ansys提取中面
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-08
ansys提取中面的視頻教程
ansys提取中面的實例教程
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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。
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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 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。
展開 在ANSYS中有些數據無法直接訪問，需要通過定義單元表完成單元的結果的訪問。下面就以Beam188單元提取彎矩為例介紹ANSYS定義單元表提取數據的詳細過程。
1. 首先需要知道在哪里定義單元表：Main Menu>General Postproc>Element Table>Define Table>add
2. 定義你想要的數據，這里以Beam188的彎矩為例
2.1 啟動ANSYS幫助菜單, 在索引框輸入Beam188然后搜索, 在單元輸出介紹找到彎矩的名稱（代號）。
2.2 回到ANSYS界面，比如要輸出Mz, 則需要在添加SMISC,3 和SMISC,16 ,如圖
3. 輸出數據：Main Menu>General Postproc>Element Table> List E T, 選擇前面定義的SMISC,3 和SMISC,16 輸出單元I和J節點的Mz數值，如圖
4. 顯示彎矩云圖：Main Menu>General Postproc>Plot Results>Contour Plot>Line Elem Res, 這里要注意要在LabI 選SMISC,3 LabJ 選SMSCI,16。
輸出彎矩到這就結束了，小編突然發現，輸出的彎矩值在每個單元的I和J處是一樣的（Beam188為2節點單元），彎矩圖也就成了鋸齒形，于是去問了度娘一波，各路盆友給出解決方法，然而并沒有起作用的，于是乎我又想起來了“幫助文檔大法”，于是認認真真將Beam188的幫助文檔閱讀了一遍，功夫不負有心人，最終。。。
展開 <p>hypermesh二次開發自動抽中面賦厚度屬性-針對ansys求解器 源程序在收費內容中</p>
ANSYS的get命令常用操作（信息提取和結果結果提取）
在ANSYS分析過程中，*get命令作為一個提取信息的常用命令，作用非常大，不管是在前處理、求解還是后處理過程中，都能夠有發揮的空間，尤其是后處理過程，對結果的批量輸出來說不可缺少。
*get能夠提取的信息相當多，其命令語句如下：
*GET, Par, Entity, ENTNUM, Item1, IT1NUM, Item2, IT2NUM
Par：定義的變量名稱，用于存儲提取的數據；
Entity：關鍵字，是信息提取的對象，包括NODE, ELEM, KP, LINE, AREA, VOLU, PDS等；
ENTNUM：當前對象的數字標識，比如節點的節點號，單元的單元號等；
Item1：提取的信息，可用的非常多，后面展開；
IT1NUM：和Item1配合使用。
由于*get的功用實在太多，不就一一列舉，單就常用的枚舉。
展開 
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在常規的結構仿真中，我們通常是“已知力，求變形”。但在實際工程中，往往遇到相反的情況：我們知道彈簧需要壓縮多少（比如 2cm），但想知道需要多大的力。
01 案例概述
物理場景：一個四圈半的鋼制彈簧，一端固定，另一端需要拉伸（或壓縮）2cm。
核心目標：求解彈簧達到該變形量時，端部需要施加的載荷大小。
02 軟件設置與詳細步驟
第一步：項目建立與幾何導入
打開
Ansys Workbench ACT插件，由窗口選中體單元，提取體積和表面積，計算幾何特征尺寸
問題：
在FKM關于結構疲勞評估計算方法中指出：零部件特征尺寸，影響疲勞結果評估。原因是材料的應力壽命曲線是由標準試樣進行試驗測試獲得的。當零部件的特征尺寸與測試樣件不一致時，需要考慮零部件的特征尺寸這一因素。（一般而言，當零部件的尺寸大于材料標準測試樣件時，零部件的表面或內部缺陷發生的概率會增加
問題：
在有限元仿真中有時需要提取某些結構的扭轉角度。Ansys workbench的結果后處理中可以設定圓柱坐標系，然后按圓柱坐標讀取Y軸的變形結果，再進行扭轉角度的換算。
本文這里將該過程利用APDL命令進行處理，避免一下步驟重復操作。
? 每次要單獨記錄變形量，
? 還要測量關鍵節點到坐標系原點的距離，
? 將變形量和距離進行角度換算（弧度）
? 弧度角轉角度
在有限元分析中，ANSYS 可以導出大規模稀疏矩陣（如剛度矩陣、質量矩陣），通常使用 Harwell-Boeing (HB) CCS 格式。這些矩陣對后續二次開發、動力學分析或自定義求解器非常重要，但由于其稀疏和壓縮存儲形式，直接在 MATLAB 中讀取和使用并不方便。
本文提供了 兩個 MATLAB 函數，可直接從 ANSYS 導出的 HB 矩陣文件中讀取并重構成 MATLAB 稀疏矩陣：
在土木及水利設計中，截面內力是結構設計過程中極為重要的參數，也是結構穩定性的重要依據。本文重點介紹如何在Workbench平臺自定義截面并獲得相應截面的內力，并將其結果輸出。方法簡單，操作易上手！最終結果顯示如下：
具體步驟為：1、自定義創建截面，這里建議采用局部坐標系的方法建立截面位置；
問題：
VDI2230關于螺栓的計算中對于螺栓載荷的提取沒有過多的涉及，本文針對偏心載荷的提取問題進行簡單說明。
VDI2230中，對于載荷偏心距a的定義如下，虛擬軸線到截面彎矩為0的點之間的距離。
對于實際螺栓連接問題，幾何結構和載荷狀態復雜多變，使用經驗公式估計并不理想。本文介紹使用有限元仿真的方法確定載荷偏心距離。
示例：
以VDI2230
問題：
Ansys workbench進行諧響應仿真計算的后處理結果中，提供了單一頻率下的Von Mises應力查看功能和應力頻響曲線功能，但是應力頻響曲線的應力列表中沒有Von Mises應力查看項。因為Von Mises應力太常用，所以這就給我們在整個掃頻范圍內，定位Von Mises應力的最大頻率和應力值帶來一定的困難。如下所示。
需求：
希望后處理結果中可以在應力響應曲線中
采用python語言提取rst 文件結果提取
問題：
在使用理論方法對螺栓強度進行評估時，需要輸入螺栓所受的載荷作為計算輸入。螺栓載荷在復雜工況下，通常使用有限元仿真的方式進行模擬。此時需要準確提取螺栓位置的載荷大小用后續理論校核。
示例：
如下圖所示，兩個零件一端鉸接一端使用螺栓連接。在螺栓側端面施加2000N載荷（無螺栓預緊力）。需要提取螺栓在連接面處所受到的載荷包括：力和力矩。
載荷提取結果：
1.螺栓連接面位置作用力
問題：
工程中因為模態分析可以反應出結構產品的很多問題，因此對模態計算的需求很多。并且資料或經驗等對模態計算有一定的要求，例如模態頻率大于激勵頻率的1.5倍、模態有效質量大于75%等。
本例在常規模態計算的基礎上，通過插入后處理APDL命令，實現對X、Y、Z三個方向的模態有效質量和模態階次頻率的提取，并統計導出為結果文件夾下的“modalResultRecord.txt”文檔。
