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案例探究 | Ansys对称分析

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对于有对称性特点的模型,可以只分析部分模型以获取其力学性能特性。模型规模变小,可以大大缩短仿真分析时间,这里面的对称性分析需保证模型对称,约束条件对称以及载荷条件对称。

对称分析在仿真分析的设置比较简单,几何提供对称中的部分模型、定义模型对称(指定对称面和对称类型)、定义部分载荷和约束条件。

Ansys Mechanical提供几种对称类型:

对称区域(平面对称)、线性对称(类似指定方向无限阵列)和循环对称(扇形区域周期性对称)。

这里面我们以对称区域为例,展示软件当中的操作。          


     

案例探究 | Ansys对称分析

模型准备

     


Ansys不强制模型一定是以坐标平面对称,但从习惯讲,建议全模型对称切割面调整到合适的位置,方便其他人理解。或以对标平面为基面,创建半模型或1/4模型等。

这里我们为展示软件便捷性,直接使用任意模型进行演示。


           

案例探究 | Ansys对称分析

对称定义

           


Ansys Mechanical对称定义需要通过模型菜单添加对称功能。

开启对称功能后,才可以进一步选取对称类型,这里选取对称区域。


       

对称区域定义菜单选取作用面(对称面)和法向,软件根据此两项特征控制对称面上的节点自由度特征(约束法向平动和切向的两个转动以维持面的对称性)。


       
           

案例探究 | Ansys对称分析

材料、载荷及约束定义

             


正常定义材料属性、载荷和约束条件。这里要注意,对称分析中默认载荷和约束在全模型当中也是呈现对称特性。简单定义载荷和约束类型,完成静力学分析必要定义。          


           

案例探究 | Ansys对称分析

计算及结果处理

             


提交计算后,结果并未直接显示对称性。需通过对称功能属性进行设置。          
         
对称属性中,定义重复份数,半模型方法以及在对称方向给予一定的偏移量(仅显示效果,对结果无影响)。          
         

从这里我们可以看到,仿真分析中的对称性,通过定义对称面,软件会约束对称面上的节点自由度。结果后处理图形扩展(Graphical Expansion)显示仅为效果,并无更多实际意义,甚至设置过大的或负值的偏移量,可以人为显示更夸张的效果(可以自行尝试)。

Ansys Mechanical软件的GUI界面操作比较友好,也可以尝试其它的对称类型。  

来源:艾羽科技
Mechanical静力学通用汽车新能源材料控制ANSYS
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首次发布时间:2024-06-29
最近编辑:4月前
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