軸對稱分析的案例
abaqus的三維和軸對稱模型分析的結果差異
一直懷疑abaqus在用三維模型和軸對稱模型分析同樣的東西的結果，
在動力分析時軸對稱結果非常不可靠，與現場實測相差10倍，
而三維比較接近現場實測結果。
為此建了個簡單的模型，用abaqus6.12做的，inp也附上，
大家一起探討一下。
直徑2m、高0.5m的圓柱體，彈性材料，彈性模量35E6Pa，泊松比0.35，柱頂面作用一個圓形荷載，1E6Pa，計算柱頂面中心點的最大位移。
分別用三維模型和軸對稱模型來模擬，結果見下面兩個圖，三維的頂面中性點位移1.026E-2，軸對稱1.151E-2。
inp.zip
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Abaqus 二維hashin失效模型案例（附inp）
展開 SolidWorks平面模型導入ABAQUS建立軸對稱模型
在ABAQUS中自動創建了6個零件實例，這樣就可以為每個零件實例劃分網格和賦予材料、建立零件之間的接觸關系，然后加載分析。
ABAQUS導入的面模型默認是在三維空間中，為了分析軸對稱模型，需要回到部件位置對每一個零件編輯，改為軸對稱模型。如圖7所示。
圖7
為了在螺栓上施加預緊力，需要在螺栓桿部適當位置進行一次切分。如圖8所示。
圖8
后面在ABAQUS中的操作都是ABAQUS使用者所熟悉的（賦予材料、建立接觸、添加約束、添加螺栓預緊力等），完善模型后進行分析，結果如圖9所示。
圖9
上述過程還是比較簡單的，ABAQUS使用者有的可能不熟悉SolidWorks的草圖繪制和特征工具的操作，SolidWorks是公認學習曲線非常平緩的軟件，簡單的摸索就能用起來。需要注意的是：要找到SolidWorks里的曲面工具欄；在ABAQUS中導入時注意，要進行接觸分析需要從裝配位置右鍵導入；還需注意默認導入時三維空間（的曲面），要進行平面或者軸對稱分析，需要回到部件位置對每一個部件修改為二維平面或軸對稱，以使得模型的空間維度是正確的。
展開 第八章軸對稱問題的靜力分析
軸對稱問題的靜力分析典例
螺栓管道法蘭連接的軸對稱分析（Axisymmetric analysis of bolted pipe flange connections） ￥15
4.載荷和邊界條件
本例中采用的均是對稱模型進行分析。材料力學的受力分析中假設對稱面上的變形均是滿足對稱結構在對稱載荷下變形亦是對稱的原理。因此，在本例中，對稱面處節點應施加對稱邊界條件（約束對稱面法向位移和兩個剪切方向的旋轉自由度）。在定義不同對稱面的邊界條件時需要考慮到引用多個坐標系帶來的求解問題。
螺栓載荷采用bolt load載荷定義模塊施加，螺栓載荷的施加一般要考慮到過程中的收斂性，一般會定義較小的值逐漸增大到預緊力后再使螺栓保持固定長度以進行后續分析。定義過程中需要選擇一個平面和參考軸施加（高版本abaqus可以基于part施加螺釘力）。
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附圖2 螺釘力定義過程
5.網格
本例的網格采用幫助文檔中的網格模型，但是使用hypermesh生成1/8模型以及網格節點的連接性進行檢查，生成修復后的計算模型。
附圖3 1/16軸對稱模型網格
6.結果對比
圖4給出了兩種不同尺度對稱模型的分析結果，可以看出螺釘的完整建模（右圖）較一半模型建模（左圖）的應力分布更加均勻，這里的原因主要是邊界處的應力集中造成的。
附圖4 1/16模型鏡像陣列完整應力云圖&1/8模型陣列完整應力云圖
7.多坐標系邊界建模技巧
展開 
巧用單元提高Abaqus計算效率：帶扭曲的軸對稱單元-橡膠阻尼器內摩擦生熱分析 ￥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），當一個回轉結構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，能減少大量的內存和分析時間，而同樣的模型規模，3D實體單元要更耗費計算資源。
那么，回轉結構受到側向彎曲或軸向扭轉的載荷時，有沒有類似的單元可以用呢？
橡膠阻尼器的內摩擦生熱分析-節點溫度云圖
比如，假設上圖中的阻尼器不再是長方體，而是回轉體，且發生軸向扭曲變形，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標識的那種類型，能夠在分析時充分考慮回轉體的整體扭轉變形。
