[转帖]ANSYS CHINA官方更新技巧及问答

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如何将扩散管的入口速度测量结果用作CFX的入口边界条件
对一个扩散管的入口速度进行了实验测量，并打算把测量所得到的结果用作CFX 计算的入口边界条件，怎么做？怎么样才能够在CFX 中引入实验数据而非公式做为入口边界条件呢？

只需要创建并使用一个边界条件分布文件就可以了，文件的格式非常简单，就是一个有文件头的CSV 文件。

一个简单的办法是用CFX5.7 把你需要的截面变量分布文件输出，并以此为基础创建自己的变量分布文件。具体要输出入口边界的操作是这样的:
1) 点击“文件”－>“输出”命令，在类型中选择“BC”变量分布而不是“通用”或者别的；
2) 选择你要输出的变量；
3) 点击“OK”;然后打开“profilefile.scv”文件，保持原有格式和单位。以此文件做为模板，你就可以创建自己的“profilefile.scv”文件了。

[ 本帖最后由 xuruikl 于 2007-10-23 21:46 编辑 ]

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“small equation solver pivot terms.”错误提示怎么理解？
pivot 是主元的意思（参见高斯消去法）。
小主元意味着：系数矩阵欠秩（参考线性代数）。
系数矩阵欠秩意味着：结构约束不足。
结构约束不足意味着：请检查模型！

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电磁分析中永磁体需要设置哪些材料特性
需要设置MUr (MURX)或B-H曲线(TB命令)，
Hc(矫顽力矢量MGXX,MGYY)。

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在ANSYS中初应力场的获得和施加过程
初应力场的处理一直是长期困扰我们分析工程师的课题，特别是在岩土工程中更是经常遇到。以下以一重力场为例，详细描述了在ANSYS中初应力场的获得和施加过程，并给出了具体的命令流。

1. !获取重力场初应力文件try01.ist
   
2. /filname,try01,1
   
3. /prep7
   
4. et,1,42
   
5. mp,ex,1,2e11
   
6. mp,nuxy,1,0.3
   
7. mp,dens,1,7800
   
8. blc4,,,1,2
   
9. esize,0.1
   
10. amesh,all
    
11. fini
    
12. 
    
13. /solu
    
14. nsel,s,loc,y,
    
15. d,all,uy
    
16. nsel,s,loc,x,
    
17. nsel,a,loc,x,1,
    
18. d,all,ux
    
19. alls
    
20. acel,,10,
    
21. lswrite,1
    
22. solv
    
23. fini
    
24. 
    
25. /post1
    
26. plnsol,s,eqv
    
27. fini
    
28. 
    
29. !全部结点全约束，读初应力文件try01.ist
    
30. !计算节点反力就是重力场作用下的等效节点力
    
31. /filname,try02,1
    
32. /solu
    
33. acel,
    
34. d,all,all
    
35. isfile,read,try01,ist,,2
    
36. solv
    
37. fini
    
38. 
    
39. /post1
    
40. plnsol,s,eqv
    
41. fini
    
42. 
    
43. !施加等效节点力，将计算结果与重力作用的结果进行比较。完全吻合。
    
44. /filname,try03,1
    
45. /solu
    
46. lsclear,all
    
47. nsel,s,loc,y,
    
48. d,all,uy
    
49. nsel,s,loc,x,
    
50. nsel,a,loc,x,1,
    
51. d,all,ux
    
52. alls
    
53. ldread,reac,1,1,,,'try02','rst',
    
54. solv
    
55. fini
    
56. 
    
57. /post1
    
58. plnsol,s,eqv
    
59. fini

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Ansys China用户服务区文章

在ANSYS5.6中如何施加函数变化的表面载荷

ANSYS5.7版本具有函数加载功能，可以很方便地在模型表面施加函数变化的各种载荷，在ANSYS5.6版本中，也可以通过变通的方式来实现此功能，其思路是：
首先选定所要施加函数变化表面载荷的表面上的节点，利用ANSYS的参数数组和嵌入函数知识写一简单的命令流，定义好相应节点位置的面载荷值，然后通过在节点上施加面载荷来完成。
下面以在一圆柱表面施加函数变化载荷为例：

1. /prep7
   
2. et,1,45
   
3. cyl4,,,0.5,,,,3
   
4. vsweep,all
   
5. asel,s,loc,y,0.01,1
   
6. nsla
   
7. !
   
