ansys耦合命例题
ansys应用-流固耦合

图4 3. 由于计算在 CFX 中迚行,因此可以右击 solution,然后选择 delete,将固
体部分的计算去除,如图 5:
图5 4. 本 例 中 使 用的 材 料 刚度 相 对 较 小, 因 此 需要 定 义 一 个新 的 材 料, 双 击
engineering data,在里面定义一个新材料 plate,具体参数如图 6 所示。
这里因为使用外部网格,可使用 fluent 的网格文件,也可以 由 ICEM CFD 直接生成 CFX 的网格文件,没有影响。*.msh 中包 吨流体网格和 named section。(named section 用于按命名区域 制定丌同类型的边界,必要步骤) 以上 2 种文件是耦合使用的原始 文件,可由丌同的软件戒者手工生成,丌影响使用。比如,*.inp 可 以由 ANSYS APDL、ANSYS WORKBENCH 戒者 Hypermesh 生 成;*.msh 可以由 ANSYS WORKBENCH、ICEM CFD、Gambit 等 生成。本例中,2 者都用 ansys workbench 生成。 (3)、MFX 使用的文件:*.def
MFX 在使用中是从 CFX-solver 中启动的,*.def 实际是 CFX-pre 交给 CFX-solver 使用的文件。 (4)、其他格式:
其他格式的文件是各软件自己的工程文件类型,丌参不耦合计 算,只是作为工程文件保存。
这样的做法,感觉有个好处:因为通过 Transient Structural 导出*.inp 结构文件,然后再导入 CFX 中进行分析,这样对于直接运 用 AWB help 中的方法而言,处理同样大小的模型所需要的内存较 小,容易在普通微机上计算,丌会出现如下的错误:
4、设置好 CFX 流体分析的边界条件并将流固耦合的边界面的 Mesh Motion 设 置为 ANSYS MultiField。CFX 中有默认的不 ANSYS FSI 传递的数据。其他的 边界条件见 CFX 流体分析的要求来设置。 5、通过 CFX 下的 Solver/Solver Units 设置单位,以保证 ANSYS 不 CFX 中的 单位一致。 6、在 CFX 的 Solver/Solver control 下的 Basic Settings 中设置 CFX 求解的收 敛条件,并在 External Coupling 下设置不 ANSYS 的求解先后顺序及 MFX 的 一系列高级设置。 7、设置完毕后在 CFX 的 FILE 菜单下 write Solver file,生成*.def 文件。 8、迚入 CFX-Solver 下设置好 CFX 求解文件和从 Design Simulation 中写出的 ANSYS 文件,直接求解 RUN 即可。
ansys耦合仿真成功案例

ansys耦合仿真成功案例1. 汽车冷却系统的耦合仿真在该案例中,使用ansys耦合仿真对汽车冷却系统进行了模拟。
通过对发动机、散热器、水泵等部件进行耦合仿真,分析了冷却系统内部的流体动力学、温度分布、压力变化等参数,从而为汽车冷却系统的优化设计提供了理论依据。
2. 管道输油系统的耦合仿真该案例中,使用ansys耦合仿真对管道输油系统进行了模拟。
通过对输油管道、泵站、储罐等部件进行耦合仿真,分析了油品在管道中的流动状态、压力变化等参数,为管道输油系统的安全运行提供了重要的参考。
3. 风力发电机组的耦合仿真在该案例中,使用ansys耦合仿真对风力发电机组进行了模拟。
通过对风机、发电机、齿轮箱等部件进行耦合仿真,分析了风电场内部的风速、转速、功率等参数,为风力发电机组的设计和优化提供了重要的参考。
4. 节能建筑的耦合仿真在该案例中,使用ansys耦合仿真对节能建筑进行了模拟。
通过对建筑外墙、屋顶、窗户等部件进行耦合仿真,分析了建筑内部的温度、湿度、气流等参数,为节能建筑的设计和施工提供了理论支持。
5. 工业炉灶的耦合仿真在该案例中,使用ansys耦合仿真对工业炉灶进行了模拟。
通过对燃烧室、烟道、喷嘴等部件进行耦合仿真,分析了燃烧过程中的温度、压力、流量等参数,为工业炉灶的设计和运行提供了理论依据。
6. 高速列车的耦合仿真在该案例中,使用ansys耦合仿真对高速列车进行了模拟。
通过对车体、轮轴、轮胎等部件进行耦合仿真,分析了列车在高速行驶中的动力学特性、空气动力学特性等参数,为高速列车的设计和运行提供了理论支持。
7. 消防水系统的耦合仿真在该案例中,使用ansys耦合仿真对消防水系统进行了模拟。
通过对水泵、管道、喷头等部件进行耦合仿真,分析了消防水系统内部的水流速度、压力变化等参数,为消防水系统的设计和施工提供了理论支持。
8. 电力传输线路的耦合仿真在该案例中,使用ansys耦合仿真对电力传输线路进行了模拟。
ANSYS流固耦合

教程大纲
在这个教程中您将学到:
– – – – 移动网格 流体-固体相互作用模拟 运用ANSYS-MultiField模拟 同时处理两个结果文件
问题概述
在这个教程中,运用一个简单的摆动板例题来解释 怎样建立以及模拟流体-结构相互作用的问题。其 中流体模拟在ANSYS CFX求解器中运行,而用 ANSYS软件包中的FEA来模拟固体问题。模拟流固 相互作用的整个过程中需要两个求解器的耦合运 行,ANSYS-MultiField求解器提供了耦合求解的平 台。
4. 点击OK
设置流体问题、 中设置ANSYS MultiField 设置流体问题、在ANSYS CFX-Pre中设置 中设置
创建域:为了使ANSYS Solver能够把网格变形信息传递给 CFX Solver,在CFX中必须激活网格移动。 1. 重命名Default Domain为OscillatingPlate,并打开进行编 辑 2. 应用以下设置
8.
