ansys 拉伸 網(wǎng)格的案例
ICEM CFD中拉伸網(wǎng)格
最近總有網(wǎng)友詢問如何在ICEM CFD中拉伸網(wǎng)格，他們的問題聚焦在網(wǎng)格生成后拉伸形成的邊界如何創(chuàng)建part上。
我們這里的拉伸網(wǎng)格指的是在生成面網(wǎng)格之后，對面網(wǎng)格進(jìn)行拉伸、旋轉(zhuǎn)等操作而形成體網(wǎng)格的過程。
一些求解器（如CFX）不能求解平面問題，其求解平面問題需要一個單元厚度。我們可以創(chuàng)建平面網(wǎng)格，然后采用拉伸的方式形成體網(wǎng)格。
我們下面以一個簡單的例子來描述這一過程。
為方便起見，選取一個最為簡單的幾何。如圖1所示。同時我們創(chuàng)建相應(yīng)的part，將四條邊放置其中。同時修改計算域名稱為Fluid（非必要，只是習(xí)慣而已，默認(rèn)在ICEM CFD中創(chuàng)建的幾何為geom）。
圖1
圖2
我們創(chuàng)建網(wǎng)格，此幾何體非常簡單，三角形或四邊形網(wǎng)格都很容易創(chuàng)建，我們設(shè)定合適網(wǎng)格尺寸，利用surface mesh按鈕直接生成四邊形網(wǎng)格。如圖2所示，生成非常規(guī)則的四邊形網(wǎng)格。
下一步我們拉伸網(wǎng)格。拉伸網(wǎng)格命令位于Edit Mesh標(biāo)簽頁下，點擊extrude mesh按鈕進(jìn)入拉伸網(wǎng)格對話窗口中。如下圖3所示。下面簡要的講述一下各輸入框的含義。
圖3
1、
Elements
指的是你要進(jìn)行拉伸的面網(wǎng)格單元幾何。可以采用鼠標(biāo)框選，也可以用其它的單元選擇方式。注意是面網(wǎng)格（三角形或四邊形網(wǎng)格）
2、
New volume part name
所生產(chǎn)的體網(wǎng)格part名稱，默認(rèn)為fluid，用戶可以自己指定。在輸入框直接輸入即可。
3、
New side part name
新創(chuàng)建的側(cè)邊part。默認(rèn)為inherited，亦即是采用我們先前所創(chuàng)建的線part，比如說left拉伸之后的側(cè)邊被命名為left。用戶也可以自己指定part，這樣的話所有的側(cè)邊都被放置于一個part中了。
展開 Hypermesh中3D網(wǎng)格拉伸操作的區(qū)別
1. 3D→solid map→line drag
該子面板通過選擇已經(jīng)生成的2D網(wǎng)格，接著從模型幾何中選擇一條線作為映射方向生成3D網(wǎng)格。
2. 3D→Drag
該面板通過拉伸一系列的節(jié)點或線去創(chuàng)建網(wǎng)格或面，亦或通過拉伸單元來創(chuàng)建單元。創(chuàng)建的網(wǎng)格或者面（既可以同時創(chuàng)建面和網(wǎng)格，也可以單獨創(chuàng)建面或網(wǎng)格）。
2.1 Drag geoms
2.1.1 Node list
本方法生成網(wǎng)格時可以不選擇連續(xù)的節(jié)點，生成的網(wǎng)格會按照選擇節(jié)點的順序連成的線拉伸成網(wǎng)格。
Line list
2.2 Drag elems
通過選擇2D單元指定拉伸方向、總長度以及單元數(shù)量生成3D網(wǎng)格。
3. 3D→Line Drag
該面板可通過節(jié)點、線或者單元沿著一條線拉伸成一個2D或3D的表面（包含或不包含網(wǎng)格）或單元。
3.1 Drag geoms
3.2 Drag elems
4. 總結(jié)
<1>3D map中的line drag子面板進(jìn)行3D網(wǎng)格的生成必須在有2D網(wǎng)格存在的前提下選擇決定映射方向的幾何進(jìn)行。當(dāng)然，這也需要3D實體存在。
<2>drag面板在2D網(wǎng)格存在的情況下，可以選擇節(jié)點、線和單元通過指定拉伸方向生成2D網(wǎng)格/3D單元。
