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循环对称结构模态分析实例－简化齿轮的模态分析一、问题描述该实例是对一个简化的齿轮模型的模态分析。
齿轮在几何形状上具有循环对称的特征，因此在对其做模态分析时可以采用循环对称结构模态分析的方法。
要求确定齿轮的低阶固有频率。
已知的几何数据参见分析过程中的定义，材料特性数据如下：杨氏模量=2×108N/m2泊松比=0.3密度=7.8×10-6N/m3二、GUI方式分析过程第1 步：指定分析标题1.选取菜单途径Utility Menu>File>Change Title2.输入文字“Modal analysis of a Gear”，然后单击OK。
第2 步：定义单元类型1.选取菜单途径Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete。
Element Types对话框将出现。
2.单击Add。
Library of Element Types对话框将出现。
3.在左边的滚动框中单击“Structural Shell”。
4.在右边的滚动框中单击“Elastic4node63”。
5.单击Apply。
6.在左边的滚动框中单击“Structural Solid”。
7.在右边的滚动框中单击“Brick8node45”。
8.单击OK。
9.单击Element Types对话框中的Close按钮。
第3 步：指定材料性能1.选取菜单途径Main Menu>Preprocessor>Material Props>-Constant-Isotropic。
Isotropic Material Properties对话框将出现。
2.在OK上单击以指定材料号为1。
第二个对话框将出现。
3.输入EX为2E8。
4.输入DENS为7.8e-6。
5.输入NUXY为0.3。
6.单击OK。
第4 步：定义建模所需的参数1.选取菜单途径Utility Menu>Parameters>Scalar Parameters。
ANSYS Workbench轴对称模型分析及结果扩展显示
在对中心对称或轴对称的实体进行ANSYS计算时，往往为了提高计算效率，只仿真实体的一半或者四分之一甚至更小。
在计算完成后，查看应力或变形云图，却只能看到仿真的这小部分，看不到整个模型的结果。
本文将介绍在Workbench中如何实现对称模型及结果的扩展显示。
实例分析过程
下面以一个实例来说明
1）创建一个静力学分析系统，设置分析类型为2D，在SCDM中创建矩形面（XY坐标系内），导入Mechanical，设置几何模型为对称模型，自动划分网格；
2）在Mechanical中施加约束：
在底边施加固定约束，在顶部边上施加斜向的载荷（Fx=100N；Fy=100N）；
3）边界条件设置完成后，进行求解，得到位移、应力等结果。
3、对称显式设置
1) 打开Workbench，选择Tool->Options，在Options中选择Appearance，选中Beta Options前面的方框。
2）进入Mechanical界面，选择Model，插入Symmetry，在Symmetry 选项中设置2D Axisymmetry，间隔为10度，总个数=360/10+1=37
3）显示单元，已经按照轴对称形式显示了。
4）显示结果，也已经按照实体显式。
结果与二维显示完全一致。
4、结论
对于明显具有对称结构和边界的模型，采用这种简化方式，可以使用更少的单元和节点得到结果，并通过扩展显示功能，查看整体的结果云图。
对于该模型是否能用对称模型简化，需要在计算时对结构进行综合评价。
手把手教你用ANSYS workbench本文的目的主要是帮助那些没有接触过ansys workbench的人快速上手使用这个软件.在本文里将展示ansys workbench如何从一片空白起步，建立几何模型、划分网格、设置约束和边界条件、进行求解计算，以及在后处理中运行疲劳分析模块，得到估计寿命的全过程.一、建立算例打开ansys workbench，这时还是一片空白.首先我们要清楚自己要计算的算例的分析类型，一般对于结构力学领域，有静态分析（Static Structural）、动态分析（Rigid Dynamics）、模态分析(Modal）。
在Toolbox窗口中用鼠标点中算例的分析类型，将它拖出到右边白色的Project Schematic窗口中，就会出现一个算例框图。
比如本文选择进行静态分析，将Static Structural条目拖出到右边，出现A框图.在算例框图中，有多个栏目，这些是计算一个静态结构分析算例需要完成的步骤，完成的步骤在它右边会出现一个绿色的勾，没有完成的步骤，右边会出现问号,修改过没有更新的步骤右边会出现循环箭头。
第二项EngineeringData已经默认设置好了钢材料，如果需要修改材料的参数，直接双击点开它,会出现Properties窗口，一些主要用到的材料参数如下图所示:点中SN曲线，可在右侧或者下方的窗口中找到SN曲线的具体数据。
窗口出现的位置应该与个人设置的窗口布局有关。
二、几何建模现在进行到第三步，建立几何模型。