点击OK
设置流体问题、 中设置ANSYS MultiField 设置流体问题、在ANSYS CFX-Pre中设置 中设置
输出求解器文件(.def) 1. 点击Write Solver File 2. 如果 Physics Validation Summary 对话框出现,点击 Yes 以继续 3. 应用以下设置
3.
点击OK
设置流体问题、 中设置ANSYS MultiField 设置流体问题、在ANSYS CFX-Pre中设置 中设置
创建边界条件 • 流体外部边界
1. 2. 创建一个新边界条件,命名为Interface. 应用以下设置
3.
点击OK
设置流体问题、 中设置ANSYS MultiField 设置流体问题、在ANSYS CFX-Pre中设置 中设置
ansys之节点耦合专题

/viewthread.php?tid=916386&highlight=%F1%EE%BA%CF /viewthread.php?tid=914150&highlight=%F1%EE%BA%CF/viewthread.php?tid=786833&highlight=%CD%E4%BE%D8(这个很有用!!)前言做一个总结意义!!!原因:最近网上有较多的朋友在咨询关于实体加载的方法目的:希望这个问题不再成为大家的疑惑的一部分一、说说施加方法思路1:矩或扭矩说白了就是矩,所谓矩就是力和力臂的乘积。
施加矩可以等效为施加力;思路2:直接施加弯矩或扭矩,此时需要引入一个具有旋转自由度的节点;二、在ANSYS中实现的方法这里说说3个基本方法,当然可以使用这3个方法的组合方法,组合方法就是对3个基本方法的延伸,但原理仍不变。
方法1:引入mass21,利用cerig命令Ex1:/prep7block,0,1,0,1,0,2k,9,0.5,0.5,2.5mp,ex,1,2e10mp,prxy,1,0.2mp,prxy,1,0.3r,2,1e-6et,1,45et,2,21keyopt,2,3,0lesize,all,0.2vmesh,allksel,s,,,9type,2real,2kmesh,allallselnsel,s,loc,z,2,3NPLOTCERIG,node(0.5,0.5,2.5),ALL,ALL, , , ,allsel/SOLUf,node(0.5,0.5,2.5),my,100e3FINISH/SOLnsel,s,loc,z,0d,all,allallselsolve方法2:利用mpc184单元/prep7block,0,1,0,1,0,2mp,ex,1,2e10mp,prxy,1,0.2mp,prxy,1,0.3et,1,45et,2,184keyopt,2,1,1lesize,all,0.2vmesh,alln,1000,0.5,0.5,2.5type,2mat,2*do,i,1,36e,1000,36+i*enddoallselallsel/SOLUf,node(0.5,0.5,2.5),my,100e3 FINISH/SOLnsel,s,loc,z,0d,all,allallselsolve方法3:使用rbe3命令/prep7block,0,1,0,1,0,2k,9,0.5,0.5,2.5mp,ex,1,2e10mp,prxy,1,0.2mp,prxy,1,0.3r,2,1e-6et,1,45et,2,21keyopt,2,3,0lesize,all,0.2vmesh,allksel,s,,,9type,2real,2kmesh,allallsel*dim,sla,array,36*do,i,1,36sla(i)=i+36*enddo*dim,sla2,array,36*do,i,1,36sla2(i)=i+36*enddoallselrbe3,node(0.5,0.5,2.5),all,sla,sla2allsel/SOLUf,node(0.5,0.5,2.5),my,100e3FINISH/SOLnsel,s,loc,z,0d,all,allallselsolve三、使用结论方法1和方法2的结果一致,方法3偏大。
ANSYS经典_练习2A耦合

Workshop Supplement
INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 2
5.
