Ansys中面移動的案例
ANSYS SpaceClaim 中面抽取功能
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為什么要進行中面抽取？
熟悉經典ANSYS的工程師應該都知道，ANSYS里面Shell殼單元和Solid實體單元是經常使用的單元類型。殼單元適合模擬在一個方向的尺度（例如厚度）遠小于其他方向尺度的結構，這種結構如果使用實體單元，其計算量會比使用殼單元大大增加。而且，如果選實體單元，這類結構承受彎矩的時候，在厚度方向的單元層數太少會導致計算結果誤差比較大，不如殼單元計算準確。對于這類結構，我們宜通過抽取中面，使用殼單元進行模擬。所以在幾何前處理工作中，中面抽取是工程師需要了解和掌握的功能。下面將介紹SpaceClaim中的創建中間面功能。
2
Midsurface創建中間面
此工具可在兩個偏移面中間創建一個曲面。中間面將自動延伸或修剪至相鄰面，且兩面之間的距離將作為厚度屬性保存。可使用這些曲面進行有限元分析。
用高亮顯示顏色顯示選定的面對，如下圖所示。中間面將從藍色面偏移。綠色用于表示藍色面的配對面。未選定面及無偏移面顯示為原始顏色。
原始模型面偏移的厚度將作為Properties（屬性）面板Midsurface（中間面）部分中的
Thickness（厚度）屬性保存。此為面屬性，故必須在設計窗口而非結構樹中選擇面（即使其為單個面）。可更改此屬性，且通過 幾何建模
插件傳送至ANSYS后，該屬性即包含于ANSYS數據中。
Midsurface（中間面）工具可檢查并移除中間面中的小面，這些面在邊相當于零件厚度的一半時創建。
若Midsurface（中間面）工具發現由于雙側均不可偏移而造成的缺失面，將收到一條錯誤信息，并在錯誤框中列出缺失面。若工具無法創建中間面零件，問題面或邊將高亮顯示。
展開 ANSYS Workbench 抽中面
ANSYS Help中對Mid-surface有如下描述：中面特征可用來創建兩個已有實體表面的中間面體。抽中面操作后的面體自動的定義了厚度屬性。配對面可以手動選取，也可以根據你事先設定的厚度范圍自動檢測配對面然后自動抽取中面。
抽中面Mid-surface功能在ANSYS WB DM模塊Tools菜單下。屬性對話框如下。
圖1 自動模式
圖2 手動模式
如上圖1、2所示，WB提供有手動和自動兩種模式。對簡單的模型可選擇手動選取配對面，復雜模型需要生成很多中面時選擇自動模式。自動選取有三個必填選項：Face Pairs（配對面），Minimum Threshold(最小極限值)，Maximum Threshold(最大極限值)。這里的最小和最大的極限值是指你要識別并采取抽中面操作的一個厚度范圍。而手動模式就簡單些，只需要你選取配對面即可。
有時在對多個連接面進行抽中面操作時會遇到出現脫離、間隙情況。當然強大的Ansys也會有相應對策，如上圖中已經為用戶默認選擇了修剪功能。當然還可以使用面延伸surface-extension功能來處理這種情況。
同時選取多個面進行抽中面，系統會自動進行修剪延伸。效果如圖3,4所示。注意這里僅僅是一次抽中面選取兩個配對面操作（共4個面）。
圖3 待操作體模型
圖4 多個面同時抽中面
驗證抽中面的可行性
大家都知道抽中面后會大大的減少節點和單元數量，提高仿真效率。但你是否懷疑過仿真結果會出現較大偏差？ 下面用一個簡單的例子來驗證抽中面是否會引起結果誤差。
案例描述：一薄壁圓筒（內徑90，外徑100，軸線方向長度200），左邊圓環面固定約束，右邊圓環截面加載-Y方向2000N載荷。
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ANSYS Workbench移動熱源施加
本篇博文主要介紹如何在ANSYS WORKBENCH里面如何施加移動熱源，本人也是通過借鑒網上資料、論壇和請教交流，做出的一個移動熱源初級實例。
1.問題描述
如下圖所示，尺寸為0.1x0.1x0.005m長方體，在長方體中間沿著Y方向施加一個移動熱源，熱源的速度為0.1m/s，熱源為熱流密度，值為時間位移函數，如下圖所示。
?
其中Q=4e7w/m2；R=0.005m；v=0.01m/s。
2.分析思路
（1）首先在APDL經典界面施加創建高斯熱源函數的命令流；
（2）在WB中創建瞬態分析模塊，創建有限元模型；
（3）將APDL命令流插入到WB中；
（4）計算求解查看后處理。
3.步驟
（1）創建高斯熱源函數命令流
打開ANSYS經典界面，在函數編輯器下創建如下函數：
4e7*exp(-3*(({X}-0.05)^2+({Y}-0.01*{TIME})^2)/0.005^2)
如下圖所示：
?
