ansys軸對稱單元體積的案例
巧用單元提高Abaqus計(jì)算效率：帶扭曲的軸對稱單元-橡膠阻尼器內(nèi)摩擦生熱分析 ￥49.99
Abaqus有非常豐富的單元庫，其中就有軸對稱單元，比如CAX4（I/R/H/T），當(dāng)一個回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)具有某種載荷對稱性時，可以用它將三維模型縮減為軸對稱模型來分析，能減少大量的內(nèi)存和分析時間，而同樣的模型規(guī)模，3D實(shí)體單元要更耗費(fèi)計(jì)算資源。
那么，回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)受到側(cè)向彎曲或軸向扭轉(zhuǎn)的載荷時，有沒有類似的單元可以用呢？
橡膠阻尼器的內(nèi)摩擦生熱分析-節(jié)點(diǎn)溫度云圖
比如，假設(shè)上圖中的阻尼器不再是長方體，而是回轉(zhuǎn)體，且發(fā)生軸向扭曲變形，那么能不能用軸對稱單元來建模呢？
答案是可以的，在Abaqus的軸對稱單元系里還有一種可考慮Twist的單元，即帶字母G標(biāo)識的那種類型，能夠在分析時充分考慮回轉(zhuǎn)體的整體扭轉(zhuǎn)變形。
首先，我們可以在part模塊使用Axisymmetric建立環(huán)形塊狀阻尼器的回轉(zhuǎn)截面；然后在mesh模塊劃分好四邊形網(wǎng)格；最后，定義單元類型為CGAX4T，即帶扭曲的4節(jié)點(diǎn)軸對稱位移-溫度耦合單元。
這里的橡膠阻尼器材料本構(gòu)采用的是超彈性模型，應(yīng)變能描述形式為Neo Hooke，再結(jié)合時域黏彈性Prony參數(shù)與非彈性變形能耗散比，來計(jì)算阻尼器周期性扭轉(zhuǎn)過程中的材料內(nèi)摩擦生熱。
阻尼器上、下兩個端面的節(jié)點(diǎn)分別使用位于回轉(zhuǎn)軸上的兩個參考點(diǎn)來耦合，固定下端面參考點(diǎn)，并在上端面參考點(diǎn)施加軸向的周期性扭角位移。
阻尼器的回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)與網(wǎng)格-單元
雖然建模時只考慮了回轉(zhuǎn)截面，但是帶扭曲的軸對稱單元可以將回轉(zhuǎn)體發(fā)生扭轉(zhuǎn)時的整體結(jié)構(gòu)響應(yīng)考慮在內(nèi)，這是因?yàn)檫@種單元多了一個扭轉(zhuǎn)自由度5，拿本例中的位移-溫度耦合單元CGAX4T來說，該單元的節(jié)點(diǎn)具有1、2、5和11四個自由度。
展開 轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列（八）：軸對稱實(shí)體單元Solid272/Solid273的應(yīng)用 ￥39
轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)一般為對軸對稱結(jié)構(gòu)；對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)，采用Solid186實(shí)體單元需要比較高的電腦配置而且計(jì)算耗時也比較長，此時可以考慮采用軸對稱實(shí)體單元Solid272、273單元來模擬；Solid272、273單元每個節(jié)點(diǎn)只有3個方向的平動自由度，只要求模型軸對稱，并不需要邊界條件軸對稱。
1問題描述
如圖所示的轉(zhuǎn)子模型，材料彈性模量為2.078E11Pa，密度為7800kg/m3，垂直面上兩個方向的軸承剛度均為4.378E+07 N/m，暫不考慮阻尼的影響。求該轉(zhuǎn)子模型的渦動頻率、振型、臨界轉(zhuǎn)速；并對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，將一階正進(jìn)動臨界轉(zhuǎn)速值固定在17000rpm。
展開 ANSYS Workbench 計(jì)算二維軸對稱結(jié)構(gòu)電場的視頻
ANSYS Workbench模塊中對于電場的計(jì)算現(xiàn)在只能計(jì)算電流傳導(dǎo)場。今天為大家貢獻(xiàn)一個自己制作的二維軸對稱結(jié)構(gòu)的電場計(jì)算視頻，為大家提供參考。 模型也比較簡單，初入門的朋友們可以用來學(xué)習(xí)。希望大家可以提出寶貴的批評意見。(其實(shí)本人對于經(jīng)典模塊較為熟悉，但是由于本人只會APDL不用GUI，導(dǎo)致了無法錄制視頻。所以只能貼一個WB版本的了。)