选择“智能尺寸”等级4并用 MESH200 单元对1号面剖分网格(扇区底侧边界):
–
–
January 30, 2001 Inventory #001444 W2-5
2A. 耦合
叶轮叶片
6. 拷贝1号面的网格到11号面 (扇区高段一侧边界):
练习 2A 耦合
叶轮叶片
2A. 耦合
叶轮叶片
说明 • • 对叶轮的 30°扇区使用耦合。
Workshop Supplement
INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 2
确定叶片在绕Z轴1000弧度/秒角速度载荷下的 von Mises 应力分布。
January 30, 2001 Inventory #001444 W2-2
– Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Copy > Area Mesh + • • • • • • – 拾取1号面 (或者在ANSYS输入窗口键入 “1”后按 [Enter]键) [OK] 拾取11号面 (或者在ANSYS输入窗口键入 “11”后按 [Enter]键) 在拾取对话框中选择[OK] 设置 KCN=1 设置DY=30
Workshop Supplement
January 30, 2001 Inventory #001444 W2-15
INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 2
Workshop Supplement
INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 2
ANSYS流固耦合分析实例

为0 [s]设置压力为100 [pa] 5. 表中需要继续输入两排参数,100 [pa]对应于0.499 [s], 0 [pa]
对应于0.5 [s]
模拟中固体问题的描述—记录ANSYS输入文件
现在,模拟设置已经完成。在Simulation中ANSYS MultiField 并不运行,因此用求解器按钮并不能得到结果 1. 然 而 , 在 目 录 树 中 的 高 亮 Solution 中 , 选 择 Tools > Write ANSYS Input File,把结果写进文件OscillatingPlate.inp 2. 网格是自动生成的,如果想检查,可以在目录树中选择Mesh 3. 保存Simulation数据,返回Oscillating Plate [Project]面板, 存储Project
固定支撑:为确保薄板的底部固定于平板,需要设置固定支撑 条件。
1. 右击目录树中Transient Stress,在快捷菜单中选择Insert > Fixed Support
2. 用旋转键 旋转几何模型,以便可以看见模型底面(low-y), 然后选择 并点击底面(low-y)
3. 在Details窗口,选择Geometry,然后点击No Selection使Apply 按钮出现(如果需要)。点击Apply以设置固支。
设置仿真类型: 1. 选择 Insert > Simulation Type. 2. 应用以下设置: 3. 点击OK
设置流体问题、在ANSYS CFX-Pre中设置ANSYS MultiField
建立流体物质 1. 选择 Insert > Material. 2. 把新物质名定义为 Fluid. 3. 应用以下设置
ansys help流固耦合算例fluid_structure(内含解析)

/BATCH/COM,ANSYS RELEASE 12.1 UP20091102 13:06:05 10/24/2010/PREP7! /Batch,list/prep7/sho,gasket,grphshpp,offET,1,141 ! Fluid - static meshET,2,182, ! Hyperelastic element!!!!!!! Fluid Structure Interaction - Multiphysics!!!!!!! Deformation of a gasket in a flow field.!!!!!!!! Element plots are written to the file gasket.grph.!! - Water flows in a vertical channel through a constriction! formed by a rubber gasket.! - Determine the equilibrium position of the gasket and! the resulting flow field!! |! |! |----------| Boundary of "morphing fluid"! | ______! | |______ gasket! |! |----------| Boundary of "morphing fluid" (sf)! |!!! 1. Build the model of the entire domain:!! Fluid region - static mesh!!!! Gasket leaves a hole in the center of the channel!! Morphing Fluid region is a user defined region around!! the gasket. The fluid mesh here will deform and be!! updated as the gasket deforms.!!!! Parameterize Dimensions in the flow direction!!*SET,yent , 0.0 ! Y coordinate of the entrance to the channel*SET,dyen , 1.0 ! Undeformed geometry flow entrance length*SET,ysf1 , yent+dyen ! Y coordinate of entrance to the morphing fluid region *SET,dsf1 , 0.5 ! Thickness of upstream*SET,ygas , ysf1+dsf1 ! Y coordinate of the bottom of the gasket*SET,dg , 0.02 ! Thickness of the gasket*SET,dg2,dg/2.