ansys 三維曲線的案例
ABAQUS參數(shù)化建模仿真并求出三維響應(yīng)曲線的仿真分析
圖6支反力結(jié)果
4.2響應(yīng)曲面函數(shù)
響應(yīng)曲面函數(shù)是三維擬合的一種方法，是為了直觀確定系統(tǒng)的最優(yōu)解。使用scipy中提供的curve_fit進(jìn)行多項(xiàng)式擬合，參數(shù)化建模見附件。最終結(jié)合的曲面如圖7所示。可以發(fā)現(xiàn)，所有數(shù)據(jù)點(diǎn)擬合函數(shù)的殘差平方的均值是1.86.具體函數(shù)可以表達(dá)為下式1所示。
圖7響應(yīng)曲面函數(shù)三維圖
z=4.49xy-1.08x+3.35y^3（1）
5結(jié)論
本文案例固然簡(jiǎn)單，但實(shí)現(xiàn)了基于ABAQUS與Python的參數(shù)化聯(lián)合建模方法的應(yīng)用，對(duì)于一些大型或者微型結(jié)構(gòu)件的前后處理建模及后處理中支反力輸出、最優(yōu)解輸出都有一定的參考意義。
如何在ANSYS中模擬非線性三維隔震支座 ￥299
GAP取值和使用方法詳見《ANSYS結(jié)構(gòu)分析單元與應(yīng)用》。
5. 算例
算例選擇一混凝土柱，彈性模量33.5Gpa，密度2500kg/m3，泊松比0.2，尺寸2×2×10m。有限元模型如圖2所示。
圖 2 非隔震結(jié)構(gòu)有限元模型
對(duì)非隔震結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，得到前三階頻率如圖3所示。
圖 3 非隔震結(jié)構(gòu)前三階頻率
前三階振型如圖4所示。
圖 4 非隔震結(jié)構(gòu)前三階振型
6. 隔震設(shè)計(jì)
選用GZY1100-220型隔震支座，布置在混凝土柱的底部中心位置。
圖 5 三維隔震結(jié)構(gòu)有限元模型
對(duì)三維隔震結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，得到前三階頻率如圖6所示。可以看出，三維隔震結(jié)構(gòu)延長(zhǎng)了結(jié)構(gòu)的周期，降低了結(jié)構(gòu)自振頻率，符合隔震的基本原理。
圖 6 三維隔震結(jié)構(gòu)前三階頻率
前三階振型如圖7所示。可以看出，對(duì)于非隔震結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)振動(dòng)以梁式振動(dòng)為主，而隔震結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)為水平平動(dòng)。
圖 7 三維隔震結(jié)構(gòu)前三階振型
7. 設(shè)計(jì)驗(yàn)證
采用理論解和數(shù)值解對(duì)比驗(yàn)證隔震設(shè)計(jì)的正確性。通過(guò)對(duì)非隔震結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，得到結(jié)構(gòu)的總重為665000kg，根據(jù)計(jì)算公式，可知三維隔震結(jié)構(gòu)的水平向基頻為0.753 Hz，豎向基頻為 17.629Hz，這與圖6中得到的ANSYS計(jì)算結(jié)果基本一致，誤差小于2%。驗(yàn)證了三維隔震有限元模擬的正確性。
圖 8 模態(tài)分析結(jié)果
圖 9 部分計(jì)算過(guò)程
收費(fèi)內(nèi)容為1中包含的內(nèi)容。
展開 如何在ANSYS中擬合橡膠材料曲線？ 附Ansys橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型下載
STEP 1：選擇材料庫(kù)中hyperelastic experiment data 選擇要輸入的材料曲線類型，例如單軸測(cè)試數(shù)據(jù)、雙軸測(cè)試數(shù)據(jù)、剪切測(cè)試數(shù)據(jù)。可只輸入一種或者兩種，或者三種都輸入。數(shù)據(jù)越多，擬合數(shù)據(jù)材料性能越接近實(shí)驗(yàn)材料性能，當(dāng)然也和仿真關(guān)注的材料行為有關(guān)。
