ansys 模型質(zhì)量的案例
ANSYS模型剛度、質(zhì)量矩陣快速提取小軟件—km_from_Ansys ￥88
背景
從事結(jié)構(gòu)振動控制、車橋耦合振動、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測傳感器優(yōu)化布置、結(jié)構(gòu)動力性能分析等等一系列研究的同仁們應(yīng)該都面臨過一個同樣的問題—“怎么把結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量矩陣建立出來？”。這對于那些數(shù)值分析高手和專家可能不是什么問題；但是對于科研剛?cè)腴T的新手來說，這個難度還是相當(dāng)大的。如果都靠自己寫程序來建立有限元模型，則對理論基礎(chǔ)、編程水平都有很高的要求，甚至程序做出來也未必能保證其正確性，是一個很讓人頭疼的問題。
對于一些簡單的被動控制裝置或簡單的動力學(xué)分析，當(dāng)然也可以在有限元分析軟件中構(gòu)造出裝置組成直接分析（剛度+阻尼類型），但是對于稍復(fù)雜一些的控制裝置和耦合分析等問題，會受到平臺功能上的限值，尤其是對于主動和半主動等涉及控制算法的研究來說，基本很難在有限元軟件平臺上實現(xiàn)分析。再加上如果需要對裝置進行參數(shù)優(yōu)化，需要進行多次重復(fù)計算，難度就更大。
Ansys、ABAQUS等軟件平臺給我們提供了比較穩(wěn)定有效的有限元模型建立平臺，通過借助商業(yè)軟件來建立模型，再將其中的剛度、質(zhì)量矩陣導(dǎo)出，是非常可取的一種方法。如果能夠提取出模型的矩陣，明晰計算原理，就能夠很容易的通過自己的程序設(shè)計對計算過程進行補充、調(diào)整，來達(dá)到自己定制的計算分析目的。其實，不僅對于振動控制，比如結(jié)構(gòu)靜動力分析、車橋耦合分析、結(jié)構(gòu)傳感器優(yōu)化配置方案設(shè)計等，都有應(yīng)用需求。因此，一個能夠便捷的提取結(jié)構(gòu)矩陣的方法就顯得至關(guān)重要。
技術(shù)鄰平臺已經(jīng)有大佬提供了ABAQUS軟件剛度和質(zhì)量矩陣的導(dǎo)出方法。這里補充一下在ANSYS中導(dǎo)出質(zhì)量和剛度矩陣的方法和小軟件。
2.
展開 模型修改了，為什么模型質(zhì)量不變呢？原來是這樣 | 操作視頻
模型修改了，為什么模型質(zhì)量不變呢？原來是這樣 | 操作視頻
SOLIDWORKS可以直接得到模型的質(zhì)量，但為什么有時候我們修改模型時，模型的質(zhì)量屬性不變呢？
SOLIDWORKS可以根據(jù)模型幾何體和材料屬性計算質(zhì)量、密度、體積等屬性，支持查看以下質(zhì)量屬性：零件、多實體零件中的實體、裝配體、裝配體中的零部件。在零件或裝配體中，同時可以查看面和草圖的區(qū)域?qū)傩浴?SOLIDWORKS支持為質(zhì)量、質(zhì)量中心和慣性張量指定數(shù)值以覆蓋所計算的值。 如果使用了簡化形式的零部件，并且希望將正確的質(zhì)量屬性指派到此模型時，則此選項很有用。但是也有副作用，那就是會造成我們修改模型時，模型質(zhì)量屬性不變（一直顯示為覆蓋的值），所以要正確使用該方法。
SOLIDWORKS質(zhì)量屬性支持計算如下屬性：密度、質(zhì)量、體積、表面積、質(zhì)量中心、慣性主軸、慣性矩和產(chǎn)品準(zhǔn)則。
其他關(guān)于“為什么模型質(zhì)量不變”的詳細(xì)介紹詳見如下視頻
為什么模型質(zhì)量不變呢？原來是這樣
