【技術(shù)篇】基于ANSYS經(jīng)典界面的帶孔薄板的自適應(yīng)網(wǎng)格劃分

2017-03-23 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

有限元技術(shù)的基本思想是用分片插值來逼近真實(shí)的函數(shù)。在一般情況下,真實(shí)函數(shù)是什么樣的這很難知道,但是通過縮小單元尺寸可以越來越逼近真實(shí)解。上述思想在有限元分析中就體現(xiàn)在加密網(wǎng)格以得到精確解。

為了進(jìn)行網(wǎng)格加密,一般有限元軟件提供了具備網(wǎng)格加密的方式,有些也提供了自適應(yīng)網(wǎng)格劃分方法來幫助用戶迅速找到收斂解。

下面給大家?guī)硪黄P(guān)于ANSYS是如何使用自適應(yīng)網(wǎng)格劃分技術(shù)來自動(dòng)得到收斂解的文章。

【技術(shù)篇】基于ANSYS經(jīng)典界面的帶孔薄板的自適應(yīng)網(wǎng)格劃分ansys培訓(xùn)課程圖片1

問題描述

一塊帶孔方板,一端固定,另外一端施加分布壓力,要求其中的應(yīng)力分布。

【技術(shù)篇】基于ANSYS經(jīng)典界面的帶孔薄板的自適應(yīng)網(wǎng)格劃分ansys培訓(xùn)課程圖片2

已知方板長200mm,寬100mm,在正中間鉆一通孔,半徑為10mm。

問題分析

靜力學(xué)問題,平面應(yīng)力,最簡單的線彈性問題。

為了得到問題的真實(shí)解,需要細(xì)分網(wǎng)格。

如果對整體細(xì)分網(wǎng)格,則會(huì)面臨一個(gè)問題:在左邊固定端的上下角點(diǎn)處,由于應(yīng)力集中,此處的應(yīng)力會(huì)隨著網(wǎng)格劃分細(xì)密而無限增大。真正應(yīng)該細(xì)分的是中間空周圍。

如果是手工劃分方式來細(xì)分網(wǎng)格,也是可行的。不過這要手工細(xì)分多次,這里使用自適應(yīng)網(wǎng)格劃分方法來自動(dòng)細(xì)分網(wǎng)格。

為了只對中間關(guān)注區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)分,這里把整個(gè)面分為三部分,然后選中中間一塊面,對它進(jìn)行自適應(yīng)網(wǎng)格劃分。

計(jì)算的結(jié)果就是收斂的結(jié)果,不需要再次細(xì)分網(wǎng)格。

建模

(1)創(chuàng)建單元類型,設(shè)置材料模型

/PREP7

ET,1,PLANE42

MP,EX,1,2e11

MP,PRXY,1,0.3

上述命令確定用PLANE42單元來建模,并給出了彈性模量和泊松比。

(2)繪制帶孔方板

RECTNG,0,0.03,0,0.1

RECTNG,0.03,0.17,0,0.1

RECTNG,0.17,0.2,0,0.1

AGLUE,ALL

CYL4,0.1,0.05,0,,0.01

ASBA,4,2

上述命令首先以此創(chuàng)建三個(gè)相連的面,然后把它們粘接在一起,接著在中間創(chuàng)建一個(gè)圓面,然后減去該圓面,從而得到帶孔的方板模型。

【技術(shù)篇】基于ANSYS經(jīng)典界面的帶孔薄板的自適應(yīng)網(wǎng)格劃分ansys workbanch圖片5

這里把整體劃分為三個(gè)部分,是為了只對中間部分進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)分,因?yàn)榛诹W(xué)理論我們知道,中間圓形周圍才是最危險(xiǎn)處。如果我們對整體細(xì)分網(wǎng)格,會(huì)發(fā)現(xiàn)固定端角落點(diǎn)的應(yīng)力會(huì)無限上升,這將使得自適應(yīng)網(wǎng)格劃分失去意義。

(3)劃分網(wǎng)格

SMRT,OFF

AMESH,ALL

上述命令對整體劃分網(wǎng)格。網(wǎng)格劃分結(jié)果如下圖