ansys軸對稱邊界條件的案例
對稱邊界條件原理解釋！
對稱邊界條件原理解釋！
附件地址：http://download.caenet.cn/ShowInfoDetail.aspx?ID=6682
ANSYS Workbench Mechanical 設置對稱邊界及結果擴展顯示
循環對稱需要依據坐標系進行，該程序默認設置的參考系只有笛卡爾全局坐標系，而循環對稱需要依據柱坐標系進行，因此需要手動插入柱坐標系，并使得坐標系的旋轉軸心與循環對稱的旋轉軸心重合。在項目樹中右鍵點擊“坐標系”，選擇插入坐標系。點擊“模型->坐標系->坐標系”，在詳細信息框中進行詳細設置。將“類型”設置為圓柱形，“原點”依據本人的設置參考進行，本案例依據全局坐標系進行參考，由于該案例的循環對稱軸心穿過全局坐標系原點，便直接將“原點X”、“原點Y”、“原點Z”均設置為0。調整主軸朝向，使得柱坐標系的旋轉軸與循環對稱的旋轉軸重合，旋轉方向與循環對稱的旋轉方向一致。此處設置主軸Z依據全局Y軸進行定義，主軸Y保持默認。界面操作如圖 10所示。
圖 10 Workbench Mechanical創建循環對稱參考坐標系操作
添加循環邊界。點擊項目樹中的“模型->對稱->循環區域”，在詳細信息框中進行詳細設置。選擇循環對稱低邊界和高邊界，需要注意此處需要完整選擇所有的低邊界-高邊界對，未被選擇的將默認不進行循環對稱操作，會影響計算結果的正確性。選擇坐標系，為上一步創建的坐標系。界面操作如圖 11所示。
圖 11 Workbench Mechanical添加循環邊界操作
添加顯示擴展。若希望在結果計算完成后，顯示完整的實體，而非一個循環對稱單元，需要添加顯示擴展。點擊項目樹中“模型->對稱”，在詳細信息框中將“重復數量”設置為需要重復的數量，此案例是四分之一對稱模型，因此“重復數量”設置為4，“類型”設置為“極”，“方法”為完全。由于該案例旋轉單元每繞軸心旋轉90°重復一次，因此“Δθ”設置為90°。界面操作如圖 12所示。至此，完成對稱區域的設置。
展開 ANSYS Workbench 計算二維軸對稱結構電場的視頻
ANSYS Workbench模塊中對于電場的計算現在只能計算電流傳導場。今天為大家貢獻一個自己制作的二維軸對稱結構的電場計算視頻，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習。希望大家可以提出寶貴的批評意見。(其實本人對于經典模塊較為熟悉，但是由于本人只會APDL不用GUI，導致了無法錄制視頻。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。結構上為內外雙層金屬圓環，內層的環為1000V高電位，外層環為0V地電位。完整的三維模型圖見2樓”三維結構“
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。三維計算中由于網格不一定嚴格規整，計算精度也許會降低。
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，導入之前的sat文件。
在導入workbench中之后進行了簡單的處理。二維軸對稱計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，內部沒有電流流過，所以可以不建立實體模型，有外輪廓就可以了。所以最后的二維模型其實就只有空氣了。
見2樓”二維模型“
視頻里我的空氣建立的有些大了，當初隨手畫的。電場計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，當然，這個具體的尺寸有興趣的朋友們可以去驗證一下的。
2 材料參數：
添加材料“air”，定義電阻率1e20。
3 網格
圓環的部分，尤其是內層圓環的部分網格要平滑，因為高電位的尖角形狀會造成電場集中。
展開 hypermesh-ansys聯合仿真-2D軸對稱橡膠密封分析 ￥3
密封結構為環形軸對稱，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（密封應力）來阻止流體穿過密封界面。蓋板和基座材質都是結構鋼，彈性模量為210000MPa，泊松比為0.3；橡膠圈材質為邵氏硬度75度的EPDM橡膠。本文采用單位制為mm，N，t，s，MPa。
通過hypermesh建立有限元模型設置求解控制輸入到ANSYS進行求解：
