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Ansys Workbench常用网格划分方法

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Ansys软件是一种常用的有限元分析软件,它可以用于各种工程领域的结构、固体力学、流体力学等问题的模拟和分析。在进行分析前,通常需要对模型进行网格划分,以便将连续的物体划分为离散的单元,从而进行数值计算。

在Ansys Workbench中Manchical进行模型设置时,提供了多种网格划分方法,用于将连续的物体划分为离散的单元,以便进行数值计算和分析。常用的网格划分方法有:

 

1.自动网格划分(Automatic):

Ansys提供了各种自动网格划分工具,如AutoMesh、Patch Conforming、Mosaic等。这些工具可以根据输入的几何模型和网格参数自动生成合适的网格,减少了手动操作的工作量。自动网格划分方法可以适用于不同类型的几何体问题。

 

2.四面体网格划分(Tetrahedrons):

四面体网格划分方法适用于三维和二维问题。四面体网格划分基于协调分片算法(PatchConforming)或基于独立分片算法(Patch Independent)将区域划分为一系列四面体单元,适用于复杂几何体的建模。

 

3.六面体网格划分(Hex Dominant):

六面体网格划分适用于三维问题,可以将区域划分为六个面都是四边形或六边形的六面体单元。六面体网格划分提供了准确的几何表示和较高的计算效率。Ansys提供了Tetrahedron/Hex Mesh工具用于六面体网格划分。

 

4.扫掠网格划分:

扫掠网格划分方法适用于具有对称形状的区域,通过在几何体上进行扫掠操作生成网格。这种方法适用于具有轴对称性质的问题,可以显著减少计算资源的使用。Ansys的Meshing工具中提供了扫掠网格划分的选项。

 

5.多区域网格划分:

多区域网格划分方法适用于复杂的几何体划分,将区域划分为多个子域,然后在每个子域内进行网格划分。这种方法允许对不同几何形状的部分进行不同的网格划分方法。Ansys软件提供了多区域网格划分的工具和技术,如Patch Conforming和Mosaic。

 

6.笛卡尔网格划分:

笛卡尔网格划分方法使用规则的矩形或立方体单元来划分区域。这种方法适用于规则几何体和网格结构,如长方体、正方形等。Ansys中的Cartesian Meshing工具可以用于进行笛卡尔网格划分。

 

7.分层四面体网格划分:

分层四面体网格划分方法通过在区域内加入额外的层来提高网格的精度。这种方法常用于需要在特定区域中提高网格分辨率或捕捉边界特征的问题。Ansys提供了分层四面体划分的选项Layered Triangulation。

这些网格划分方法在Ansys中都有对应的工具和技术来实现。选择合适的划分方法可以根据几何形状、问题类型、精度要求等多个因素,并结合实际需求进行调整和优化。

              

来源:纵横CAE
MeshingWorkbench动网格ANSYS
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首次发布时间:2024-09-01
最近编辑:2月前
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干货 | ANSYS Workbench热应力分析

在变温条件下工作的结构,通常都存在热应力问题。在正常工况下存在稳态热应力,在启动或关闭过程中存在瞬态热应力。常见结构热应力问题主要分为两类: (1)工作环境温度变化产生热应力问题; (2)结构传热产生温差形成热应力问题。 热胀冷缩是物体的固有属性。当环境温度发生改变时,结构的连续性或边界条件由于热胀冷缩而产生热应力,主要有以下两方面原因: 1) 约束限制:结构受到某些限制,如位移约束或相反压力,则在结构中产生热应力。2) 材料差异:材料属性不同而形成不均匀变形,如热膨胀系数不同,则产生热应力。 由约束限制产生热应力 由材料差异产生热应力一般情况下,结构力学响应不会影响热物性、传热方式以及热边界条件,结构热应力问题可以解耦为热分析和结构分析,将热分析的温度分布作为结构分析的输入条件。 结构热应力分析流程 ANSYS Workbench热应力仿真分析流程,如下图所示。首先,进行结构热分析,获取温度场分布。然后,将温度作为外载荷,导入到结构力学计算中,从而得到结构热应力热变形。ANSYS Workbench热应力仿真分析流程 对于简单结构 有限元分析步骤同结构力学分析(参考文章:ANSYS Workbench线性结构静力分析实例操作),只是在添加约束和载荷时,需要增加热载荷,添加方法如下:点击Load,添加ThermalCondition,图形区选择几何单元,点击下方面板Geometry中的Apply,并在Magnitude输入温度。 ANSYS Workbench简单结构热应力分析 对于复杂结构 首先,进行结构热分析,得到结构温度场分布;然后,进行结构力学分析,得到热应力和热变形。对于结构分析来说,温度载荷来自于热分析,因此需要导入温度结果。方法如下:展开Imported Load,右击Imported Body Temperature,选择Imported Load。ANSYS Workbench复杂结构热应力分析 注意事项 1)必须输入材料的热膨胀系数。 2)对于热分析而言,网格疏密对温度结果影响不大,但是求解热应力问题时,则需要有较好的网格质量。 3)对于复杂结构热应力问题,温度变化导致结构几何形状发生改变,从而导致热物性、传热方式以及热边界条件发生变化,故应采用热-固耦合分析方法。 4)对于结构瞬态热应力,首先进行瞬态热分析,获得不同时间点的结构温度场,然后将这些温度导入到不同载荷步的结构力学计算中,获得瞬态热应力。 来源:纵横CAE

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