ansys熱源類型及加載的案例
高斯移動(dòng)熱源——workbench中雙熱源的加載 ￥29
高斯移動(dòng)熱源——workbench中雙熱源的加載
作者：范文哲（fwz0703@163.com，公眾號(hào)：CAE_ANSYS）
上次我們看了一下移動(dòng)熱源的加載方式，請(qǐng)查看《金龍盤玉柱，高斯熱源游----Workbench中移動(dòng)熱源的加載方法》https://www.yqgqt.org.cn/content/post/442599.后面有工程師咨詢，如何加載雙熱源或者多熱源的問題，下面就關(guān)心的問題簡(jiǎn)單描述一下.
首先該移動(dòng)熱源為高斯熱源，即點(diǎn)熱源，熱量是以中心點(diǎn)向四周擴(kuò)散，呈現(xiàn)球狀熱量，對(duì)應(yīng)平面就是圓環(huán)熱源。然后該熱源不停的向前移動(dòng)，則該熱源生產(chǎn)的溫度結(jié)果就成為了彗星狀的溫度結(jié)果，猶如拖著一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的尾巴，如圖所示.
那么如何加載雙點(diǎn)熱源呢，我們先明確加載熱源的方式，我們先將需要加載的面命名成A1，表示將該面的所有節(jié)點(diǎn)提取出來了，生成的名稱為A1的節(jié)點(diǎn)集合，而后面加載熱源我們通過命令的方式加載
SF,A1,HFLUX, %FLUX01%
表示在A1面上加載熱通量Flux，加載的大小是隨著時(shí)間和位置不斷變化的一個(gè)方程，該方程通過經(jīng)典界面的方程對(duì)話框設(shè)置并后面導(dǎo)出。所以為一個(gè)移動(dòng)的熱源，表示熱源隨著時(shí)間在移動(dòng)。那么我們?nèi)绻谕粋€(gè)面上直接加載第二個(gè)熱源命令，
SF,A1,HFLUX, %FLUX02%
結(jié)果就會(huì)出錯(cuò)，沒有第一個(gè)熱源的移動(dòng)，為什么會(huì)這樣呢？
這個(gè)主要原因其實(shí)和軟件以及個(gè)人理解相關(guān)，在ANSYS中，同一個(gè)元素（點(diǎn)、線、面）加載載荷，后面的會(huì)替換前面的，除非不同的元素。在此第一個(gè)面加載熱源后，后面的熱源加載方式會(huì)覆蓋第一次的加載結(jié)果，從而導(dǎo)致第一次熱源消失。這相當(dāng)于第一次的加載條件被替換刪除。
展開 焊接模擬中雙熱源的加載 ￥39
焊接模擬中雙熱源的加載
溫度顯示如下所示
熱功率顯示如下
該類分析的要點(diǎn)為以下
選擇功率加載的面
熱源函數(shù)在ANSYS的函數(shù)中生成命令apdl
雙熱源需要雙熱源函數(shù)，之前是分別寫兩個(gè)位置的函數(shù)，現(xiàn)在只需要寫一個(gè)函數(shù)既可，將兩個(gè)函數(shù)相加可以完成需要的運(yùn)動(dòng)方向
瞬態(tài)分析
注意移動(dòng)方向的網(wǎng)格一定要加密，否則會(huì)出現(xiàn)斷續(xù)的結(jié)果，效果不理想
以下為仿真的workbench源文件，計(jì)算后即可查看結(jié)果
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移動(dòng)熱源加載
請(qǐng)問大家移動(dòng)熱源加載可以用gui操作加載嗎？
Abaqus移動(dòng)加載高斯熱源子程序，適于焊接、3D打印領(lǐng)域 ￥2.5
Abaqus移動(dòng)加載高斯熱源子程序，適于焊接、3D打印領(lǐng)域，fortran編制的子程序見“付費(fèi)后”的附件中。
關(guān)于圓柱環(huán)焊縫焊接模擬的移動(dòng)熱源加載問題！
