ansys 網格畸變的案例
解決橡膠大變形網格畸變，ABAQUS有絕招（上）
一直以來，這樣一個問題始終在困擾著CAE工程師及有限元仿真族們：在橡膠材料的大變形問題中，往往由于過于劇烈的材料變形，導致開始時劃分的網格畸變嚴重，不再適用于新的幾何形狀，局部應力集中，最終導致計算結果不收斂，分析無法繼續進行。如原本球形的橡膠材料最終變為立方體，又或者截面形貌發生劇烈變形等等，隨著變形的加劇，網格的不再適應對于大變形問題是一直是困擾工程師們的頭疼問題。
不需要的復雜拉格朗日-歐拉自適應網格技術，也不需要效果欠佳的自適應ALE劃分，今天，我們就通過一個實例來看看，如何運用ABAQUS的*map solution功能，聯合強大的前處理軟件ANSA，來快速、輕松、高效解決大變形中網格畸變的問題。
如圖所示，在ABAQUS/CAE中建立幾何模型并劃分網格定義接觸和邊界條件，在橡膠試樣頂部施加-Y方向50mm的位移，提交計算后可以看到，因為大變形導致的網格畸變使得計算無法完成。
可以看到隨著橡膠試樣被擠入左右的耳腔里，網格發生嚴重畸變，長寬比急劇增大，導致計算到0.89秒時，無法收斂而終止。我們可以將此分析分為以下兩步來完成：首先，對橡膠試樣下壓30mm（此時網格剛剛開始發生畸變，注意：不要用計算不收斂時的最后一步做為重構網格的初始模型，因為不收斂之前網格已經發生的劇烈的變形，局部應力集中，計算已經不再準確），隨后通過下壓30mm的odb結果文件導出最后一步中的part模型，在前處理軟件ANSA中進行網格重構。
重構后的網格較為規整，更加利于計算的收斂。接著將重構后的網格導入ABAQUS/CAE中進行前處理的重新定義，并寫入INP文件。
展開 Ansys Speos | 擋風玻璃光學畸變分析
使用鏈接下載或復制 Ansys 光學自動化存儲庫。
2. 如圖所示安裝所有必要的 python 庫。
3. 從光學自動化存儲庫內的應用程序文件夾中獲取 example_windshield_distortion_lpf_reader.py 腳本。
4. 運行腳本。
5. 在執行過程中，系統會要求用戶選擇 5 個 *.lp3 結果文件。用戶需要首先選擇中心光線文件，然后使用其他 4 個光線文件來選擇剩下的 4 個 *.lp3 文件。
運行完成后，該腳本會繪制 2 個圖形：畸變圖和屈光度圖：
畸變圖描述了最大偏轉角的分布，屈光度圖描述了折射率值。
重要的模型設置
對此模型中使用的重要對象和設置的說明
CAD 幾何圖形方向
在此示例中，向前方向沿x軸。最終結果產生了在 y-z 平面上的圖像結果。因此，需要確保擋風玻璃的幾何形狀使用 x 軸作為前方向和 z 軸作為向上方向。
對擋風玻璃使用精細網格劃分
Speos 使用網格來描述幾何形狀和光線傳播的計算。因此，網格劃分質量直接影響擋風玻璃分析計算的精度。為擋風玻璃幾何形狀設置精細網格非常重要。在此示例中，因為擋風玻璃是曲面結構，需要對其進行精細網格劃分以準確模擬其性能，因此將sag mode設為固定模式，其值為 0.001mm。
在擋風玻璃上使用全透明表面光學特性
在畸變研究中，通過比較入射光線和折射出射光線來計算光學畸變。因此，需要在擋風玻璃表面涂覆全透明涂層避免反射。
使用相同數量的光線進行模擬和light expert function
光線文件明確定義了要在模擬中使用的光線。在使用 rayfile 源進行模擬時，Speos 引擎將根據 rayfile 文件內定義的光線信息列表逐個創建光線，因此，在仿真過程中不要產生更少或更多的光線，這一點很重要。
展開 解決橡膠大變形網格畸變，ABAQUS有絕招（下）
在《解決橡膠大變形網格畸變，ABAQUS有絕招（上）》中介紹到，運用ABAQUS中的map solution功能和強大的前處理軟件ANSA以及ABAQUS/CAE聯合操作，可以實現大變形中由于網格畸變而導致的計算不收斂問題，本文將進一步介紹，map solution的實現方法和橡膠大變形實例的操作。
在上篇文章中講到，試樣被下壓30mm后進行重構網格，之后導入ABAQUS/CAE中進行前處理的重新設置，最后將map solution命令寫入INP文件中，如下圖所示。
提取試樣頂部中間節點的載荷曲線可以看到，由于map solution的將節點應力映射到新的網格上，兩個模型的載荷曲線基本達到首尾相連的狀態，少量的誤差也是在可接受范圍之內的，這樣就通過映射網格節點數據的方法，對畸變的網格進行重新劃分，使得模型能夠成功的完成整個下壓50mm的大變形過程。
變形后應力云圖如下圖所示，可以看到，由于重構了網格，橡膠的填充效果比較理想，并沒有出現大的畸變和因此導致的不收斂情況發生。
可見，對于大變形中的網格畸變問題，我們只要運用ABAQUS的map solution功能，并結合強大的前處理軟件ANSA以及ABAQUS/CAE聯合作用，便可以在網格發生畸變之前進行重構，并映射前一步結果，再通過重啟動分析使計算繼續的進行下去，使得網格畸變不再是影響大變形不收斂的限制性因素。
來源：有限元在線的博客，版權歸作者所有。
展開 2012阿毅鍛壓仿真系列講座-Deform 2D局部點網格畸變問題處理方法
開打前處理發現，以下網格畸變：
像上圖這種問題，是沒有正確的Remesh導致的，需要在deform2d中單獨設置Remesh條件嗎，而不是等待軟件自動重劃分：
一般情況下，可以用下壓的距離或者步數進行控制，具體的數值根據實際情況決定；
大部分的問題都是由于此原因導致的，而個別的則是由于邊界條件導致的，如下：