8. *get,nmax,node,,num,max,
   
9. *get,nmin,node,,num,min,
   
10. *afun,deg
    
11. *dim,t1,array,nmax,1,1,
    
12. csys,1
    
13. *do,k,nmin,nmax
    
14. *if,nsel(k),eq,1,then
    
15. t1(k)=1000*sin(ny(k))
    
16. *else
    
17. t1(k)=0
    
18. *endif
    
19. *enddo
    
20. !
    
21. sffun,pres,t1(1)
    
22. sf,all,pres,0

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ANSYS后处理中如何显示三维实体模型表面结果云图和等值线
（1）将需要显示表面结果的三维实体模型的某些表面上的节点选出（Utility>Select）
（2）将显示方式POWRGRPH设置为OFF（命令：/GRAPHICS,FULL）
（3）在/Post1下，绘制结果云图；或者在PlotCtrls>Device Options>Vector Mode…ON（命令/device,vector），可以绘制等值

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膜元Shell41是否能作大变形分析
膜元Shell41可以用于大变形分析。但是膜元shell41在处理大变形问题时必须采用三角形单元，因为四边形单元会产生跷曲（warping），所以在划分网格时请选Tri。

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在7.0中，ESURF命令在 SOLID45 网格表面定义TARGE170单元时单元法向不正确，为什么
这主要是由于生成单元时的图形显示错误。例如，退化四面体SOLID45单元导致生成退化的三角形TARGET170单元，退化的三角形TARGET170单元的中节点编号都是零，这些零节点编号导致不正确的外法向定义。下面的命令流文件可以在ANSYS 7.0中再现上述问题，但ANSYS 7.1中这已经得到更正。

1. !test.inp input file
   
2. fini
   
3. /clear
   
4. /prep7
   
5. et,1,95
   
6. et,2,63
   
7. et,3,170
   
8. bloc,0,1,0,1,0,1
   
9. lesi,1,,,3
   
10. lesi,3,,,4
    
11. type,2
    
12. amesh,1
    
13. type,1
    
14. mshk,0
    
15. msha,1
    
16. vmesh,all
    
17. acle,all
    
18. nsel,s,loc,x,0
    
19. nsel,a,loc,z,0
    
20. type,3
    
21. esurf,all
    
22. esel,s,ename,,170
    
23. /view,1,,1
    
24. /psym,esys,1
    
25. /rep

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如何定制Beam188/189单元的用户化截面
ANSYS提供了几种通用截面供用户选用，但有时不能满足用户的特殊需求。为此，ANSYS提供了用户创建截面（库）的方法。如果你需要创建一个非通用横截面，必须创建一个用户网格文件。具体方法是，首先创建一个2-D实体模型，然后利用SECWRITE命令将其保存(Main Menu>Preprocessor>Sections> -Beam-Write Sec Mesh)。该过程的细节如下：

1. 创建截面的几何模型（二维面模型）。
2. 选择菜单Main Menu>Preprocessor>Sections>-Beam-Write Sec Mesh，弹出一个拾取窗口，单击Pick All拾取包含区格的所有面。
3. 弹出Write Section Library File对话框，File Name域填入一个未用过SECT文件名，Drives域指定一个截面文件存放驱动器，Directories域指定一个截面文件存放目录，然后单击按钮OK，完成用户截面文件建立。

一旦完成上述工作，用户可以在以后分析中读取用户网格文件 (Main Menu > Preprocessor > Sections > -Beam-Read Sect Mesh)，定义成适当的截面ID号，就与通用梁完全一致。要想检查用户截面，只要绘制截面（网格）图（Main Menu>Preprocessor>Sections>Plot Section）或者列表截面属性（Main Menu>Preprocessor>Sections>List Sections）。

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如何快速删除游离的关键点，线，面等几何元素
以关键点为例：preprocessor>modeling>delete>keypoints, 之后选择all, 由于非游离的关键点和线，面，体直接关联，会有警告信息出现: 非游离的关键点不能删除，多次点击警告信息的ok键（缺省5次）程序会自动删除剩余的游离的关键点。

该技巧同样适用于线，面.

