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03 方法與 COMSOL 的對(duì)比分析 維度 COMSOL 案例方法 本教程 Ansys 方法 備注 核心邏輯 全局方程（未知力F作為自由度，強(qiáng)制位移=2cm） 位移約束

（2）提取節(jié)點(diǎn)位移數(shù)據(jù)使用NSOL命令分別提取節(jié)點(diǎn)201在X、Y、Z 三個(gè)方向的位移時(shí)程（UX、UY、UZ），作為基礎(chǔ)響應(yīng)量。（3）計(jì)算速度響應(yīng)利用DERIV命令對(duì)位移曲線進(jìn)行一階時(shí)間導(dǎo)數(shù)計(jì)算，獲得各方向上的速度響應(yīng)（VX、VY、VZ）。（4）計(jì)算加速度響應(yīng)對(duì)速度時(shí)程繼續(xù)求導(dǎo)，獲得加速度時(shí)程（AX、AY、AZ），用于進(jìn)一步評(píng)估結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)。

該示例問(wèn)題演示了使用循環(huán)建模方法、線性擾動(dòng)和空氣耦合求解方法對(duì)調(diào)諧和失諧NASA轉(zhuǎn)子67風(fēng)扇進(jìn)行的自由振動(dòng)和強(qiáng)制響應(yīng)分析。 該問(wèn)題包括模態(tài)分析、使用線性擾動(dòng)的預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析以及使用線性擾動(dòng)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力模態(tài)疊加諧波分析。由于作用于模型的壓力為非恒定流，所以從ANSYS CFX中導(dǎo)入。 循環(huán)對(duì)稱性分析的結(jié)果與從全360°模型分析獲得的參考結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。

由于有超彈性材料的大變形，以及氣缸的大位移，所以打開(kāi)大變形選項(xiàng)。由于有摩擦力，所以使用非對(duì)稱牛頓法促進(jìn)收斂。其余設(shè)置如下。對(duì)活塞施加遠(yuǎn)程約束，約束點(diǎn)為（0，0），約束所有方向的移動(dòng)與轉(zhuǎn)到，允許變形（柔性）。從第2步開(kāi)始，對(duì)氣缸下邊施加Y向強(qiáng)制位移10，X方向0。Step5 結(jié)果與后處理。在結(jié)果中插入總位移，接觸壓力，強(qiáng)制位移處的反力。

圖8 摩擦片壓力歷程最后，加入一個(gè)溫度邊界條件，由于汽車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，與空氣對(duì)流強(qiáng)制換熱，空氣強(qiáng)制對(duì)流系數(shù)在100W/ (㎡·K)左右，因此添加對(duì)流邊界條件，對(duì)流系數(shù)設(shè)置100W/ (㎡·K)。

3.Detection Method 這個(gè)是用來(lái)選擇接觸點(diǎn)之間的探測(cè)方法，ANSYS workbench 提供了四種探測(cè)方法：1) On Gauss Point（高斯積分點(diǎn)）我們知道，有限元計(jì)算時(shí)，首先求解總體方程矩陣得到節(jié)點(diǎn)位移，然后通過(guò)幾何方程和物理方程求解積分點(diǎn)上的應(yīng)變和應(yīng)力，最后通過(guò)形函數(shù)計(jì)算得到節(jié)點(diǎn)上的應(yīng)力。

3）在有限元分析設(shè)置中移除遠(yuǎn)程質(zhì)量點(diǎn)，進(jìn)行完全慣性釋放，關(guān)閉弱彈簧選項(xiàng)，然后進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化分析，GENESIS設(shè)置不變得到結(jié)果如下： 圖6完全慣性釋放拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果 在ANSYS中慣性釋放，利用自身的質(zhì)量施加一個(gè)加速度來(lái)提供慣性載荷，慣性載荷平衡外部載荷來(lái)消除剛體位移。

表1 本文網(wǎng)格質(zhì)量參數(shù) 1.2 傳統(tǒng)車(chē)門(mén)的靜力學(xué)和模態(tài)分析依據(jù)國(guó)家有關(guān)強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，參考FMVSS和ULSCA研究成果，綜合分析新能源汽車(chē)車(chē)門(mén)在許多研究中施加的工作載荷，確定了4種典型靜力學(xué)工況，分別為垂直工況、車(chē)門(mén)窗框角部工況、上部扭轉(zhuǎn)工況、下部扭轉(zhuǎn)工況。以垂直工況為例，車(chē)門(mén)垂直受載下的載荷模型如圖2所示。

（2） 上面方法缺點(diǎn)是實(shí)際工程我們不知道應(yīng)該加哪個(gè)強(qiáng)制約束點(diǎn)或者如殼的屈曲，強(qiáng)制約束點(diǎn)太多無(wú)妨加和實(shí)際一樣的強(qiáng)制位移，所以實(shí)際工程更多的是加力，做出力和位移的關(guān)系，此時(shí)由于要越過(guò)馬鞍點(diǎn)，一般在有限元中采用弧長(zhǎng)法（Risk）替代Newton迭代來(lái)計(jì)算，具體可看系列文章4：非線性問(wèn)題的求解。

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可以通過(guò)在/POST1中發(fā)出以下命令來(lái)生成： 也可以將層TEMP強(qiáng)制加到單元的8個(gè)角節(jié)點(diǎn)上，然后繪制單元解的輪廓（layer）。這樣可以確保繪制的單元解是圖中的實(shí)際層解。 要查看層熱通量和溫度梯度，請(qǐng)?jiān)趌ayer命令之后發(fā)出PLESOL命令。 默認(rèn)情況下，層值為0。這意味著后處理的數(shù)量是頂層的頂部和底層的底部。 下圖顯示了加強(qiáng)環(huán)四種分析的位移解。

3.2.1 1號(hào)模型正確結(jié)果譬如同樣都是重力載荷下，1號(hào)模型計(jì)算出的位移為43.64，且端面位移明顯很小，相對(duì)合理：3.2.2 2號(hào)模型錯(cuò)誤結(jié)果但2號(hào)模型計(jì)算出的位移為3.602e13，且后端z方向平動(dòng)也非常大，這明顯不合理。

6.把本地函數(shù)聲明為靜態(tài)的(static)如果一個(gè)函數(shù)只在實(shí)現(xiàn)它的文件中被使用，把它聲明為靜態(tài)的(static)以強(qiáng)制使用內(nèi)部連接。否則，默認(rèn)的情況下會(huì)把函數(shù)定義為外部連接。這樣可能會(huì)影響某些編譯器的優(yōu)化——比如，自動(dòng)內(nèi)聯(lián)。九、采用遞歸與LISP之類(lèi)的語(yǔ)言不同，C語(yǔ)言一開(kāi)始就病態(tài)地喜歡用重復(fù)代碼循環(huán)，許多C程序員都是除非算法要求，堅(jiān)決不用遞歸。