Ansys进阶培训之高级有限元模型技术PPT

1、制订分析方案降维技术Mesh200MPC（替代DOF耦合技术） 模型输入与输出、合并技术高级有限元模型技术 制订分析方案通常考虑的分析因素制订分析方案是很重要的。一般考虑下列问题： 分析领域 分析目标 线性/非线性问题 静力/动力问题 分析细节的考虑 几何模型对称性 单元类型 网格密度 单位制 材料特性 载荷 求解器通常考虑的分析因素（续）制订的分析方案好坏直接影响分析的精度和成本（人耗工时，计算机资源等），但通常情况下精度和成本是相互冲突，特别是分析较大规模和具有切割边界的模型时更为明显。一个糟糕的分析方案可能导致分析资源紧张和分析方式受得限制。确定合适的分析学科领域实体运动，承受压力，或实

2、体间存在接触施加热、高温或存在温度变化恒定的磁场或磁场电流（直流或交流）气（液）体的运动，或受限制的气体/液体以上各种情况的耦合结构热磁流体电耦合场准则分析目的分析目的直接决定分析近似模型的确定。分析目的，就是这样一个问题的答案：“利用FEA我想研究结构哪些方面的情况？”结构分析:要想得到极高精度的应力结果，必须保证影响精度的任何结构部位有理想 的单元网格，不对几何形状进行细节上的简化。应力收敛应当得到保证，而任何位置所作的任何简化都可能引起明显误差。在忽略细节的情况下，使用相对较粗糙的单元网格计算转角和法向应力。复杂的模型要求具有较好的均匀单元网格，并允许忽略细节因素。准则高效率建模技术在建

3、立分析模型之前必须制订好建模方案：必须考虑那些细节问题？对称/反对称/轴对称？选用那种类型的单元？线单元壳单元XY平面单元平面应力或应变单元轴对称单元谐单元实体单元专用单元线性单元/高阶单元/P单元四边形单元/三角形单元，块单元/四面体单元高效率建模技术 - 细节处理对于分析不重要的细节不应当包含在分析模型中。当从CAD系统传一个模型到 ANSYS程序中时往往可以作大量的简化处理。然而，诸如倒角或孔等细节可以是最大应力出现的位置，这些细节对于你的分析目的是十分重要的。带倒角不带倒角降维技术- 对称性模型对称 当物理系统的形状、材料和载荷具有对称性时，就可以只对实际结构中具有代表性的部分或截面进

4、行建模分析，再将结果映射到整个模型上，就能获得相同精度的结果。物理系统对称分析要求具有以下对称性条件：几何结构对称材料特性对称具有零位移约束存在非零位移约束降维技术- 对称性模型(续)对称类型轴对称即绕某一轴线存在对称性，这类结构如：电灯泡，直管，圆锥体，圆盘和圆屋顶。对称面就是旋转形成结构的横截面，它可以在任何位置。大多数轴对称分析求解必须假定非零约束（边界），集中力、压力和体截荷均具有轴对称。然而，如果截荷不存在轴对称性，并且是线性分析，可以将截荷分成简谐成分，进行独立求解（然后进行叠加）。对称类型(续)旋转对称即结构由绕轴分布的几个重复部分组成，诸如涡轮叶片这类物体。大多数旋转对称分析求

5、解要求非零位移约束（边界），集中力、压力和体载荷应具有对称性。然而，如果载荷不对称分布，并且如果是线性分析，它们可以利用周期对称求解。降维技术- 对称性模型(续)对称类型(续)平面 或 镜面对称即结构的一半与另一半成镜面映射关系，对称位置（镜面）称为对称平面。大多数平面对称分析求解要求非零位移约束（边界），集中力、压力和体力应当对称。但是，如果这些载荷不对称，并且是线性分析，它们可以分成对称或反对称问题进行独立求解。该图显示了镜面对称和旋转对称降维技术- 对称性模型(续)对称类型(续)重复或平移对称即结构是由沿一直线分布的重复部分组成，诸如带有均匀分布冷却节的长管等结构。该对称要求非零位移约束

6、，集中力、压力和体载荷应具有对称性。一个结构可能由多个对称平面，这样就可以利用对称性建立一个很小的等效分析模型。 图示模型具有镜面对称 (2X) 和 重复对称降维技术- 对称性模型(续)在实际当中，可以利用对称模型进行分析能获得更好的分析结果，因为可以建立更精确、综合考虑各细节的模型。降维技术- 对称性模型(续)用于划分单元，与求解无关。拖拉或扫掠划分网格时使用。注意：节点分布要与实体单元一致。例：生成一个弹簧形网格（solid45）Mesh200单元MPC（替代DOF耦合技术）不同的人建立不同的模型部分较大的模型分割为若干小模型CdwriteCdread 模型合并可输出两部分内容： 数据库模型（Ansys命令格式）（除了实体模型及实体载荷外） 实体模型与实体载荷（IGES命令格式）可以有选择地进行输出 输出时，ansys给每一个文件写入合适的NUMOFF命令，保证以后将这些文件读入时不会和