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以面积为权重的加权平均应力计算
通过有限元计算可以得到结构在所承受载荷下各个位置的应力分布。如何根据这些工作应力来对结构进行安全性、可靠性评估，有各种各样的评判准则。在某些行业里，需要计算结构关于面积的加权平均应力，用该应力来对结构进行强度评判，例如飞轮等设备。在飞轮的强度计算中，大多可以简化为平面或轴对称模型。ANSYS计算可以得到结构各节点、单元的应力，加权平均应力可以采用APDL语言编制一段小程序计算得到。下面给出了一个采用2-D分析?扑阋悦婊??ㄖ氐募尤ㄆ骄?α?扑愕囊欢纬绦颉?/P>

1. /post1
   
2. nee=4
   
3. *get,nmax,node,,count
   
4. *get,emax,elem,,count
   
5. area_total=0
   
6. s_area_t=0
   
7. *do,i,1,emax
   
8. 
   
9. *get,area_e,elem,i,area
   
10. se_av=0
    
11. *do,ii,1,nee
    
12. 
    
13. *get,sz_e,node,nelem(i,ii),s,z
    
14. se_av=se_av+sz_e
    
15. 
    
16. *enddo
    
17. se_av=se_av/nee
    
18. s_area=se_av*area_e
    
19. s_area_t=s_area_t+s_area
    
20. area_total=area_total+area_e
    
21. 
    
22. *enddo
    
23. s_a_v=s_area_t/area_total

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在ANSYS70、ANSYS71等版本中，通过GUI方式将数组的数据写出到文件中总有问题，如何解决
可能是程序BUG，请用以下命令流方式写出，在ANSYS81中已能顺利的将数组数据写出到文件中。

1. *dim,xx,array,20,1,1
   
2. *dim,yy,array,20,1,1
   
3. *dim,zz,array,20,1,1
   
4. *do,i,1,20
   
5. xx(i)=i
   
6. yy(i)=i*i
   
7. zz(i)=i*i*i
   
8. *enddo
   
9. 
   
10. *CREATE,ansuitmp
    
11. *CFOPEN,'mydata','txt',' '
    
12. *VWRITE,xx(1,1),yy(1,1),zz(1,1), , , , , , ,
    
13. (3f13.3)
    
14. *CFCLOS
    
15. *END
    
16. /INPUT,ansuitmp  

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如何进行盛水水箱的模态分析
这是一个流固耦合模态分析的典型事例，采用ANSYS/MECHANICAL可以完成。处理过程中需要注意以下几个方面的问题：
1、单元的选择；
2、流体材料模式；
3、流固耦合关系的定义；
4、模态提取方法。

一实例，水箱采用SHELL63单元，水箱中的水采用FLUID30单元，以下即为整个流固耦合模态计算的命令流文件：

1. length=1
   
2. width=0.6
   
3. height=0.8
   
4. /prep7
   
5. et,1,63
   
6. et,2,30 !选用FLUID30单元，用于流固耦合问题
   
7. r,1,0.01
   
8. mp,ex,1,2e11
   
9. mp,nuxy,1,0.3
   
10. mp,dens,1,7800
    
11. mp,dens,2,1000 !定义Acoustics材料来描述流体材料-水
    
12. mp,sonc,2,1400
    
13. mp,mu,2,
    
14. !
    
15. block,,length,,width,,height
    
16. esize,0.1
    
17. mshkey,1
    
18. !
    
19. type,1
    
20. mat,1
    
21. real,1
    
22. asel,u,loc,y,width
    
23. amesh,all
    
24. alls
    
25. !
    
26. type,2
    
27. mat,2
    
28. vmesh,all
    
29. fini
    
30. 
    
31. /solu antype,2
    
32. modopt,unsym,10 !非对称模态提取方法处理流固耦合问题
    
33. eqslv,front
    
34. mxpand,10,,,1
    
35. nsel,s,loc,x,
    
36. nsel,a,loc,x,length
    
37. nsel,r,loc,y
    
38. d,all,,,,,,ux,uy,uz,
    
39. nsel,s,loc,y,width,
    
40. d,all,pres,0
    
41. alls
    
42. asel,u,loc,y,width,
    
43. sfa,all,,fsi !定义流固耦合界面
    
44. alls
    
45. solv
    
46. fini
    
47. 
    
