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Workbench精确选取节点并显示变形结果的方法与不同

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导读:大家好,我是仿真秀专栏作者——液压仿真专家,高级工程师,有十几年设计和仿真经验,结构、液压、多体动力学仿真工程师,擅长结构有限元分析、机构运动分析、拓扑优化、液压系统和非标元件建模仿真。
我先后在仿真秀原创首发视频课程《Amesim液压仿真入门精品课7讲》,并组织过一期线上直播《基于Workbench、RecurDyn和Matlab机器人轨迹规划及机械仿真案例》。本文使用Ansys Mechanical完成计算后往往希望得到变形结果甚至是具体某个节点的变形结果,那么如何能准确地选取节点位置并显示此节点的变形结果呢,本文将依次介绍几种方法。希望对仿真学习者有所帮助,更多内容请点击文尾阅读原文关注我的仿真秀专栏,与我一起交流和合作。

一、工况描述

以某个柱体一端面固定,其柱面上某段受Y方向的力后求其中坐标为(3,0,100)的节点或者距离坐标(3,0,100)最近的节点的结果为例进行说明。边界条件和载荷如下图所示。
模型的边界条件和载荷

二、提取指定节点位移结果的几种方法

(1)方法一:图形窗口直接选取节点法
创建局部坐标系,坐标原点的X、Y、Z坐标分别为3mm、0mm、100mm,创建的局部坐标系可重新命名,此处命名为position,如下图所示。
创建局部坐标系position

运行分析,计算完成后在图形窗口中显示所有的坐标系,点击工具栏的显示节点按钮,可在图形窗口中手动选择距离前述创建的局部坐标系position的原点最近的节点,并在solution information插入此节点的Y方向变形结果,如下图所示。

选取距离局部坐标系position的原点最近的节点并插入变形结果
(2)方法二:使用命名选择集法
点击工具栏的显示节点按钮,在图形窗口中任选一个节点,右键创建命名选择集(named selection),可命名为node。
选取一个节点创建命名选择集
在大纲树中选择名为node的命名选择集,在其细节中将Scoping Method切换为“Worksheet”,在图形窗口下方的Worksheet中添加条件,第一个条件为增加坐标Z等于100mm的节点,第二个条件为过滤X坐标值范围在2.5到3.5之间的节点,第三个条件为过滤Y坐标值范围在-0.5到0.5之间的节点,通过这三个条件将缩小被选取的节点的范围选定某几个节点或者直接锁定某一个节点,这往往取决于网格划分的尺寸大小。
通过增加条件边界节点的命名选择集
在solution information中插入Y方向的变形,其中Scoping Method切换为Named Selection然后选择名为node的命名选择集。

插入节点的命名选择集的Y向变形

(3)方法三:使用Path
在大纲树中选中Model,右键>Insert>Construction Geometry>Path,插入一个Path(路径),在Path的细节中设置取样点数为2,设置Path的起点坐标和终点坐标,本文设置终点坐标为目标点的坐标。
设置Path的细节
在solution information中插入Y方向的变形,其中Scoping Method切换为Path然后选择创建的Path名称。

插入创建的Path的Y向变形

(4)方法四:ansys mechanical中使用command
将Solution Information的细节中Solution Output的类型切换为Post Output。
切换Solution Output的类型为Post Output
在Solution中插入command,command的命令流如下图,其作用为选取举例坐标(3,0,100)最近的节点并在求解输出中以图片形式显示此节点的Y向变形结果。


Solution中插入的command的内容
(5)方法五:在DM中创建Point辅助选取节点的方法
使用DesignModeler编辑几何模型,插入Point,将类型选为“Point Load”,Definiton选为“From Coordinates File”,Coordinates File选择提前创建好的包含坐标值的文本文件,文本文件的内容如下图所示,其中第1列的数字1表示第1组,第2列的1表示本组的第1个点的坐标,第3到5列的3、0、100分别表示点的X、Y、Z坐标值。模型导入mechanical划分网格后将保留此Point对应的节点
使用读取坐标文件的方式创建点
包含坐标值的文本文件的内容
以上介绍了几种方法,下面分别列出几种方法对应的Y向变形结果。
(1)图形窗口直接选取节点法的结果
图形选取节点法选取的节点的Y向变形结果如下图。
图形选取节点法选取的节点的Y向变形结果
(2)使用命名选择集法选取的节点的结果
使用命名选择集法选取的节点的Y向变形结果如下图。

使用命名选择集法选取的节点的Y向变形结果

(3)使用Path法选取的节点的结果
使用Path法选取的节点的Y向变形结果如下图,结果的细节中列出了最小值和最大值,需要根据path的起点和终点坐标找到对应的目标点的结果。

使用Path法选取的节点的Y向变形结果

(4)使用command法选取的节点的结果
使用command法选取的节点的Y向变形结果如下图,分析完成后在插入的command下面出现Post Output,点击Post Output可在图形窗口看到选取的节点的Y向变形结果UY。

使用Command法选取的节点的Y向变形结果

(5)在DesignModeler中创建point辅助选取节点法的结果
使用command法选取的节点的Y向变形结果如下图,分析完成后在插入的command下面出现Post Output,点击Post Output可在图形窗口看到选取的节点的Y向变形结果UY。

使用Command法选取的节点的Y向变形结果

三、本文总结

以上列出了较精确选取节点并显示变形结果的方法,其中使用Path和使用command的方法不受网格尺寸的影响,网格尺寸调整后Solution Information插入的Y向变形不需要更改设置,重新求解完成后直接查看结果即可;而图形窗口直接选取节点法和在DesignModeler中创建point辅助选取节点法则在网格重划分后需要重新点击选取节点;使用命名选择集法选取节点的方法在网格重划分后则要根据网格尺寸调整Worksheet中过滤条件的坐标值范围,确定有节点被选中。

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(完)


来源:仿真秀App
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首次发布时间:2024-12-17
最近编辑:2小时前
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