*SET,ytg , ygas+dg ! Y coordinate of the initial top of the gasket*SET,dsf2 , 0.5 ! Thickness of downstream region*SET,ysf2 , ytg + dsf2! Y of Top of the downstream morphing fluids region*SET,dyex , 6.0 ! Exit fluid length*SET,x , 0. ! Location of the centerline*SET,dgasr ,.20 ! Initial span of gasket*SET,piper , 0.3 ! Width of the analysis domain*SET,xrgap , piper-dgasr!! Width of completely unobtructed flow passage!!!!! Create geometry!!rect,xrgap,piper,ygas,ytg ! A1:Gasket (keypoints 1-4)rect,x,piper,ysf1,ysf2 ! A2: Morphing fluid regionrect,x,piper,yent,ysf1 ! A3: Fluid region with static meshrect,x,piper,ysf2,ysf2+dyex ! A4: Fluid region with static meshaovlap,allk,22,xrgap+dg2,ygas+dg2 !定义一个关键点为22号,坐标是x,y*SET,rarc , dg2*1.1larc,1,4,22,rarc !定义一个通过1,4点半径为dg2*1.1,圆心在22点这边的圆弧al,6,4 !定义一个由相关线围成的面adelete,7 !删除面7 adele,7al,6,3,22,7,8,5,21,1 !定义一个由相关线围成的面!!Mesh Division information*SET,ngap , 10 ! Number elements across the gap*SET,ngas , 10 ! Number of elements along the gasket*SET,rgas , -2 ! Spacing ratio along gasket*SET,nflu , ngap+ngas ! Number of elements across the fluid region*SET,raflu , -3 ! Space fluid elements near the walls and center*SET,nenty ,8 ! Elements along flow - entrance*SET,raent ,5 ! Size ratio in the inlet region*SET,nfl1 , 20 ! Elements along flow - first morph.fluid.*SET,nthgas , 4 ! Elements in the gasket*SET,nfl2 , 3 ! Elements along flow - second morph.fluid.*SET,next , 30 ! Elements along flow - exit region*SET,rext , 6 ! Size ratio in flow direction of outlet*SET,rafls , 12 ! Initial element spacing ratio - morph.fluidlesize,1,,,ngas,rgas !指定所选线上单元数线1上划分10个单元中间尺寸比两端尺寸=|-2|lesize,3,,,ngas,rgas !指定所选线上单元数线3上划分10个单元中间尺寸比两端尺寸=|-2|*SET,nfl11, nfl1*2+9lsel,s,,,2,4,2 ! (Modify lesize of line 8 if changing gasket mesh) 选择线从2号线递增到4号线每次递增2lesize,all,,,nthgasallslesize,5,,,nflu,raflulesize,7,,,nflu,raflulesize,9,,,nflu,raflulesize,15,,,nflu,raflulesize,18,,,nenty,1./raentlesize,17,,,nenty,1./raentlesize,21,,,nfl1,raflslesize,8,,,nfl11,-1./(rafls+3)lesize,22,,,nfl1,raflslesize,19,,,next,rextlesize,20,,,next,rext!!! AATT,MAT,REAL,TYPE - Set the attributes for the areasasel,s,,,1,2 !选择面从1号面递增到2号面每次递增1(默认)aatt,2,2,2 ! Gasket (material 2) 赋给选择的区域(点,面,线或体)2号材料属性,2号实常数,2号单元类型asel,s,,,3 !选择面3cm,area2,area !把选择的面名称定义为area2alist ! List area selected for further morphingasel,a,,,5,6 !在原来的基础上添选面2,3aatt,1,1,1 ! Fluid area (material 1)alls/eshape,2 !asel,u,,,2,3 !在当前已经选择的面中选面2,3amesh,all !划分已选择的面/eshape,0asel,s,,,2,3amesh,all!-----------------!!!!! Create element plot and write to the file gasket.grphasel,s,,,1,3 !选择面1,3esla,s !选择被选面上的单元点/Title, Initial mesh for gasket and neighborhood !