在利用ANSYS进行数值计算之前,对模型进行合理简化是非常重要的,不仅可以提高计算效率,还可以保证计算结果的准确性。
1 几何模型的简化
(1)对称简化
如果模型与载荷本身存在对称性,可以使用对称模型进行简化计算。比如模型与载荷左右对称,则可以使用1/2模型进行简化计算。如果是轴对称模型,则可以使用轴对称平面单元进行简化计算。
(2)特证简化
可以删除模型中的一下特征细节细节,如删除倒角、小孔等,以减小模型的复杂度,简化后的模型应能反映实际问题的主要特征。
(3)单元简化
在几何模型前处理中,对薄板、钢结构等模型,可以进行抽中面,抽梁操作,使用梁、壳单元可以对结构模型进行大幅度的简化,减少网格数量,提升计算效率与计算精度。
2 物理模型的简化
比如将物理问题简化为一个稳态的计算过程,使用MRF方法代替滑移网格方法,来处理流体域中的风扇问题,在求解稳态问题时,忽略了时间项,提升了计算效率,降低了模型计算的复杂程度。比如将一个结构瞬态问题简化为一个刚体动力学+结构静力学的问题,可以降低结构计算的复杂程度。
3 边界条件的简化
合理简化边界条件,如在结构计算中合理使用固定约束,远端位移约束,可以减小计算误差。在简化边界条件时,应确保计算结果的准确性不受影响。
4 网格划分的注意事项
(1)网格类型和大小应根据计算需求和精度要求选择。
(2) 网格质量对计算结果有较大影响,需要关注网格质量的评估。
(3) 需要进行网格独无关性实验,验证网格划分对计算结果的影响。