<3>line drag面板在直線作為指引線的情況下，功能與drag面板相似。但line drag的最重要的功能是可以指定曲線作為指引線從而生成彎曲的2D網(wǎng)格/3D單元。
創(chuàng)作不易，感謝點贊。=_+
展開 ICEM CFD拉伸網(wǎng)格的一些信息
有些CFD軟件在計算二維時，仍然需要具有一層網(wǎng)格的假三維網(wǎng)格，如CFX、OpenFOAM等，如果在ICEM CFD中直接采用三維網(wǎng)格劃分，則網(wǎng)格數(shù)會不可接受，因此其拉伸網(wǎng)格功能就非常有用了，下面介紹幾個在生成拉伸網(wǎng)格過程中的幾個信息。
(1) 先生成二維網(wǎng)格。在這個例子中，由于管束周圍的網(wǎng)格非常密，而在遠(yuǎn)離管束處，網(wǎng)格不需要那么密，以減小網(wǎng)格數(shù)，因此需要用到比例劃分邊的功能，為了設(shè)置合理的比例，最好打開線的方向（勾選curve direction）。
(2) 拉伸網(wǎng)格。將生成的二維網(wǎng)格選上，最好在New side part name中輸入新的part名，如newside，也在New top part name中輸入新part名，如newtop，這樣的目的是為了方便后面定義邊界條件，不然和以前的邊界名攪和在一起，在定義邊界時，難以選擇網(wǎng)格單元。注意：vector不像建模時的需要用“{}”，而是直接輸入方向矢量，如0 0 -1。
Apply之后的網(wǎng)格如下面所示，這里我們生成了一層網(wǎng)格，當(dāng)然也可以根據(jù)需要生成多層。
(3) 關(guān)于網(wǎng)格數(shù)量。生成網(wǎng)格后，我們采用info輸出網(wǎng)格信息，可以看到生成的fluid體積域中包含了193735個單元。但這里總的單元數(shù)Total elements顯示為592608，其包含了面單元、點、線等所有信息，所以不要搞混了，然后將網(wǎng)格導(dǎo)入到fluent中，查看，也可以看到網(wǎng)格總數(shù)為193735。
展開 大型薄壁網(wǎng)格筋殼片沖壓拉伸的有限元模擬二
本文針對某大型網(wǎng)格筋殼片的沖壓拉伸成型，采用有限元進(jìn)行計算模擬優(yōu)化，得出了該產(chǎn)品沖壓拉伸成型過程的關(guān)鍵特性，并從優(yōu)化的角度對產(chǎn)品的設(shè)計方案進(jìn)行了設(shè)計。其產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與模具示意圖如圖3所示。本文針對該產(chǎn)品及其工藝成型過程，分別采用基于動態(tài)顯式算法的Dynaform軟件和一步成型法FastForm與Fastamp等軟件進(jìn)行了模擬，較好地指導(dǎo)了產(chǎn)品與模具的優(yōu)化設(shè)計過程與最終產(chǎn)品的細(xì)節(jié)設(shè)計方案。
一、網(wǎng)格筋殼片拉伸成型模擬的關(guān)鍵
基本的板料成形有圓筒件拉伸、凸緣圓筒件拉伸、盒形件拉伸、局部成型、彎曲成型、翻邊成型和脹型等。基本的板料成形，有一些經(jīng)驗公式和類似零件作為參考。由于在板料沖壓成型過程中，通常模具的剛性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于板料的剛性，因此模具的變形相對板料的變形來說極小，可以忽略不計。板料成形需要解決的主要問題包括起皺、拉裂、回彈等缺陷預(yù)防、壓邊力確定、模具磨損的影響、潤滑方案確定、成形力確定、毛坯尺寸確定和壓延筋布置等。
在沖壓成形過程的計算機(jī)仿真中應(yīng)考慮的問題歸結(jié)為板料成形的工藝主要有沖壓工藝設(shè)計中的毛坯展開計算、分步成形計算、模具設(shè)計、沖壓設(shè)備選擇和成形缺陷預(yù)測與消除等。下文對某網(wǎng)格筋殼片沖壓拉伸成型過程的有限元模擬分析進(jìn)行簡單介紹。
1.產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點