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、軸對稱問題各種實例分析
桿問題實例.pdf
空間問題實例.pdf
梁問題實例.pdf
平面問題實例.pdf
軸對稱問題實例.pdf
【原創經驗貼】利用ANSYS計算二維軸對稱結構電場
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，左側為導體，右側為介質；
交流電場：工程中需要計算的交流電場均為電準靜態場，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；
直流電場：直流電場為電流傳導場，電壓和電阻成正比，只需要定義介質電阻率；
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
計算后得到的直流和交流下的結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 命令流計算二維軸對稱電場（個人經驗貼）
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，左側為導體，右側為介質；
交流電場：工程中需要計算的交流電場均為電準靜態場，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；
直流電場：直流電場為電流傳導場，電壓和電阻成正比，只需要定義介質電阻率；
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
計算后得到的直流和交流下的結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電磁實例-基礎】Workbench 計算二維軸對稱結構電場的視頻
原帖子鏈接見http://forums.caenet.cn/showtopic-538877.aspx
ANSYS Maxwell中邊界條件的應用
由圖34可知，奇對稱模型和偶對稱模型求解的結果完全一致，但是奇對稱模型比偶對稱模型的求解速度快，所占用內存資源少，當模型較復雜時，其優勢更明顯。但并非所有能應用偶對稱的情況都能應用奇對稱。
8 Symmetry
對稱邊界條件，奇對稱（磁力線正切），磁場與邊界正切，磁場法向分量為0；偶對稱（磁力線垂直），磁場與邊界垂直，磁場切向分量為0。與Matching邊界條件有異曲同工之處，此處不再案例驗證。
9 Radiation
9.1 邊界條件解釋
輻射邊界條件，對磁場表現無限制。
9.2 案例驗證
在Maxwell3D渦流場中創建如圖35所示的模型，紅色實體為銅塊；在銅塊的截面上添加電流源激勵，幅值1mA，頻率60kHz；并在Region上添加Radiation邊界條件，并求解。求解完成后查看XZ平面的B_Vector，如圖36所示。
復制該算例，刪除Radiation邊界條件，再次求解，求解完成后查看XZ平面的B_Vector，如圖37所示。
圖35 模型
圖36 Radiation邊界條件下的磁密分布
圖37 無Radiation邊界條件下的磁密分布
9.3 應用說明
一般用于求解磁場考慮輻射效應時，應用于渦流場，Region邊界正對于輻射源，Region邊界距離輻射源距離應大于1/4波長。
由于如上限制，本案例對于Radiation邊界條件的說明性不強。60kHz條件下Region邊界與磁場源的距離應大于5km，而本案例中的距離為1mm。
10 Impedance
阻抗邊界條件，應用于渦流場，當透入深度較小時，磁場不能進入到實心導體的內部。此時如果計算導體內的真實磁場分布時，由于集膚區域的存在，計算量會非常大。
展開 ANSYS Fluent 邊界條件（二）之outflow自由出口
ANSYS Fluent 邊界條件outflow自由出口的介紹及使用。
一、outflow簡介
當出口壓力與速度均未知時，可以使用Outflow邊界條件。該邊界通常無需定義任何物理參數，Fluent利用計算域內部信息通過數值外插獲取該邊界上的物理量分布。
Fluent將outflow邊界視作充分發展邊界，假設該邊界上的流動滿足充分發展流動假設。充分發展的流動是流動速度分布(和/或其他性質的分布，如溫度)在流動方向上不變的流動。需要注意的是，在Outflow邊界上只有法向方向的擴散通量為零，切向方向依然可以存在梯度。
