié)果與一艘雙槳雙舵64箱內(nèi)河集裝箱船船模自由自航模實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較
Maneuvering modeling of a twin-propeller twin-rudder inland container vessel based on integrated CFD and empirical methods
基于CFD與經(jīng)驗(yàn)方法的雙槳雙舵內(nèi)河船舶操縱運(yùn)動(dòng)建模
1引言
猶記在2014年巴西世界杯半決賽中，作為東道主，有著“足球王國(guó)”之稱的巴西以1-7的戰(zhàn)績(jī)脆敗德國(guó)隊(duì)。這一結(jié)果隨著終場(chǎng)奧斯卡的破門，足球完美射入球門宣告了德國(guó)隊(duì)在巴西領(lǐng)土上再一次捧起了大力神杯。我們知道足球是一個(gè)具有十分漂亮的曲面造型球體（如圖1-1所示）。仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)：足球表面是由曲面正六面形、曲面正五邊形不斷在空間內(nèi)按一定角度和位移相接形成的球體。這樣的設(shè)計(jì)方法充滿美學(xué)因素，同時(shí)具有良好的緩沖
網(wǎng)格是計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）模擬過(guò)程中不可分割的一部分。網(wǎng)格直接影響到求解精 度、求解收斂性和求解速度。此外，建立網(wǎng)格模型所花費(fèi)的時(shí)間往往是取得 CAE 解決方案所 耗費(fèi)時(shí)間中的一個(gè)重要部分。因此，一個(gè)越好的自動(dòng)化網(wǎng)格工具，越能得到好的解決方案。本文重點(diǎn)介紹ANSYS Workbench全局網(wǎng)格劃分方法。