圖3所示為該產(chǎn)品及其模具結(jié)構(gòu)示意圖。從中可以看出該殼片的主要特征是采用十字交叉的網(wǎng)格筋，且為薄壁圓錐面，該產(chǎn)品尺寸較大，沖壓拉伸過程中模具運動行程較高，網(wǎng)格筋交叉處拉伸成型困難，容易出現(xiàn)缺陷。因此其模具投資費用較大，模具的投資風(fēng)險也比較大。在模具設(shè)計和加工之前，對該產(chǎn)品的拉伸成型工藝性進(jìn)行科學(xué)的分析是非常必要的。
圖3 網(wǎng)格筋殼片及其模具示意圖(1/3)
展開 
大型薄壁網(wǎng)格筋殼片沖壓拉伸的有限元模擬四
FASTFORM 為任意鈑金零件進(jìn)行板料形狀展開的精確計算，包括那些帶有較大材料拉伸的零件下料計算。這個板料形狀可以用于早期成本分析、材料利用率排樣優(yōu)化甚至模具設(shè)計等。顯示沖壓計算后之材料厚度變化分布圖。IGES 和 VDAF 曲面可以在數(shù)秒時間內(nèi)自動網(wǎng)格劃分和修補(bǔ)。網(wǎng)格修補(bǔ)系統(tǒng)也可處理導(dǎo)入的網(wǎng)格 ( NASTRAN 格式) 以達(dá)到與CAD及其它CAE程序之間的柔性接口。如下圖6所示為在FastForm中模擬沖壓拉伸成型過程的厚度分布、平均應(yīng)變、成型區(qū)域分布與三維回彈分析模擬結(jié)果，其沖壓成型噸位為232.6噸。
圖6 基于Fastform的網(wǎng)格筋殼片成型模擬(1/4)
此主題相關(guān)圖片如下：
展開 『分享』大型鋁合金網(wǎng)格筋殼片的沖壓拉伸成型
大型鋁合金網(wǎng)格筋殼片的沖壓拉伸成型
本文對某網(wǎng)格筋殼片的沖壓拉伸成型過程的有限元模擬分析進(jìn)行了簡要介紹，通過采用不同算法的有限元模擬分析軟件平臺，對該產(chǎn)品的沖壓拉伸成型過程進(jìn)行了必要的模擬計算分析，以對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、工藝和模具設(shè)計起到較好的指導(dǎo)作用。
大型鋁合金網(wǎng)格筋殼片的沖壓拉伸成型.doc
大型薄壁網(wǎng)格筋殼片沖壓拉伸的有限元模擬一:
本文對某網(wǎng)格筋殼片的沖壓拉伸成型過程的有限元模擬分析進(jìn)行了簡要介紹，通過采用不同算法的有限元模擬分析軟件平臺，對該產(chǎn)品的沖壓拉伸成型過程進(jìn)行了必要的模擬計算分析，以對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、工藝和模具設(shè)計起到較好的指導(dǎo)作用。
板料成形在汽車、航空、模具等行業(yè)中占據(jù)著重要地位。板料成形的主要難點問題就是較長的模具開發(fā)設(shè)計周期，特別是對于復(fù)雜的板料成形零件無法準(zhǔn)確預(yù)測成形的結(jié)果，難以預(yù)防缺陷的產(chǎn)生，傳統(tǒng)的方式存在設(shè)計周期長、試模次數(shù)多、生產(chǎn)成本高等缺點。某些特殊復(fù)雜的板料成形零件甚至制約了整個產(chǎn)品的開發(fā)周期。而板料成形CAE技術(shù)及分析軟件的出現(xiàn)，有效地縮短模具設(shè)計周期、減少試模時間、改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本，從根本上提高產(chǎn)品的市場競爭力。
如圖1和圖2所示分別為在ANSYS和Msc.Dytran通用有限元軟件平臺下對薄壁盒形件進(jìn)行沖壓拉伸的分析過程。
圖1 薄壁異形件沖壓成型過程厚度分布(1/4)
展開 大型薄壁網(wǎng)格筋殼片沖壓拉伸的有限元模擬三
一步法在板料的沖壓拉伸的變形模擬上應(yīng)用非常廣泛
二、基于顯式法沖壓成型模擬——Dynaform
ETA DYNAFORM是由美國ETA公司和LSTC公司聯(lián)合開發(fā)的用于板成形模擬的專用軟件包，可以幫助模具設(shè)計人員顯著減少模具開發(fā)設(shè)計時間及試模周期，不但具有良好的易用性，而且包括大量的智能化自動工具，可方便地求解各類板成形問題。DYNAFORM可以預(yù)測成形過程中板料的裂紋、起皺、減薄、劃痕、回彈，評估板料的成形性能，從而為板成形工藝及模具設(shè)計提供幫助；DYNAFORM專門用于工藝及模具設(shè)計涉及的復(fù)雜板成形問題；DYNAFORM包括板成形分析所需的與CAD軟件的接口、前后處理、分析求解等所有功能。