命名标题eplot/ZOOM,1,RECT,0.3,-0.6,0.4,-0.5 !选择区域alls!-----------------!!!!!!! 2. Create Physics Environment for the Fluid..................................................第二大步创建流体的物理环境et,1,141 !定义1号单元为141号材料单元et,2,0 ! Gasket becomes the Null Element定义2号单元为0号单元*SET,vin,3.5e-1 ! Inlet water velocity (meters/second)!! CFD Solution Control 计算流体力学求解控制flda,solu,flow,1flda,solu,turb,1flda,iter,exec,400flda,outp,sumf,10!! CFD Property Information 计算流体力学属性控制flda,prot,dens,constant !flda,prot,visc,constant !粘度系数flda,nomi,dens,1000. ! 1000 kg/m3 for density - water 密度flda,nomi,visc,4.6E-4 ! 4.6E-4 kg-s/m (viscosity of water) 粘性flda,conv,pres,1.E-8 ! Tighten pressure equation convergence 收敛判断?!! CFD Boundary Conditions (Applied to Solid Model) 计算流体力学中固体模型的边界条件lsel,s,,,8,17,9 !选择线8,17,9lsel,a,,,20 !添选线20dl,all,,vx,0.,1 ! Centerline symmetry 定义所选中的直线中的所有的直线的约束,x速度为0,直线的端点同样被作用lsel,s,,,9dl,all,,vx,0.,1dl,all,,vy,vin,1 ! Inlet Condition 入口条件lsel,s,,,2lsel,a,,,18,19lsel,a,,,21,22dl,all,,vx,0.,1 ! Outer Wall外围边界条件vx,vy为0dl,all,,vy,0.,1lsel,s,,,1,3,2lsel,a,,,6dl,all,,vx,0.,1 ! Gasket橡皮垫的vx,vy为0dl,all,,vy,0.,1lsel,s,,,15dl,15,,pres,0.,1 ! Outlet pressure condition出口压力条件压力为0!!! create named component of nodes at the bottom of gasketlsel,s,,,1 !选择线1nsll,,1 !选择所选择的线上的节点,包括关键点cm,gasket,node !把所选择的点定义为gasketnlist ! List initial nodal positions of the bottom of the gasket/com, +++++++++ STARTING gasket coordinates --------alls !选择所有的东东/title,Fluid Analysisphysics,write,fluid,fluid !把all element information写下来!!!!!!! 3. Create Physics Environment for theStructure ..........................................第三大步创建结构的物理环境!!physics,clear !从数据库清除所有的信息,但是不清除当前的physics文件,删除的信息:all material properties, solution options, load step options, constraint equations, coupled nodes, results, and GUI preference settings !SOLCONTROL, , , NOPL,et,1,0 ! The Null element for the fluid regionet,2,182 ! Gasket element - material 2keyopt,2,3,2 ! Plane stress 单元2的第3个选项为2 表面Z strain=0 平面应力状况keyopt,2,6,1 ! mixed u-Pkeyopt,2,1,2 ! Enhanced strainmp,nuxy,2,0.49967 ! Poisson's ratio for the rubber定义2号单元的泊松比为……tb,mooney,2 ! 数据表??tbdata,1,0.293E+6 ! Mooney-Rivlin Constants 在数据表的第一个表??tbdata,2,0.177E+6 ! " " "tb,hyper,2,,2,mooneytbdata,1,0.293E+6,0.177E+6, (1.0-2.0*0.49967)/(0.293E+6+0.177E+6)lsel,s,,,2 !选择线2nsll,,1 !选择所选择的线上的点,包括端点d,all,ux,0. !定义所有选择的点的x位移为0d,all,uy,0. ! Fix the end of the gasket定义所有选择的点的y位移为0alls/title,structural analysisfinish/solu !进入求解器antype,static !定义分析类型为静态求解nlgeom,on !在静态分析或完全瞬态分析中包含大变形效应cnvtol,f,,,,-1 !设置非线性分析的收敛值physics,write,struc,struc !把all element information写下来physics,clear !从数据库清除所有的信息,但是不清除当前的physics文件save !保存!!!!!!! 4. Fluid-Structure Interaction Loop ...................................................