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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:
6 l. F6 t1 o  T9 N+ e$ z  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。* c, C6 y( a) X" y
  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。
3 X, ]$ O: U+ f5 c3 h8 T8 z! \  Ansys模型生成有以下方法:. m0 g, v9 ]5 J0 N8 x: T
  1,在Ansys创建一个实体模型。  v! r# T7 S& z# ?; \% ?( p
  2,直接生成。
7 U) H9 q# V% j# v  3,输入一个在CAD创建的模型。
% q& t: B$ z/ i/ l  U  Ansys模型生成的典型步骤:' z% F0 Q- F- j2 e# K9 Y
  1,计划方案) p4 G; A# c0 @5 q. d7 w
  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:9 `1 n& t$ ]4 d4 f; v2 w
  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。5 ~$ J- {# U1 ]" X4 R2 O7 a
  2,确定分析目地,它依赖于教育程度,经验,专业判断。
: J9 [; m$ F9 K6 |  3,选择模型类型,1 D% f# a: g! F1 d3 m8 n/ W+ S
  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。+ F+ x" w4 Y; i. e  U
  通常用直接生成法产生模型。
! C# ~; ^  R; V8 G  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。
! l  J3 R2 @: W% r  3维壳模型用于3维薄壳结构。% }0 v  W1 B% m) o
  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# [1 r. B3 [. `3 _% j' o) C
  4,选择单元类型
- [( v+ I; _- a, `# F6 l  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
2 ^1 i0 V% ~" v, G$ K8 \& c) o, W  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。- H, o0 T2 `* \
  5,对结合不同单元的限制。( Z0 Q( ~( k# t9 m0 b; x
  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。
: o7 s: _% s- S6 u4 o! u% J6 N  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。0 L5 G7 p. k; T  `# h: |
  6,充分利用对称性。  ~1 m9 L2 N" M! q- l; J1 Z
  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。
1 B! O9 t/ `; T# |- B2 D. O  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。
* z( a9 `! v1 ]- Z' J5 `  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。。! r# j3 N1 q* ?
  7,决定包含多少细节
5 N) B; L+ ?4 W9 C- h' w/ N  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。( b  z" J- i# F" G# y/ _- n. j
  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。* N; ~% W: T( X7 ]' u6 _$ i, O
文章关键词: Ansys   模型生成
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