STEP 2：在材料曲線表格里輸入或者直接粘貼材料曲線數(shù)據(jù)，注意是工程材料曲線。
STEP 3：從hyperelastic模型本構(gòu)中拖動(dòng)需要擬合的材料本構(gòu)模型到材料中，此時(shí)可以在材料橡膠本構(gòu)模型中發(fā)現(xiàn)curve fitting選項(xiàng)。
STEP 4：右鍵curve fitting，選擇solve curve fit，擬合好后，然后選擇copy calculated values to property，擬合參數(shù)便復(fù)制到定義的橡膠本構(gòu)模型中了。另外，擬合的曲線和實(shí)驗(yàn)曲線均會(huì)在圖片中顯示出來(lái)，可以對(duì)比其重合度，測(cè)試哪種本構(gòu)更適合。
下載地址：Ansys橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型
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STEP 1：選擇材料庫(kù)中hyperelastic experiment data 選擇要輸入的材料曲線類型，例如單軸測(cè)試數(shù)據(jù)、雙軸測(cè)試數(shù)據(jù)、剪切測(cè)試數(shù)據(jù)。可只輸入一種或者兩種，或者三種都輸入。數(shù)據(jù)越多，擬合數(shù)據(jù)材料性能越接近實(shí)驗(yàn)材料性能，當(dāng)然也和仿真關(guān)注的材料行為有關(guān)。
STEP 2：在材料曲線表格里輸入或者直接粘貼材料曲線數(shù)據(jù)，注意是工程材料曲線。
STEP 3：從hyperelastic模型本構(gòu)中拖動(dòng)需要擬合的材料本構(gòu)模型到材料中，此時(shí)可以在材料橡膠本構(gòu)模型中發(fā)現(xiàn)curve fitting選項(xiàng)。
STEP 4：右鍵curve fitting，選擇solve curve fit，擬合好后，然后選擇copy calculated values to property，擬合參數(shù)便復(fù)制到定義的橡膠本構(gòu)模型中了。另外，擬合的曲線和實(shí)驗(yàn)曲線均會(huì)在圖片中顯示出來(lái)，可以對(duì)比其重合度，測(cè)試哪種本構(gòu)更適合。
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展開 
ANSYS Workbench三維Voronoi晶體模型
本案例介紹在ANSYS Workbench內(nèi)建立任意三維部件的Voronoi晶體結(jié)構(gòu)3D模型。
首先需要在AutoCAD內(nèi)手動(dòng)建立需要的三維模型部件，然后通過(guò)CAD三維模型Voronoi劃分插件設(shè)置晶粒參數(shù)，對(duì)模型進(jìn)行Voronoi三維分區(qū)。
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將分區(qū)后的晶體結(jié)構(gòu)部件導(dǎo)出為IGES格式文件后，在ANSYS Workbench幾何結(jié)構(gòu)中進(jìn)行導(dǎo)入。
對(duì)模型中的晶粒分別設(shè)置材料屬性。
檢查軟件自動(dòng)生成的接觸區(qū)域。
劃分網(wǎng)格，進(jìn)行分析設(shè)置并完成后續(xù)的有限元仿真模擬。
展開 ANSYS Workbench非線性分析收斂曲線解讀
在Ansys workbench中，可以通過(guò)Details of “Solution Information”中選擇“Solution Output=Force Convergence”來(lái)查看收斂情況，其中，最直觀的莫過(guò)于力收斂曲線了。
Solution Output選項(xiàng)
力收斂曲線如下圖所示:
力收斂曲線圖
判斷收斂的方法很簡(jiǎn)單，只要“計(jì)算的力收斂曲線”落在“力收斂準(zhǔn)則”曲線之下，就表示該載荷步或子步收斂了。
該模型中有兩個(gè)載荷步，分析設(shè)置中時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)置為“Program Contrlled”.