48. /post1
    
49. set,first
    
50. plnsol.u,sum,2,1
    
51. fini

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ANSYS/Flotran对考虑转子旋转影响的电机流场、温度场耦合分析的解决方案

基本思路

我们知道，ANSYS/FLOTRAN是一个基于有限元方法的流体、热流分析程序，可以很好地解决流体的流动和流、固耦合传热等问题。

对于电机，需要分析电机内流体的流动，转子、定子因电磁影响产生热量，这些热量导致定转子的温升，这些温升又通过流体的流动（包括冷却器的影响）带走一些热量，使得电机定转子得到冷却，这就需要对流体和固体（定子、转子）进行热分析。在流体、热分析中，需要考虑转子旋转产生的影响。

在考虑转子发热的电机中，转子必须包括在分析模型中（要计算其热生成、与流体的热交换），转子又是旋转的，那么在FLOTRAN中如何考虑转子的旋转呢？我们可以把转子当作一种流体（或者多种流体—转轴、铁芯、线圈、阻尼绕组等），把已知的转动作为已知的速度条件施加在转动区域。实际上，在电机内有空气这种流体，在把转子，包括转轴、铁芯、线圈、绝缘、阻尼绕组等也作为流体，它们物性不同，并且差异很大，显然不能够作为一种流体来考虑，解决这个问题的办法是采用FLOTRAN的多组份分析，把空气和转子的转轴、铁芯、线圈、绝缘、阻尼绕组等作为不同的流体组份，那么就可以区分不同的物性了。

需要注意的是：
（1） 通过命令IC指定各组份的初始质量比；
（2） 不要激活多组份求解项，也就是说流体各组分之间不扩散，在整个求解过程中，保持初始组份条件；
（3） 指定组份类型为混合类型；
（4） 指定组份物性为可变的；
（5） 指定流体的初始物性（可以任意指定）；
（6） 指定各组份的物性（可以是常数类型）。

基本过程及处理要点

1 模型

·几何模型
建立电机的几何模型，最好是参数化。也可以通过CAD建立。

模型中，需要包括电机的转子、定子、机座、空气，电机内的冷却器可以不考虑，但是转子上的风扇需要建立。并且把转子的铁芯、线圈、绝缘、阻尼绕组、转轴需要分离，不要把它们Add 在一起。定子也是如此。

模型中可以忽略对流动、热没有影响或者影响比较小，或者可以通过其它方式处理和模拟的部件，例如电机内的冷却器模型可以忽略，通过其它方式考虑它的影响。

总之，模型尽可能简化，以便得到较好的网格，同时降低计算规模。

·单元
流体和固体全部采用单元Flotran142。

单元类型号可以全部为1。

在单元选项中设定组份数，空气作为第一种组份，转动部分按材料性质的不同分开，每种材料为一个组分，组份数为空气与转动部分材料数之和。注意，Flotran的组份数最多为6个组份，一般情况下是够用的。如果划分的总组份数超过了6，那么可以将转子上各部件按材料特性分类，相同或相近的归在一起，总之使总组份数不超过6即可。

·材料
通过MP命令，或者相应的GUI定义定子的材料，注意材料类型号大于1，也就是说可以从2开始。定子线圈、铁芯、机座等分开定义。流体的材料类型号为1。

空气以及转动部分的材料特性在流体材料特性中定义（后面详细介绍）。

·实常数的运用
在流体分析中，用实常数可以模拟风扇和阻尼模型。

在电机的分析中，同样可以用实常数来模拟它们。但是，电机内的风扇通常是安装在转动部件上随着转子一起旋转，如果用Flotran中的风扇模型来模拟，比较困难。所以最好的办法就是建立实际的或者近似的固体模型，与转子的转轴一起作为一个组份，并且施加旋转速度。

另外，可以定义空的实常数号来区别转子上不同材料的部件，如转子线圈、铁芯等。

·网格划分
网格划分满足流体分析的基本要求。考虑到流体与固体材料物性差异很大，所以流体与固体交接区域保证一定的密度。

2 边界条件与载荷

·流动边界条件
空气的进口给速度或者相对压力；
空气的出口给速度或者相对压力；
空气与固体（定子）交接面，不用指定边界条件，程序自动指定固壁条件；
转子部分，按照流体处理，给定旋转速度（通过命令流的方式，按不同的径向位置施加切向速度），轴向指定一个很小的速度；