右键点击Grometry条目可以创建，或者在Toolbox 窗口的Component Systems下面找到Geometry条目，将它拖出来，也可以创建，拖出来之后，出现一个新的框图,几何模型框图。
双击框图中的Geometry,会跳出一个新窗口,几何模型设计窗口，如下图所示：点击XYPlane，再点击创建草图的按钮，表示在XY平面上创建草图，如下图所示：右键点击XYPlane，选择Look at，可将右边图形窗口的视角旋转到XYPlane平面上：创建了草图之后点击XYPlane下面的Sketch2（具体名字可按用户需要修改),再点击激活Sketching页面：在Sketching页面可以创建几何体，从基本的轮廓线开始创建起，我们现在右边的图形窗口中随便画一条横线：画出的横线长度是鼠标随便点出来的,并不是精确地等于用户想要的长度，甚至可能与想要的长度相差好多个数量级.这个时候我们打开Dimensions下拉框,点击General，再选中刚才画的线,拉出一个标定数据H1,在Details View窗口中可以设置H1的精确值，设置后，线段变成设定的长度，可适当缩放图形调整到合适的比例尺。
一、如何施加对称或者反对称约束？1、在ANSYS中，施加对称约束条件和反对称约束条件的GUI分别为：MainMenu>Preprocessor>Loads>DefineLoads>Apply>Structural>Displaceme nt>Antisymm B.C.>On NodesMainMenu>Preprocessor>Loads>DefineLoads>Apply>Structural>Displaceme nt>Symmetry B.C.>On Nodes2、在ANSYS中，施加对称约束条件和反对称约束条件的命令操作为：DSYM，Lab，Normal，KCN其中：Lab为对称的方式：正对称（Lab=SYMM）或反对称（Lab=ASYM）。
Normal为对称面在目前坐标系统（KCN）的法线方向Normal=（X、Y、Z）。
当坐标系为非笛卡儿坐标系时，X代表R，Y代表θ，Z为Φ（坐标系为球坐标系或者环坐标系）。
二、什么是对称或者反对称约束？1、对称边界条件在结构分析中是指：不能发生对称面外（out-of-plane）的移动（translations）和对称面内（in-plane）的旋转（rotations）。
这句话可以理解为：在结构中施加对称条件为指向边界的位移和绕边界的转动被固定。
例如，若对称面的法向为X，如果你在对称面上的节点上施加了对称边界条件，那么：1）不能发生对称面外的移动导致节点处的UX（法向位移）为0。
2）不能发生对称面内的旋转导致ROTZ，ROTY（绕两个切线方向的转角）也为0。
2、反对称边界条件在结构分析中是指：不能发生对称面（out-of-plane）的移动（translations）和对称面外（in-plane）的旋转（rotations）。
这句话可以理解为：在结构中施加反对称条件为平行边界的位移和绕垂直边界的转动被固定。
ansys workbench2020工程实例解析ANSYS Workbench 2020工程实例解析随着科学技术的不断进步，大量的工程问题需要通过计算机仿真来解决。
ANSYS Workbench 2020是一款强大的工程仿真软件，可以在多个领域中应用，比如机械工程、电子工程、结构工程等等。
本文将以ANSYS Workbench 2020为工具，解析一个实际的工程例子，介绍其实施过程和结果。
1. 工程背景介绍在本实例中，我们将解决一个机械工程问题。
假设我们需要设计一个汽车轮胎，以提高其耐磨性和减少滚动阻力。
我们需要分析不同材料和结构参数对轮胎性能的影响，以选择最佳设计方案。
2. 模型建立在ANSYS Workbench 2020中，我们首先需要建立汽车轮胎的几何模型。
我们可以使用软件内置的建模工具，或者导入现有的CAD文件。
然后，我们需要定义材料属性、边界条件和加载情况。
例如，我们可以选择橡胶作为轮胎的材料，并设置其力学性能参数。
3. 网格划分在进行仿真之前，我们需要对轮胎模型进行网格划分。
ANSYS Workbench 2020提供了多种网格划分算法和工具，可以根据需要选择合适的划分方式。
通过划分网格，我们可以将复杂的几何形状转化为简单的网格单元，为后续仿真分析提供准确的输入。
4. 材料模型和加载条件设置在ANSYS Workbench 2020中，我们可以选择不同的材料模型来描述轮胎材料的行为。
例如，我们可以使用弹性模型、塑性模型或者粘弹性模型。
根据真实的应力应变曲线，选择合适的材料模型并设置相应的参数。
同时，我们还需要定义加载条件，例如外部力、压力和温度等。
5. 求解器设置和仿真分析在ANSYS Workbench 2020中，我们可以选择不同的求解器来进行仿真分析。
根据具体问题的特点，选择合适的求解器和算法，以获得准确可靠的结果。
我们可以选择静态分析、动态分析或者模态分析等。
通过运行仿真分析，得到轮胎在不同载荷情况下的应力、应变和位移等结果。
ANSYS WORKBENCH 11.0培训教程（DS）第一章介绍欢迎！•欢迎来参加ANSYS Workbench DS的基础培训!•这次培训的主要内容是介绍如何用DS做结构分析和热分析。
•这次培训面向DS的新手，或不常使用DS的用户。
无论用户以前使用的是什么CAD软件，都没问题。