1 模型：
模型為來自于靜電除塵中裝置中的帶電部分。結(jié)構(gòu)上為內(nèi)外雙層金屬圓環(huán)，內(nèi)層的環(huán)為1000V高電位，外層環(huán)為0V地電位。完整的三維模型圖見2樓”三維結(jié)構(gòu)“
由于模型軸對稱，載荷軸對稱，因此可以簡化為二維軸對稱問題的求解。一般三維問題嫩郭建華成二維問題，則瑩盡量簡化。三維計(jì)算中由于網(wǎng)格不一定嚴(yán)格規(guī)整，計(jì)算精度也許會降低。
模型是用AutoCAD建立，然后生成面域，輸出為SAT格式的文件。
然后打開workbench，把Electrica模塊拖拽過來，導(dǎo)入之前的sat文件。
在導(dǎo)入workbench中之后進(jìn)行了簡單的處理。二維軸對稱計(jì)算的時候一定要注意，模型對稱軸必須是Y軸，而且模型必須全部在X的正半軸才可以。同時，由于金屬是等電位的，內(nèi)部沒有電流流過，所以可以不建立實(shí)體模型，有外輪廓就可以了。所以最后的二維模型其實(shí)就只有空氣了。
見2樓”二維模型“
視頻里我的空氣建立的有些大了，當(dāng)初隨手畫的。電場計(jì)算的時候空氣域一定要建立的足夠大才可以保證電場的精度的，本人一般建立為5-8倍的最大外徑，當(dāng)然，這個具體的尺寸有興趣的朋友們可以去驗(yàn)證一下的。
2 材料參數(shù)：
添加材料“air”，定義電阻率1e20。
3 網(wǎng)格
圓環(huán)的部分，尤其是內(nèi)層圓環(huán)的部分網(wǎng)格要平滑，因?yàn)楦唠娢坏募饨切螤顣斐呻妶黾小?/span>
展開 Ansys 平面問題、桿問題、梁問題、空間問題、軸對稱問題
大家 來分享啊
平面問題、桿問題、梁問題、空間問題、軸對稱問題各種實(shí)例分析
桿問題實(shí)例.pdf
空間問題實(shí)例.pdf
梁問題實(shí)例.pdf
平面問題實(shí)例.pdf
軸對稱問題實(shí)例.pdf
hypermesh-ansys聯(lián)合仿真-2D軸對稱橡膠密封分析 ￥3
密封結(jié)構(gòu)為環(huán)形軸對稱，蓋板將黑色橡膠圈壓向底部的帶槽基座上，靠橡膠變形回彈與上蓋板和下基座之間的接觸壓力（密封應(yīng)力）來阻止流體穿過密封界面。蓋板和基座材質(zhì)都是結(jié)構(gòu)鋼，彈性模量為210000MPa，泊松比為0.3；橡膠圈材質(zhì)為邵氏硬度75度的EPDM橡膠。本文采用單位制為mm，N，t，s，MPa。
通過hypermesh建立有限元模型設(shè)置求解控制輸入到ANSYS進(jìn)行求解：
【原創(chuàng)經(jīng)驗(yàn)貼】利用ANSYS計(jì)算二維軸對稱結(jié)構(gòu)電場
計(jì)算完檢查一下最大場強(qiáng)發(fā)生的位置，如果此處是一個畸形單元，那么由此產(chǎn)生的E不用說也是沒有意義的，而最大場強(qiáng)又是電場計(jì)算中比較關(guān)注的方面，所以需要注意。
加載：
電場中加載比較簡單，總體上有高電位、低電位、懸浮電位；用D命令加載即可；懸浮電位需要耦合所有節(jié)點(diǎn)電位自由度；
求解：
個人對于差值之類的數(shù)值問題不是甚懂，一般使用默認(rèn)求解器。
下面附上一個初級的簡單小例子的命令流
模型描述：
軸對稱模型，左側(cè)為導(dǎo)體，右側(cè)為介質(zhì)；
交流電場：工程中需要計(jì)算的交流電場均為電準(zhǔn)靜態(tài)場，可以使用靜電場的方法來求解。求解時只需要定義材料的介電常數(shù)；
直流電場：直流電場為電流傳導(dǎo)場，電壓和電阻成正比，只需要定義介質(zhì)電阻率；
命令：
直流：
/prep7
!定義單元和材料
et,1,plane230
mp,rvsx,1,1e10
mp,rvsx,2,2e-8
!建模
mat,2
rectng,0,0.1,0,2
mat,1
rectng,0.1,1,0,2
aglue,all
!網(wǎng)格
esize,0.05
amesh,all
alls
!加載
/solu
lsel,s,,,6
dL,all,,volt,0
lsel,s,,,2,4,2
dl,all,,volt,1
alls
!求解
solve
交流：