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展開 如何從Ansys APDL中提取剛度矩陣與質(zhì)量矩陣？ ￥69
1.引論
經(jīng)常使用Ansys、Abaqus等一系列有限元分析軟件進行計算、學(xué)習(xí)的學(xué)生或工程師們都會知道在有限元分析建模與計算中剛度矩陣與質(zhì)量矩陣的重要性。但是由于軟件的黑盒性質(zhì)，大家往往在實際使用十分成熟的商業(yè)化軟件的過程中慢慢忽視了有限元及其衍生出的商業(yè)軟件背后的原理與方法。
這時，不管是在學(xué)習(xí)中還是在工程應(yīng)用中往往都會遇到一個同樣的問題，那么就是如何將Ansys APDL運行中的產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)（例如：剛度矩陣、質(zhì)量矩陣）導(dǎo)出成為我們熟悉的形式或文件格式，從而為我們所用，所分析。
因此我決定寫下此篇文章來幫助很多實際工作或?qū)W習(xí)中需要用到此類技能的同學(xué)、同事們，讓大家更了解Ansys APDL背后的工作原理與數(shù)據(jù)導(dǎo)出方式。
當(dāng)然，在社區(qū)中早就有大佬回答過了這個問題，并給大家制作了相應(yīng)的提取矩陣軟件，其軟件具備了簡單、便捷的操作方式，讓很多想要提取剛度矩陣與質(zhì)量矩陣的同僚們受益，那么我為什么還要寫一篇這樣的文章重新提起這樣一個話題呢？這就又回到了我開頭所說的“原理與方法”，我在此更希望面對想要進一步學(xué)習(xí)了解軟件背后機理的群體，并在此基礎(chǔ)上保留教學(xué)的簡潔性，提供導(dǎo)出矩陣與轉(zhuǎn)換、列式、求解的源代碼，使其既兼顧基本原理，又可以讓大家直接上手使用，非常的便捷，也避免了很多因為優(yōu)化不完全導(dǎo)致的運行bug。
2.有限元軟件導(dǎo)出剛度矩陣與質(zhì)量矩陣的方法
在使用APDL進行求解時，每次在求解完成后都會在工作路徑下生成一個.full文件，而這個文件十分關(guān)鍵，其正是剛度矩陣與質(zhì)量矩陣的所在之處。
展開 您的模型質(zhì)量診斷專家—MI
應(yīng)用分析
? 產(chǎn)品認(rèn)證要求：行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（ISO-26262，DO-178C等）要求開發(fā)嵌入式軟件，須進行模型靜態(tài)檢查
? 模型質(zhì)量要求：采用MBD模式，開發(fā)嵌入式軟件10年來，廣泛使用Simulink / Targetlink模型進行設(shè)計，設(shè)計質(zhì)量的保證，離不開模型靜態(tài)檢查/規(guī)范檢查，模型才能生成代碼
? 適用的用戶：
? 急待提升模型設(shè)計質(zhì)量、模型自動生成代碼質(zhì)量的企業(yè)；
? 被設(shè)計風(fēng)格迥異、協(xié)同開發(fā)迭代困難、多子系統(tǒng)集成錯誤定位困難等困擾的團隊；
? 期望在設(shè)計、驗證各個環(huán)節(jié)快速保證產(chǎn)品質(zhì)量的企業(yè)決策人。
基本功能
? Model Inspector，簡稱MI，模型靜態(tài)檢查工具，支持建模規(guī)范檢查、復(fù)雜度度量，檢查Simulink/TargetLink模型，提高模型質(zhì)量（更安全、更易用、更輕量），堪比模型界的“QAC”！
展開 
SolidWorks該怎么計算模型質(zhì)量重量?