–培训中尽管有和ANSYS交叉的部分，但这部分课程不会专门介绍如何使用ANSYS。
有这方面需求的用户可以参加ANSYS的入门培训。
–这次培训的内容是ANSYS Workbench DS模块。
DX 和DM也各自有单独的培训。
目标•介绍DS以下几个方面的基本使用:–用户界面的总体了解，如：几何模型的导入，划分网格，施加载荷及后处理。
–有限元分析模拟的过程，如：线性静力分析，模态分析，谐响应分析和非线性稳态热分析。
–用参数实现“what-if”假定。
–与ANSYS求解器结合可以实现更强大的功能。
培训材料•培训手册是这个PPT文件的完全拷贝。
•作业的内容和说明在练习手册中都有。
•作业的电子文档也可以从培训员那里得到。
•还有一些针对专题的高级培训，这些培训的日程安排可以在ANSYS公司的主页：/下“Training Services”上得到。
–针对Workbench另外两个模块DX和DM也有专门的培训A. ANSYS公司简介ANSYS公司•ANSYS产品系列的开发者•总部位于Canonsburg, PA -USA (匹兹堡南部)–在美国和全球都有开发和销售部门–NASDAQ交易号为“ANSS”…ANSYS Family of ProductsANSYS公司系列产品包括:•ANSYS–高级非线性结构和多物理场有限元分析•ANSYS Workbench–完整的协同仿真环境包括：几何建模，网格操作，结构/热分析和优化设计，同时和CAD软件紧密地结合。
•CFX–最先进的CFD求解器,包括：耦合、并行CFX-5求解器。
•ICEM CFD–强大的带有通用前后处理特征的网格划分工具，包括：生成复杂CFD网格的ICEM CFD和生成复杂结构有限元网格的AI*Environment。
一、如何施加对称或者反对称约束？1、在ANSYS中，施加对称约束条件和反对称约束条件的GUI分别为：MainMenu>Preprocessor>Loads>DefineLoads>Apply>Structural>Displacement>Antisy mm B.C.>On NodesMainMenu>Preprocessor>Loads>DefineLoads>Apply>Structural>Displacement>Symm etry B.C.>On Nodes2、在ANSYS中，施加对称约束条件和反对称约束条件的命令操作为：DSYM，Lab，Normal，KCN其中：Lab为对称的方式：正对称（Lab=SYMM）或反对称（Lab=ASYM）。
Normal为对称面在目前坐标系统（KCN）的法线方向Normal=（X、Y、Z）。
当坐标系为非笛卡儿坐标系时，X代表R，Y代表θ，Z为Φ（坐标系为球坐标系或者环坐标系）。
二、什么是对称或者反对称约束？1、对称边界条件在结构分析中是指：不能发生对称面外（out-of-plane）的移动（translations）和对称面内（in-plane）的旋转（rotations）。
这句话可以理解为：在结构中施加对称条件为指向边界的位移和绕边界的转动被固定。
例如，若对称面的法向为X，如果你在对称面上的节点上施加了对称边界条件，那么：1）不能发生对称面外的移动导致节点处的UX（法向位移）为0。
2）不能发生对称面内的旋转导致ROTZ，ROTY（绕两个切线方向的转角）也为0。
2、反对称边界条件在结构分析中是指：不能发生对称面（out-of-plane）的移动（translations）和对称面外（in-plane）的旋转（rotations）。
这句话可以理解为：在结构中施加反对称条件为平行边界的位移和绕垂直边界的转动被固定。
实例分析（基础）快捷键：滚动鼠标滚轮缩放，按住鼠标滚轮不放移动鼠标旋转，ctrl+鼠标中键（滚轮）移动。
Shift+鼠标中键上下移动改变视图大小。
Ctrl+鼠标左键点选可选择不连续多个对象（可在绘图窗口直接选择或在设计树中选）。
绘图时（草图模式sketching下）选中某个对象按delete 可删除该对象。
打开ansys workbench（点击“开始”----->“程序”----->“ansys12.1”----->“workbench”）出现这个窗口。
左半边儿有很多按钮，可以双击这些按钮打开相应的程序。
这是局部放大后的图片，双击这里面的按钮，加入建模程序。
这时原来空白的地方出现了一个图标。
程序启动后点击选择单位点击OK之后就可以建模了。
建立模型这个窗口就是建模程序的主窗口。
左半边儿白色小窗口里有三个坐标供选择。
分别是“XYPlane”“ZXPlane”“YZPlane”。
绘图前必须选择相应的坐标，在坐标上建立草图。
比如现在要选择“XYPlan”，在这个平面建立草图“sketch1”，在这个草图上进行平面图绘制。
可以看到下图上边儿偏右处有个新建草图按钮，点击这个按钮可以建立一个新的草图。
新建草图后，XYPlan下出现sketch1，如下图。
点击选中这个草图（或者点击选中“XYPlan”），点击正视于（look at）按钮。
这个按钮位于下面的工具栏右边。
也可以点击选中sketch1（或“XYPlan”）右键点击调出快捷键菜单，选中“look at”。
这时绘图区的坐标会自动摆正。
在新建的草图上绘制平面图单击选择下图上的点击这个图左下角的按钮“sketching”，转化到绘图模式下。