第四大步固流循环!!loop=25 ! Maximum allowed number of loops 定义最大循环次数为25toler=0.005 ! Convergence tolerance for maximum displacement 定义最大位移的收敛误差*dim,dismax,array,loop ! Define array of maximum displacement values 定义大小为25的名为dismax的矩阵*dim,strcri,array,loop ! Define array of convergence values 定义大小为25的名为strcri的矩阵*dim,index,array,loop ! 定义大小为25的名为index的矩阵*do,i,1,loop ! Execute fluid -> structure solutions do循环===============================================↓↓↓/solu !进入求解器...................................................................................|*↓*|physics,read,fluid ! Read in fluid environment 读取流体环境设置*if,i,ne,1,then !如果i不等于1,执行……|flda,iter,exec,100 ! Execute 100 global iterations for设置PLOTRAN分析中用到的参数 |if循环*endif ! each new geometry |solve ! FLOTRAN solution 流体分析完毕.............................................................|*↑*|fini! end of fluid portion 完成流体分析部分physics,read,struc ! Read in structures environment 读取结构环境设置/assign,esave,struc,esav ! Files for restarting nonlinear structure为下一步的结构分析分配文件/assign,emat,struc,emat*if,i,gt,1,then ! Structural restart loop 如果i>1,执行……|parsave,all ! Save parameters for convergence check 保存所有的参数|resume ! Resume DB - to return original node positions 恢复数据返回初始节点位置|parresume ! Resume parameters needed for convergence check 恢复所有的参数数据 |if循环/prep7 ! |antype,stat,rest !Restart the analysis. 重启分析|fini ! |*endif ! |/solu !......................................................... .......................................|*↓*| solc,offlsel,s,,,1,3,2 ! Select proper lines to apply fluid pressures 选择合适的线施加流体压力lsel,a,,,6 ! to the entire gasket surface 添选线6nsll,,1 ! 选择线上的点,包括端点esel,s,type,,2 ! 选择一簇单元,按照单元类型号,跨幅最大为2 ldread,pres,last,,,,,rfl ! Apply pressure surface load from Flotran读取流体面的压力结果文件作为结构分析的荷载条件sfelist !列表显示单元的面荷载alls rescontrol,,none ! Do not use multiframe restart for nonlinear !nsub,4,10,1 solve !结构分析完毕.....................................................................................|*↑*|*if,i,eq,1,then !如果i等于1,执行……................................|save ! save original node locations at the first run......|if循环*endif !....................................................|fini/post1cmsel,s,gasket !选择gsket(gasket见line160)nsort,u,sum,1,1 !设置列表顺序显示总位移按递增顺序按绝对值*get,dismax(i),sort,0,max ! Get the maximum displacement value 得到最大的位移值strcri(i)=toler*dismax(i) !初始化strcri矩阵第i个元素allsfini/prep7mkey=2 ! Select level of mesh morphing for fluiddamorph,area2, ,mkey ! Perform morphing of "morphing fluid",移动area2的节点,使其服从变形!----------------!!!!! Create element plot and write it in file gasket.grphfini/prep7et,1,42asel,s,,,1,3esla,s !选择被选择面上的节点/Title, EPLOT after DAMORPH,area2, ,%mkey% step number %i%eplot !Produces an element display of the selected elementsalls!-----------------cmsel,s,gasket !选择gsketnlist ! List updated coordinates of bottom of gasket for comparison显示节点/com, +++++++++ UPDATED gasket coordinates --------。
