ansys分離節點的案例
ANSYS鋼筋混凝土（二）分離式建模（共節點）
01 分離式建模方法（共節點）
上次介紹了ANSYS中使用SOLID65中配筋率實常數來考慮鋼筋的“整體式建模方法”：
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1794777
本文則介紹下一種ANSYS中鋼筋混凝土模擬的常用方法——分離式建模（共節點）
分離式建模即將鋼筋混凝土結構中的鋼筋網按照其主要幾何構造建模，并賦予其桿單元（LINK180等）屬性。又按照鋼筋網與混凝土的連接方法細分為“共節點”、“考慮粘結滑移”、“EMBEDDED方法”等。
鋼筋與混凝土共節點即鋼筋單元上的節點與其對應重合位置的混凝土節點本身為共節點，這種方法忽略了鋼筋與混凝土間的粘結滑移作用，但勝在相對簡便，且在大多數情況下考慮粘結滑移與否對結果的影響不大。
要使網格劃分時鋼筋節點與混凝土節點本身為共節點，那么就要求幾何上鋼筋線（Line）本身就是混凝土體（Volume）體內的線，這也是“共節點”的基本操作思路。下圖可以很好地幫助理解其原理：
02 案例分析
仍然是如下圖所示的一根鋼筋混凝土梁，使用共節點的分離式建模方法模擬，實例詳情可能與真實工程和試驗相比有不合理之處，只借此著重展示共節點的整體式建模操作方法。
鋼筋混凝土梁尺寸簡圖
有限元模型（取1/2對稱結構）示意圖如下，可見通過這種方法可詳細地考慮鋼筋籠的特征。
鋼筋混凝土梁模型示意圖
體現在實際操作中，核心的命令流是靈活使用工作平面變換（WP系列命令）、切割（VSBW）操作切割出鋼筋線，并用LATT命令對不同的鋼筋線進行賦值。
展開 基于ANSYS的油水分離器優化設計
根據現行材料的力學性能，采用Direct Optimization模塊對油水分離器部分設計參數進行優化設計。考慮到實際加工、生產情況采用離散型設計變量，并通過單元表提取應力線性化結果并建立相應的約束條件。經對求得最優解與殼單元提取的應力線性化結果相似性的對比，證明了單元表提取應力線性化結果并優化設計的方法可行性，進而在滿足要求的基礎上使設備達到重量最小，經濟性最佳。
礦用壓縮空氣系統生產和輸送額定壓力為1.0MPa的壓縮空氣，在正常的開拓、生產時為井下的風鎬、風鉆及其它風動工具提供動力，在發生礦井災害時為井下搶險及避災人員提供新鮮風流，是礦井中必不可少的關鍵系統之一。根據國家標準，在井口、井下管道最低部位、采區上山或廠房的入口處，均應設置油水分離器[1]，該設備使用數量較多。現行該設備設計仍多采用原煤炭部編制的通用設計圖集。
我國工業經過幾十年的發展，材料水平、設計理念均發生了翻天覆地的變化。如果僅將設計替換為現行材料，考慮到該設備的廣泛使用，無疑會產生極大的浪費。優化設計作為一門新的學科，在實際中的應用越來越廣泛，在壓力容器的設計中，有以下三種優化分析：結構尺寸優化、結構形狀優化和拓撲優化[2]，工程設計中主要是進行尺寸優化。近年來王戰輝等提出了對壓力容器承壓邊界[3]，劉豆豆等提出了對壓力容器接管采用ANSYS進行優化設計的方法[4]，馮嘉珍等提出了加權法[5]，陳定樑等提出了改進螢火蟲法等壓力容器優化算法[6]，姜紅靜等提出了專門針對具體行業要求的壓力容器優化設計[7]。
1、設備結構及數學模型
礦用油水分離器主要由筒體、封頭、支腿及接管組成，結構如圖1所示，在設備基本要求已經確定的情況下,僅能夠對筒體及封頭半徑R，筒體長度L，筒體及封頭厚度T等參數進行尺寸優化。
展開 基于Ansys Fluent 的顆粒分離/過濾解決方案
本文主要講述如何通過Fluent軟件實現在設備工作場景中的顆粒分離/過濾。
目錄
1. Eulerian method（瞬態方法）
2. DPM
3. DDPM
1. Eulerian method（瞬態方法）
此方法適用于高負載(顆粒體積含率較高)的情況。
? 固定速度:多孔介質中第二相(次要相)顆粒速度設置為0
? 多孔介質/膜外面的顆粒將會堆積
? 堆積的顆粒造成的壓降通過顆粒與流體之間的曳力描述
假設所有的顆粒都被捕捉，將多孔介質中的顆粒速度約束為0，從而阻止顆粒通過多孔介質。
2.DPM