开始绘图。
点击后这个图片会变成下面的图片：选择“Line”就可在绘图窗口划线了。
比如在x轴上画一条线，左键点击x轴上的某一点，松开移动到另一点，再点击，就会出现一条直线。
画完后可以对这个直线进行约束，比如让让它关于y轴对称。
第2章ANSYS Workbench几何建模在有限元分析之前，最重要的工作就是几何建模，几何建模的好坏直接影响到计算结果的正确性。
一般在整个有限元分析的过程中，几何建模的工作占据了非常多的时间，同时也是非常重要的过程。
本章将着重讲述利用ANSYS Workbench自带的几何建模工具—DesignModeler进行几何建模，同时也简单介绍Creo及SolidWorks软件的几何数据导入方法及操作步骤。
学习目标：（1）熟练掌握DesignModeler平台零件几何建模的方法与步骤；（2）熟练掌握DesignModeler平台外部几何的导入方法；（3）熟练掌握DesignModeler平台装配体及复杂几何的建模方法。
2.1 DesignModeler平台概述DesignModeler是ANSYS Workbench 14.0的几何建模平台，DesignModeler与大多数CAD软件有相似之处，但是也有一些其他CAD软件所不具有的功能。
DesignModeler主要是为有限元分析服务的几何建模平台，所以有许多功能是其他CAD软件所不具备的，如梁单元建模（Beam）、包围（Enclose）、填充（Fill）、点焊（Spot Welds）等。
2.1.1 DesignModeler平台界面图2-1所示为刚启动的DesignModeler平台界面，如同其他CAD软件一样，DesignModeler平台有以下几个关键部分：即菜单栏、工具栏、命令栏、图形交互窗口、模型树及草绘面板、详细视图及单位设置等。
在几何建模之前先对常用的命令及菜单进行详细介绍。
2.1.2 菜单栏菜单栏中包括File（文件）、Create（创建）、Concept（概念）、Tools（工具）、View（视图）及Help（帮助）共6个基本菜单。
1．File（文件）菜单File（文件）菜单中的命令如图2-2所示，下面对File（文件）菜单中的常用命令进行简单介绍。
轴对称与循环对称演示!symmetry demo!author:**********************!validated by ansys11.0 sp1!2008/08/30finish/clear/prep7mp,ex,1,210000mp,prxy,1,0.3mp,dens,1,7.85e-9!option=1 !Axissymmetry!option=2 !Full model!option=3 !Cyclic symmetry-CYCLIC!option=4 !Cyclic symmetry-CPCYC*ask,option,'1 for Axissymmetry,2 for Full model,3 for Cyclic symmetry-CYCLIC,4 for Cyclic symmetry-CPCYC'*if,option,eq,1,thenet,1,42KEYOPT,1,3,1RECTNG,10,40,0,60,aesize,all,2.5MSHAPE,0,2DMSHKEY,1AMESH,ALL/SOLUNSEL,S,LOC,y,0D,ALL,allALLSEL,ALLNSEL,S,LOC,y,60*get,nnum,node,,countF,ALL,FY,-135200/nnumALLSEL,ALLSOLVE/POST1PLNSOL, S,EQV, 0,1.0/EXPAND,36,AXIS,,,10*ENDIF*if,option,eq,2,thenet,1,200KEYOPT,1,1,6et,2,185PCIRC,40,10,0,360, wpro,,30.000000, ASBW,1WPCSYS,-1,0 wpro,,,90.000000 ASBW,allAESIZE,all,2.5, MSHKEY,1amesh,all/replotTYPE,2EXTOPT,ESIZE,24,0, EXTOPT,ACLEAR,0 VOFFST,1,60,, VOFFST,4,60,, VOFFST,5,60,, VOFFST,6,60,,/REPLOTNUMMRG,NODE,,,,LOW /SOLNSEL,S,LOC,z,0D,ALL,allALLSEL,ALLNSEL,S,LOC,z,60*get,nnum,node,,countF,ALL,FZ,-135200/nnum ALLSEL,ALLsolve/POST1PLNSOL,S,EQV,0,1.0 *ENDIF*if,option,eq,3,thenet,1,200KEYOPT,1,1,6et,2,185PCIRC,40,10,-15,15, AESIZE,all,2.5, MSHKEY,1amesh,all/replotTYPE,2EXTOPT,ESIZE,24,0, EXTOPT,ACLEAR,0VOFFST,1,60,,CYCLIC,12,30,1,'CYCLIC',0, /SOLNSEL,S,LOC,z,0D,ALL,allALLSEL,ALLNSEL,S,LOC,z,60*get,nnum,node,,countcsys,1NSEL,r,LOC,y,-15csys,0F,ALL,FZ,-135200/(12*2*nnum) NSEL,S,LOC,z,60csys,1NSEL,r,LOC,y,15F,ALL,FZ,-135200/(12*2*nnum) ALLSEL,ALLNSEL,S,LOC,z,60csys,1NSEL,u,LOC,y,-15NSEL,u,LOC,y,15csys,0F,ALL,FZ,-135200/(12*nnum) allsel,allCYCOPT,COMBINE,1solve/POST1PLNSOL,S,EQV,0,1.0*ENDIF*if,option,eq,4,thenet,1,200KEYOPT,1,1,6et,2,185PCIRC,40,10,-15,15, AESIZE,all,2.5,MSHKEY,1amesh,all/replotTYPE,2EXTOPT,ESIZE,24,0, EXTOPT,ACLEAR,0 VOFFST,1,60,,CPCYC,ALL,0.0001,1,0,30,0,0/SOLNSEL,S,LOC,z,0D,ALL,allALLSEL,ALLNSEL,S,LOC,z,60*get,nnum,node,,countcsys,1NSEL,r,LOC,y,-15csys,0F,ALL,FZ,-135200/(12*2*nnum)NSEL,S,LOC,z,60csys,1NSEL,r,LOC,y,15F,ALL,FZ,-135200/(12*2*nnum)ALLSEL,ALLNSEL,S,LOC,z,60csys,1NSEL,u,LOC,y,-15NSEL,u,LOC,y,15csys,0F,ALL,FZ,-135200/(12*nnum)allsel,allCYCOPT,COMBINE,1solve/POST1PLNSOL,S,EQV,0,1.0*endif对称与反对称!Modified symmetray and antisymmetray!author:**********************!validated by ansys11.0 sp1!2008/08/30finish/clear*ask,option,1 for Modified symmetray,2 for Modified antisymmetray *if,option,eq,1,then/view,1,-1,1,1/angle,1,240,z/auto,1/pnum,volu,on/prep7et,1,92et,2,200keyopt,2,1,5mp,ex,1,10e6mp,prxy,1,.3blc4,0,0,0.5,4,2wpoffs,,,-1!wpoff,,1.5wprot,,-45cyl4,0,0,0.35,,,,5vsbv,all,2wprotat,,90vsbw,all*ask,symmetry,*if,symmetry,eq,1,thenvdele,2,,,1type,2MSHAPE,1,2DMSHKEY,1esize,.15amesh,2cm,n1,nodetype,1mshkey,0vmesh,allwpcsys,1,0wpoffs,0.5,2,1wprot,,,90wprot,45cswplan,11,cmsel,s,n1nrotate,allnsel,r,loc,y,0,10nsel,u,loc,y,0cm,n2,node*get,ncount,node,,counta=0*do,icount,1,ncountcmsel,s,n2 !left side node seta=ndnext(a)cmsel,s,n1 !left and right side node setce,(icount-1)*3+1,0,a,ux,1,node(nx(a),-ny(a),nz(a)),ux,1 ce,(icount-1)*3+2,0,a,uy,1,node(nx(a),-ny(a),nz(a)),uy,1 ce,(icount-1)*3+3,0,a,uz,1,node(nx(a),-ny(a),nz(a)),uz,-1*enddo/solucsys,0da,3,allnsel,s,loc,x,0.5sf,all,pres,100allssbctransolve*endif*if,symmetry,eq,2,then type,2MSHAPE,1,2D MSHKEY,1 esize,.15amesh,2cm,n1,nodetype,1mshkey,0vmesh,all/solucsys,0asel,s,,,3asel,a,,,4da,all,allnsel,s,loc,x,0.5sf,all,pres,100allssbctransolve*endif/post1/dscale,1,500 plnsol,u,sum*endif*if,option,eq,2,then/prep7et,1,92et,2,200keyopt,2,1,5mp,ex,1,1e3mp,prxy,1,.3mp,dens,1,0.2/38blc4,0,0,0.5,4,2blc4,0,0,-0.5,4,2 wpoffs,,,-1!wpoff,,1.5wprot,,-45cyl4,0,0,0.35,,,,5vsbv,all,3wprotat,,90vsbw,allvdele,2,3,,1vgen,,6,,,0.85,,,,,1vglue,all*ask,symmetry,*if,symmetry,eq,1,then vdele,2,,,1type,2MSHAPE,1,2DMSHKEY,1esize,.15amesh,2cm,n1,nodetype,1mshkey,0vmesh,allwpcsys,1,0wpoffs,0.5,2,1wpoffs.