除了看上述的力收斂曲線圖，我們可以設(shè)置“Solution Output= Solve Output”查看計(jì)算輸出信息，從其中可以更詳細(xì)地看到收斂情況。
可以將計(jì)算輸出的信息與力收斂曲線圖對(duì)比起來(lái)看，就更容易理解力收斂圖了。
第1個(gè)載荷步中，第1個(gè)分析子步經(jīng)過(guò)了15次迭代收斂（圖中每個(gè)圓點(diǎn)代表一次迭代）。
經(jīng)過(guò)4個(gè)分析子步，第1個(gè)載荷步完成加載并收斂。第2個(gè)載荷步程序自動(dòng)設(shè)置的信息如下：
初始子步數(shù)量為5，載荷步的分析時(shí)間為1s，因此初始的時(shí)間步長(zhǎng)為0.2s。
第2個(gè)載荷步的第1個(gè)分析子步，經(jīng)過(guò)25次計(jì)算迭代后，還不收斂。程序進(jìn)行自動(dòng)二分，將時(shí)間步長(zhǎng)除以2，變?yōu)?.1s。
自動(dòng)二分是一種用于解決非線性分析過(guò)程中收斂困難的策略。當(dāng)收斂失敗發(fā)生在某個(gè)子步中，程序會(huì)自動(dòng)減小時(shí)間步長(zhǎng)，通常是前一個(gè)步長(zhǎng)的一半左右。然后，程序會(huì)從前一個(gè)成功收斂的時(shí)間子步繼續(xù)求解。如果再次遇到收斂失敗，程序會(huì)繼續(xù)減小時(shí)間步長(zhǎng)并繼續(xù)求解，直到達(dá)到收斂或達(dá)到指定的最小時(shí)間步長(zhǎng)值。這種方法有助于逐步逼近正確解，并確保分析的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
展開 ANSYS Workbench隨機(jī)地層裂隙三維建模
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在ANSYS Workbench內(nèi)建立三維地層裂隙模型，通過(guò)Fluent等工具進(jìn)行裂隙流模擬是理解復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的流體行為及進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的重要手段。這里介紹一種在Workbench內(nèi)建立地層或巖石的隨機(jī)裂隙模型方法。
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<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202409/attachment/f941340d350545eea1d94df929fadf0d.png" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202409/attachment/f941340d350545eea1d94df929fadf0d.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202409/attachment/f941340d350545eea1d94df929fadf0d.png?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202409/attachment/f941340d350545eea1d94df929fadf0d.png?
展開 ANSYS三維梯度孔隙結(jié)構(gòu)受壓模擬
ANSYS對(duì)三維梯度孔隙結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析具有重要研究意義。其高精度建模揭示孔隙率梯度分布、幾何特征對(duì)彈性模量、強(qiáng)度及斷裂韌性的影響機(jī)制，量化應(yīng)力集中與失效風(fēng)險(xiǎn)，為航空航天、生物醫(yī)用等領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供理論支撐與方法創(chuàng)新。本案例介紹在ANSYS內(nèi)對(duì)功能梯度孔隙材料（FGM）的受壓模擬。
梯度孔隙3D模型采用CAD球體功能梯度材料3D插件建模，AutoCAD參數(shù)化建模完成后將多孔結(jié)構(gòu)梯度模型導(dǎo)出為sat格式文件。
在ANSYS Workbench內(nèi)選擇與研究相適應(yīng)的分析系統(tǒng)，并在幾何結(jié)構(gòu)下導(dǎo)入梯度孔隙幾何模型。
對(duì)模型劃分網(wǎng)格并在分析設(shè)置中添加受壓荷載。
求解并查看計(jì)算結(jié)果。