首先，我們可以在part模塊使用Axisymmetric建立環形塊狀阻尼器的回轉截面；然后在mesh模塊劃分好四邊形網格；最后，定義單元類型為CGAX4T，即帶扭曲的4節點軸對稱位移-溫度耦合單元。
這里的橡膠阻尼器材料本構采用的是超彈性模型，應變能描述形式為Neo Hooke，再結合時域黏彈性Prony參數與非彈性變形能耗散比，來計算阻尼器周期性扭轉過程中的材料內摩擦生熱。
阻尼器上、下兩個端面的節點分別使用位于回轉軸上的兩個參考點來耦合，固定下端面參考點，并在上端面參考點施加軸向的周期性扭角位移。
阻尼器的回轉結構與網格-單元
雖然建模時只考慮了回轉截面，但是帶扭曲的軸對稱單元可以將回轉體發生扭轉時的整體結構響應考慮在內，這是因為這種單元多了一個扭轉自由度5，拿本例中的位移-溫度耦合單元CGAX4T來說，該單元的節點具有1、2、5和11四個自由度。
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
螺栓連接的法蘭連接的軸對稱分析
由于截圖篇幅有限，需要翻譯的可以聯系我，制作不容易。
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：
案例56-螺紋連接分析
• 第3步：繼續分析彎曲載荷下的三維螺紋連接模型。
第一步中的幾何結構和載荷是軸對稱的，因此分析從二維軸對稱模型開始，以求解內部壓力和拉伸載荷。使用2-D到3-D分析，將2-D變形網格擠出成新的3-D網格，并將解結果映射到3-D模型。然后繼續對三維模型進行分析，在三維模型上施加非軸對稱（彎曲）載荷。
使用二維軸對稱模型而不是三維模型開始螺紋連接分析：
• 所需的計算時間大大減少。
• 在創建手動接觸對時方便接觸建模。
• 在使用接觸對求解二維模型時，降低了收斂問題的可能性。
建模
該模型使用具有軸對稱特性的PLANE182二維四節點結構實體單元（KEYOPT（3）=1）：
關鍵位置螺紋的映射網格具有足夠的網格密度：
接觸建模
螺紋連接的二維軸對稱模型有兩個接觸對：
柔性-柔性接觸對使用低摩擦值（µ=0.05）。螺紋之間存在非常少量的初始穿透（包括在接觸分析中）。可以在2-D到3-D映射過程中更改此接觸對的某些屬性（例如包括/排除初始穿透或修改定位球區域）。可能需要一些實驗來確定接觸參數，以解決求解映射（MAP2DTO3D，SOLVE）期間出現的收斂問題（如果有的話）。
剛性-柔性接觸對在二維軸對稱分析中不起作用。然而，當在擠出的三維模型上施加彎曲載荷時（通過為該接觸對創建的導向節點），三維模型需要此功能。
當二維軸對稱網格被擠出為三維網格（EEXTRUDE）時，程序將為三維模型創建兩個接觸對。
材料屬性
螺紋連接模型使用具有彈塑性行為的結構鋼。
展開 LS-DYNA二維分析計算中無反射邊界（BOUNDARY_NON_REFLECTING_2D）報錯的解決方案
一、問題介紹
二維分析能夠大幅度降低計算成本，提高計算效率，適用于簡單問題的快速計算。最近在使用LS-DYNA進行二維軸對稱分析時候，遇到無反射邊界報錯的問題，一個簡單的算例如下，二維軸對稱分析空氣爆炸，在邊界處施加無反射邊界，通過關鍵字*BOUNDARY_NON_REFLECTING_2D 添加。
圖 1 算例簡介
提交計算后報錯：
The node set of *BOUNDARY_NON_REFLECTING_2D 1 has 2 non-consecutive nodes：2 49
圖 2 報錯提示
二、報錯分析
錯誤提示直指關鍵字的*BOUNDARY_NON_REFLECTING_2D中Node_set中節點不連續，翻看了關鍵字手冊中的規定：在二維模型中定義透射邊界節點集(node set)時，需要沿邊界逆時針方向連續定義節點編號。
圖 3 關鍵字手冊中關于2D透射邊界node set 定義的要求
檢查關鍵字后發現，出錯的關鍵字文件中node set中的節點編號果然不是連續的，詭異的在中間部分斷開了，且把模型節點后半截按照逆時針排序放在關鍵字的前面，模型節點前半截按照順時針排序放在關鍵字的后面。
圖 4 報錯關鍵字的節點集定義
圖 5 模型底邊的節點號
三、解決方案
嘗試后發現問題是出在定義節點集的方式上，初始關鍵字中定義節點集，選擇節點是通過ByEdge的方式選取添加的，導致了節點排序的不規則，當調整后選用ByPath后，成功獲得了正確排序的節點編號，程序正確運行，Nice!