SolidWorks怎么計算模型質(zhì)量重量？
SolidWorks中建立的模型，想要計算出這個模型的型質(zhì)量、體積、轉(zhuǎn)動慣量等參數(shù)，該怎么辦呢？
下面我們就來看看詳細(xì)的教程，需要的朋友可以參考下↓↓↓
1.首先：建立模型（這個過程太簡單就不用說了，這里已經(jīng)建好），如圖所示↓↓↓
2、點擊左側(cè)“材質(zhì)<未指定>”，右鍵，彈出下拉菜單，點擊“編輯材料”如圖所示
綠色框為常用材質(zhì)
3、彈出材料選擇對話框，如圖所示
4、選擇材料（我這里選擇黃銅），如圖所示，點擊應(yīng)用
5、關(guān)閉材料對話框，返回模型界面，如圖所示，模型材料已經(jīng)出現(xiàn)了
6、選擇“評估”，點擊“質(zhì)量屬性”，如圖所示
7、查看質(zhì)量、重心、轉(zhuǎn)動慣量、等模型參數(shù)，如圖所示
8、長度、質(zhì)量、體積單位調(diào)整
1.點擊選項 2.使用自定義設(shè)定 3.選擇你要更改的單位【∨】
4.把精度水準(zhǔn)調(diào)高 5.點擊：確定 〖如圖所示:已完成〗
文章來源： 小哩同學(xué)
展開 BIM的真正基礎(chǔ)是模型質(zhì)量！
BIM需要高質(zhì)量的模型：
只要使用得當(dāng)，BIM軟件都能夠創(chuàng)建高質(zhì)量的模型
如果你是設(shè)計師，或者是需要創(chuàng)建模型的分包商，重新看一看你是不是在正確的使用BIM軟件。如果你和你的同事只是把BIM作為出圖工具而不是建模工具，那你們需要重新培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，才能創(chuàng)建高質(zhì)量的模型。
學(xué)著接受其他人向你索要你的模型，只要他們要的是你以份內(nèi)的工作為目的創(chuàng)建的模型，而不是一些你本來不做的工作。
如果你是業(yè)主或者總包，聘請設(shè)計師、咨詢公司或者分包商來幫助你創(chuàng)建模型，重新看一下你的協(xié)議書和需求書，是不是包含對模型質(zhì)量和模型分享的需求。如果你不提出要求，別指望別人來替你考慮這些問題。如果你提出的要求使他們抱怨額外增加了工作量，那你需要換一家做的更好的公司。
來源：BIM大咖
展開 計算有限元模型質(zhì)量!
上次找計算模型質(zhì)量的方法，在一個國外網(wǎng)站找到的,在后處理后(/post1)利用以下的命令行:
!選擇要計算的單元
ETABLE,EVOL,VOLU ! Load each element volume
SSUM ! Add up ETABLE columns
*GET,TVOL,SSUM,,ITEM,EVOL ! Get the total volume
MY_MASS=7830*TVOL !質(zhì)量=體積x密度
如何評價模型建模質(zhì)量？
使用易識別的名稱和文件夾分類，可以更好的幫助重用模型和更好的理解建模思路，這一點大家是可以達(dá)成共識的。難點在實際推廣過程中，如何界定該不該加入管理的手段。這個問題是不是可以用企業(yè)文化來解決？
三、如何評價裝配體質(zhì)量？
想到裝配體的時候，發(fā)現(xiàn)問題很復(fù)雜。編不下去了，未完待續(xù)。
總結(jié)，模型的質(zhì)量是后續(xù)各環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)，希望總結(jié)整理模型建立的最佳實踐。使模型質(zhì)量評價可以落地，直接指導(dǎo)實際的建模工作。進一步為企業(yè)建立三維設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范提供基礎(chǔ)素材。
MBQ基于模型的閉環(huán)質(zhì)量控制
此視頻主要介紹基于模型的閉環(huán)質(zhì)量控制，
NX設(shè)計初稿--反饋給-->VSA分析驗證尺寸設(shè)計--反饋給-->NX設(shè)計定型--->NX里CMM模塊自動生成機器可以識別的G代碼--反饋給-->CMM三坐標(biāo)機器檢測-->DPV收集檢測數(shù)據(jù)--反饋給-->VSA根據(jù)實際檢測數(shù)據(jù)重新分析驗證--反饋給-->NX修正設(shè)計。