二、使用限制
入口為壓力入口時，不可以使用outflow，此時應該使用壓力出口；
outflow邊界不能用于可壓縮流動，不可壓縮流動最好用壓力出口；
在不可壓縮的情況下，歐拉模型或混合多相模型可以使用outflow邊界。但如果出口可能產生回流，或流場在出口位置非充分發展時，通常使用壓力出口邊界。
三、使用說明
在完全展開的流中，流出邊界條件是遵循的，其中出口方向上所有流動變量的擴散通量為零。但是，也可以在流動尚未完全展開的物理邊界處定義流出邊界，如果出口處的零擴散通量假設預計會對流動解決方案產生很小的影響，則可以放心使用。
位置A作為Outflow邊界通常會計算不收斂，計算結果通常是無效的。因為該位置存在嚴重的流動回流，通過該邊界的質量流量是不確定的。此時應當使用壓力出口邊界；
位置B位于后向臺階再循環再附點附近。在該位置使用Outflow邊界是不合適的。該位置垂直于出口平面的梯度很大，可以預料到該邊界對上游流場影響較大，因此在該位置選擇Outflow邊界是不合適的；
位置C所示的出口邊界位于流動充分發展的區域。
展開 ANSYS Workbench利用節點施加邊界條件
4）邊界條件設置完成后，進行求解，得到位移、應力等結果。
5）為了對比，我們復制出相同的一個靜力分析，將約束和載荷改為直接施加到幾何上，進行求解，得到位移、應力等結果，結果數值與上面基本相同。
3
結論
通過對比發現，不管是加在幾何還是加在節點上，兩種情況下計算結果基本一致。其實在ANSYS程序計算時，所有加在幾何上的邊界條件，都會被程序轉化為節點或單元上，然后再進行有限元方程的求解。所以，加在幾何上與加在節點上，產生的效果完全一樣，其最后的結果也相同。在遇到一些無法直接加在幾何上的邊界條件時，我們可以使用上述方法，選擇適當的節點區域進行節點邊界條件的施加。
來源： ANSYS學習與應用
展開 
仿真技巧 | Ansys HFSS 3D Layout中設置邊界條件的方法
2、Layer Stack中的邊界條件設置
在Layer Stack中對于邊界條件的設置都位于Analysis區域，如下圖，包括Etch，Rough和Solver三個部分，對每一個金屬層，都可以指定這三項設置。
? Etch：控制本層的橫截面形狀。
Etch factor（蝕刻因子）定義如下：
etch_factor = layer_thickness / (bottom_dimension - top_dimension) / 2
當top值大于bottom時，蝕刻因子為負，top值小于bottom時，蝕刻因子為正。在HFSS中，只有信號層具有蝕刻因子，介質層和負信號層不具有信號因子。
? Rough：設置本層的金屬表面粗糙度。
金屬表面粗糙度與傳導損耗有關。其中Top，Bottom和Side的表面粗糙度都可以獨立設置。對于Groisse模型，可將表面粗糙度模型定義為值或變量，Groisse是傳統模型，不具有因果性，僅適用于頻域計算。最大阻抗倍增因子限制為2，對應高度拋光導體表面。傳統項目默認使用Groisse模型。對于Huray模型，還需要設置Nodule radius和Hall-Huray surface ratio。Huray模型具有因果性。
? Solver控制HFSS 3D Layout在低頻時對本層金屬的處理方法。
推薦使用DC thickness，并設置為Effective，可以在只使用面網格的情況下，準確計算金屬的低頻損耗。
文章來源于南京安世亞太，作者朱秀珍
展開 ANSYS知識庫 | Maxwell相關：如何定義阻抗邊界條件?（一）
解決辦法：以爪極電機為例
★ 第一步：正常計算正常施加主邊界條件
正常施加主邊界條件
★ 第二步：施加從邊界條件，方向與主邊界條件相反，奇對稱：
從邊界條件
從邊界條件定義
★ 第三步：修改計算周期數
★ 效果，計算結果一致，但耗時大大減少。
來源于：ANSYS官網
ANSYS知識庫 | Maxwell相關：如何定義阻抗邊界條件?（二）
來源于：ANSYS官網
ANSYS知識庫 | Maxwell相關：如何定義阻抗邊界條件?（一）
解決辦法：以爪極電機為例
★ 第一步：正常計算正常施加主邊界條件
正常施加主邊界條件
★ 第二步：施加從邊界條件，方向與主邊界條件相反，奇對稱：
從邊界條件
從邊界條件定義
★ 第三步：修改計算周期數
★ 效果，計算結果一致，但耗時大大減少。
來源于：ANSYS官網
