ansys 網(wǎng)格膨脹的案例
ANSYS APDL熱分析--換熱器熱膨脹分析(附命令流)
1.項目背景
蒸汽發(fā)生器排污熱交換器充分利用余熱、完成熱量轉(zhuǎn)換的試驗裝置，求結(jié)構(gòu)完整性有著至關(guān)重要的意義，而高溫下軸向的熱膨脹是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效的主要原因之一，因而計算器熱膨脹量至關(guān)重要。
2.項目目的
利用ANSYS軟件，建立蒸汽發(fā)生器排污換熱器梁單元三維模型，對其在設(shè)計溫度下的熱膨脹量進(jìn)行計算，為后續(xù)驗證換熱器裝置的結(jié)構(gòu)完整性提供依據(jù)。
3.理論計算
熱膨脹量理論計算公式：
?L=α??T?L
其中：α為熱膨脹系數(shù)，△T為溫差，L為管道計算長度
在本實例中，溫差△T：管側(cè)為310℃；殼側(cè)為268℃
α：12e-6 mm/mm·℃；
L：管側(cè)為1500mm；殼側(cè)為800mm
計算得軸向熱膨脹量：
?L=310?12e-6?1500+268?12e-6?800=8.153mm
4.計算輸入
熱膨脹分析時，僅需要加溫度載荷，同時將框架底部固定約束即可。
展開 2025大賽優(yōu)秀作品 | 基于Ansys Fluent的電子膨脹閥空化特性數(shù)值與實驗研究
“Ansys 2025 全球仿真大會”仿真應(yīng)用大賽優(yōu)秀作品展示
本屆仿真應(yīng)用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優(yōu)秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業(yè)最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、半導(dǎo)體、高科技、能源等行業(yè)的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創(chuàng)新實踐，充分展現(xiàn)了仿真技術(shù)的無限潛能。我們將陸續(xù)為大家分享獲獎佳作，帶您一同領(lǐng)略仿真賦能創(chuàng)新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感、啟迪思路。
作品名稱：基于Ansys Fluent的電子膨脹閥空化特性數(shù)值與實驗研究
作者： 張克鵬 | 浙江三尚智迪科技有限公司 技術(shù)中心主任
關(guān)鍵詞：電子膨脹閥；空化特性；數(shù)值模擬；實驗研究；Ansys Fluent；流動噪聲；閥芯結(jié)構(gòu)優(yōu)化
作者說
Ansys Fluent能提供不同類型流動的求解器以及一系列物理模型，良好的用戶界面提供可視化工具，方便查看分析結(jié)果及數(shù)據(jù)分析。浙江三尚智迪科技有限公司技術(shù)團(tuán)隊在進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)中，Ansys Fluent 軟件的動/變形網(wǎng)格技術(shù)可以很好的模擬閥門閥芯在滑動過程的瞬態(tài)過程，分析人員只需要指定初始網(wǎng)格和運動壁面的邊界條件，網(wǎng)格變化完全由求解器自動生成。Ansys Fluent獨有的局部網(wǎng)格重構(gòu)技術(shù)可用于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格、變形較大問題以及物體運動規(guī)律事先不知道而完全由流動所產(chǎn)生的力所決定的問題。Ansys Fluent 所具有的嵌套網(wǎng)格功能也極大提升了瞬態(tài)運動類型問題的分析效率。
在面對復(fù)雜流動及傳熱傳質(zhì)分析問題的過程中，Ansys Fluent 的非耦合隱式算法、耦合顯示算法及耦合隱式算法可以應(yīng)對各種求解需求。因此，Ansys Fluent 在技術(shù)研發(fā)過程中，可利用其高效準(zhǔn)確的分析能力，大幅度減少物理樣品制作過程、試驗驗證過程以及這期間產(chǎn)生的各種費用成本，真正實現(xiàn)仿真驅(qū)動創(chuàng)新的目的。
展開 Ansys Workbench網(wǎng)格控制之——全局網(wǎng)格控制
Ansys Workbench網(wǎng)格控制之——全局網(wǎng)格控制