Closed Loop Quality Management Solutions.rar
[教程]如何在Virtual.Lab查看有限元模型質(zhì)量
最近，好幾個朋友咨詢?nèi)绾卧赩irtual.Lab里面查看有限元模型的質(zhì)量，在這里給大家分享一下。
PDF教程下載地址為：
http://pan.baidu.com/share/link?shareid=4108421706&uk=3477273681
阿信案例——voronoi晶粒模型的優(yōu)化對網(wǎng)格質(zhì)量的影響
在進行多晶粒材料力學(xué)數(shù)值模擬時，voronoi模型被廣泛應(yīng)用，目前算法也較多，有興趣的同學(xué)可參考計算機圖形學(xué)相關(guān)教材。
就筆者個人經(jīng)驗，voronoi晶粒模型的網(wǎng)格質(zhì)量往往會對計算過程和結(jié)果產(chǎn)生較大影響。原因就在于：常規(guī)算法得到的voronoi圖形出現(xiàn)的短邊和小平面會導(dǎo)致模型整體單元數(shù)量增加以及不良單元出現(xiàn)概率增大。解決這類問題的方法就是：voronoi圖形優(yōu)化，去除短邊和小平面。
本期案例為一個立方體模型，晶粒數(shù)量均為20個，對比voronoi多面體經(jīng)過圖形優(yōu)化和沒有優(yōu)化的網(wǎng)格差異。
圖1、voronoi晶粒形狀優(yōu)化與網(wǎng)格質(zhì)量對比，左圖為Cubic_1、右圖為Cubic_2，從上至下依次為幾何結(jié)構(gòu)圖、網(wǎng)格剖分圖，零厚度內(nèi)聚力單元晶界圖
從上圖可知，經(jīng)過形狀優(yōu)化后的voronoi晶粒模型網(wǎng)格質(zhì)量得到了有效提升，網(wǎng)格數(shù)量明顯下降，不良單元得到了消除。不難看出，經(jīng)過優(yōu)化的模型，計算時長和結(jié)果精度將會優(yōu)于未優(yōu)化的模型。
注： 本項目目前不接受答疑，僅提供工程協(xié)作，協(xié)作范圍：各類立方體狀、柱狀、球狀voronoi晶粒模型的構(gòu)建，包含但不限于：常規(guī)模型，優(yōu)化模型，晶粒長大模型、包含亞晶粒的多尺度晶粒模型等。
如需協(xié)作請?zhí)崆皩€人需求整理成word，私信留言，我會及時回復(fù)。
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MSC Nastran模型剛度矩陣和質(zhì)量矩陣的輸出方法
1 概述
MSC Nastran模型的剛度矩陣和質(zhì)量矩陣，可以輸出為文本文件。工程實際中，工程師可以校核、集成矩陣，進行第二次開發(fā)，完成商用軟件和自研程序的完美集成。例如：工程師有一個計算線性動力學(xué)方程組的瞬態(tài)python程序，可以集成MSC Nastran的剛度矩陣和質(zhì)量矩陣。
2 剛度矩陣和質(zhì)量矩陣的輸出方法
1) 剛度矩陣和質(zhì)量矩陣輸出至punch（.pch）文件
如果需要在其他MSC Nastran計算中，重用MSC Nastran模型的矩陣，可以將MSC Nastran矩陣輸出至Punch文件，方法為：
l 在MSC Nastran卡片中，添加參數(shù)：PARAM,EXTOUT,DMIGPCH
注：Punch文件中的矩陣，Patran不支持
2) 剛度矩陣和質(zhì)量矩陣輸出至f06（.f06）文件
如果想直接在f06中查看輸出的矩陣，可以使用如下方法：
l 在執(zhí)行控制部分（CEND前），添加如下卡片：
COMPILE EXTOUT $
ALTER 'RETURN'(,-1) $
MATPRN KAA,,,,// $
MATPRN MAA,,,,// $
l 添加如下參數(shù)（BEGIN BULK），例如：PARAM,EXTOUT,DMIGPCH
實例：
輸入文件：
剛度矩陣
質(zhì)量矩陣
3 參考信息
適用版本：MSC Nastran 2005及以后版本。
展開 ANSYS知識普及1——如何提取模態(tài)質(zhì)量（ANSYS專家編輯，非原創(chuàng)，歡迎轉(zhuǎn)摘）
本人準(zhǔn)備出一個ANSYS知識普及系列，將有用的網(wǎng)上資料歸攏，由于知識水平有限，不對之處請諒解。也歡迎各位網(wǎng)友提供好的資料分享，讓我們共同完成這個ANSYS知識普及系列。
