
發布
注冊
/
登錄ansys薄殼網格的案例
Moldex3D模流分析之薄殼網格案例基本概念
建立表面網格
1.選取玩具車的多層表面,并單擊 [Create Surface Mesh]。
在快顯對話框中,選取 [Pure triangle],然后單擊 [Generate] 來建立表面網格。
建立表面網格后,系統會跳出網格質量表格。檢查網格質量,單擊[OK]以關閉此表格。系統會自動顯示表面網格的所有自由邊,所以會建立兩個新圖層:MeshLayer以及MeshFreeEdge。表面網格位于 MeshLayer,而自由邊則位MeshFreeEdge。
2.雙擊 MeshLayer 將工作圖層從 IGES level0 切換至 MeshLayer。
3.單擊「圖層管理員」中 IGES level0 旁邊的燈泡圖示,來隱藏玩具車幾何。
4.現在圖形窗口僅顯示表面網格物件。
隱藏不需要的表面網格
因為 Shell 網格的功能是將 3D 對象轉換成 2D,我們僅需要原始表面網格的一個側面。厚度方向的表面網格也應該刪除。
請小心檢視整個表面網格,然后決定要隱藏網格的哪一面。
1.在「圖層管理員」中右鍵單擊,并單擊 [新圖層] (New Layer)。命名新圖層為「Hidden Mesh」。
2.選取您要移除的網格,并在「Hidden Mesh」圖層上右鍵單擊。在鼠標內容菜單上,單擊 [變更對象圖層] (Change Object Layer),將選取的網格移到「Hidden Mesh Layer」。
重復此步驟直到您隱藏全部不需要的網格。所產生的玩具車表面網格就成為 2D Shell 網格。
針對玩具車前方的小特征,僅需要隱藏整個特征即可,其對仿真結果的影響微乎其微。最終的 2D 表面網格應如下圖顯示。
展開 Moldex3D模流分析之薄殼網格怎樣修復較差質量元素
指定網格厚度
1.選取網格并單擊 [Attribute Setting] 。在快顯對話框的 [Uniform thickness] 文本框中,輸入相符的厚度值。
2.重復此步驟,直到所有網格皆指定厚度值。
在此范例中,有五個區域具有不同的厚度值。主體的厚度為 2.54 mm。此外擋風玻璃、浮柱、肋條與擋風玻璃底部的厚度分別是 1.52 mm、2.2 mm、2 mm,以及 2.37 mm。
指定網格厚度值后,系統會自動建立名稱為 FC$XXXX 的新圖層,然后此網格會移至該圖層。(XXXX 為厚度值;FC$2540 則代表厚度為 2.54 mm)
您也可以指定不同的顏色給FC$XXXX,以代表不同的厚度值,以便辨識整個模型的厚度分布 (此非必要作業)。
展開 Moldex3D模流分析Mesh參考資料之薄殼 (Shell) 網格-理論
使用者應依據其網格劃分經驗權衡上述考慮。如圖所示,成形仿真作業中可適當地忽略一些微小的幾何特征。
成形近似法
導圓角上的銳利元素
細致化薄殼 (Shell)分析中非必要特征附近的網格
網格劃分注意事項
網格的連接性是其中一項重要事項。匯出網格之前應檢查網格的連接性。網格的間隙可能會造成不合理的縫合線、包封或是短射等問題,這些不應該出現在現實對象。選取的表面不同,架構網格的方式也不同。使用者應熟捻幾何與網格的變化,以建立趨近于真實的成型。網格劃分時應解決重迭、多余孔洞、間隙或連接不良等問題。
薄殼 (Shell)建模的一般問題
薄殼 (Shell)建模所造成的流動波前間斷
薄殼 (Shell)建模所造成的流動波前間斷
薄殼 (Shell)建模的其他問題
網格品質
網格的質量會影響仿真效率與準確度。如果質量不佳,網格模型的分析結果會與實際對象有很大的偏差。一般而言,元素長寬比可用來評估網格質量。如果長寬比介于 0.3 至 0.6,網格品質為「中等」,若長寬比小于 0.3,則為「不佳」。Moldex3D 中大部分的元素長寬比會自動控制于 0.4 至 1.0,提高分析結果的可信度。
銳利與鈍的內部角度所造成的不良元素
元素的質量表格
網格密度
理論上,網格密度越高,仿真的準確度越高。但因為元素數量增加,運算時間亦會延長。因此需權衡效率與準確度。在大多情況下,薄殼 (Shell) 模型的元素數量建議介于 20,000 至 50,000。應提高縫合線位置區域、厚度變更區域以及指定特征的網格密度 (分辨率),以確保分析結果的準確。下列為建議的分析策略。
?初步分析應使用較少的元素。目的是為了找出已射出模型的趨勢。
展開 ANSYS中薄殼厚殼分類及單元特性
薄殼理論的基本假定
也稱為 Kirchhoff-Love(克希霍夫-勒夫)假定:
①薄殼變形前與中曲面垂直的直線,變形后仍然位于已變形中曲面的垂直線上,且其長度保持不變。
②平行于中曲面的面素上的正應力與其它應力相比可忽略不計。
但上述假定同時假定了兩種不相容的變形狀態,即平面應變和平面應力狀態。因此許多學者提出了許多修正理論,但是只要是基于 Kirchhoff-Love 假定為基礎的薄殼理論,其精度都不會超過 Kirchhoff-Love 理論的精度范圍。
為構造協調的薄板殼單元,可采用多種方法,如增加自由度法、再分割法(也稱復合法)、離散克希霍夫(Discrete Kirchhoff Theory)法等,但都適用于薄板殼結構,也不考慮橫向剪切變形的影響。
5. 考慮橫向剪切變形的殼理論
可考慮橫向剪切變形影響的理論,一般稱為 Mindlin-Reissner 理論,是將 Reissner 關于中厚板理論的假定推廣到殼中。
ANSYS殼單元
薄板殼單元基于 Kirchhoff-Love 理論,即不計橫向剪切變形的影響;中厚板殼單元則基于 Mindlin-Reissner 理論,考慮橫向剪切變形的影響。
在 ANSYS中,SHELL 單元采用平面應力單元和板殼彎曲單元的疊加。除SHELL63、SHELL51、SHELL61 不計橫向剪切變形外(可用于薄板殼分析),其余均計入橫向剪切變形的影響(可用于中厚板殼分析)。
展開 
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 Workbench網格控制之——全局網格控制
自動收縮設置
右鍵Mesh--Update或Generate Mesh,將重新生成網格,此時雖然和之前的網格外觀看上去一樣,但是單元卻少了很多。可在用來移除碎片、短邊、尖角。
自動收縮效果
7.Statistics網格信息
網格信息下包括兩項信息,分別是Nodes節點數量、Elements單元數量。見上圖。
寫在最后經過嘔心瀝血的資料查詢與實踐應用,筆者終于完成了《Ansys Workbench網格控制之——全局網格控制》,當然,對于各位大佬專家來說都是小兒科,但是只要能給剛入門的工程師一點點幫助,我也感到無比榮幸。
由于本人水平實在有限,文中難免紕漏百出,歡迎指正,共同學習進步!!
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-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-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-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

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-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-07掃掠網格劃分2
02 進入meshing模塊,設置如下:
generate mesh,劃分網格。
03 虛擬拓撲
04 掃掠設置如下
generate mesh,劃分網格。
thinmodel.7z