展開 【APDL Showcase研讀分享】螺紋套筒分析（2D擴展3D）
本showcase演示了從二維到三維分析（EEXTRUDE）的能力和優點，這些問題需要將二維模型解決方案擴展到相應的三維體，以便解決方案可以在三維模型的基礎上繼續。
本案例技術重點有：
1、2D模型擴展3D模型（EEXTRUDE）
2、將計算結果從二維網格映射到新的三維網格，并重新平衡結果 (MAP2DTO3D)。
3、通過多幀重啟動繼續分析3d模型。（RESTART）
研讀分享不易，如果覺得本文有價值，請不吝點贊、關注！
【簡介】
螺紋管連接器（套筒）在石油、天然氣和海上管道應用中很常見。套筒必須承受苛刻的操作條件，因為它們通常要承受內部壓力、軸向拉拔、彎曲和扭轉載荷。本例對一副螺紋套筒進行以上荷載下的分析，并考慮詳細的螺紋結構。
使用3d模型模擬是非常費力和耗時的。對于3d模型，一些軸對稱載荷很重要且很難通過接觸來解決，而且在詳細檢查螺紋連接時通常需要一個精致的網格。
對本例，因為前幾個階段的荷載 (如內部壓力和軸向拉拔)在本質上是軸對稱的，而不對稱荷載造成的變形(如彎曲)發生后，你可以使用APDL的2d擴展3d分析能力執行一個簡單的2d軸對稱分析早期的分析，在擴展到3d模型之后再進行非對稱荷載下的三維分析。
【案例介紹】
如圖所示的一副螺紋套筒，首先建立了其二維軸對稱模型，并詳細考慮了其螺紋結構。對此螺紋套筒結構進行承受內部壓力、軸向拉拔、彎曲載荷下的靜力分析。
其中，內部壓力、軸向拉拔是對稱的荷載，因此使用二維軸對稱模型可以很方便地進行求解。彎曲荷載是非對稱荷載，需要將二維軸對稱模型擴展到三維后進行分析。
該案例的荷載施加和求解思路如下：
STEP1：進行二維軸對稱分析內部壓力和套筒端帽軸向加載。
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ANSYS視頻教程
包括靜力分析,自振分析,屈曲分析,軸對稱分析動態分析,熱應力分析,層流與紊流分析,電磁分析,形狀最佳化,非線性分析
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總結</h1><p>本實驗對一個典型的軸對稱問題進行了建模、分析計算，我知道了對于一些有對稱軸的問題，不僅是軸對稱、也可以是某一個對稱平面，可以利用對稱軸對問題進行簡化，不僅可以簡化建模流程，還可以提高后處理的速度。</p><p>同時對比了兩種不同階數單元的計算結果，知道了使用縮減積分單元時的一些注意事項。了解了剪力自鎖和沙漏現象，知道了使用高階縮減積分單元或者完全積分單元可以減少剪力自鎖現象。</p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p>
展開 《有限元分析基礎篇ANSYS與Mathematica》
Mathematica程序說明
5.3.2 ANSYS求解
第6章 三維實體
6.1 二維實體分析
6.1.1 三維實體分析的原理
6.1.2 三維實體分析的范例
6.1.3 ANSYS求解
6.2 三維軸對稱分析
6.2.1 三維軸對稱分析的原理
6.2.2 三維軸對稱分析的范例
6.2.3 ANSYS求解
第7章 自由振動
7.1 自由振動的基礎理論
7.1.1 動力學
7.1.2 Hamilton原理
7.2 一維梁的自由振動分析
7.2.1 解題方法
7.2.2 Mathematica程序說明
7.2.3 ANSYS求解
7.3 二維板的自由振動分析
第8章 彎曲
8.1 彎曲的基礎理論
8.2 一維梁的彎曲分析
8.2.1 解題方法
8.2.2 Mathematica程序說明
8.2.3 ANSYS求解
8.2.4 材料力學求解
第9章 復合材料
9.1 復合材料板的分析
9.1.1 復合材料板的剛度矩陣
9.1.2 積層板的剛度矩陣
9.2 復合材料板的分析范例
9.2.1 復合材料板的范例
9.2.2 ANSYS求解
展開 COMSOL二維軸對稱圓柱傳熱 ￥100
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