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Ansys模型生成技巧

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发表于 2011-6-18 09:25:12 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  Ansys模型生成:
. \! N5 p7 G# `  有限元分析的最终目地是数学地重现一个实际工程系统的行为。换言之,这分析必须是一个物理原型的准确数学模型。
/ x4 X( d; F1 Z' i4 E, u+ s& {  从广义上,这模型包含所有的节点,单元,材料特性,实常量,边界条件,和用于描述这物理系统的其它特征。  c8 ^: Z; t. G
  Ansys模型生成有以下方法:
5 R% v$ S+ r1 w" [6 Z1 O0 N- q  1,在Ansys创建一个实体模型。
$ r! a% d; g: f% o' |- O4 t  2,直接生成。" [* W3 p' ?- t. l9 s& s" M4 I
  3,输入一个在CAD创建的模型。
9 |& [* \5 e4 F- o3 q6 {1 _  Ansys模型生成的典型步骤:
) o  ~0 K; Z4 T# }) _0 `- w. }  1,计划方案0 e3 _9 d3 h. J! f* ^6 n, N/ r
  在开始模型生成时,将有意无意地做一些将怎样对物理系统数学摹拟的决定:
" p$ }8 e& t- w5 b  分析目地是什麽?对物理系统的全部还是部分建模?模型包含多少细节?将用哪类单元?网格密度是多少?总之,要平衡好计算成本(CPU运算时间等)和分析结果的准确性。计划阶段的决定将很大程度上影响分析的成败。
* N! A) @: C! _* D; h: A  2,确定分析目地,它依赖于教育程度,经验,专业判断。
1 O+ z: T: a0 U: z" e! p  3,选择模型类型,
8 w, T& H% {0 Y1 P  线模型可用于2维或3维梁和管结构,也可做3维轴对称壳结构的2维模型。' d# V7 ]! l3 [$ R, _1 \: ~
  通常用直接生成法产生模型。* T9 n' z' \% I( b0 [
  2维实体模型用于薄的面结构(面应力),有恒定剖面的“无限长”结构(面应变),或轴对称实体结构。2 b/ _& Q6 a# G' L1 c8 ~" I
  3维壳模型用于3维薄壳结构。
5 v$ F+ }  q, y9 h( K+ {  3维实体模型用于既无恒定剖面又不是轴对称的实体结构
+ P) C! P. @. c: p5 U0 U  4,选择单元类型
6 X; e$ Y' f6 R) w! N: Z2 ~  线性单元(无中间节点),应用时要避免蜕变单元形状出现在关键区域。尽量避免用过度变形的线性单元
4 Q5 T/ v6 y1 c$ I# x  高级单元(有中间节点),对有蜕变单元形状(2维三角形单元,3维四面体单元)的结构分析,它会比线性单元产生更好的结果。  F. r0 W/ E0 i$ V$ g4 q
  5,对结合不同单元的限制。
0 f$ C4 C4 C: Q  G( ?: t8 ^  在直接结合不同单元时,若它们有不同的自由度,则分析运算时将不能在不同单元之间传递正确的力和力矩,因为它们在相交处不相容。
/ S+ ?! C+ t, u( A6 ]0 H2 c: j  两个单元相兼容,它们必须有相同的自由度,相同数量和类型的位移自由度,旋转自由度,而且,这些自由度必须沿相交处单元边界上连续地相互叠合在一起。
# A' U" ]6 t+ o* Z( n  6,充分利用对称性。
  J9 Y3 Q' y% A  许多物体具有对称性,如重复对称,镜像对称,轴对称。利用对称性可以大大地减小模型的尺寸减少运算时间。7 n3 a/ l, e" f$ P; q0 T0 {
  三维轴对称结构可以用等同的二维型式来代表。而二维轴对称分析比等同的三维分析更准确。4 F7 l+ I+ o* l9 N4 F  d
  理论上一个完全轴对称模型只能承受轴对称载荷,然而在许多场合轴对称结构将承受非轴对称载荷,这时就要用一种特殊单元,轴对称谐单元如PLANE25, SHELL61, PLANE75, PLANE78, FLUID81,和PLANE83。。
5 d6 Q; V0 p. s  7,决定包含多少细节
' V' [0 I7 y4 w. Y  在实体模型中不必要包含一些不重要的小细节,因为它们只会使模型更复杂。但是在一些结构中,象导角或孔等的小细节可能是最大应力集中的地方,这时它们就很重要,这取决于分析目地,必须对结构的预期行为有足够的理解以做出决定。) w# I5 f1 L" ?/ }8 [* M. s- n
  通常,只有很少的小细节会破坏结构的对称性,常常可以忽略这些小细节或视它们为对称以获得较小的对称性模型。这时必须在模型简化和降底准确性之间权衡。; h* O7 ~, j+ Y" T
文章关键词: Ansys   模型生成
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