-.15/2wprot,,45wprot,,,90cswplan,11,cmsel,s,n1nrotate,allnsel,r,loc,y,0,10nsel,u,loc,y,0cm,n2,node*get,ncount,node,,counta=0*do,icount,1,ncountcmsel,s,n2 !left side node set a=ndnext(a)cmsel,s,n1 !left and right side node setce,(icount-1)*3+1,0,a,ux,1,node(nx(a),-ny(a),-nz(a)),ux,1 ce,(icount-1)*3+2,0,a,uy,1,node(nx(a),-ny(a),-nz(a)),uy,1 ce,(icount-1)*3+3,0,a,uz,1,node(nx(a),-ny(a),-nz(a)),uz,1 *enddo/solucsys,0da,3,allda,3,ux,.1!da,10,all!da,10,ux,-.1allssbctransolve*endif*if,symmetry,eq,2,thentype,2MSHAPE,1,2DMSHKEY,1esize,.15amesh,2cm,n1,nodetype,1mshkey,0vmesh,all/solucsys,0da,3,allda,3,ux,.1da,10,allda,10,ux,-.1allssbctransolve*endif/post1/dscale,1,8plnsol,u,z*endifAWE上实现循环对称AWE上实现轴对称AWE上实现对称与反对称轴对称结构施加非轴对称载荷(plane25)!Axisymmetric Elements with Nonaxisymmetric Loads!edited by **********************!2008/09/05Finish/clear/PREP7/TITLE,BENDING OF AN AXISYMMETRIC THICK PIPE UNDER GRAVITY LOADING ANTYPE,STATIC ! STATIC ANALYSISET,1,PLANE25,,,,,,2 ! PLANE25MP,EX,1,30.E6 ! DEFINE MATERIAL PROPERTIESMP,DENS,1,.00073MP,NUXY,1,0 ! DEFINE NUXY AS 0.0K,1,.5 ! DEFINE KEYPOINTSK,2,.5,100KGEN,2,1,2,1,.5 ! GENERATE 2 ADDITIONAL KEYPOINTS IN X DIRECTIONL,1,2 ! DEFINE LINES AND NUMBER OF DIVISIONSLESIZE,1,,,12L,2,4LESIZE,2,,,1L,3,4LESIZE,3,,,12L,1,3LESIZE,4,,,1A,3,1,2,4 ! DEFINE AREAAMESH,1 ! MESH AREA 1ACEL,386,,-386 ! GRAVITY AS THE SUM OF TWO HARMONICALLY VARYING LOADS MODE,1,1 ! SYMMETRIC HARMONIC LOADNSEL,S,LOC,Y,0 ! SELECT NODES AT Y=0D,ALL,ALL ! CONSTRAIN IN ALL DOFNSEL,S,LOC,Y,100 ! SELECT NODES AT Y=100D,ALL,UY ! CONSTRAIN IN Y DISPLACEMENT DOF (SYMMETRY PLANE) NSEL,ALLFINISH/SOLUOUTPR,BASIC,LAST ! PRINT BASIC SOLUTIONSOLVEFINISH/POST1SET,1,1,,,,0.0 ! READ IN RESULTS AT ANGLE=0.0/VUP,1,X ! DEFINE X AXIS AS VERTICAL AXIS FOR DISPLAYS/WINDOW,1,-1,1,0,1 ! DEFINE AND TURN ON WINDOW 1PLDISP,1 ! DISPLAY UNDISPLACED AND DISPLACED SHAPE OF PIPE PRNSOL,U,COMP ! PRINT DISPLACEMENTSSET,1,1,,,,90.0 ! READ IN RESULTS AT ANGLE=90.0/WINDOW,1,OFF ! TURN OFF WINDOW 1/NOERASE ! DON'T ERASE EXISTING