各位高手，誰做過環(huán)焊縫溫度場(chǎng)模擬的例子，或有這方面的經(jīng)驗(yàn)的，能不能幫幫我啊，我現(xiàn)在在做這樣一個(gè)模擬，感覺做直焊縫的例子很多，但是環(huán)焊縫的卻很少，誰有這方面的APDL資料能不能共享一下呢？請(qǐng)大家多幫忙吧！
各個(gè)分析類型的加載求解設(shè)置（靜態(tài)分析，模態(tài)分析等）
比較全的命令流解釋，理論與實(shí)例相結(jié)合，有助于對(duì)原理的理解，能夠形成對(duì)ansys的分析類型及方法的整體概念。
偏向適合初學(xué)者。
到底怎么樣，因人而異，各取所需。
ANSYS不同單元類型連接專題（二）Solid-Beam單元的連接（類型二）
為了與solid-beam模型計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行比較，計(jì)算時(shí)我們使用與solid-beam模型相同的材料模型、單元尺寸和類型、載荷、邊界條件。
計(jì)算完成后，提取計(jì)算結(jié)果文件中的整體變形、整體應(yīng)力和圓孔面上的應(yīng)力如下。
1.整體變形。提取變形結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)：最大變形量為0.873mm。
2.整體應(yīng)力。提取應(yīng)力結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)：最大應(yīng)力值為20.181 MPa （應(yīng)力奇異位置，應(yīng)力值失真）。
3. 圓孔面上的應(yīng)力。應(yīng)力最大值為3.583MPa（此結(jié)果非精確結(jié)果，如想得到精確結(jié)果需要進(jìn)一步細(xì)化網(wǎng)格）。
通過對(duì)比兩次計(jì)算的結(jié)果發(fā)現(xiàn)：
1）全部使用Solid單元進(jìn)行分析和使用Solid單元和Beam單元連接起來進(jìn)行分析，
計(jì)算結(jié)果幾乎完全一致；（整體應(yīng)力最大數(shù)值的大小和位置，使用solid單元計(jì)算存在應(yīng)力奇異，不進(jìn)行比較）。
2）使用Solid單元和Beam單元建模和全部使用solid單元進(jìn)行建模相比，節(jié)點(diǎn)數(shù)量大大減少，
顯著
降低了計(jì)算量。
三、連接原理。
詳見上篇文章
《ANSYS不同單元類型連接專題（一）Solid-Beam單元的連接》。
至此，本文完結(jié)。
歡迎大家點(diǎn)擊在看和轉(zhuǎn)發(fā)支持！掃描二維碼關(guān)注公眾號(hào)，一起聊聊力學(xué)和有限元那點(diǎn)兒事。
展開 ANSYS Workbench移動(dòng)熱源施加
本篇博文主要介紹如何在ANSYS
WORKBENCH里面如何施加移動(dòng)熱源，本人也是通過借鑒網(wǎng)上資料、論壇和請(qǐng)教交流，做出的一個(gè)移動(dòng)熱源初級(jí)實(shí)例。
1.問題描述
如下圖所示，尺寸為0.1x0.1x0.005m長(zhǎng)方體，在長(zhǎng)方體中間沿著Y方向施加一個(gè)移動(dòng)熱源，熱源的速度為0.1m/s，熱源為熱流密度，值為時(shí)間位移函數(shù)，如下圖所示。
其中Q=4e7w/m2；R=0.005m；v=0.01m/s。
2.分析思路
（1）首先在APDL經(jīng)典界面施加創(chuàng)建高斯熱源函數(shù)的命令流；
（2）在WB中創(chuàng)建瞬態(tài)分析模塊，創(chuàng)建有限元模型；
（3）將APDL命令流插入到WB中；
（4）計(jì)算求解查看后處理。
3.步驟
（1）創(chuàng)建高斯熱源函數(shù)命令流
