ANSYS命令流学习笔记12-自适应网格及其在WB中运用的对比

ANSYS自适应网格划分(1)何为网格自适应划分？ANSYS程序提供了近似的技术自动估计特定分析类型中因为网格划分带来的误差。

（误差估计在ANSYS Basic Analysis Procedures Guide第五章中讨论。

）通过这种误差估计，程序可以确定网格是否足够细。

如果不够的话，程序将自动细化网格以减少误差。

这一自动估计网格划分误差并细化网格的过程就叫做自适应网格划分，然后通过一系列的求解过程使得误差低于用户指定的数值（或直到用户指定的最大求解次数）。

自适应网格划分的先决条件ANSYS软件中包含一个预先写好的宏，ADAPT.MAC，完成自适应网格划分的功能。

用户的模型在使用这个宏之前必须满足一些特定的条件。

（在一些情况下，不满足要求的模型也可以用修正的过程完成自适应网格划分，下面还要讨论。

）这些要求包括：标准的ADAPT过程只适用于单次求解的线性静力结构分析和线性稳态热分析。

模型最好应该使用一种材料类型，因为误差计算是根据平均结点应力进行的，在不同材料过渡位置往往不能进行计算。

而且单元的能量误差是受材料弹性模量影响的。

因此，在两个相邻单元应力连续的情况下，其能量误差也可能由于材料特性不同而不一样。

在模型中同样应该避免壳厚突变，这也可能造成在应力平均是发生问题。

模型必须使用支持误差计算的单元类型。

模型必须是可以划分网格的：即模型中不能有引起网格划分出错的部分。

自适应网格划分可用单元2-D Structural SolidsPLANE2 2-D 6-Node Triangular SolidPLANE25 Axisymmetric Harmonic SolidPLANE42 2-D 4-Node Isoparametric SolidPLANE82 2-D 8-Node SolidPLANE83 Axisymmetric Harmonic 8-Node Solid3-D Structural SolidsSOLID45 3-D 8-Node Isoparametric SolidSOLID64 3-D Anisotropic SolidSOLID73 3-D 8-Node Solid with Rotational DOFSOLID92 3-D 10-Node Tetrahedral SolidSOLID95 3-D 20-Node Isoparametric Solid3-D Structural ShellsSHELL43 Plastic quadrilateral ShellSHELL63 Elastic Quadrilateral ShellSHELL93 8-Node Isoparametric Shell2-D Thermal SolidsPLANE35 2-D 6-Node Triangular SolidPLANE75 Axisymmetric Harmonic SolidPLANE55 2-D 4-Node Isoparametric SolidPLANE77 2-D 8-Node SolidPLANE78 Axisymmetric Harmonic 8-Node Solid3-D Thermal SolidsSOLID70 3-D 8-Node Isoparametric SolidSOLID87 3-D 10-Node Tetrahedral SolidSOLID90 3-D 20-Node Isoparametric Solid3-D Thermal ShellsSHELL57 Plastic Quadrilateral ShellANSYS自适应网格划分(2)如何使用自适应网格划分：基本过程进行自适应网格划分的基本过程包括如下步骤：1. 象其他线性静力分析或稳态热分析一样，先进入前处理器（/PREP7或Main Menu>Preprocessor）。

ANSYS结构分析单元功能与特性/可以组成一一些命令，一般是一种总体命令（session),三十也有特殊，比如是处理/POST1! 是注释说明符号，，与其他软件的说明是一样的，ansys不作为命令读取，* 此符号一般是APDL的标识符，也就是ansys的参数化语言，如*do ,,,*enddo等等NSEL的意思是node select，即选择节点。

s就是select，选择。

DIM是定义数组的意思。

array 数组。

MP命令用来定义材料参数。

K是建立关键点命令。

K,关键点编号,x坐标,y坐标，z坐标。

K, NPT, X, Y, Z是定义关键点，K是命令，NPT是关键点编号，XYZ是坐标。

NUMMRG, keypoint 用这个命令，要保证关键点的位置完全一样，只是关键点号不一样的才行。

这个命令对于重复的线面都可以用。

这个很简单，压缩关键。

Ngen 复制节点e,节点号码：这个命令式通过节点来形成单元NUMCMP,ALL：压缩所有编号，这样你所有的线都会按次序重新编号~你要是需要固定的线固定的标号NSUBST,100,500,50：通过指定子步数来设置载荷步的子步LNSRCH线性搜索是求解非线性代数方程组的一种技巧，此法会在一段区间内，以一定的步长逐步搜索根，相比常用的牛顿迭代法所要耗费的计算量大得多，但它可以避免在一些情况下牛顿迭代法出现的跳跃现象。