方法:一系列的穩態仿真結果(也可應用于非穩態計算)
(1) 通過UDsF獲得顆粒在膜上的沉積；
(2)基于顆粒在膜上的沉積分布，根據沉積量調整阻力；
假設在膜兩側施加定常壓力，每次釋放的顆粒，都將沉積到過濾層。注意:沉積發生在尖端和凹槽處。
隨著沉積物的積累，流量將會將會輕微的發生變化。
Deposit vs. Mass Flow Rate (kg/s)
1. 0.0089773936
2. 0.0086228549
3. 0.0075318487
4. 0.0070381071
顆粒沉積在過濾膜上的相關UDFs
完整版資料請前往公眾號”笛佼科技“菜單欄”干貨福利“查看
展開 ANSYS CFX V13外掛物分離測試
ANSYS-CFX V13.0開始新增了剛體六自由度運動模塊，結合ICEMCFD V13.0可以完成網格重新劃分，這和ANSYS-Fluent局部網格重構有本質的區別，通過外部調用ICEMCFD實現網格重新劃分并結合ANSYS-CFX獨特的網格剛性控制可以用比較經濟的網格重新劃分次數完成外掛物大位移六自由運動，比如級間分離、機彈分離、座椅彈射、艙蓋拋灑等復雜運動，并且在ANSYS-CFX中可以采用高階精度離散格式完成計算。本文的案例證明這種全新的方法具有非常實用的應用價值。
模型來源于Fluent外掛物分離驗證案例
如圖
在ICEMCFD里劃分高質量的四面體網格，網格單元數12萬，網格質量達到0.15。計算中關注外掛導彈的分離軌跡，因此在彈體用到了比較細密的網格，本次計算主要為了演示流程，因此機翼和掛架部分沒有加密，也沒有增加棱柱層網格，主要為了減少計算量。
剛體運動設置
多流程+網格重構設置
網格重構次數監控
最小正交角度變化
剛體運動參數 監控
加個計算結果
Snap5.png
展開 
CREO ANSYS Simulation 旋流分離器的穩態仿真和瞬態仿真的區別
旋流分離器，普遍使用在各行業各領域。對于流體在旋流分離器內的仿真工作，要根據實體工件設計目的而分別對待，制定不同的仿真模式。
如上圖，如果仿真目的是研究內部流體所表現出來的速度、壓力。仿真模塊選擇“流動”即可。如果還要涉及湍能，物理模塊要增加“湍流”。使用穩態較合適，穩態模式主要研究流體達到穩定的“常態”之后所表現出來的物理特性。不考慮流體達到穩定之前的過程，即與時間無關。如上圖，旋流分離器內的流體是穩定的流動狀態，無論何時，狀態一致。
如果仿真目的除了上述速度、壓力、湍能，還要考慮隨流體一同流動的“顆粒”，仿真模塊另外還要增加“粒子”，顆粒有多少種，粒子模塊就要增加多少個（注意，此粒子有具體質量（密度&體積），與“流線”中無質量的“粒子”有本質的區別）。穩態的仿真模式就不能勝任了，粒子（顆粒）在隨流體“流動”過程中，粒子或沉積或隨波逐流而去，粒子和流體域隨時產生變化（注意，“隨時”兩個字），時間延長則沉積越多，可供流體占用的空間越少，直到顆粒塞滿全部腔體。流體永遠達不到常態的穩定。所以仿真模式必須使用瞬態。瞬態仿真是建立在時間節點上的仿真，其仿真結果第一要素是時間。
瞬態仿真結果，假設，自0開始，第0.1秒結果、第0.2秒結果，第0.3秒結果... ..第1秒......第3秒，共計30個結果連續在一起，形成時間連續的動畫，如上圖，就是30個粒子瞬態仿真結果。
那么，請問，如果我想獲得一個表達3秒種的，相對質量高的動畫，應該如何調整瞬態仿真呢？
播放時長=仿真時長，幀頻=24幀。格式MP4或者GIF。有興趣的朋友可以一試，本文附件為模型文件。
剛才出去吃飯，五個籠包飽了。想起一件事，一個朋友說，能否在穩態下仿真粒子的運動呢？手拿第六個籠包糾結了。五個籠包填飲肚皮，是我飯量的穩定狀態。
展開 ANSYS鋼筋混凝土（三）分離式建模（粘結滑移）
01 分離式建模方法（考慮粘結滑移）
半年沒更帖子，最近有時間繼續把坑補完。
上次介紹了ANSYS中模擬鋼筋混凝土構件的分離式建模方法，鋼筋和混凝土之間的相互作用關系是共節點。而實際上，鋼筋與其附近的混凝土之間存在粘結-滑移的關系。
本文介紹下一種ANSYS中鋼筋混凝土模擬的一種進階方法——分離式建模（考慮粘結滑移）