展開 ANSYS Workbench三維Voronoi骨架網(wǎng)格結(jié)構(gòu)
ANSYS Workbench內(nèi)建立三維Voronoi骨架幾何模型可以采用CAD泰森多邊形框架3D插件建模后導(dǎo)入到Workbench內(nèi)。在插件內(nèi)設(shè)置模型參數(shù)后運(yùn)行即可在AutoCAD內(nèi)建Voronoi骨架結(jié)構(gòu)3D模型。
在CAD內(nèi)將Voronoi網(wǎng)格骨架實(shí)體模型導(dǎo)出為IGES格式文件，即可導(dǎo)入到ANSYS內(nèi)，導(dǎo)入后可添加其他部件及對(duì)Voronoi模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分 。
對(duì)Voronoi模型施加荷載，這里添加位移條件。
模擬Voronoi三維骨架結(jié)構(gòu)的受沖擊破壞情況。
CAD泰森多邊形框架3D插件
https://www.yqgqt.org.cn/post/1917702
展開 ANSYS Workbench三維Voronoi晶格3D模型
通過(guò)ANSYS Workbench進(jìn)行三維Voronoi晶體結(jié)構(gòu)模型的有限元模擬是對(duì)晶體結(jié)構(gòu)分析的有效方式。如建立的晶格及晶界模型，研究沿晶斷裂現(xiàn)象。
三維Voronoi晶體結(jié)構(gòu)模型可采用CAD Voronoi 3D插件建模后導(dǎo)入Workbench內(nèi)，首先采用插件在AutoCAD內(nèi)建立泰森多邊形三維模型。
在CAD內(nèi)選擇輸出-其他格式將模型導(dǎo)出為iges格式文件。
打開Workbench后選擇相應(yīng)的分析系統(tǒng)，在幾何結(jié)構(gòu)下導(dǎo)入幾何模型，即可將模型導(dǎo)入到Workbench內(nèi)。
打開模型，可進(jìn)一步對(duì)晶格進(jìn)行分析設(shè)置。
如進(jìn)行默認(rèn)接觸的修改及設(shè)置。
以及網(wǎng)格劃分等操作。
CAD Voronoi3D
https://www.yqgqt.org.cn/post/1915603
展開 ANSYS曲線圖繪制小例
今天與老師和幾位朋友探討了一會(huì)關(guān)于荷載-位移曲線的問題，有點(diǎn)意思。而且還遇到了各種各樣、千奇百怪的曲線圖，說(shuō)明做的還有些問題。但在ANSYS繪制曲線的命令控制方面，倒是用得比較熟練了。
把這段APDL記錄在此，以后留用。
/post26
numvar,200 !定義POST26中允許的變量數(shù)不超過(guò)200個(gè)
nsol,2,226,u,y,UY !變量2為節(jié)點(diǎn)豎向位移
prod,3,1,,,P-LOAD,,,p0/1000 !變量3為時(shí)間乘以po，并變?yōu)镵N單位
prod,4,2,,,UY,,,-1 !變量4將其反號(hào)
/axlab,X,UY(mm) !曲線X軸注釋
/axlab,y,P-LOAD(kN) !曲線Y軸注釋
/xrange,0,10 !X軸范圍
xvar,4 ! 定義變量4為X軸
plvar,3 !定義變量3為Y繪圖
主要用到的命令是：
PROD, IR, IA, IB, IC, Name, --, --, FACTA, FACTB, FACTC
其中，關(guān)鍵是通過(guò)計(jì)算返回的新變量數(shù)值(因子乘以老變量)的確定方式：
IR = (FACTA x IA) x (FACTB x IB) x (FACTC x IC)
下面是在網(wǎng)上找到的幾條曲線畫法，方法都是先確定點(diǎn)，連點(diǎn)成線，亮點(diǎn)在函數(shù)構(gòu)造上，很是有點(diǎn)意思。
展開 
ANSYS Workbench隨機(jī)球體多孔結(jié)構(gòu)三維模型
三維多孔結(jié)構(gòu)廣泛存在于材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、土木工程等領(lǐng)域，如泡沫金屬、骨組織、過(guò)濾介質(zhì)等，通過(guò)ANSYS Workbench對(duì)三維多孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元模擬，是對(duì)其進(jìn)行性能分析的有效手段。
在ANSYS內(nèi)建立多孔結(jié)構(gòu)模型可采用CAD隨機(jī)球體插件專業(yè)版參數(shù)化建立模型后再將模型導(dǎo)入到Workbench內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