編輯人：技術(shù)鄰ANSYS專家
業(yè)務(wù)咨詢網(wǎng)址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
（打個小廣告）
聲 明:1、ANSYS知識普及系列中所有資料均來自網(wǎng)上；
2、如侵犯知識產(chǎn)權(quán)，請聯(lián)系ANSYS專家本人或者技術(shù)鄰，我將第一時間刪除。
下面是《ANSYS Verification Manual》中VM89.DAT稍加修改后提取模態(tài)質(zhì)量的例子：
/PREP7
/TITLE, VM89, NATURAL FREQUENCIES OF A TWO-MASS-SPRING SYSTEM
C*** VIBRATION THEORY AND APPLICATIONS, THOMSON, 2ND PRINTING, PAGE 163,EX 6.2-2
ET,1,COMBIN14,,,2
ET,2,MASS21,,,4
R,1,200 ! SPRING CONSTANT = 200
R,2,800 ! SPRING CONSTANT = 800
R,3,.5 ! MASS = .5
R,4,1 ! MASS = 1
N,1
N,4,1
FILL
E,1,2 ! SPRING ELEMENT (TYPE,1) AND K = 200 (REAL,1)
TYPE,2
REAL,3
E,2 ! MASS ELEMENT (TYPE,2) AND MASS = .5 (REAL,3)
TYPE,1
REAL,2
E,2,3 !
展開 無中生有—HyperMesh 之 Ruled & Spline 提升1/4或1/8對稱模型網(wǎng)格質(zhì)量 ￥10
用途：針對結(jié)構(gòu)高度對稱的模型，對稱之后會形成一個扇形區(qū)域，這個扇形區(qū)域存在一個尖角結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格質(zhì)量很難得到保證。
下面舉一個簡單的實例模型（僅作為示范），如何將網(wǎng)格從右側(cè)的畫成左側(cè)的（中心結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格質(zhì)量jacobian從0.571提升至少0.9以上）
Toll——check elements—>3D—>jacobian
01. 簡單的實例模型
02. 對模型進行1/8對稱
03. 留下剩余的扇形尖角區(qū)域
04. 對尖角區(qū)域的切分
后文還會介紹2D面板下的 Ruled 和 Spline的區(qū)別：
2D——ruled 和 spline
展開 x.y MSC Nastran模型剛度矩陣和質(zhì)量矩陣的輸出方法
1 概述
MSC Nastran模型的剛度矩陣和質(zhì)量矩陣，可以輸出為文本文件。工程實際中，工程師可以校核、集成矩陣，進行第二次開發(fā)，完成商用軟件和自研程序的完美集成。例如：工程師有一個計算線性動力學(xué)方程組的瞬態(tài)python程序，可以集成MSC Nastran的剛度矩陣和質(zhì)量矩陣。
2 剛度矩陣和質(zhì)量矩陣的輸出方法
1) 剛度矩陣和質(zhì)量矩陣輸出至punch（.pch）文件
如果需要在其他MSC Nastran計算中，重用MSC Nastran模型的矩陣，可以將MSC Nastran矩陣輸出至Punch文件，方法為：
l 在MSC Nastran卡片中，添加參數(shù)：PARAM,EXTOUT,DMIGPCH
注：Punch文件中的矩陣，Patran不支持
2) 剛度矩陣和質(zhì)量矩陣輸出至f06（.f06）文件
如果想直接在f06中查看輸出的矩陣，可以使用如下方法：
l 在執(zhí)行控制部分（CEND前），添加如下卡片：
COMPILE EXTOUT $
ALTER 'RETURN'(,-1) $
MATPRN KAA,,,,// $
MATPRN MAA,,,,// $
l 添加如下參數(shù)（BEGIN BULK），例如：PARAM,EXTOUT,DMIGPCH
實例：
輸入文件：
剛度矩陣
質(zhì)量矩陣
3 參考信息
適用版本：MSC Nastran 2005及以后版本。
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