LNSRCH激活线性搜索PRED 激活自由度求解预测NEQIT指定一个荷载步中的最大子步数AUTOTS 自动求解控制打开自动时间步长.KBC -指定阶段状或者用跳板装载里面一个负荷步骤。

SPLINE:P1，P2，P3，P4，P5，P6，XV1，YV1，ZV1，XV6，YV6，ZV6（生成分段样条曲线）*DIM，Par，Type，IMAX，JMAX，KMAX，Var1，Var2，Var3（定义载荷数组的名称）【注】Par: 数组名Type：array 数组，如同fortran,下标最小号为1，可以多达三维（缺省）char 字符串组（每个元素最多8个字符）tableIMAX，JMAX，KMAX各维的最大下标号Var1，Var2，Var3 各维变量名，缺省为row,column,plane(当type为table时)/config是设置ansys配置参数的命令格式为/CONFIG, Lab, V ALUELab为参数名称value为参数值例如：/config，MXEL，10000的意思是最大单元数为10000杆单元:LINK1、8、10、11、180梁单元：BEAM3、4、23、24，44，54，188，189管单元:PIPE16，17，18，20，59，602D实体元:PLANE2，25，42，82，83，145，146，182，1833D实体元:SOLID45，46，64，65，72，73，92，95，147，148，185，186，187，191壳单元:SHELL28，41，43，51，61，63，91，93，99，143，150，181，208，209弹簧单元:COMBIN7，14，37，39，40质量单元:MASS21接触单元:CONTAC12，52，TARGE169，170，CONTA171，172，173，174，175，178矩阵单元:MATRIX27，50表面效应元:SURF153，154粘弹实体元:VISCO88，89，106，107，108， 超弹实体元:HYPER56，58，74，84，86，158耦合场单元:SOLID5，PLANE13，FLUID29，30，38，SOLID62，FLUID79，FLUID80，81， SOLID98，FLUID129，INFIN110，111，FLUID116，130 界面单元:INTER192，193，194，195 显式动力分析单元:LINK160，BEAM161，PLANE162，SHELL163，SOLID164，COMBI16杆单元(Large deflection)，F-大应变(Large strain)或有限应变(Finite strain)，B-单元生死(Birth and dead),G-应力刚化(Stress stiffness)或几何刚度(Geometric stiffening)，A-自适应下降(Adaptive descent )等。

【分享】复杂几何模‎型的系列网‎格划分技术‎众所周知，对于有限元‎分析来说，网格划分是‎其中最关键‎的一个步骤‎，网格划分的‎好坏直接影‎响到解算的‎精度和速度‎。

在ANSY‎S中，大家知道，网格划分有‎三个步骤：定义单元属‎性（包括实常数‎）、在几何模型‎上定义网格‎属性、划分网格。

在这里，我们仅对网‎格划分这个‎步骤所涉及‎到的一些问‎题，尤其是与复‎杂模型相关‎的一些问题‎作简要阐述‎。

一、自由网格划‎分自由网格划‎分是自动化‎程度最高的‎网格划分技‎术之一，它在面上（平面、曲面）可以自动生‎成三角形或‎四边形网格‎，在体上自动‎生成四面体‎网格。

通常情况下‎，可利用AN‎S YS的智‎能尺寸控制‎技术（SMART‎S IZE命‎令）来自动控制‎网格的大小‎和疏密分布‎，也可进行人‎工设置网格‎的大小（AESIZ‎E、LESIZ‎E、KESIZ‎E、ESIZE‎等系列命令‎）并控制疏密‎分布以及选‎择分网算法‎等（MOPT命‎令）。