在使用ANSYS Workbench進(jìn)行網(wǎng)格劃分時，全局網(wǎng)格控制可以使用默認(rèn)的設(shè)置，但要進(jìn)行高質(zhì)量的網(wǎng)格劃分，還需要用戶了解全局控制的常用設(shè)置，尤其是對于復(fù)雜的零部件。
網(wǎng)格全局控制的設(shè)置包含了7個組別，分別是Display（顯示）、Defaults（缺省設(shè)置）、Sizing（尺寸控制）、Quality（質(zhì)量控制）、Inflation（膨脹控制）、Advanced（高級控制）、Statistics（網(wǎng)格信息）等信息，如下圖所示。
全局網(wǎng)格設(shè)置
1 顯示組
顯示組可以用于直觀地顯示網(wǎng)格質(zhì)量，各選項的含義將在質(zhì)量組中詳解。
顯示組設(shè)置
網(wǎng)格質(zhì)量顯示
2 缺省設(shè)置組
缺省設(shè)置包括Physics Preference物理場選擇、Relevance關(guān)聯(lián)度、Element Midside Nodes網(wǎng)格中節(jié)點。
缺省設(shè)置組
2.1 Physics Preference物理環(huán)境選擇
劃分網(wǎng)格目標(biāo)的物理環(huán)境包括結(jié)構(gòu)分析（Mechanical）、電磁分析（Electromagnetics）、流體分析（CFD）、顯示動力學(xué)分析（Explicit）等
物理場選擇
不同物理場下默認(rèn)設(shè)置如下圖
不同的物理環(huán)境的默認(rèn)設(shè)置
2.2 Relevance關(guān)聯(lián)度
Relevance數(shù)值越小網(wǎng)格越粗疏，即可拖到也可輸入值，從-100至100代表網(wǎng)格由疏到密。
雖然Relevance Center是在尺寸參數(shù)控制選項里設(shè)置的，但由于Relevance需要與其配合使用，故在此一起介紹。
展開 ANSYS網(wǎng)格：球體如何劃分六面體網(wǎng)格
見下圖，球中心挖一個很小的球孔，然后切割為8塊，就可以 對球?qū)崿F(xiàn)sweep網(wǎng)格劃分。
來源： ANSYS結(jié)構(gòu)沖擊流體學(xué)習(xí)與交流
作者：劉世國
ANSYS-Meshing網(wǎng)格劃分教程-06manifold網(wǎng)格劃分
02 進(jìn)入meshing模塊，設(shè)置如下：
generate mesh，劃分網(wǎng)格。
Auto-Manifold.7z
Ansys Workbench網(wǎng)格控制之——全局網(wǎng)格控制
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在使用ANSYS Workbench進(jìn)行網(wǎng)格劃分時，全局網(wǎng)格控制可以使用默認(rèn)的設(shè)置，但要進(jìn)行高質(zhì)量的網(wǎng)格劃分，還需要用戶了解全局控制的常用設(shè)置，尤其是對于復(fù)雜的零部件。
網(wǎng)格全局控制的設(shè)置包含了7個組別，分別是Display（顯示）、Defaults（缺省設(shè)置）、Sizing（尺寸控制）、Quality（質(zhì)量控制）、Inflation（膨脹控制）、Advanced（高級控制）、Statistics（網(wǎng)格信息）等信息，如下圖所示。
全局網(wǎng)格設(shè)置
1.顯示組
顯示組可以用于直觀地顯示網(wǎng)格質(zhì)量，各選項的含義將在質(zhì)量組中詳解。
顯示組設(shè)置
網(wǎng)格質(zhì)量顯示
2.缺省設(shè)置組
缺省設(shè)置包括Physics Preference物理場選擇、Relevance關(guān)聯(lián)度、Element Midside Nodes網(wǎng)格中節(jié)點。
展開 ANSYS-Meshing網(wǎng)格劃分教程-08多區(qū)域劃分網(wǎng)格2
02 進(jìn)入meshing模塊，設(shè)置如下：
generate mesh，劃分網(wǎng)格
2-pipe-tank.7z
ANSYS-Meshing網(wǎng)格劃分教程-09面網(wǎng)格
01 在DM中導(dǎo)入mixingelbow（2D）
02 進(jìn)入meshing，設(shè)置如下
generate mesh，劃分網(wǎng)格