/finish
ET,1,plane121
MP,PREX,1,3
MP,PREX,2,2000
/solu
solve
計(jì)算后得到的直流和交流下的結(jié)果圖雖然都和第二幅圖差不多，但是兩個場域的決定因素和控制方程是不一樣的。
展開 利用ANSYS 命令流計(jì)算二維軸對稱電場（個人經(jīng)驗(yàn)貼）
計(jì)算完檢查一下最大場強(qiáng)發(fā)生的位置，如果此處是一個畸形單元，那么由此產(chǎn)生的E不用說也是沒有意義的，而最大場強(qiáng)又是電場計(jì)算中比較關(guān)注的方面，所以需要注意。
加載：
電場中加載比較簡單，總體上有高電位、低電位、懸浮電位；用D命令加載即可；懸浮電位需要耦合所有節(jié)點(diǎn)電位自由度；
求解：
個人對于差值之類的數(shù)值問題不是甚懂，一般使用默認(rèn)求解器。
下面附上一個初級的簡單小例子的命令流
模型描述：
軸對稱模型，左側(cè)為導(dǎo)體，右側(cè)為介質(zhì)；
交流電場：工程中需要計(jì)算的交流電場均為電準(zhǔn)靜態(tài)場，可以使用靜電場的方法來求解。求解時只需要定義材料的介電常數(shù)；
直流電場：直流電場為電流傳導(dǎo)場，電壓和電阻成正比，只需要定義介質(zhì)電阻率；
命令：
直流：
/prep7
!定義單元和材料
et,1,plane230
mp,rvsx,1,1e10
mp,rvsx,2,2e-8
!建模
mat,2
rectng,0,0.1,0,2
mat,1
rectng,0.1,1,0,2
aglue,all
!網(wǎng)格
esize,0.05
amesh,all
alls
!加載
/solu
lsel,s,,,6
dL,all,,volt,0
lsel,s,,,2,4,2
dl,all,,volt,1
alls
!求解
solve
直流：
/finish
ET,1,plane121
MP,PREX,1,3
MP,PREX,2,2000
/solu
solve
計(jì)算后得到的直流和交流下的結(jié)果圖雖然都和第二幅圖差不多，但是兩個場域的決定因素和控制方程是不一樣的。
展開 【ansys電磁實(shí)例-基礎(chǔ)】Workbench 計(jì)算二維軸對稱結(jié)構(gòu)電場的視頻
原帖子鏈接見http://forums.caenet.cn/showtopic-538877.aspx
ANSYS提取具體三維單元的體積，面元的面積和線的長度
在ANSYS中，能提取具體三維單元的體積，面元的面積和線的長度。
如：*GET,E_VOLUME,ELEM,10,VOLU 為提取編號為10的單元的體積
*GET,a_area,AREA,50,AREA 為提取編號為50的面元的面積
*GET,l_length,LINE,100,LENG 為提取編號為100的線的長度
以上對應(yīng)的GUI操作： Utility Menu>Parameters>Get Scalar Data 如果要一次性提取多個元素的相關(guān)參數(shù)，可以用命令 *VGET, ParR, Entity, ENTNUM, Item1, IT1NUM, Item2, IT2NUM, KLOOP 對應(yīng)GUI操作：Utility Menu>Parameters>Get Array Data
輸入命令 alist,p 出選項(xiàng)框，選你要看的那個面積，提取選中的單元面積。
*cfopen,'area','txt',
*GET,MaxEleNum,ELEM,,NUM,MAX
*GET,MinEleNum,ELEM,,NUM,MIN
*do,i,MinEleNum,MaxEleNum,1
*if,esel(i),eq,1,then
*get,volu,elem,i,volu
*vwrite,i,volu
(f5.0,f15.12)
*end if
*enddo
*cfcols
展開 Ansys Workbench ACT插件，由窗口選中體單元，提取體積和表面積，計(jì)算幾何特征尺寸 ￥20
Ansys Workbench ACT插件，由窗口選中體單元，提取體積和表面積，計(jì)算幾何特征尺寸
問題：