完成好函數輸入之后，保存函數；然后讀入剛剛保存的函數，命名為HFLUX，如下圖所示：
?
到此，高斯熱源函數即完成創建，只需要將以上操作的命令流提取出來即可，命令流件文章末尾。
（2）在WB中創建瞬態熱分析模塊，創建幾何模型、材料屬性和劃分網格，注意中間的網格要細化，如下圖所示：
?
在幾何體上表面創建一個Named Selection，命名為A1，如下圖所示：
?
求解設置，設置仿真時間為10s，子步為50，如下圖所示；
?
創建對流換熱，選擇除上表面之外的其余5個面。
（3）插入命令流。
展開 
ANSYS Workbench移動熱源施加
本篇博文主要介紹如何在ANSYS
WORKBENCH里面如何施加移動熱源，本人也是通過借鑒網上資料、論壇和請教交流，做出的一個移動熱源初級實例。
1.問題描述
如下圖所示，尺寸為0.1x0.1x0.005m長方體，在長方體中間沿著Y方向施加一個移動熱源，熱源的速度為0.1m/s，熱源為熱流密度，值為時間位移函數，如下圖所示。
其中Q=4e7w/m2；R=0.005m；v=0.01m/s。
2.分析思路
（1）首先在APDL經典界面施加創建高斯熱源函數的命令流；
（2）在WB中創建瞬態分析模塊，創建有限元模型；
（3）將APDL命令流插入到WB中；
（4）計算求解查看后處理。
3.步驟
（1）創建高斯熱源函數命令流
打開ANSYS經典界面，在函數編輯器下創建如下函數：
4e7*exp(-3*(({X}-0.05)^2+({Y}-0.01*{TIME})^2)/0.005^2)
如下圖所示：
完成好函數輸入之后，保存函數；然后讀入剛剛保存的函數，命名為HFLUX，如下圖所示：
到此，高斯熱源函數即完成創建，只需要將以上操作的命令流提取出來即可，命令流件文章末尾。
（2）在WB中創建瞬態熱分析模塊，創建幾何模型、材料屬性和劃分網格，注意中間的網格要細化，如下圖所示：
在幾何體上表面創建一個Named Selection，命名為A1，如下圖所示：
求解設置，設置仿真時間為10s，子步為50，如下圖所示；
創建對流換熱，選擇除上表面之外的其余5個面。
（3）插入命令流。
展開 ANSYS-APDL移動荷載過三跨雙線橋梁（含軌道） ￥900
<h1>本貼介紹ansys的從鋼軌到簡支橋梁的精細化建模以及移動荷載的動力學分析</h1><p>鋼軌采用60軌，<strong><em>Timoshenko</em>梁</strong>模擬</p><p>軌道板采用<strong>實體</strong>建模</p><p>板下<strong>支撐</strong>模擬自密實混凝土及底座板</p><p>橋梁采用<strong>實體</strong>建模</p><p>采用<strong><em>APDL</em></strong>技術 純代碼搭建 學會后可實現參數化建模</p><h2>具體建模細節可見下圖</h2><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202404/attachment/f57ded65830344d58beabc8f51cf6837.bmp" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202404/attachment/f57ded65830344d58beabc8f51cf6837.bmp" style="" width="631" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202404/attachment/f57ded65830344d58beabc8f51cf6837.bmp?
展開 ANSYS workbench 小塊移動瞬態動力學分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習小塊移動的三維模型處理
2、學習小塊移動非線性接觸相關的接觸設置
3、學習非線性瞬態動力學分析步的建立
4、學習小塊移動瞬態動力學分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 小塊移動瞬態動力學分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
ANSYS中如何施加高斯移動熱源
很多人在使用ANSYS模擬焊接和增材制造過程中都面臨高斯熱源施加的難題，現在我來演示一下如何在ANSYS經典中使用APDL語言施加高斯熱源，以及如何實現熱源的移動。
打開經典界面，然后選擇Parameters→Functions→Define/Edit
然后在彈出的Function Editor中選取你想要輸入的熱源函數，我這里使用了一個高斯體熱源函數，也可以替換成高斯面熱源或者雙橢球熱源，具體函數請自行查找文獻
點擊Save后，保存后綴名為.func的函數文件，其名稱為func11.func
然后退出，重新選擇Parameters→Functions→Read From file
選擇剛才定義的函數
此時彈出對話框，要求輸入函數的名稱，及對應的參數的大小，我們定義名稱為gauss，兩個參數常量分別為qmx=1，r=1，局部坐標系選0就意味著這個函數是在全局坐標系中施加的，可以換成其他已經定義的任何局部坐標系