·热边界条件
空气的进口指定温度（环境温度）；
定子机座外壳（外表面）指定与环境空气的对流边界条件；
如果机座外壁有其它冷却系统，可以在对应位置施加热流边界；
转轴的两端（可能裸露在外部），采用缺省的热边界，按绝热考虑；
空气与转子、定子交接面不用考虑，程序计算它们的热交换情况；
注意：流体的进口和出口不要指定热流、对流边界条件。

·热载荷（热源）
电机定、转子线圈、铁芯上的热生成率通过电磁场计算得到（模型的网格要相同），然后读入电磁场结果文件，程序就把电磁场计算得到的热生成率施加到对应的单元上。如果知道定、转子各部件的热损耗（功率），可以转化成热生成率（单位体积上的功率）直接施加在相应的体或者单元上。

电机内的冷却器的影响，同样以热生成率的方式施加在冷却器所在位置的单元上。按照冷却器的功率与所施加单元的体积计算热生成率，需要注意，这个热生成率应该为负数，表明是一个吸热源。即冷却器为吸热元件。

3 初始条件的定义

由于将转动部件作为流体考虑，那么系统中就有多种流体存在，这种多种流体成份按照Flotran多组份考虑。在模型中需要定义组份的初始质量比。

通过命令IC指定各组份的初始质量比，给每一个组份一个识别号，例如空气为sp01，转子线圈为sp02，在实际空气（或者转子线圈）所在的区域指定组份sp01(或者sp02)的质量比为1.0，而其它组份在这个区域的质量比为0.0 。要保证流体区域每个位置组份质量比之和为1.0。

4 组份类型

组份类型采用混合类型（CMIX）。定义方式如下：
flda,prot,dens,cmix
flda,prot,visc,cmix
flda,prot,cond,cmix
flda,prot,spht,cmix

5 流体材料物性定义

·初始物性
流体材料的物性设置为可变的，方法如下：
flda,vary,dens,t
flda,vary,visc,t
flda,vary,cond,t
flda,vary,spht,t

由于流体材料物性可变，需要定义流体的初始物性，这些物性包括密度、导热系数、比热、粘性系数，需要给定初始值，初始值可以任意指定，也可以采用转子的某些材料或者空气的物性。方法如下：

flda,nomi,dens,初始密度
flda,nomi,visc,初始粘度
flda,nomi,cond,初始导热系数
flda,nomi,spht,初始比热

·真实材料的物性（如常数值）
在定义材料物性可变，并定义了初始物性后，需要指定流体各组份的实际的物性参数，例如按常数值考虑，定义方式如下：

msprop,n,spht,constant,value_sph
msprop,n,dens,constant,value_dens
msprop,n,cond,constant,value_cond
msprop,n,visc,constant,value_visc

其中，n=1，2，3…..，表示为第n种组份，value_sph、value_dens、value_cond、value_visc所对应材料的比热、密度、导热系数、粘度。

有多少组分就需要定义多少组。转动部件上的固体材料也按此定义，除了粘度外，需要输入对应材料的实际物性值，固体材料的粘度可以设定为一个大数，因为转子区域已经指定了全部的速度，它们的流动情况已知，不影响动量方程的求解，而在不考虑粘性生热的能量方程中，不需要粘度。

6 其它求解控制

求解的控制和参数选取，与通常的流固耦合传热分析一致，注意不要激活多组分输运求解，即在整个求解过程中，在流动区域保持初始的组份质量比不变，各种组份之间不相互扩散。命令：

flda,solu,spec,0/f

在流固耦合传热（共轭传热）分析中，由于流体和固体材料的热特性相差很大，常常为几个数量级，能量方程为严重的病态方程，求解过程中温度可能会出现比较大的震荡，甚至造成负温，为了避免这种情况，可以采用MSU算法：

flda,advm,temp,msu

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在ansys里mesh的aspect ratio太大,继续执行计算所得的计算结果是否正确
若在ansys里mesh的aspect ratio太大（软件在mesh完成后有出现warning），但是仍然继续执行计算，此部分所得的计算结果是否正确？若不正确有何解决方案？



一般在ansys有Warning的警告,可视为忽略,它通常只是警告你,这项警告有可能产生一些不好的影响,但仍可以求解。
至於计算结果是否正确?要视User分析的问题才能做判别。
至于解决方案，常用方式为Refine Mesh。