報的是同樣的SORRY, NEGATIVE JACOBIAN DETECTED AT ELEMENT NO.741 錯誤
這個地方出現問題，主要是由于2個變形體和模面的交匯，沒有正確的處理邊界條件造成的，解決的方法是單獨定義邊界條件：需要增加一個X方向的約束，一個高級接觸條件，2個需要配合使用，單獨一個貌似不起作用；
此問題模型下載：
http://forums.caenet.cn/showtopic-523475.aspx
展開 
資源共享---ANSYS在場畸變開關電極優化設計中的應用
通過改變場畸變開關電極參數利用ANSYS軟件計算不同形狀電極內部的電場強度分布，根據開關優化設計原則對開關電極進行優化設計。
http://www.caenet.cn/paper/Paper.aspx?ID=347
Ansys Workbench網格控制之——全局網格控制
Ansys Workbench網格控制之——全局網格控制
在使用ANSYS Workbench進行網格劃分時，全局網格控制可以使用默認的設置，但要進行高質量的網格劃分，還需要用戶了解全局控制的常用設置，尤其是對于復雜的零部件。
網格全局控制的設置包含了7個組別，分別是Display（顯示）、Defaults（缺省設置）、Sizing（尺寸控制）、Quality（質量控制）、Inflation（膨脹控制）、Advanced（高級控制）、Statistics（網格信息）等信息，如下圖所示。
全局網格設置
1 顯示組
顯示組可以用于直觀地顯示網格質量，各選項的含義將在質量組中詳解。
顯示組設置
網格質量顯示
2 缺省設置組
缺省設置包括Physics Preference物理場選擇、Relevance關聯度、Element Midside Nodes網格中節點。
缺省設置組
2.1 Physics Preference物理環境選擇
劃分網格目標的物理環境包括結構分析（Mechanical）、電磁分析（Electromagnetics）、流體分析（CFD）、顯示動力學分析（Explicit）等
物理場選擇
不同物理場下默認設置如下圖
不同的物理環境的默認設置
2.2 Relevance關聯度
Relevance數值越小網格越粗疏，即可拖到也可輸入值，從-100至100代表網格由疏到密。
雖然Relevance Center是在尺寸參數控制選項里設置的，但由于Relevance需要與其配合使用，故在此一起介紹。
展開 ANSYS網格：球體如何劃分六面體網格
見下圖，球中心挖一個很小的球孔，然后切割為8塊，就可以 對球實現sweep網格劃分。
來源： ANSYS結構沖擊流體學習與交流
作者：劉世國
ANSYS-Meshing網格劃分教程-06manifold網格劃分
02 進入meshing模塊，設置如下：
generate mesh，劃分網格。
Auto-Manifold.7z
Ansys Workbench網格控制之——全局網格控制
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在使用ANSYS Workbench進行網格劃分時，全局網格控制可以使用默認的設置，但要進行高質量的網格劃分，還需要用戶了解全局控制的常用設置，尤其是對于復雜的零部件。
網格全局控制的設置包含了7個組別，分別是Display（顯示）、Defaults（缺省設置）、Sizing（尺寸控制）、Quality（質量控制）、Inflation（膨脹控制）、Advanced（高級控制）、Statistics（網格信息）等信息，如下圖所示。
全局網格設置
1.顯示組
顯示組可以用于直觀地顯示網格質量，各選項的含義將在質量組中詳解。
顯示組設置
網格質量顯示
2.缺省設置組
缺省設置包括Physics Preference物理場選擇、Relevance關聯度、Element Midside Nodes網格中節點。
展開 ANSYS-Meshing網格劃分教程-08多區域劃分網格2
02 進入meshing模塊，設置如下：
generate mesh，劃分網格
2-pipe-tank.7z
ANSYS-Meshing網格劃分教程-09面網格
01 在DM中導入mixingelbow（2D）
02 進入meshing，設置如下
generate mesh，劃分網格
mixingelbow.7z
ANSYS-Meshing網格劃分教程-04三通網格劃分
02 進入meshing模塊，設置如下：
generate mesh，劃分網格。
03 更改設置如下：
generate mesh，劃分網格。
厚度方向上只有一層單元：
04 更改設置如下：
generate mesh，劃分網格。
厚度方向上約有三層單元：
05 更改設置如下：
generate mesh，劃分網格（網格數量減少，厚度方向上有兩層單元）
tee.7z
ANSYS-Meshing網格劃分教程-08多區域劃分網格
02 進入meshing模塊，設置如下：
generate mesh，劃分網格
03 設置膨脹層（邊界層）
generate mesh，劃分網格
blockandpipes.7z
ANSYS-Meshing網格劃分教程-07掃掠網格劃分
02 進入meshing模塊，設置如下：
generate mesh，劃分網格。
multi.7z
ANSYS-Meshing網格劃分教程-03靜力攪拌器網格劃分
generate mesh，劃分網格，無膨脹層。
03 設置膨脹層（邊界層）
generate mesh，劃分網格，產生了膨脹層。
sm.7z