然后點擊List→Files→Log file
然后我們就可以發現在Log file文件里自動生成了函數func11對應的數據表，其是一個維度6*20的Table表，我們在array parameter中也可以查看其具體數據，為什么會生成這段呢，其實就是ANSYS根據你所定義的函數，自動生成了一個Table表做了這個函數的插值，這樣系統在計算時就可以根據這個Table表進行對應的索引，生成任何你想要的函數值了。
展開 ANSYS經典中使用APDL語言施加移動高斯熱源
很多人在使用ANSYS模擬焊接和增材制造過程中都面臨高斯熱源施加的難題，現在我來演示一下如何在ANSYS經典中使用APDL語言施加高斯熱源，以及如何實現熱源的移動。
打開經典界面，然后選擇Parameters→Functions→Define/Edit
然后在彈出的Function Editor中選取你想要輸入的熱源函數，我這里使用了一個高斯體熱源函數，也可以替換成高斯面熱源或者雙橢球熱源，具體函數請自行查找文獻
點擊Save后，保存后綴名為.func的函數文件，其名稱為func11.func
然后退出，重新選擇Parameters→Functions→Read From file
選擇剛才定義的函數
此時彈出對話框，要求輸入函數的名稱，及對應的參數的大小，我們定義名稱為gauss，兩個參數常量分別為qmx=1，r=1，局部坐標系選0就意味著這個函數是在全局坐標系中施加的，可以換成其他已經定義的任何局部坐標系
然后點擊List→Files→Log file
然后我們就可以發現在Log file文件里自動生成了函數func11對應的數據表，其是一個維度6*20的Table表，我們在array parameter中也可以查看其具體數據，為什么會生成這段呢，其實就是ANSYS根據你所定義的函數，自動生成了一個Table表做了這個函數的插值，這樣系統在計算時就可以根據這個Table表進行對應的索引，生成任何你想要的函數值了。
展開 ANSYS workbench的免費插件，設置移動熱源
ACT_MovingHeat_R170_v4.1.zip
官網也可以免費下載，分享給下載不便的同學們，解壓之后里面doc文件夾里有使用說明
ansys移動荷載在對路面的影響apdl文件
陶粒混凝土公路模擬—勻速80Kmh-0h.txt
路面.jpg
建模計算都有
基于ANSYS Workbench2024R2移動載荷 ￥50
軌道橋梁的移動載荷加載
模型
有限元模型，因為軌道的復雜性，通過掃略還有多區域方式，都無法畫法，最后通過獲取截面，畫二維四邊形網格，然后通過拉伸的方式進行六面體網格劃分。
移動載荷通過command方式進行
結果查看
利用 ANSYS Workbench 模擬高斯熱源在圓柱表面螺旋線移動
本案例模擬三個熱源在圓柱表面移動，三個熱源相差120度，螺旋移動，并且到端部后自動往復，主要是采用激光加熱一個圓柱的案例
一、ANSYS Workbench 與 APDL 基礎
ANSYS Workbench 是一款功能強大的工程仿真平臺，它提供了直觀的圖形用戶界面（GUI），使用戶能夠方便地進行建模、分析和后處理等操作。而 APDL（ANSYS Parametric Design Language）則是一種基于命令流的編程語言，具有更高的靈活性和定制性。
兩者在很多方面存在區別。Workbench 側重于可視化操作，對于初學者較為友好，能夠通過拖拽等方式快速搭建分析流程。APDL 則需要用戶熟悉命令語句和語法規則，但可以實現復雜的參數化建模和自動化分析。APDL 的主要優勢在于可以通過編程實現重復操作的自動化，能夠對模型進行參數化控制，從而快速進行設計優化和敏感性分析。
ANSYS Workbench 和 APDL 各有其特點和優勢，用戶可以根據具體的需求和使用場景選擇合適的工具來進行工程仿真分析。
二、圓柱表面螺旋線的數學模型
圓柱表面螺旋線可以通過以下參數方程來表示：
X=Rcos(t）
Y=Rsin(t）
Z=v(t）
在實際應用中，圓柱表面螺旋線有著廣泛的用途。例如，在機械制造中，螺旋狀的零件如彈簧的設計就會用到圓柱表面螺旋線的數學模型。通過精確控制參數，可以設計出符合特定性能要求的彈簧。
三、高斯熱源的原理與特點
工作原理
高斯熱源是一種在熱分析中常用的熱源模型，其工作原理基于高斯分布函數。
展開 ANSYS中的LGEN命令——復制或移動一組線
2.操作路徑
Main Menu> Preprocessor> Modeling> Copy> Lines 如圖1所示
Main Menu> Preprocessor> Modeling> Move / Modify> Lines 如圖2所示
圖1復制操作提示框
圖2移動操作提示框
3.實例
輸入命令
/PREP7
K,1,2,0,0
K,2,1,1,0
K,3,2,2,0
LSTR,1,2
LSTR,2,3
LGEN,3,1,2,1,3,,,0,1,0
則生成的圖線如圖3所示
圖3生成的線
4.參考資料
ANSYS HELP 15.0
展開 ANSYS Workbench 回流焊 移動熱源 傳熱仿真 APDL程序 ￥99
程序為溫度沿Y方向移動，模型形狀、溫區長度、移動速度、換熱系數、溫度、區間數量均可調整。