粘結-滑移作用通過在重合的鋼筋和混凝土節點上添加非線性彈簧combin39來考慮。這意味著在建立幾何模型和劃分網格時，需要注意以下兩點：
① 混凝土梁體和鋼筋需要分別建模（而非在梁體上切割出鋼筋線體后賦值）。
② 混凝土梁體的節點位置需要和鋼筋節點位置相重合（或接近），這意味著劃分網格時，需要協調兩者的單元尺寸。
混凝土與鋼筋節點位置重合（或靠近）
對于鋼筋混凝土梁，一般來說只需對縱筋考慮粘結-滑移作用。因此對位置重合的鋼筋和混凝土節點，在梁截面的兩個方向只須耦合其自由度，在縱向（縱筋方向）添加非線性彈簧Combin39即可。
其中，非線性彈簧的F-X屬性即是鋼筋混凝土粘結滑移關系（注意要乘以單元長度）。這個粘結滑移關系有大量可供參考的規范和文獻，可按需取用。
02 案例分析
仍然是如下圖所示的一根鋼筋混凝土梁，使用考慮粘結滑移的分離式建模方法模擬，此次計算中不考慮箍筋的建模。
鋼筋混凝土梁尺寸簡圖
有限元模型示意圖如下：
鋼筋混凝土梁模型示意圖
核心的命令流是如何寫一個循環，自動地對重合的混凝土和鋼筋節點施加耦合作用和非線性彈簧單元：
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展開 使用 Ansys Fluent 離散相模型 (dpm) 進行旋風分離器仿真 ￥5
關于使用 ANSYS Fluent 離散相模型 (DPM) 項目進行旋風分離器仿真
使用 ANSYS Fluent 對旋風分離器進行穩態 CFD 仿真。使用 DPM 跟蹤粒子。考慮無阻力的單向耦合。這意味著流體相將通過阻力和湍流影響顆粒相，而顆粒相對氣相沒有影響。附Fluent案例文件
*.cas
【年終系列實例EX1】基于ANSYS Design Modeler的旋風分離器幾何模型創建
實例說明
旋風分離器是一種應用非常廣泛的分離設備，由于其整體結構全為靜止結構，因此在使用過程中具有非常高的可靠性。ANSYS DesignModeler（后簡稱DM）為ANSYS Workbench中的一個模塊，可用于幾何模型的創建，其包含了常規的特征建模功能。本實例演示利用DM創建旋風分離器幾何模型，為后續的流場數值模擬奠定基礎。
問題說明
本實例要創建的幾何模型如圖所示。
圖1幾何尺寸
從幾何模型的構成方式來講，建模方式可以先采用旋轉生成主體結構，其他部位如入口管、溢流管可以采用拉伸的方式。
詳細步驟
Step 1：啟動Workbench，加載DM模塊
啟動workbench 15.0，從Toolbox中選擇Geometry模塊，拖拽至右側的工程面板中，如圖2所示。
圖2 加載DM模塊
Step 2：進入DM模塊，繪制草圖
鼠標雙擊A2單元格，進入DM模塊。如圖3所示。
圖3 DM界面
DM界面可分為四個大的區域：
（1）菜單欄與工具欄
（2）操作樹菜單
（3）屬性欄
（4）圖形顯示欄
Step 3：在XZ平面上繪制草圖
點擊樹形菜單中的XZ平面，切換至Sketching標簽頁，進行草圖繪制。繪制完畢的草圖及相應的尺寸如圖4所示。
圖4草圖及相應尺寸
Step 4：選擇草圖形成幾何主體
進入Modeling標簽頁，點擊工具欄按鈕 ，在屬性欄中設置Geometry為上一步繪制的草圖，選擇Axis為Z軸（選擇與Z軸重合的豎直的線即可）。如圖5所示。
圖5旋轉屬性設置
旋轉后的幾何模型如圖6所示。
圖6形成的幾何主體
Step 5：創建偏置的基準面
如圖7所示，在工具欄中選擇XYPlane，點擊右側的平面創建按鈕。
展開 ANSYS中單元解、節點解以及節點單元解的概念解析
最近在準備初級教程后處理的教程，其中有講到對ANSYS結果解的理解，恰巧也有朋友咨詢水哥怎么去理解ANSYS中的這三個解，今日水哥就簡單談下本人的理解，當然僅限個人理解，有誤之處懇請大家指正。
我們知道，在常見的后處理中，結果查看主要分三個方面：一、節點位移解；二、單元解；三、節點單元解。
那么這三個解相互之間的關系是什么呢？誰的準確性更高呢？
要理清三者之間的關系，首先我們談談有限元分析的基本思路。有限元分析時，將一個我們所謂的“相當大的”結構劃分為有限個單元，單元之間通過節點相連，計算中，假定每個單元的變形和應力都是相對簡單的，并且可以通過計算機求解出來，最后在將單元結果按照一定的規律組合成整個結構的求解結果。
