ANSYS Workbench 抽中面【轉(zhuǎn)發(fā)】

2017-02-22  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

ANSYS Help中對Mid-surface有如下描述:中面特征可用來創(chuàng)建兩個已有實體表面的中間面體。抽中面操作后的面體自動的定義了厚度屬性。配對面可以手動選取,也可以根據(jù)你事先設(shè)定的厚度范圍自動檢測配對面然后自動抽取中面。
抽中面Mid-surface功能在ANSYS WB DM模塊Tools菜單下。屬性對話框如下。

ANSYS Workbench 抽中面【轉(zhuǎn)發(fā)】ansys結(jié)果圖片1
圖1 自動模式
ANSYS Workbench 抽中面【轉(zhuǎn)發(fā)】ansys分析案例圖片2
圖2 手動模式
如上圖1、2所示,WB提供有手動和自動兩種模式。對簡單的模型可選擇手動選取配對面,復(fù)雜模型需要生成很多中面時選擇自動模式。自動選取有三個必填選項:Face Pairs(配對面),Minimum Threshold(最小極限值),Maximum Threshold(最大極限值)。這里的最小和最大的極限值是指你要識別并采取抽中面操作的一個厚度范圍。而手動模式就簡單些,只需要你選取配對面即可。

有時在對多個連接面進行抽中面操作時會遇到出現(xiàn)脫離、間隙情況。當然強大的Ansys也會有相應(yīng)對策,如上圖中已經(jīng)為用戶默認選擇了修剪功能。當然還可以使用面延伸surface-extension功能來處理這種情況。

同時選取多個面進行抽中面,系統(tǒng)會自動進行修剪延伸。效果如圖3,4所示。注意這里僅僅是一次抽中面選取兩個配對面操作(共4個面)。

ANSYS Workbench 抽中面【轉(zhuǎn)發(fā)】ansys分析案例圖片3
圖3 待操作體模型
ANSYS Workbench 抽中面【轉(zhuǎn)發(fā)】ansys分析案例圖片4
圖4 多個面同時抽中面

驗證抽中面的可行性
ANSYS Workbench 抽中面【轉(zhuǎn)發(fā)】ansys分析案例圖片5
大家都知道抽中面后會大大的減少節(jié)點和單元數(shù)量,提高仿真效率。但你是否懷疑過仿真結(jié)果會出現(xiàn)較大偏差? 下面用一個簡單的例子來驗證抽中面是否會引起結(jié)果誤差。
案例描述:一薄壁圓筒(內(nèi)徑90,外徑100,軸線方向長度200),左邊圓環(huán)面固定約束,右邊圓環(huán)截面加載-Y方向2000N載荷。
Case1:采用DM實體建模。
Case2:對上面的實體模型進行抽中面模型轉(zhuǎn)換為面體,邊界條件同上。
比較以上兩種情況的最大變形、最大等效應(yīng)力。
WB流程圖如下:
ANSYS Workbench 抽中面【轉(zhuǎn)發(fā)】ansys培訓(xùn)的效果圖片6

模型邊界條件如下圖:
ANSYS Workbench 抽中面【轉(zhuǎn)發(fā)】ansys培訓(xùn)的效果圖片7
Case1 實體模型
ANSYS Workbench 抽中面【轉(zhuǎn)發(fā)】ansys培訓(xùn)的效果圖片8
Case2 面體模型

網(wǎng)格對比:
ANSYS Workbench 抽中面【轉(zhuǎn)發(fā)】ansys培訓(xùn)的效果圖片9
Case1 實體模型
ANSYS Workbench 抽中面【轉(zhuǎn)發(fā)】ansys圖片10
Case2 面體模型

其中注意到面體模型的節(jié)點為1750,而實體模型的節(jié)點是17520。節(jié)點有10倍差距!抽中面后計算效率大大提高。注:節(jié)點是直接影響計算速度的主要因素,而不是單元數(shù)量。

結(jié)果對比:

Results

Cases

Total deformation

Equivalent stress

Case1

0.025658mm

14.38Mpa

Case2

0.02558mm

14.808Mpa

Deviation

0.3%

2.9%

由結(jié)果可知總變形誤差非常小,等效應(yīng)力較小??梢院唵悟炞C在本案例中抽中面并不會對結(jié)果產(chǎn)生顯著性影響。在其他案例中讀者還得進行詳細的驗證和評估方案可行性。

分析文件免費下載地址:鏈接:http://pan.baidu.com/s/1kUMT1IZ 密碼:yi72


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