ANSYS热结构耦合命令流算例

=====【热力耦合分析单元简介】======SOLID5-三维耦合场实体具有三维磁场、温度场、电场、压电场和结构场之间有限耦合的功能。
本单元由8个节点定义,每个节点有6个自由度。
在静态磁场分析中,可以使用标量势公式(对于简化的RSP,微分的DSP,通用的GSP)。
在结构和压电分析中,具有大变形的应力钢化功能。
与其相似的耦合场单元有PLANE13、SOLID62和SOLID98。
INFIN9-二维无限边界用于模拟一个二维无界问题的开放边界。
具有两个节点,每个节点上带有磁向量势或温度自由度。
所依附的单元类型可以为PLANE13和PLANE53磁单元,或PLANE55和PLANE77和PLANE35热单元。
使用磁自由度(AZ)时,分析可以是线性的也可以是非线性的,静态的或动态的。
使用热自由度时,只能进行线性稳态分析。
PLANE13-二维耦合场实体具有二维磁场、温度场、电场和结构场之间有限耦合的功能。
由4个节点定义,每个节点可达到4个自由度。
具有非线性磁场功能,可用于模拟B-H曲线和永久磁铁去磁曲线。
具有大变形和应力钢化功能。
当用于纯结构分析时,具有大变形功能,相似的耦合场单元有SOLID5、SOLID98和SOLID62。
LINK31-辐射线单元用于模拟空间两点间辐射热流率的单轴单元。
每个节点有一个自由度。
可用于二维(平面或轴对称)或三维的、稳态的或瞬态的热分析问题。
允许形状因子和面积分别乘以温度的经验公式是有效的。
发射率可与温度相关。
如果包含热辐射单元的模型还需要进行结构分析,辐射单元应当被一个等效的或(空)结构单元所代替。
LINK32-二维传导杆用于两节点间热传导的单轴单元。
该单元每个节点只有一个温度自由度。
可用于二维(平面或轴对称)稳态或瞬态的热分析问题。
如果包含热传导杆单元的模型还需进行结构分析,该单元可被一个等效的结构单元所代替。
LINK33-三维传导杆用于节点间热传导的单轴单元。
该单元每个节点只有一个温度自由度。
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昨天读了一篇关于ANSYS学习的帖子,受益匪浅,感触很多。
本科生写的文章,读得让我这个研究生自惭形秽,不禁有空度光阴之感。
有兴趣的朋友可以看看这个帖子/showthread.php?t=9187其中有一句话我觉得特别有道理,那就是对照着材料力学之类的书上的问题自己寻求ANSYS的解决方法,把结果和书中的结果比较,真正使自己学过的ANSYS命令投入到使用中去,而不是简单的把书中的程序机械的复制一遍,仅仅看个结果,图个热闹。
有这么一道很简单的材料力学题,两个铰链在一起的杆系问题,但是如果不懂得ANSYS中铰链的表示方法,那就无法解决。
我之前不懂得自由度耦合的概念,只能当作桁架来做,结果和书上差很远。
今天看书看到自由度耦合的概念,问题解决了。
ANSYS中可以使用CP这个命令来将两个铰链的杆件的节点的自由度耦合起来,使它们具有相同的位移或转角,具体耦合哪些自由度根据实际情况判断。
解决方法:首先分析题目,两段杆可以用两个单元,单元类型可以用2D梁单元BEAM3,一共四个节点,其中两个坐标重合的节点在B点处耦合。
下面是命令流:fini/cle!parameters setting*afun,degBC=1AB=sqrt(3)*BCAC=2*BCAB_D=0.03BC_B=0.05BC_H=0.10P=80ex_1=200e9ex_2=70e9vv=0.3!modeling/prep7et,1,beam3keyopt,1,6,1mp,ex,1,ex_1mp,nuxy,1,vvr,1,3.14*AB_D*AB_D/4et,2,beam3keyopt,2,6,1mp,ex,2,ex_2mp,nuxy,2,vvr,2,BC_B*BC_Hn,1n,2,BC*COS(30),BC*SIN(30) n,3,BC*COS(30),BC*SIN(30) n,4,,ACtype,1mat,1real,1e,3,4type,2mat,2real,2e,1,2!solution/solud,1,ux,0d,1,uy,0d,4,ux,0d,4,uy,0cp,1,ux,2,3 !将2,3节点的x方向的位移耦合cp,2,uy,2,3 !将2,3节点的y方向的位移耦合f,2,fy,-Pouters,all,allsolve!post procession/post1ETABLE,xi,SMISC, 1ETABLE,xj,SMISC, 7!ETABLE,yi,SMISC, 2!ETABLE,yj,SMISC,8PLLS,XI,XJ,1,0 !输出内力解ETABLE,si,LS, 1ETABLE,SJ,LS,7 !输出应力解PLLS,SI,SJ,1,0结果和书上的完全一致。
哈哈,小小成就一把。
ansys学习-耦合与约束方程2006年11月20日星期一 08:191 耦合当需要迫使两个或多个自由度取得相同(但未知)值,可以将这些自由度耦合在一起。
耦合自由度集包含一个主自由度和一个或多个其它自由度。
典型的耦合自由度应用包括:•模型部分包含对称;•在两重复节点间形成销钉、铰链、万向节和滑动连接;•迫使模型的一部分表现为刚体。
如何生成耦合自由度集1.在给定节点处生成并修改耦合自由度集命令:CPGUI: Main Menu>Preprocessor>Coupling / Ceqn>Couple DOFs在生成一个耦合节点集之后,通过执行一个另外的耦合操作(保证用相同的参考编号集)将更多节点加到耦合集中来。
也可用选择逻辑来耦合所选节点的相应自由度。
用CP命令输入负的节点号来删除耦合集中的节点。
要修改一耦合自由度集(即增、删节点或改变自由度标记)可用CPNGEN命令。
(不能由GUI直接得到CPNBGEN命令)。
2.耦合重合节点。
CPINTF命令通过在每对重合节点上定义自由度标记生成一耦合集而实现对模型中重合节点的耦合。
此操作对“扣紧”几对节点(诸如一条缝处)尤为有用。