mixingelbow.7z
ANSYS-Meshing網(wǎng)格劃分教程-08多區(qū)域劃分網(wǎng)格
02 進(jìn)入meshing模塊，設(shè)置如下：
generate mesh，劃分網(wǎng)格
03 設(shè)置膨脹層（邊界層）
generate mesh，劃分網(wǎng)格
blockandpipes.7z
ANSYS-Meshing網(wǎng)格劃分教程-04三通網(wǎng)格劃分
02 進(jìn)入meshing模塊，設(shè)置如下：
generate mesh，劃分網(wǎng)格。
03 更改設(shè)置如下：
generate mesh，劃分網(wǎng)格。
厚度方向上只有一層單元：
04 更改設(shè)置如下：
generate mesh，劃分網(wǎng)格。
厚度方向上約有三層單元：
05 更改設(shè)置如下：
generate mesh，劃分網(wǎng)格（網(wǎng)格數(shù)量減少，厚度方向上有兩層單元）
tee.7z
ANSYS-Meshing網(wǎng)格劃分教程-03靜力攪拌器網(wǎng)格劃分
generate mesh，劃分網(wǎng)格，無膨脹層。
03 設(shè)置膨脹層（邊界層）
generate mesh，劃分網(wǎng)格，產(chǎn)生了膨脹層。
sm.7z
ANSYS-Meshing網(wǎng)格劃分教程-07掃掠網(wǎng)格劃分
02 進(jìn)入meshing模塊，設(shè)置如下：
generate mesh，劃分網(wǎng)格。
multi.7z
ANSYS-Meshing網(wǎng)格劃分教程-07掃掠網(wǎng)格劃分2
02 進(jìn)入meshing模塊，設(shè)置如下：
generate mesh，劃分網(wǎng)格。
03 虛擬拓?fù)?04 掃掠設(shè)置如下
generate mesh，劃分網(wǎng)格。
thinmodel.7z
基于ANSYS軟件的1+6鋼絲繩網(wǎng)格劃分策略及仿真
為了方便在ANSYS軟件中提取鋼絲繩內(nèi)部鋼絲接觸線上的位移特征，研究鋼絲之間的相對運動，在Creo2.0軟件中繪制出鋼絲接觸線[3],導(dǎo)入ANSYS軟件后則會自動生成接觸線。本文選用的1+6鋼絲繩參數(shù)如下：中心絲絲徑3.4 mm, 側(cè)絲絲徑3.1 mm, 側(cè)絲捻距73 mm, 鋼絲繩長100 mm。
圖1 1+6鋼絲繩三維模型
1.2 網(wǎng)格劃分策略
ANSYS軟件中常用的網(wǎng)格劃分方法有自由網(wǎng)格劃分和映射網(wǎng)格劃分。這2種網(wǎng)格劃分方法對鋼絲繩進(jìn)行網(wǎng)格劃分都不能在鋼絲接觸位置準(zhǔn)確地生成節(jié)點。為了節(jié)約非線性計算的時間，在不影響研究數(shù)據(jù)可靠性的前提下更快更準(zhǔn)確地得到計算結(jié)果，本文采用分層切割且網(wǎng)格密度漸變的網(wǎng)格策略進(jìn)行網(wǎng)格劃分。鋼絲繩軸向兩端存在約束及邊界效應(yīng)，因此主要對鋼絲繩軸向中間段進(jìn)行研究，中間段需要網(wǎng)格細(xì)化。同時鋼絲繩內(nèi)部中心絲和側(cè)絲接觸位置存在應(yīng)力集中，因此中心絲與側(cè)絲的線接觸位置需要進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化。
下面具體說明1+6鋼絲繩在ANSYS軟件中的網(wǎng)格劃分策略：
(1) 使用VSBW體切割命令切割鋼絲繩，通過移動工作平面將整繩切割得到3段鋼絲繩，進(jìn)而將每段鋼絲繩沿軸向采用不同的網(wǎng)格密度進(jìn)行劃分；
(2) 選用MESH200單元對鋼絲繩端面進(jìn)行網(wǎng)格劃分，在中心絲和側(cè)絲接觸位置生成節(jié)點，將端面鋼絲接觸位置的網(wǎng)格進(jìn)行細(xì)化，提高求解精度，如圖2所示；
(3) 使用LESIZE命令控制鋼絲繩軸向網(wǎng)格劃分密度，通過設(shè)定合適的比例尺，中間段沿軸向采用一致較密的網(wǎng)格劃分，兩側(cè)沿軸向采用兩端漸疏的網(wǎng)格劃分，如圖3所示；
(4) 選用185單元對鋼絲繩進(jìn)行體網(wǎng)格劃分，使用VSWEEP體掃掠命令進(jìn)行鋼絲的體掃掠從而生成體網(wǎng)格。
展開 Ansys 網(wǎng)格劃分
M2高級網(wǎng)格劃分1.pdf
M2高級網(wǎng)格劃分2.pdf
