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2020 - 09 - 26
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2020 - 09 - 23
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2020 - 09 - 16
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ANSYS单元生死技术助力牛郎织女来相会
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ANSYS单元生死技术助力牛郎织女来相会

介绍

作者:李桂花  安世亚太结构应用工程师

本文共计422字,阅读时间预计2分钟


编者按

作者利用ANSYS单元的生死功能,通过修改单元刚度的方式,模拟出牛郎织女七夕节鹊桥相会的场景,让仿真充满生活气息,趣味十足。


今天教大家用ANSYS单元生死技术做一个高端大气上档次的鹊桥相会。


操作步骤

第一步:建模

模型很简单,一座拱桥,两颗爱心。

ANSYS单元生死技术助力牛郎织女来相会


第二步,画网格

选择插入method,选择Body Fitted Cartesian,效果如图。设置了爱心为刚体,所以没有网格。

ANSYS单元生死技术助力牛郎织女来相会


第三步:按照阶梯层数,分别建立单元组件

以下图片为了显示方便,只取了一部分组件展示。

ANSYS单元生死技术助力牛郎织女来相会


第四步:根据每层单元复活的顺序,设置载荷步数

例如本例建有12个依次复活的组件,至少需要设定12个载荷步。然后按载荷步顺序定义单元生死,并结合网格大小给爱心加载位移边界。

ANSYS单元生死技术助力牛郎织女来相会
ANSYS单元生死技术助力牛郎织女来相会
ANSYS单元生死技术助力牛郎织女来相会


第五步:求解

ANSYS单元生死技术助力牛郎织女来相会


总结

ANSYS单元的生死功能是通过修改单元刚度的方式实现的。

为了达到让单元“死”掉的效果,ANSYS程序会给单元刚度乘以一个很小的系数(默认为1.0E-6)

■ 在载荷向量中,与被“杀死”的单元相联系的单元荷载被设置为0,其质量、阻尼等一切对计算有影响的参数都会被设置为0。与之相似,当单元“活”的时候,也是通过修改刚度系数的方式实现的。

在较老的版本——R18之前,这些效果都需要通过命令流的方式来实现,但现在可以直接通过菜单来实现了。



以上便是今天鹊桥相会的仿真模拟过程了,希望大家可以通过这个案例发现在仿真中的乐趣~


最后祝大家七夕快乐~

Happy Chinese Valentine's Day


*本文版权归上海安世亚太所有,

如需转载,请与我们联系。

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2020 - 10 - 21
作者:陈康 上海交通大学本文共计3111字,阅读时间预计10分钟编者按作者介绍了壁膜现象、欧拉壁膜模型与部分浸润效应的内在机理,并依此建模进行案例测试分析,以此探索不同壁膜接触角下与质量通量下壁膜形态演变规律的差异,希望可以启发更多的思考探索。介绍壁膜广泛存在于日常生活中,并且在工业生产中也扮演重要角色,如汽车车窗的除雾、冰箱设计、食品冷藏技术中冷凝壁膜的杀菌等应用。壁膜是由液滴撞击到固体壁面上形成的。液滴撞击壁面后的情况有以下四种:■ 附着(stick):液滴以很小的动能撞击壁面并近似保持球形;■ 反弹(rebound):液滴改变速度,相对完整地离开壁面;■ 铺展(spread):液滴以中等动能撞击壁面并铺展为壁膜;■ 飞溅(splash):液滴的一部分留在壁膜中,另一部分以一些更小尺寸的小液滴离开壁面。薄膜假设:壁膜厚度远小于壁面的曲率半径,壁膜在厚度上的属性是一致的,且壁膜流动平行于壁面。基于以上假设下的壁膜模型分为基于场的欧拉壁膜模型和基于粒子的拉格朗日壁膜模型。本文采用欧拉壁膜模型。▲ 图1. 壁膜模型示意图▲ 图2. 液滴与壁面相互作用决策图欧拉壁膜的质量、动量、能量守恒质量守恒等式左边:非稳态项和对流项;等式右边:单位面积下的质量源项,如液滴收集、壁膜分离、壁膜脱落、相变等行为下,需更新壁膜质量源项。动量守恒等式左边:非稳态项和对流项等式右边:→ 第一项:扩散项:其中,压力=气流压力+垂直于壁膜的重力分量+表面张力→ 第二项:重力源项:平行于壁膜的重力分量→ 第三&四项:净粘性切应力源项:气流-壁膜之间&壁面与壁膜之间→ 第五项:动量源项:液滴的收集与分离→ 第六项:表面力源项:壁膜的表面张力、壁膜与壁面间的接触角能量守恒等式左边:非稳态项和对流项等式右边:→ 第一项:气流-壁膜间与壁...
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作者:吴华春 上海安世亚太结构应用工程师本文共计1559字,阅读时间预计5分钟编者按在ANSYS LS-DYNA中,经常遇到Sliding Energy异常,作者在本文中分析了计算模型常出现的2种情况——初始穿透导致的Sliding Energy异常和由于SEGMENT接触导致的Sliding Energy异常,并给出了对应的解决方法。问题提出负的滑移能存在2种情况:■ 第一种情况:GLSTAT中的滑移能在初始状态就出现负值,如图-1所示。▲ 图-1 第一种能量异常图■ 第二种情况:CAE工程师在利用ANSYS LS-DYNA进行计算时,很多时候会碰到图-2所示的状况,严重的能量不平衡。内能、滑移能在计算前期表现还算正常,但是到计算后期,内能、动能、滑移能严重偏离,导致整个模型能量异常,计算结果不可信。▲ 图-2 第二种能量异常图解决方法第一种情况的解决方法(初始穿透)在仿真模型中出现初始穿透,导致初始的滑移能为负值。仿真穿透模型如图-3所示。产生机理:LS-DYNA在进行接触搜索时,发现存在网格穿透问题,需要把穿透部分的节点移到不穿透的位置,这可以在LS-DYNA软件中设置。如图-4所示,当把初始穿透清除后,其滑移能和整个模型能量表现正常(如图-5所示)。▲图-3 存在初始穿透模型▲ 图-4 清除初始穿透模型▲ 图-5 第一种能量正常图初始穿透解决方法有以下几种① 手动调整单元节点  在进行模型网格划分和设置零件厚度时必须确认是否存在干涉,即必须考虑壳单元的接触厚度。如果发生穿透,可以从计算出的message或d3hsp文件中对关键字“initial penetrations”进行搜索,找到相关单元,然后调整单元节点,消除初始穿透。在一些专门的前处理软件中,例如ANSA,HYPERMESH、SpaceClaim在提交计算前对模型进行...
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