DISPLAY/WINDOW,2,-1,1,-1,0 ! DEFINE AND TURN ON WINDOW 2/VUP,2,X ! DEFINE X AXIS AS VERTICAL AXIS FOR DISPLAYS PLDISP,1 ! DISPLAY UNDIS. AND DISP. SHAPE AT NEW ANGLE PRNSOL,U,COMP ! PRINT DISPLACEMENTSFINISH循环对称模态! Modal Cyclic Symmetry Analysis Example!Created by **********************!2008/9/5!option=1 for 1/24 model!option=2 for full modelfinish/clearr1=5r2=10d1=2nsect=24alpha_deg=360/nsectalpha_rad=2*acos(-1)/nsect/view,1,1,1,2/plopts,minm,0/plopts,date,0/pnum,real,1/number,1/prep7csys,1k,1,0,0,0k,2,0,0,d1k,3,r1,0,0k,4,r1,0,d1l,3,4arotat,1,,,,,,1,2,alpha_deg/2k,7,r2,0,0k,8,r2,0,d1l,7,8arotat,5,,,,,,1,2,alpha_deg/2arotat,2,,,,,,1,2,alpha_deg/2arotat,6,,,,,,1,2,alpha_deg/2a,5,6,10,9mshkey,1et,1,181r,1,0.20r,2,0.1mp,ex,1,10e6mp,prxy,1,0.3mp,dens,1,1e-4esize,0.5asel,,,,1,4aatt,,1asel,,,,5aatt,,2allselfinish*ask,option,1 for cyclic symmetry analysis,2 for full model analysis *if,option,eq,1,then/solutionantype,modalmodopt,lanb,20mxpand,20,,,yesdk,5,uz,0finishaplot/prep7Cyclicamesh,all/cycexpand,,oneplotcyclic,statuscycopt,status/solu*endif*if,option,eq,2,then/prep7amesh,allCSYS,1AGEN,24,all, , , ,15, , ,0ALLSEL,ALLAPLOTEPLOTNUMMRG,NODE,,,,LOWAPLOTASEL,U,LOC,X,5ASEL,U,LOC,X,10NSLA,R,1Csys,0Nsel,R,loc,z,0Csys,1NSEL,R,LOC,X,5/REPLOTNPLOTCsys,0D,ALL,UZ,0ALLSEL,ALLEplot/solutionantype,modalmodopt,lanb,20mxpand,20,,,yes*endifsolve/post1SET,LIST循环对称屈曲!Cyclic Symmetry Buckling Example !origined from ansys help!modified by ********************** !2008/9/5Finish/clearr1=5r2=15d1=4nsect=6alpha_deg=360/nsectalpha_rad=2*acos(-1)/nsect/view,1,1,1,2/plopts,minm,0/plopts,date,0/pnum,real,1/number,1/prep7csys,1k,1,0,0,0k,2,0,0,d1k,3,r1,0,0k,4,r1,0,d1l,3,4arotat,1,,,,,,1,2,alpha_deg/2 k,7,r2,0,0k,8,r2,0,d1l,7,8arotat,5,,,,,,1,2,alpha_deg/2 arotat,2,,,,,,1,2,alpha_deg/2 arotat,6,,,,,,1,2,alpha_deg/2 a,5,6,10,9mshkey,1et,1,181r,1,0.20r,2,0.1mptemp,1,0mptemp,2,600mpdata,ex,1,1,10e6mpdata,ex,1,2,4e6mp,prxy,1,0.3,0.0mp,dens,1,1e-4mp,alpx,1,5e-5tref,0esize,1.0asel,,loc,x,r1bfa,all,temp,600asel,a,loc,x,r2aatt,,1asel,invebfa,all,temp,100aatt,,2allselamesh,alllsel,,loc,z,d1/2lsel,r,loc,y,alpha_deg/2ksllnslknrotate,alldk,all,uz,0dk,all,uy,0allselfinishaplot/prep7cyclic/cycexpand,,oneplotcyclic,status cycopt,status/solutionantype,static pstres,onsolvefinish/solutionantype,buckle bucopt,lanb,3 mxpand,3,,,yessolvefinish/post1set,first,,,,,,,order plnsol,u,sum。