如下圖所示，為在Dynaform環(huán)境中，對該網(wǎng)格筋殼片進(jìn)行的沖壓拉伸模擬，圖中顯示了對2mm厚的鋁合金材料進(jìn)行沖壓拉伸成型后的厚度分布、成型極限圖與成型區(qū)減薄分布。
圖5 基于Dynaform網(wǎng)格筋殼片成型模擬(1/3)
展開 改進(jìn)的緊湊拉伸試樣的疲勞裂紋擴(kuò)展分析 - ANSYS Workbench ￥3
步驟 4：幾何（SpaceClaim 模型）
在 SpaceClaim 上創(chuàng)建的改進(jìn)型壓縮拉伸試樣 (MCTS) 的尺寸如下所示：
步驟 5：定義裂縫（命名選擇）
為了定義裂紋邊緣和表面，必須使用“命名選擇”菜單：
在定義裂紋前沿和裂紋表面時，下圖中可見的邊緣和表面被用作命名選擇：
步驟 6：定義裂紋（預(yù)網(wǎng)格裂紋和 SMART 裂紋擴(kuò)展）
基于全局鋪層拉伸2D網(wǎng)格（Extrude the 2D mesh using the global layup）
分析類型：前處理
3D模型：擋泥板
算例概述：
從一個已經(jīng)定義了層壓板物理性質(zhì)的FEM文件出發(fā)，拉伸全局鋪層成為3D單元（extrude layup to 3D），檢查拉伸出的3D鋪層實體，并以此為基礎(chǔ)改變鋪層厚度，smooth拉伸，把拉伸的單元集合成一個3D層
百度網(wǎng)盤版：http://pan.baidu.com/s/1kV31cgR
『轉(zhuǎn)貼』大型薄壁網(wǎng)格筋殼片沖壓拉伸的有限元模擬
大型薄壁網(wǎng)格筋殼片沖壓拉伸的有限元模擬
作者：王華僑 來源：《CAD/CAM與制造業(yè)信息化》
本文對某網(wǎng)格筋殼片的沖壓拉伸成型過程的有限元模擬分析進(jìn)行了簡要介紹，通過采用不同算法的有限元模擬分析軟件平臺，對該產(chǎn)品的沖壓拉伸成型過程進(jìn)行了必要的模擬計算分析，以對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、工藝和模具設(shè)計起到較好的指導(dǎo)作用。
板料成形在汽車、航空、模具等行業(yè)中占據(jù)著重要地位。板料成形的主要難點問題就是較長的模具開發(fā)設(shè)計周期，特別是對于復(fù)雜的板料成形零件無法準(zhǔn)確預(yù)測成形的結(jié)果，難以預(yù)防缺陷的產(chǎn)生，傳統(tǒng)的方式存在設(shè)計周期長、試模次數(shù)多、生產(chǎn)成本高等缺點。某些特殊復(fù)雜的板料成形零件甚至制約了整個產(chǎn)品的開發(fā)周期。而板料成形CAE技術(shù)及分析軟件的出現(xiàn)，有效地縮短模具設(shè)計周期、減少試模時間、改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本，從根本上提高產(chǎn)品的市場競爭力。
如圖1和圖2所示分別為在ANSYS和Msc.Dytran通用有限元軟件平臺下對薄壁盒形件進(jìn)行沖壓拉伸的分析過程。
圖1 薄壁異形件沖壓成型過程厚度分布
圖2 方形盒沖壓拉伸成型過程厚度分布
本文針對某大型網(wǎng)格筋殼片的沖壓拉伸成型，采用有限元進(jìn)行計算模擬優(yōu)化，得出了該產(chǎn)品沖壓拉伸成型過程的關(guān)鍵特性，并從優(yōu)化的角度對產(chǎn)品的設(shè)計方案進(jìn)行了設(shè)計。其產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與模具示意圖如圖3所示。本文針對該產(chǎn)品及其工藝成型過程，分別采用基于動態(tài)顯式算法的Dynaform軟件和一步成型法FastForm與Fastamp等軟件進(jìn)行了模擬，較好地指導(dǎo)了產(chǎn)品與模具的優(yōu)化設(shè)計過程與最終產(chǎn)品的細(xì)節(jié)設(shè)計方案。