对于复杂几‎何模型而言‎，这种分网方‎法省时省力‎，但缺点是单‎元数量通常‎会很大，计算效率降‎低。

同时，由于这种方‎法对于三维‎复杂模型只‎能生成四面‎体单元，为了获得较‎好的计算精‎度，建议采用二‎次四面体单‎元（92号单元‎）。

如果选用的‎是六面体单‎元，则此方法自‎动将六面体‎单元退化为‎阶次一致的‎四面体单元‎，因此，最好不要选‎用线性的六‎面体单元（没有中间节‎点，比如45号‎单元），因为该单元‎退化后为线‎性的四面体‎单元，具有过刚的‎刚度，计算精度较‎差；如果选用二‎次的六面体‎单元（比如95号‎单元），由于其是退‎化形式，节点数与其‎六面体原型‎单元一致，只是有多个‎节点在同一‎位置而已，因此，可以利用T‎C HG命令‎将模型中的‎退化形式的‎四面体单元‎变化为非退‎化的四面体‎单元，减少每个单‎元的节点数‎量，提高求解效‎率。

在有些情况‎下，必须要用六‎面体单元的‎退化形式来‎进行自由网‎格划分，比如，在进行混合‎网格划分（后面详述）时，只有用六面‎体单元才能‎形成金字塔‎过渡单元。

ANSYS高级分析-自适应网格1 引言当面对一个具体需要分析的问题时，往往无法确定什么样的网格密度能够得到满足需要的结果。

基于这一点考虑，ANSYS程序提供了近似的技术自动估计特定分析类型中因为网格划分带来的误差。

通过这种误差估计，ANSYS可以确定网格是否足够细。

如果结果误差超出预期，程序将自动细化网格以减少误差。

这一自动估计网格划分误差并细化网格的过程就叫做自适应网格划分，然后通过一系列的求解过程使得误差低于用户指定的数值。

2 自适应网格划分前提ANSYS调用程序预先写好的宏“ADAPT.MAC”完成自适应网格划分的功能。

用户的模型在使用这个宏之前必须满足如下条件：1）标准的ADAPT过程只适用于单次求解的线性静力结构分析和线性稳态热分析。

2）模型最好应该使用一种材料类型，因为误差计算是根据平均结点应力进行的，在不同材料过渡位置往往不能进行计算。

而且单元的能量误差是受材料弹性模量影响的。

因此，在两个相邻单元应力连续的情况下，其能量误差也可能由于材料特性不同而不一样。

在模型中同样应该避免壳厚突变，这也可能造成在应力平均时发生问题。

3）模型必须使用支持误差计算的单元类型。

（见表1）4）模型必须是可以划分网格的：即模型中不能有引起网格划分出错的部分。

表1 适用单元3 自适应网格划分基本过程自适应网格划分的基本过程包括如下几步：1）首先进入前处理器（/PREP7或Main Menu>Preprocessor）。

然后指定单元类型，实参和材料特性，前提是满足上面提到的条件。

2）用实体建模过程建立模型，用户不需指定单元大小也不用划分网格，ADAPT宏会自动划分网格。

3）在PREP7中或在SOLUTION(/SOLU或Main Menu>Solution)中指定分析类型，分析选项，载荷和载荷步选项。

在一个载荷步中仅施加实体模型荷载和惯性荷载（加速度，角加速度和角速度）。

4）如果在PREP7中，退出前处理器[FINISH]。

ANSYS模块简介APDL换行与续行-APDL规定每行72个字符如果要写表达式A＝C1+C2 （C1与C2都为表达式可以用B=C1A=B+C2将一行拆成两行来做但是如果不是表达式，而是输入一个命令参数过多的话，可以用续行命令RMORE，格式如下：RMORE, R7, R8, R9, R10, R11, R12这个命令每次也只能输入6个参数，如果多于6个，可以重复使用RMORE就可以输入13-18，19-24等等。