命令:CPINTFGUI: Main Menu>Preprocessor>Coupling / Ceqn>Coincident Nodes3.除耦合重复节点外,还可用下列替换方法迫使节点有相同的表现方式:o如果对重复节点所有自由度都要进行耦合,常用NUMMRG命令(GUI:MainMenu>Preprocessor>Numbering Ctrls>Merge Items)合并节点。
o可用EINTF命令(GUI:Main Menu> Preprocessor>Create> Elements >At Coincid Nd)通在重复节点对之间生成2节点单元来连接它们。
o用CEINTF命令(GUI:Main Menu>Preprocessor> Coupling/Ceqn >Adjacent Regions)将两个有不相似网格模式的区域连接起来。
这项操作使一个区域的选定节点与另一个区域的选定单元连接起来生成约束方程。
生成更多的耦合集一旦有了一个或多个耦合集,可用这些方法生成另外的耦合集:1.用下列方法以相同的节点号但与已有模式集不同的自由度标记生成新的耦合集。
命令:CPLGENGUI: Main Menu>Preprocessor>Coupling / Ceqn>Gen w/Same Nodes2.用下列方法生成与已有耦合集不同(均匀增加的)节点编号但有相同的自由度标记的新的耦合集:命令:CPSGENGUI: Main Menu>Preprocessor>Coupling / Ceqn>Gen w/Same DOF使用耦合注意事项1.每个耦合的节点都在节点坐标系下进行耦合操作。
通常应当保持节点坐标系的一致性。
2.自由度是在一个集内耦合而不是集之间的耦合。
不允许一个自由度出现在多于一个耦合集中。
3.由D或共它约束命令指定的自由度值不能包括在耦合集中。
4.在减缩自由度分析中,如果主自由度要从耦合自由度集中选取,只有主节点的自由度才能被指定为主自由度。
5.在结构分析中,耦合自由度以生成一刚体区域有时会引起明显的平衡破坏。
不重复的或不与耦合位移方向一致的一个耦合节点集会产生外加力矩但不出现在反力中。
2约束方程约束方程提供了比耦合更通用的联系自由度的方法。
有如下形式:这里U(I)是自由度,N是方程中项的编号。
如何生成约束方程1.直接生成约束方程直接生成约束方程:命令:CEGUI: Main Menu>Preprocessor>Coupling / Ceqn>Constraint Eqn下面为一个典型的约束方程应用的例子,力矩的传递是由BEAM3单元与PLANE42单元(PLANE42单元无平面转动自由度)的连接来完成的:图12-1建立旋转和平移自由度的关系如果不用约束方程则节点2处表现为一个铰链。
下述方法可在梁和平面应力单元之间传递力矩,自由度之间满足下面的约束方程:ROTZ2 = (UY3 - UY1)/100 = UY3 - UY1 - 10*ROTZ2相应的ANSYS命令为:CE,1,0,3,UY,1,1,UY,-1,2,ROTZ,-10修改约束方程在PREP7或SOLUTION中修改约束方程中的常数项:命令:CECMODGUI: Main Menu>Preprocessor>Coupling / Ceqn>Modify ConstrEqnMain Menu>Preprocessor>Loads>Other>Modify ConstrEqnMain Menu>Solution>Other>Modify ConstrEqn如果要修改约束方程中的其它项,必须在求解前在PREP7中用使CE命令(或相应GUI途径)。
2.自动生成约束方程生成刚性区域CERIG命令通过写约束方程定义一个刚性区域。
通过连接一主节点到许多从节点来定义刚性区。
(此操作中的主自由度与减缩自由度分析的主自由度是不同的)命令:CERIGGUI: Main Menu>Preprocessor>Coupling / Ceqn>Rigid Region将CERIG命令的Ldof设置为ALL(缺省),此操作将为每对二维空间的约束节点生成三个方程。
这三个方程在总体笛卡尔空间确定三个刚体运动(UX、UY、ROTZ)。
为在二维模型上生成一个刚性区域,必须保证X─Y平面为刚性平面,并且在每个约束节点有UX、UY和ROTZ三个自由度。
类似地,此操作也可在三维空间为每对约束节点生成六个方程,在每个约束节点上必须有(UX、UY、UZ、ROTX、ROY和ROTZ)六个自由度。
输入其它标记的Ldof域将有不同的作用。
如果此区域设置为UXYZ,程序在二维(X,Y)空间将写两个约束方程,而在三维空间(X、Y、Z)将写三个约束方程。
这些方程将写成从节点的平移自由度和主节点的平移和转动自由度。
类似地,RXYZ标记允许生成忽略从节点的平移自由度的部分方程。
其它标记的Ldof将生成其它类型的约束方程。
总之,从节点只需要由Ldof标记的自由度,但主节点必须有所有的平移和转动自由度(即二维的UX、UY和ROTZ;三维的UX、UY、UZ、ROTX、ROTY、ROTZ)。
对由没有转动自由度单元组成的模型,应当考虑增加一个虚拟的梁单元以在主节点上提供旋转自由度。
将疏密不同的已划分网格区域连在一起可将一个区域(网格较密)的已选节点与另一个区域(网格较稀)的已选单元用CEINTF命令(菜单途径Main Menu>Preprocessor>Coupling / Ceqn>Adjacent Regions)连起来生成约束方程。
这项操作将不相容网格形式的区域“系”在一起。
在两区域的交界处,从网格稠密的区域选择节点A,从网格粗糙区域选择单元B,用区域B单元的形函数,在相关的区域A和B界面的节点处写约束方程。
ANSYS允许这些节点位置使用两公差准则。
节点在单元之外超过第一公差就认为节点不在界面上。
节点贴近单元表面的距离小于第二公差则将节点移到表面上,见下图。
对CEINTF命令有些限制:应力或热通量可能会不连续地穿过界面。
界面区域的节点不能指定位移。
可用每节点有六个自由度的单元接合6自由度实体。
从已有约束方程集生成约束方程集可用CESGEN命令从已有约束方程集生成约束方程。
那么已有约束方程集内的节点编号将增加以生成另外的约束方程集。
另外约束方程集的标记和系数保持与原集的一致。
命令:CESGENGUI: Main Menu>Preprocessor>Coupling / Ceqn >Gen w/same DOF使用约束方程的注意事项•所有的约束方程都以小转动理论为基础。