打開ANSYS經(jīng)典界面，在函數(shù)編輯器下創(chuàng)建如下函數(shù)：
4e7*exp(-3*(({X}-0.05)^2+({Y}-0.01*{TIME})^2)/0.005^2)
如下圖所示：
完成好函數(shù)輸入之后，保存函數(shù)；然后讀入剛剛保存的函數(shù)，命名為HFLUX，如下圖所示：
到此，高斯熱源函數(shù)即完成創(chuàng)建，只需要將以上操作的命令流提取出來即可，命令流件文章末尾。
（2）在WB中創(chuàng)建瞬態(tài)熱分析模塊，創(chuàng)建幾何模型、材料屬性和劃分網(wǎng)格，注意中間的網(wǎng)格要細(xì)化，如下圖所示：
在幾何體上表面創(chuàng)建一個(gè)Named Selection，命名為A1，如下圖所示：
求解設(shè)置，設(shè)置仿真時(shí)間為10s，子步為50，如下圖所示；
創(chuàng)建對(duì)流換熱，選擇除上表面之外的其余5個(gè)面。
（3）插入命令流。
展開 ANSYS經(jīng)典中使用APDL語(yǔ)言施加移動(dòng)高斯熱源
很多人在使用ANSYS模擬焊接和增材制造過程中都面臨高斯熱源施加的難題，現(xiàn)在我來演示一下如何在ANSYS經(jīng)典中使用APDL語(yǔ)言施加高斯熱源，以及如何實(shí)現(xiàn)熱源的移動(dòng)。
打開經(jīng)典界面，然后選擇Parameters→Functions→Define/Edit
然后在彈出的Function Editor中選取你想要輸入的熱源函數(shù)，我這里使用了一個(gè)高斯體熱源函數(shù)，也可以替換成高斯面熱源或者雙橢球熱源，具體函數(shù)請(qǐng)自行查找文獻(xiàn)
點(diǎn)擊Save后，保存后綴名為.func的函數(shù)文件，其名稱為func11.func
然后退出，重新選擇Parameters→Functions→Read From file
選擇剛才定義的函數(shù)
此時(shí)彈出對(duì)話框，要求輸入函數(shù)的名稱，及對(duì)應(yīng)的參數(shù)的大小，我們定義名稱為gauss，兩個(gè)參數(shù)常量分別為qmx=1，r=1，局部坐標(biāo)系選0就意味著這個(gè)函數(shù)是在全局坐標(biāo)系中施加的，可以換成其他已經(jīng)定義的任何局部坐標(biāo)系
然后點(diǎn)擊List→Files→Log file
然后我們就可以發(fā)現(xiàn)在Log file文件里自動(dòng)生成了函數(shù)func11對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表，其是一個(gè)維度6*20的Table表，我們?cè)赼rray parameter中也可以查看其具體數(shù)據(jù)，為什么會(huì)生成這段呢，其實(shí)就是ANSYS根據(jù)你所定義的函數(shù)，自動(dòng)生成了一個(gè)Table表做了這個(gè)函數(shù)的插值，這樣系統(tǒng)在計(jì)算時(shí)就可以根據(jù)這個(gè)Table表進(jìn)行對(duì)應(yīng)的索引，生成任何你想要的函數(shù)值了。
展開 ANSYS Workbench移動(dòng)熱源施加
本篇博文主要介紹如何在ANSYS WORKBENCH里面如何施加移動(dòng)熱源，本人也是通過借鑒網(wǎng)上資料、論壇和請(qǐng)教交流，做出的一個(gè)移動(dòng)熱源初級(jí)實(shí)例。
1.問題描述
如下圖所示，尺寸為0.1x0.1x0.005m長(zhǎng)方體，在長(zhǎng)方體中間沿著Y方向施加一個(gè)移動(dòng)熱源，熱源的速度為0.1m/s，熱源為熱流密度，值為時(shí)間位移函數(shù)，如下圖所示。
?