ANSYS中施加对称约束条件和反对称约束条件的理解ANSYS中施加对称约束条件和反对称约束条件的理解⼀、如何施加对称或者反对称约束？1、在ANSYS中，施加对称约束条件和反对称约束条件的GUI分别为：MainMenu>Preprocessor>Loads>DefineLoads>Apply>Structural>Displacement>Antisymm B.C. >On NodesMainMenu>Preprocessor>Loads>DefineLoads>Apply>Structural>Displacement>Symmetry B.C. >On Nodes2、在ANSYS中，施加对称约束条件和反对称约束条件的命令操作为：DSYM，Lab，Normal，KCN其中：Lab为对称的⽅式：正对称（Lab=SYMM）或反对称（Lab=ASYM）。
Normal为对称⾯在⽬前坐标系统（KCN）的法线⽅向Normal=（X、Y、Z）。
当坐标系为⾮笛卡⼉坐标系时，X代表R，Y代表θ，Z为Φ（坐标系为球坐标系或者环坐标系）。
⼆、什么是对称或者反对称约束？1、对称边界条件在结构分析中是指：不能发⽣对称⾯外（out-of-plane）的移动（translations ）和对称⾯内（in-plane）的旋转（rotations）。
这句话可以理解为：在结构中施加对称条件为指向边界的位移和绕边界的转动被固定。
例如，若对称⾯的法向为X，如果你在对称⾯上的节点上施加了对称边界条件，那么：1）不能发⽣对称⾯外的移动导致节点处的UX（法向位移）为0。
2）不能发⽣对称⾯内的旋转导致ROTZ，ROTY（绕两个切线⽅向的转⾓）也为0。
2、反对称边界条件在结构分析中是指：不能发⽣对称⾯（out-of-plane）的移动（translations ）和对称⾯外（in-plane）的旋转（rotations）。
四分一的做法其实就是对称的模型，取其四分之一做简化计算，对于比较大和复杂的模型可以降低计算复杂度和节约解算空间。
我们做的这个模型比较简单还体现不出对称简化的优点。
但可以作为做对称简化的例子。
首先是对称截取模型的四分之一。
方法有两种，一是用外部的CAD软件截取，二是用ANSYS自带的DM。
因为DM和MS有专门的对称模块（symmentry），个人推荐用DM。
在ANSYS中建立项目，导入模型，然后打开DM。
第一步创建对称平面
点击红圈按钮创建平面
平面的参数修改如图。
选择z项平移，距离为-40（这个
值是在UG测量出来）
当Type选择From Face,Bace Face 选择如下平面，然后单击Apply
单击generate，生成平面。
重复以上步骤生成另外一个对称平面，参数如下
平面做好之后，菜单栏Tools>Symmentry进入对称工具，修改其参数如下
点击generate可以看到只剩下一半的模型了。
重复上述步骤，做第二个平面的对称简化，最后只剩下四分之一的模型。
可以关闭DM进入MS，可以发现outline比原来多了一个Symmetry,这就是用DM做模型简化的好处。
接下来的步骤和教程的一样。
最后的形变结果。
ANSYSWorkbench对称建模（使用版本为
ANSYS2020R2）简化分析
一、循环对称建模
1、建立三维模型。
拖出一个静力学分析模块，材料保持系统默认，在Design Modeler中建立圆盘的1/4模型。
外圆半径20m，内圆半径10m，厚度5m，如下图所示。
2、建立圆柱坐标系。
在Coordinate systems中右键insert->coordinate system，选择模型内圈璧面，类型type选择Cylindrical(圆柱).
3、建立循环对称模型。
Model中右键插入Symmetry，或在Model菜单栏中选择Symmetry。
再选中symmetry右键插入Cyclic Region，选取循环体的边界及圆柱坐标系，对于循环体，只能建立圆柱坐标系才可选取，否则将报错。
4、网格划分。
这里直接默认即可，不进行细化。
如果想要看到整个模型的网格，则点击菜单栏中Display->Show->Visual Expansion，即可看到完整模型的网格状态。
5、边界条件设置及载荷设置。
模型内表面进行Fixed support (固定约束)，外表面施加1Mpa压力。
6、结果查看。
在solution插入T otal deformation(总变形)和equivalent stress(应力)，右键Solve进行求解。
结果显示为1/4模型的结果。
7、如果显示完整模型的结果？低版本是在View->Visual Expansion，但是高版本没有，之前的show也无法显示。
此时要想显示完整模型，可以在Solution中进行设定。
点击左侧模型树的Solution，找到Cyclic Solution Display，我们可以发现Number of Sectors，此时，将数字1改为2，再重新求解得到的模型结果为1/2模型，改为3则为3/4结果，改为4则可以看到完整的圆盘模型。
