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[ANSYS Workbench] 你不知道的使用技巧
 
俎涛 ,火龙果系统工程
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 2020-5-29 
 
编辑推荐:
本文主要介绍了有限元分析基本流程、分析结果云图设置、网格大小设置、DM工具与局部控制、数据复制与传递、网格无关性定性判据等相关内容。
本文来自于知乎,由火龙果软件Anna编辑推荐。

1. 有限元分析基本流程

2. 分析结果云图设置

形变云图设置技巧:比例尺问题,形变结果显示时,软件自动设置比例尺,会导致形变结果放大,可改为真实比例尺。在图示荧光标记的地方进行设置更改。

应力云图设置技巧:应力云图中,红色区域一般为应力较大的区域,刻板印象中的危险区域;为了顺应这一刻板印象,可以将红色区域的下限设为屈服强度或是危险阈值。在图示荧光标记的地方进行设置更改。

3. 网格大小设置

在图示荧光标记的地方进行设置更改,注意所使用的单位。在Statistics中可以看到模型的节点数和单元个数。

4. DM工具与局部控制

DesignModeler是ANSYS自带的设计工具,通过DesignModeler工具添加圆角,在图示荧光标记的地方进行设置更改。

通过添加局部网格大小控制,对细化关键,提高分析精度,如图示荧光标记的地方所示。

5. 数据复制与传递

在图示荧光标记的下拉菜单中选择Duplicate复制,可以省去重复性操作,只需修改部分参数。

如图所示,通过模型数据共享,可以简化分析操作,提高效率。

如图所示,通过Archive打包操作可以将整个分析模型数据,打发发布。

6. 网格无关性定性判据

由于应力奇异性的问题,随着网格精度的增加,最大应力的值也会随之增大,如何判断网格精度是否足够,一般有以下三条经验判据:

1.是否符合应力集中的分布规律,即是否符合工程经验。

2.最大应力是否趋于收敛,即随着网格精度的增大,最大应力趋于稳定。

3.最大应力区域在各个方向上连续覆盖两层以上的单元。

网格精度不够,由于应力奇异性问题,误差较大。

网格精度较好,应力集中分布规律符合工程经验。

7. 应力奇异性

应力奇异性,是由于弹性力学无法求解尖角部位引起的,在数学算法上在尖角处的应力为无穷大。由于网格划分,尖角处的应力值在有限元中一般不会出现无穷大的结果,但会随着网格精度的增大而大幅增大。应力奇异性一般出现在刚性约束和应力集中的地方,针对应力奇异性的问题,主要有以下两种解决思路:

在刚性约束中的,一般影响不大,可以忽略。

在应力集中的区域,可以先考虑结构优化,如倒角,圆角等,进行过渡。

8. 网格精度对变形的影响

网格精度对形变量的影响较小,优先作为不同仿真软件的比对对象。

9. 实体单元选择

实体单元一般包括二阶的四面体和六面体两种单元,其中四面体单元在网格划分(尤其是重要部位)的过渡上效果较好,对于复杂模型比较适合,但四面体单元精度不如六面体单元。ANSYS软件的实体单元默认为六面体单元,精度较高,但在网格划分的过渡上会损失精度。建议将四面体过渡设置为slow。

 

   
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