一、網(wǎng)格筋殼片拉伸成型模擬的關(guān)鍵
基本的板料成形有圓筒件拉伸、凸緣圓筒件拉伸、盒形件拉伸、局部成型、彎曲成型、翻邊成型和脹型等。
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ANSYS鋼材拉伸模擬程序
鋼材拉伸模擬.pdf
改進(jìn)型緊湊拉伸試樣疲勞裂紋擴(kuò)展分析-ANSYS Workbench ￥3
研究的主要目標(biāo)是展示裂紋擴(kuò)展路徑的數(shù)值模型，并研究孔洞對改進(jìn)型緊湊拉伸試樣（MCTS）在恒定振幅載荷條件下疲勞裂紋擴(kuò)展和疲勞壽命的影響。研究使用了ANSYS Mechanical (Workbench)軟件，利用ANSYS中的智能裂紋擴(kuò)展技術(shù)來準(zhǔn)確預(yù)測裂紋擴(kuò)展路徑和相關(guān)的疲勞壽命。巴黎定律模型被用來評估不同配置的MCTS在線性彈性斷裂力學(xué)（LEFM）假設(shè)下的混合模式疲勞壽命。這種方法涉及準(zhǔn)確評估應(yīng)力強(qiáng)度因子（SIFs）、裂紋擴(kuò)展路徑，并通過增量裂紋擴(kuò)展分析進(jìn)行疲勞壽命評估。疲勞裂紋擴(kuò)展結(jié)果表明，疲勞裂紋總是被孔洞吸引，因此它要么只能彎曲其路徑并向孔洞擴(kuò)展，要么只能在孔洞丟失后從孔洞處漂浮并進(jìn)一步擴(kuò)展。在混合模式載荷條件下的裂紋擴(kuò)展軌跡方面，本研究的結(jié)果與文獻(xiàn)中發(fā)表的幾項裂紋擴(kuò)展實驗結(jié)果相似，這些實驗觀察到了類似的結(jié)果。
3. : Setup
拖動Static Structural Analysis 到 ANSYS Workbench中:
4. : Engineering Data (Material Model)
o 選擇的材料為"SAE 1020 Carbon Steel".
展開 Ansys案例研究 | 單軸拉伸試驗應(yīng)變測量
概述：
單軸拉伸試驗是了解大多數(shù)材料并獲取應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系的主要方法。可靠的拉伸數(shù)據(jù)對于組件設(shè)計至關(guān)重要。本案例展示了如何進(jìn)行拉伸試驗并獲取應(yīng)變圖。
目標(biāo)：
觀察在施加漸進(jìn)式位移載荷的單軸拉伸試樣中的應(yīng)變。
步驟：
1、打開Ansys Workbench，創(chuàng)建一個“靜態(tài)結(jié)構(gòu)”系統(tǒng)。
2、定義拉伸試驗樣品的材料屬性。本例中使用的是結(jié)構(gòu)鋼。
3、導(dǎo)入模型，其外觀類似于圖 1 所示。
圖1 單軸拉伸試驗試樣
4、將材料分配給幾何體。
5、按照圖2所示，在試件上施加適當(dāng)?shù)募s束條件。
圖2 樣品的邊界條件
6、按照圖2所示施加位移。
7、對模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分并運行仿真。繪制等效彈性應(yīng)變(圖3)。
圖3 等效彈性應(yīng)變圖
總結(jié)：
本案例說明了單軸拉伸試驗樣品中應(yīng)變的測量方法。
如有疑問歡迎留言或私信！
展開 Fepg-Ansys三維靜力單軸拉伸對比
1.問題描述
模型大小：1*1*1m實體；
材料參數(shù)：泊松比0.3，彈性模量2.0d9；
邊界條件：拉力200Pa；
網(wǎng)格剖分規(guī)格：40*40*40，節(jié)點數(shù)68921。
2.機(jī)器配置：
系統(tǒng)：Microsoft Windows Xp
Cpu：intel core 2 qaud cpu，2.50GHz
內(nèi)存：3.25GB
3.結(jié)果對比
(1). Z軸方向的位移
Fepg計算結(jié)果
Ansys計算結(jié)果
（2）計算時間比較
Fepg計算時間：138.74s
Ansys計算時間：267.48s
