ANSYS Workbench中多场耦合下不同模块间的信息共享设置
1. 仅材料属性、几何模型及前一个模块计算结果的共享
这样的共享方式较为自由,不同的模块可以有不同的网格划分方式和接触设置,不过缺点也随之而来:若是一个十分复杂的几何模型,又需要把网格分割得特别细致,那这样的共享方式就会导致翻倍的工作量。
2. 后一个模块共享前一个模块的网格及计算结果的两种方法
此部分说起来简单,但着实困扰了我一段时间,因为连接两个模块之间的Engineering Data和Geometry选项之后,Model就怎么也无法连接,在网上多次寻找网格共享的方法也均无结果,以至于我以为ANSYS就是不支持不同物理场/力学模块之间的网格共享,但讲道理ANSYS作为一个成熟的商业软件,是应该有这个功能的。终于有一天,在和同学的共同探索中找到了以下共享网格的方法。
2.1 后续物理场共享前端物理场的网格及计算结果
将前一个模块的Model选项连接至下一个模块的Model选项,并将前一个模块的Solution选项连接至下一个模块的Setup选项即可,连接之后,前端模块的材料属性、几何模型、网格划分以及计算结果都会共享给后续模块,而后续模块内部的材料属性和几何模型选项也会自动隐藏。也就是说,如果想共享网格的话,就不需要手动连接两个模块的材料属性和几何模型,这样反而会导致网格无法共享,只要连接Model选项,就可达到目的。不过这样设置有一个缺点,在热力学部分设置好循环对称边界条件(Cyclic Region)之后,就没法共享到静力学模块。解决方案是,在热力学部分不设置循环对称边界条件,绘制好网格之后,再在静力学部分设置Pre-Meshed Cyclic Region,不过这样的设置往往不能保证两个循环对称面上的网格节点耦合,所以后期在评估各种物理量时,无法直接得出每一个节点经过平均(Averaged)之后的结果,只能得出最原始的节点信息非平均状态(Unaveraged)的结果,即任何一个节点输出的信息是n个包含此节点的单元各自计算所得的结果,而不是这n个结果的平均值。这样的结果有一个优点是,所得计算结果是第一手的、最精确的,缺点也随之而来,计算结果文件会非常大。
2.2 不同物理场共享一个总的网格,物理场之间共享计算结果
这样的共享方式的特别之处在于,可以在两个分析模块之前就进行网格的划分,并且这两个模块可以共享这个网格设置。在Mechanical Model里可进行的设置主要有下图Outline中的几种:几何模型、材料属性、坐标系(整体坐标及局部坐标)、接触设置以及网格设置等等,后续的分析模块均可共享此模块内的设置。其实Mechanical Model内部就相当于各个力学分析模块的前半部分,只是无法在此模块中设置具体的荷载和边界条件等等。同样的,这样的共享方式也包含缺点,即在Mechanical Model里设置循环对称边界条件之后,就无法将Model信息共享给稳态热力学模块,所以,如果需要设置循环对称边界条件的话,可以在最后一步的Static Structural模块内设置Pre-Meshed Cyclic Region,不过导致的结果也与2.1中所述一样:即只能评估Unaveraged的结果,结果文件偏大。
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