在FKM關(guān)于結(jié)構(gòu)疲勞評估計(jì)算方法中指出：零部件特征尺寸，影響疲勞結(jié)果評估。原因是材料的應(yīng)力壽命曲線是由標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行試驗(yàn)測試獲得的。當(dāng)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(dāng)零部件的尺寸大于材料標(biāo)準(zhǔn)測試樣件時，零部件的表面或內(nèi)部缺陷發(fā)生的概率會增加，從而導(dǎo)致零部件尺寸越大，疲勞壽命越低）
對與規(guī)則幾何形狀的零部件，有相應(yīng)的經(jīng)典公式提供特征尺寸的計(jì)算；例如圓形細(xì)長桿的特征尺寸是直徑；薄板零部件的特征尺寸是板厚等；但是實(shí)際工作中的零部件幾何形狀千差萬別，沒有統(tǒng)一的經(jīng)典公式可以提供特征尺寸的計(jì)算；在FKM手冊中給出了一個通用公式，用于估計(jì)零部件疲勞危險(xiǎn)區(qū)域的局部特征尺寸；
FKM關(guān)于循環(huán)載荷的疲勞評估中，提及可以使用循環(huán)載荷下的有限元應(yīng)力結(jié)果進(jìn)行疲勞損傷估計(jì)。此時，除了需要由應(yīng)力結(jié)果估計(jì)危險(xiǎn)疲勞區(qū)域，提取危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力結(jié)果外，還需要給出危險(xiǎn)疲勞區(qū)域的特征尺寸。在Ansys Workbench中，用戶可以方便的查看應(yīng)力結(jié)果云圖，從而大體評估出危險(xiǎn)疲勞區(qū)域。并且用戶可以通過選取高應(yīng)力區(qū)域的單元體，再通過特征尺寸一般計(jì)算公式，來估計(jì)高應(yīng)力區(qū)域的特征尺寸，進(jìn)行進(jìn)行合理的FKM疲勞評估。
但是，Ansys Workbench中，當(dāng)用戶選中了某個/某些體單元后，在選擇信息欄中并不能直接給出單元體積和表面的有效信息輸出。并且通過查詢資料，即使在APDL經(jīng)典界面中對與體單元也是僅僅只能輸出體積（沒有體單元表面的輸出）；并且對與FKM特征尺寸的一般計(jì)算公式中，關(guān)于表面積A，也并不是指每個體單元所有面的表面積的總和。
展開 ANSYS Workbench如何獲取實(shí)體單元某截面的剪力和軸力
選擇我們需要投影的節(jié)點(diǎn)力，點(diǎn)擊worksheet,然后在表格中右鍵 create user defined results.這兒我們提取SXZ和SZ，來獲取我們Y方向剪力和Z方向軸力。
第五步，觀察應(yīng)力，并計(jì)算內(nèi)力。
注意提取的時候要注意選擇SURFACE。
SXZ應(yīng)力分布：
SZ應(yīng)力分布：
我們這個截面的最終內(nèi)力也即是 該截面的平均應(yīng)力乘以我們的面積。
比如：
剪力
FY=66667*0.3*0.5N=10KN
這是與理論結(jié)果較為符合的。
細(xì)心的小伙伴可能會發(fā)現(xiàn)，為什么這里只說了WORKBENCH獲取軸力和剪力的方法，彎矩怎么獲取呢？
因?yàn)樗缫策€不知道~~~場面一度十分尷尬。有興趣的歡迎可以一起研究討論哦~~~
展開 
第一篇梁單元的軸力圖 （理論計(jì)算、ABAQUS仿真、ANSYS仿真方法） ￥10
第一篇梁單元的軸力圖
（理論計(jì)算、ABAQUS仿真、ANSYS仿真方法）
篇幅內(nèi)容僅針對自我學(xué)習(xí)總結(jié)展示，并希望給軟件初學(xué)者帶來一定啟發(fā)。
結(jié)構(gòu)有限元仿真中有兩種一維單元：桁架與梁
桁架單元：僅承受軸力作用；如二力桿。由于只在軸向承受拉/壓載荷，所以只需要定義截面面積；應(yīng)力和變形均與截面形狀無關(guān)。ABAQUS 6.14-4中對應(yīng)單元為truss T2D2；ANSYS 18.0中對應(yīng)單元為link180。
梁單元：可承受軸向拉/壓載荷，具有承受扭轉(zhuǎn)和彎曲的能力。由于可承受扭轉(zhuǎn)、彎曲等組合變形，梁單元需要定義截面形狀。ABAQUS與ANSYS對應(yīng)均為beam單元。
孫訓(xùn)芳先生的《材料力學(xué)》例題2-1：一等直桿及其受力情況如下圖，試作桿的軸力圖。
由于桁架單元僅能承受拉/壓載荷；而梁單元可承受拉、壓、彎曲、扭轉(zhuǎn)的組合變形，梁單元可承受的載荷類型更為復(fù)雜，故此篇通篇采用梁單元作為分析。
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