另外，于上面续行相应的是换行，一行命令太短可以使用多个命令共一行$”，没有双引号。

这样就可以将一行变成多行使。

：）换行符是“ANSYS常见术语/命令对照表Utility Menu 实用菜单SA VE_DB 存储数据库RESUME_DB 恢复数据库Select Entity 选择实体Comp/Assembly 组元/集合Plot/Replot 画图/重新画图Pan,Zoom,Rotate…平移，缩放，旋转…WorkPlane(WP) 工作平面Coordinate System(CS) 坐标系Macro 宏Preference…优先设置…Preprocessor 前处理General Postproc 通用后处理TimeHist Postproc 时间历程后处理APDL ANSYS参数化设计语言Line Fillet 在两条线的过渡生成线Arbitrary 任意形状Cylinder 圆柱体Prism 棱柱体Cone 圆锥形Sphere 球形Polygon 多边形Stress 应力Strain 应变Displacement 位移DOF 自由度V on Mises(Stress) 平均应力Contour 等高线（图）Deformed/Undeformed shape 变形后/未变形的形状Results Summary 结果摘要Radiation Matrix 辐射矩阵Modeling 建模Meshing 划分网格Attribute 属性LS (Load Step) 载荷步ansys的常用命令介绍对ANSYS学习也有一个来月的时间了，可是还是什么都不会！郁闷！整理了一些ANSYS 常用的命令；但深知自己的水平，还不敢保证完全正确；给大家一些参考，望指正：1. A，P1，P2，…，P17，P18（以点定义面）2. AADD，NA1，NA2，…NA8，NA9（面相加）3. AA TT，MA T，REAL，TYPE，ESYS，SECN（指定面的单元属性）【注】ESYS为坐标系统号、SECN为截面类型号。