在這分離-結合的過程中，出現了兩個關鍵詞，節點和單元。從數學角度上來講，單元也即是一個個矩陣，通過具有一定自由度的節點相互連接，進而形成總的矩陣。有限元求解也即是求解大家最為熟悉的如下方程：
【K】【x】=【F】
其中【K】是剛度矩陣，【x】是節點自由度矩陣，【F】是外部邊界條件矩陣。
因而，整個結構最先出現的求解結果便是 節點位移解，也可以稱之為原始解，是最為精確的解。
有了節點位移解后，就可以派生出其他解了，因而單元解也可以稱之為派生解，它是通過單元的形函數推導過來，具體過程這里就不細說，但這就產生了一個問題，相信細心的朋友會有所發現，就是單元應力應變解在公共節點上并不連續，在單元邊界上產生了不連續的等值線。
展開 ANSYS中單元解、節點解以及節點單元解該怎么理解
總結起來，三個解的概念如下：
節點解：節點位移解，原始解，最為精確的解；
單元解：單元的應力應變，派生解，通過節點解推導得到；
節點單元解：節點的應力應變，派生解的平均化顯示。
來源：ANSYS學習與應用
ANSYS采用界面單元用于復合材料分層模擬時，如何判斷損傷起始和完全分離
ANSYS采用界面單元用于復合材料分層模擬時，如何判斷損傷起始和完全分離
。官網案例也沒有給出說明，缺乏相應的理論說明。
ansys中的節點應力
我想知道ansys中的節點應力是如何得到的？因為理論上講應力應該是針對微元體來講的，單純的節點是不存在應力的，那么ansys中結果所提供的節點應力是怎樣得到的？與單元表所顯示的應力往往存在較大差別，那實際進行強度分析的時候應該以哪個為準呢？
ansys導入節點坐標數據 附80多種ANSYS常用材料的參數文件下載
有時候，再用ansys做一些復雜的模型分析時候（如：桁架，拱形架，繩網等），因為其模型數量很多，模型空間位置相對復雜，采用apdl語言實現可能比較繁瑣或者會遇到調試方面的不便。所以，我們可以用數據處理功能更為強大的matlab或者c++進行編程，將節點坐標直接導入到ansys中進行分析。
matlab可用如下格式導出節點坐標：
接下來，采用apdl語言定義存放數據的數組：（如下圖）注意：（3F5.2要和matlab的fprintf中%5.2f對應）
將存放數組的.txt文件與坐標.txt放在工作目錄下：
在菜單中選擇file——read to file——選擇“wang.txt”，程序自動搜索到存放在nn.txt的坐標數據。
接下來，我們就可以在數組文件中看到導入的數據了：
下載地址：80多種ANSYS常用材料的參數文件
展開 ANSYS如何提取某一節點的應力時程 ￥100
那么如何提取某一個節點的von Mises stress呢？
首先明確ANSYS的節點附加在單元上，可以通過選擇單元上節點的方法提取節點應力。
1 確定節點所在單元，顯示節點編號。
例單元號8560，節點號8678。
2 進入TimeHist Postpro, 定義變量。
3變量顯示。
付費內容為相關命令流。
ansys導入外部節點坐標的方法 ￥4.9
用ANSYS做一些復雜的模型分析時候（如：桁架，拱形架，網架等），{網架模型如下（引自《空間鋼結構APDL參數化計算與分析》，P122）}
因為這種模型組成的單元數量很多，模型空間位置相對復雜，采用apdl語言實現可能比較繁瑣或者會遇到調試方面的不便（具體APDL程序可參考上書）。所以，我們可以用數據處理功能更為強大的matlab或者c++進行編程，將節點坐標直接導入到ansys中構建出幾何模型/網格模型。以下是引用另篇論文（因整理時間過早，具體出處丟失）對我上述過程的補充。
類似的，若定義出節點關系、單元連接關系在ABAQUS中也可以直接編寫inp文件，inp文件本身并沒有ANSYS中數據傳遞格式上的麻煩，但是本身自帶的二維線性單元可能并沒有ANSYS或LSDYNA好用（如ABAQUS的beam單元、truss,而ANSYS中BEAM4,LINK8,LINK167等），各有利弊。
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