其中Q=4e7w/m2；R=0.005m；v=0.01m/s。
2.分析思路
（1）首先在APDL經(jīng)典界面施加創(chuàng)建高斯熱源函數(shù)的命令流；
（2）在WB中創(chuàng)建瞬態(tài)分析模塊，創(chuàng)建有限元模型；
（3）將APDL命令流插入到WB中；
（4）計(jì)算求解查看后處理。
3.步驟
（1）創(chuàng)建高斯熱源函數(shù)命令流
打開ANSYS經(jīng)典界面，在函數(shù)編輯器下創(chuàng)建如下函數(shù)：
4e7*exp(-3*(({X}-0.05)^2+({Y}-0.01*{TIME})^2)/0.005^2)
如下圖所示：
?
完成好函數(shù)輸入之后，保存函數(shù)；然后讀入剛剛保存的函數(shù)，命名為HFLUX，如下圖所示：
?
到此，高斯熱源函數(shù)即完成創(chuàng)建，只需要將以上操作的命令流提取出來即可，命令流件文章末尾。
（2）在WB中創(chuàng)建瞬態(tài)熱分析模塊，創(chuàng)建幾何模型、材料屬性和劃分網(wǎng)格，注意中間的網(wǎng)格要細(xì)化，如下圖所示：
?
在幾何體上表面創(chuàng)建一個(gè)Named Selection，命名為A1，如下圖所示：
?
求解設(shè)置，設(shè)置仿真時(shí)間為10s，子步為50，如下圖所示；
?
創(chuàng)建對(duì)流換熱，選擇除上表面之外的其余5個(gè)面。
（3）插入命令流。
展開 ANSYS單元類型選擇方法 附ansys結(jié)構(gòu)單元與材料應(yīng)用手冊(cè)下載
六、單元類型選擇方法
7.進(jìn)行完前面的選擇工作，單元類型就基本上已經(jīng)定位在2-3種單元類型上了，接下來打開這幾種單元的幫助手冊(cè)，進(jìn)行以下工作：
仔細(xì)閱讀其單元描述，檢查是否與分析問題的背景吻合、
了解單元所需輸入的參數(shù)、單元關(guān)鍵項(xiàng)和載荷考慮；
了解單元的輸出數(shù)據(jù)；
下載地址：ansys結(jié)構(gòu)單元與材料應(yīng)用手冊(cè)
ANSYS中如何施加高斯移動(dòng)熱源
很多人在使用ANSYS模擬焊接和增材制造過程中都面臨高斯熱源施加的難題，現(xiàn)在我來演示一下如何在ANSYS經(jīng)典中使用APDL語(yǔ)言施加高斯熱源，以及如何實(shí)現(xiàn)熱源的移動(dòng)。
打開經(jīng)典界面，然后選擇Parameters→Functions→Define/Edit
然后在彈出的Function Editor中選取你想要輸入的熱源函數(shù)，我這里使用了一個(gè)高斯體熱源函數(shù)，也可以替換成高斯面熱源或者雙橢球熱源，具體函數(shù)請(qǐng)自行查找文獻(xiàn)
點(diǎn)擊Save后，保存后綴名為.func的函數(shù)文件，其名稱為func11.func
然后退出，重新選擇Parameters→Functions→Read From file
選擇剛才定義的函數(shù)
此時(shí)彈出對(duì)話框，要求輸入函數(shù)的名稱，及對(duì)應(yīng)的參數(shù)的大小，我們定義名稱為gauss，兩個(gè)參數(shù)常量分別為qmx=1，r=1，局部坐標(biāo)系選0就意味著這個(gè)函數(shù)是在全局坐標(biāo)系中施加的，可以換成其他已經(jīng)定義的任何局部坐標(biāo)系
然后點(diǎn)擊List→Files→Log file
然后我們就可以發(fā)現(xiàn)在Log file文件里自動(dòng)生成了函數(shù)func11對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表，其是一個(gè)維度6*20的Table表，我們?cè)赼rray parameter中也可以查看其具體數(shù)據(jù)，為什么會(huì)生成這段呢，其實(shí)就是ANSYS根據(jù)你所定義的函數(shù)，自動(dòng)生成了一個(gè)Table表做了這個(gè)函數(shù)的插值，這樣系統(tǒng)在計(jì)算時(shí)就可以根據(jù)這個(gè)Table表進(jìn)行對(duì)應(yīng)的索引，生成任何你想要的函數(shù)值了。