ANSYS各种网格划分方法1. 三角剖分法（Triangular Meshing）：三角剖分法是一种常见的二维网格划分方法，它将几何体分割成一系列的三角形单元。

在ANSYS中，可以使用自动网格划分工具或手动方式进行三角剖分。

自动网格划分工具会根据所选几何体的复杂程度自动生成合适的三角形网格。

手动方式允许用户通过在几何体上添加特定的边界条件和限制条件来控制网格划分过程。

2. 四边形网格法（Quadrilateral Meshing）：四边形网格法是一种常用的二维网格划分方法，它将几何体划分成一系列的四边形单元。

与三角形网格相比，四边形网格具有更好的数值特性和简化后处理的优势。

在ANSYS中，使用四边形网格法可以通过自动网格划分工具或手动方式进行划分。

3. 符号表示（Sweeping）：符号表示是一种常用的三维网格划分方法，它通过将二维几何体沿特定方向移动来创建三维几何体的网格。

在ANSYS中，可以使用自动网格划分工具或手动方式进行符号表示。

自动网格划分工具可以根据选择的几何体自动生成符号表示网格。

手动方式允许用户根据需要指定几何体的边界条件和限制条件。

4. 细化网格法（Refinement）：细化网格法是一种常用的网格划分方法，它通过逐步细化初步生成的网格来提高网格质量和分析精度。

在ANSYS中，用户可以通过自动细化工具或手动方式进行网格细化。

自动细化工具会根据预设的条件和几何体特征进行自动细化。

手动方式允许用户根据需要在特定区域添加额外的网格细化操作。

5. 自适应网格法（Adaptive Meshing）：自适应网格法是一种根据分析需求自动调整网格划分的方法。

在ANSYS中，自适应网格法可以根据解的梯度、误差估计或特定的物理现象进行自动网格调整。

该方法可以显著减少有限元计算中的计算量，提高求解效率和准确性。

总结：ANSYS提供了多种网格划分方法，包括三角剖分法、四边形网格法、符号表示、细化网格法和自适应网格法。

ANSYS分析实例与工程应用命令流学习笔记1大纲静力分析：2杆、3梁、5薄膜和板壳、4实体单元梁单元：简化计算，结构总体受力情况实体单元：较复杂的结构，局部细节的受力情况稳定性分析：6振动、模态分析：7简单振动和梁的振动、8膜板和实体振动2杆系结构的静力分析2.1铰接杆在外力作用下的变形二维杆单元LINK1*AFUN,DEG：三角函数默认为弧度，改为角度后处理：结构变形图、显示节点位移和杆件应力2.2人字形屋架的静力分析后处理：杆单元的轴力、轴向应力、轴向应变2.3超静定拉压杆的反力计算后处理：节点反力2.4平行杆件与刚性梁连接的热应力问题定义3点的UY为耦合自由度，即三者的UY位移相等温度（增量）后处理：寻找特定位置的节点和单元，并从单元表中提取它们的内力2.5端部有间隙的杆的热膨胀二维带厚度的平面应力单元PLANE42、二维接触单元CONTACT26温度（始、末）后处理：定义水平应力和铅直应力单元表，并提取3号单元的应力结果*Status,ParmFINISH定义数组变量，将计算结果通过数组变量输出到文件3梁的弯曲静力分析3.1单跨等截面超静定梁的平面弯曲二维弹性梁单元BEAM3后处理：定义以两端弯矩和剪力的单元表，并列出单元表数据并用单元表数据绘制剪力图和弯矩图更细的节点划分方案，更精细3.2四跨连续梁的内力计算体素建模：keypoint, line, area, volume便于细分单元3.3七层框架结构计算3.4工字形截面外伸梁的平面弯曲3.5矩形截面梁的纵横弯曲分析考虑应力强化效应后处理：迭代过程3.6空间刚架静力分析三维梁单元BEAM43.7悬臂梁的双向弯曲三维8节点耦合场实体单元SOLID5三维20节点固体单元SOLID92三维10节点耦合场实体单元SOLID98三维结构实体自适应单元SOLID147定义宏程序，对应四种工况，各种结果差别不大3.8圆形截面悬臂杆的弯扭组合变形三维直管单元PIPE16（只定义外直径，不定义内直径）3.9悬臂等强度梁的弯曲四边形壳单元SHELL63（这里用退化的三角形单元，并使用节点耦合自由度保证模型的对称变形）三维非对称锥形梁单元BEAM44（定义横截面主轴，单元宽度线性变化）计算结果都很好，但壳体单元更能模拟出等强度梁的实际几何形状，更直观，截面定义更简单。

ANSYS命令流详解（超全）一、定义材料号及特性mp,lab, mat, co, c1,…….c4lab: 待定义的特性项目（ex,alpx,reft,prxy,nuxy,gxy,mu,dens）ex: 弹性模量nuxy: 小泊松比alpx: 热膨胀系数reft: 参考温度reft: 参考温度prxy: 主泊松比gxy: 剪切模量mu: 摩擦系数dens: 质量密度mat: 材料编号（缺省为当前材料号）c 材料特性值，或材料之特性，温度曲线中的常数项c1-c4: 材料的特性-温度曲线中1次项，2次项，3次项，4次项的系数二、定义DP材料：首先要定义EX和泊松比：MP，EX，MAT，……MP，NUXY，MAT，……定义DP材料单元表（这里不考虑温度）：TB，DP，MAT进入单元表并编辑添加单元表：TBDATA，1，CTBDATA，2，ψTBDATA，3，……如定义：EX=1E8，NUXY=0.3，C=27，ψ=45的命令如下：MP，EX，1，1E8MP，NUXY，1，0.3TB，DP，1TBDATA，1，27TBDATA，2，45这里要注意的是，在前处理的最初，要将角度单位转化到“度”，即命令：*afun,deg三、单元生死载荷步!第一个载荷步TIME,... !设定时间值（静力分析选项）NLGEOM,ON !打开大位移效果NROPT,FULL !设定牛顿－拉夫森选项ESTIF,... !设定非缺省缩减因子（可选）ESEL,... !选择在本载荷步中将不激活的单元EKILL,... !不激活选择的单元ESEL,S,LIVE !选择所有活动单元NSLE,S !选择所有活动结点NSEL,INVE !选择所有非活动结点（不与活动单元相连的结点）D,ALL,ALL,0 !约束所有不活动的结点自由度（可选）NSEL,ALL !选择所有结点ESEL,ALL !选择所有单元D,... !施加合适的约束F,... !施加合适的活动结点自由度载荷SF,... !施加合适的单元载荷BF,... !施加合适的体载荷SAVESOLVE请参阅TIME,NLGEOM,NROPT,ESTIF,ESEL,EKILL,NSLE,NSEL,D,F,SF和BF命令得到更详细的解释。