具體操作步驟為在AutoCAD內(nèi)將生成的多孔結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)出為.sat格式文件，再通過(guò)Workbench幾何結(jié)構(gòu)-導(dǎo)入幾何模型，將模型導(dǎo)入到Workbench內(nèi)。
可對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。
后續(xù)可根據(jù)研究?jī)?nèi)容對(duì)模型進(jìn)行有限元模擬分析。
CAD隨機(jī)球體插件 專業(yè)版
https://www.yqgqt.org.cn/post/1945446
展開 ANSYS_workbench_三維磁場(chǎng)經(jīng)典實(shí)例
WBv12.1_emag_tutorial1_PM_field.pdf
WBv12.1_emag_tutorial3_busbars.pdf
WBv12.1_emag_tutorial5_rotating_machine.pdf
醫(yī)學(xué)三維圖像(Mimics)及生物力學(xué)(ANSYS)
2020年11月26日--11月29醫(yī)學(xué)三維圖像(Mimics)及生物力學(xué)(ANSYS) 建模仿真技術(shù)培訓(xùn)班
遠(yuǎn)程在線直播課程
1、理解醫(yī)學(xué)三維圖像重建和有限元建模仿真的基本原理、基礎(chǔ)概念和方法；
2、掌握 Mimics 三維圖像重建和 Ansys 有限元計(jì)算分析軟件基本操作和使用流程；
3. 針對(duì)骨科學(xué)、關(guān)節(jié)外科、普外科、口腔科等臨床基礎(chǔ)研究中的數(shù)字醫(yī)學(xué)問題提供實(shí)例講解；
4. 為相關(guān)臨床課題提供基本科研思路。
聯(lián)系人: 封奔達(dá)（老師） 手機(jī)（微信同號(hào)）：17777856230
qq：1542173957 E_mail：1542173957@qq.com
展開 基于ANSYS/CFX漸加速雙螺桿設(shè)計(jì)及三維流場(chǎng)分析
以SolidWorks為三維建模平臺(tái)，ANSYS/CFX為仿真基礎(chǔ)進(jìn)行仿真模擬[13],得出物料在優(yōu)化后的漸加速雙螺桿機(jī)筒中的運(yùn)動(dòng)和加工過(guò)程以及三維流場(chǎng)，并與傳統(tǒng)雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行對(duì)比，以期為提高雙螺桿擠出機(jī)的混合效率和工作性能提供理論依據(jù)。
1 漸加速型雙螺桿三維模型及流道模型參數(shù)
1.1 漸加速雙螺桿三維模型
圖1為漸加速型雙螺桿三維模型，由兩個(gè)完全相同的單螺桿組成，同向嚙合且速度相同。單螺桿為雙頭螺桿，螺紋牙型為三角形，螺旋線方向?yàn)樽笮善胀ㄝ斔投巍⒓铀倩旌隙巍⒓铀佥斔投谓M成，螺桿總長(zhǎng)480 mm, 內(nèi)徑56 mm, 外徑72 mm, 螺距30 mm, 兩螺桿中心距為78 mm。加速混合段結(jié)構(gòu)由雙頭、錯(cuò)位角為90°、厚度為10 mm的8個(gè)捏合塊組成，捏合塊端面形狀和螺桿端面形狀一致，加速混合段和加速輸送段分別內(nèi)嵌行星輪系。
圖1 漸加速型雙螺桿三維模型
1.2 漸加速型螺桿加速原理及齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)
加速原理：行星輪系分別由太陽(yáng)輪、行星輪、齒圈、行星架構(gòu)成，其中太陽(yáng)輪固定不動(dòng)，齒圈與螺桿內(nèi)壁固定，行星架通過(guò)中心軸與前一段螺桿連接獲取轉(zhuǎn)速使齒圈加速旋轉(zhuǎn)，使得后一段螺桿轉(zhuǎn)速相對(duì)于前一段螺桿轉(zhuǎn)速增加，從而實(shí)現(xiàn)漸加速。加速輸送段和加速混合段行星輪系如圖2所示，齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。
1.3 有限元模型
將SolidWorks三維模型導(dǎo)入到ANSYS/CFX模塊中，在geometry中進(jìn)行填充和布爾操作得到其流道模型如圖3(a)所示，然后導(dǎo)入到mesh中進(jìn)行四面體網(wǎng)格劃分得到網(wǎng)格劃分模型如圖3(b)所示，其節(jié)點(diǎn)數(shù)為99 672,元素?cái)?shù)388 539,最后進(jìn)行求解和結(jié)果分析。
2 數(shù)學(xué)模型和參數(shù)設(shè)計(jì)
2.1 仿真條件假設(shè)
仿真設(shè)置豆粕為試驗(yàn)材料。
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