展開 ANSYS workbench的免費(fèi)插件，設(shè)置移動(dòng)熱源
ACT_MovingHeat_R170_v4.1.zip
官網(wǎng)也可以免費(fèi)下載，分享給下載不便的同學(xué)們，解壓之后里面doc文件夾里有使用說明
ansys單元類型簡(jiǎn)介
Mass21是由6個(gè)自由度的點(diǎn)元素，x,y,z三個(gè)方向的線位移以及繞x,y,z軸的旋轉(zhuǎn)位移。每個(gè)自由度的質(zhì)量和慣性矩分別定義。
Link1可用于各種工程應(yīng)用中。根據(jù)應(yīng)用的不用，可以把此元素看成桁架，連桿，彈簧，等。這個(gè)2維桿元素是一個(gè)單軸拉壓元素，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有兩個(gè)自由度。X,y,方向。鉸接，沒有彎矩。
Link8可用于不同工程中的桿。可用作模擬構(gòu)架，下垂電纜，連桿，彈簧等。3維桿元素是單軸拉壓元素。每個(gè)點(diǎn)有3個(gè)自由度。X,y,z方向。作為鉸接結(jié)構(gòu)，沒有彎矩。具有塑性，徐變，膨脹，應(yīng)力強(qiáng)化和大變形的特性。
Link10 3維桿元素，具有雙線性勁度矩陣的特性，單向軸拉（或壓）元素。對(duì)于單向軸拉，如果元素變成受壓，則硬度就消失了。此特性可用于靜力鋼纜中，當(dāng)整個(gè)鋼纜模擬成一個(gè)元素時(shí)。當(dāng)需要靜力元素能力但靜力元素又不是初始輸入時(shí)，也可用于動(dòng)力分析中。該元素是shell41的線形式，keyopt(1)=2,’cloth’選項(xiàng)。如果分析的目的是為了研究元素的運(yùn)動(dòng)，（沒有靜定元素），可用與其相似但不能松弛的元素（如link8和pipe59）代替。當(dāng)最終的結(jié)構(gòu)是一個(gè)拉緊的結(jié)構(gòu)的時(shí)候，Link10也不能用作靜定集中分析中。但是由于最終局于一點(diǎn)的結(jié)果松弛條件也是有可能的。在這種情況下，要用其他的元素或在link10中使用‘顯示動(dòng)力’技術(shù)。Link10每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度，x,y,z方向。在拉（或壓）中都沒有抗彎能力，但是可以通過在每個(gè)link10元素上疊加一個(gè)小面積的量元素來實(shí)現(xiàn)。具有應(yīng)力強(qiáng)化和大變形能力。
Link11用于模擬水壓圓筒以及其他經(jīng)受大旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。此元素為單軸拉壓元素，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度。X,y,z方向。沒有彎扭荷載。
Link180可用于不同的工程中。可用來模擬構(gòu)架，連桿，彈簧，等。此3維桿元素是單軸拉壓元素，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度。X,y,z方向。作為膠接結(jié)構(gòu)，不考慮彎矩
展開 ANSYS 中查詢單元類型
在 ANSYS 中查詢單元類型有多種方法，下面將針對(duì)經(jīng)典 APDL 界面和 Workbench 界面分別展開介紹。
經(jīng)典 APDL 界面
1. 使用命令查詢
在 APDL 的命令輸入窗口輸入特定命令即可查詢單元類型。
查詢所有單元信息：使用ELIST命令能列出所有單元的詳細(xì)信息，其中包含單元類型。輸入命令后按回車鍵，程序會(huì)在輸出窗口顯示單元的編號(hào)、節(jié)點(diǎn)編號(hào)以及單元類型等信息。
