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如何在ANSYS中指定单元类型:创建矩形面模型

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:指定单元类型:依次选择Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit Delete,会弹出“Element Types”对话框,如图5-41所示。图5-41 “Element Types”对话框图5-41 “Element Types”对话框图5-42 “Library of Element Types”对话框图5-42 “Library of Element Types”对话框单击“Close”按钮,关闭“Element Types”对话框。单击“Apply”按钮,继续建立出口处矩形面模型。在“Create Rectangle by Dimensions”对话框中,依次输入X1=6、X2=10和Y1=0、Y2=2.5。

如何在ANSYS中指定单元类型:创建矩形面模型

978-7-111-44902-7-Chapter05-101.jpg定义工作文件名和工作标题。

978-7-111-44902-7-Chapter05-102.jpg定义工作文件名:依次选择Utility Menu→File→Change Jobname,会弹出“Change Jobname”对话框,在对话框中输入工作文件名“DUCT2”,并将“NEW log and error files”设置为“Yes”,如图5-38所示,单击“OK”按钮关闭对话框。

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图5-38 输入工作文件名对话框

978-7-111-44902-7-Chapter05-104.jpg定义工作标题:依次选择Utility Menu→File→Change Title,会弹出“Change Title”对话框,在对话框中输入工作标题“Laminar Flow Analyses in a 2-D Duct”,如图5-39所示,单击“OK”按钮关闭对话框。

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图5-39 “Change Title”对话框

978-7-111-44902-7-Chapter05-106.jpg设置参数选择:依次选择Main Menu→Preferences,会弹出“Preferences for GUI Filtering”对话框,选择“FLOTRAN CFD”,如图5-40所示,单击“OK”按钮关闭该对话框。

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图5-40 “Preferences for GUI Filtering”对话框

978-7-111-44902-7-Chapter05-108.jpg定义单元类型。

978-7-111-44902-7-Chapter05-109.jpg指定单元类型:依次选择Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit Delete,会弹出“Element Types”对话框,如图5-41所示。

978-7-111-44902-7-Chapter05-110.jpg单击“Add”按钮,会弹出“Library of Element Types”对话框。

978-7-111-44902-7-Chapter05-111.jpg在“Library of Element Types”列表框中选择“FLOTRAN CFD和2D FLOTRAN141”,在“Element type reference number”输入框中输入1,如图5-42所示。单击“OK”按钮关闭“Library of Element Types”对话框。

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图5-41 “Element Types”对话框

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图5-42 “Library of Element Types”对话框

978-7-111-44902-7-Chapter05-114.jpg单击“Close”按钮,关闭“Element Types”对话框。

978-7-111-44902-7-Chapter05-115.jpg建立几何模型。

978-7-111-44902-7-Chapter05-116.jpg建立入口处矩形面模型:依次选择Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Rectangle→By Dimensions,会弹出“Create Rectangle by Dimensions”对话框,如图5-43所示。

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图5-43 “Create Rectangle by Dimensions”对话框

978-7-111-44902-7-Chapter05-118.jpg在“Create Rectangle by Dimensions”对话框中,依次输入X1=0、X2=4和Y1=0、Y2=1。

978-7-111-44902-7-Chapter05-119.jpg单击“Apply”按钮,继续建立出口处矩形面模型。在“Create Rectangle by Dimensions”对话框中,依次输入X1=6、X2=10和Y1=0、Y2=2.5。

978-7-111-44902-7-Chapter05-120.jpg单击“OK”按钮,关闭“Create Rectangle by Dimensions”对话框。单击“SAVE_DB”保存。

978-7-111-44902-7-Chapter05-121.jpg建立过渡面模型:依次选择Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Lines→Lines→Tan to 2 Lines,弹出“拾取”对话框,如图5-44所示。

978-7-111-44902-7-Chapter05-122.jpg拾取入口矩形(左边)的上边界,单击“OK”按钮。拾取入口矩形(左边)的上边界的右端点,单击“OK”按钮。

978-7-111-44902-7-Chapter05-123.jpg拾取出口矩形(右边)的上边界,单击“OK”按钮。拾取出口矩形(右边)的上边界的左端点,单击“OK”按钮,会生成一条光滑连接入口和出口的曲线,如图5-45所示。单击“OK”按钮,退出拾取对话框。

978-7-111-44902-7-Chapter05-124.jpg建立过渡面模型:依次选择Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Arbitrary→Through KPs,会弹出拾取对话框,如图5-46所示。拾取入口矩形的右边两个关键点和出口矩形的左边两个关键点,单击“OK”按钮,生成过渡面模型,如图5-47所示。

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图5-44 拾取对话框

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图5-45 连接入口和出口的曲线

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图5-46 拾取对话框

978-7-111-44902-7-Chapter05-128.jpg(www.xing528.com)

图5-47 生成过渡面模型

978-7-111-44902-7-Chapter05-129.jpg划分网格。

978-7-111-44902-7-Chapter05-130.jpg定义单元网格密度:依次选择Utility Menu→Plot→Lines,重新绘制直线和曲线,如图5-48所示。依次选择Main Menu→Meshing→MeshTool,会弹出“Mesh Tool”对话框,如图5-49所示。

978-7-111-44902-7-Chapter05-131.jpg在“Mesh Tool”对话框中单击Lines→Set按钮,会弹出“拾取”对话框,如图5-50所示。拾取入口矩形的上下边,单击“Apply”按钮,会弹出“Element Sizeson Picked Lines”对话框,如图5-51所示。

978-7-111-44902-7-Chapter05-132.jpg在“NDIVNO.ofelement divisions”中输入15,在“SPACE Space ratio”中输入-2(这样设置使得直线两端的网格密度较大,中间网格密度较小),单击“Apply”按钮。

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图5-48 重新绘制直线和曲线

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图5-49 “MeshTool”对话框

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图5-50 “拾取”对话框

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图5-51 “Element Sizes on Picked Lines”对话框

978-7-111-44902-7-Chapter05-137.jpg拾取过渡面积的上下两条曲线和直线,单击“Apply”按钮,弹出如图5-51所示对话框。在“NDIVNO.of element divisions”中输入12,在“SPACE Spacing ratio”中输入1(这样设置使得直线被均匀划分),单击“Apply”按钮确定。

978-7-111-44902-7-Chapter05-138.jpg拾取出口矩形的上下两条直线,单击“Apply”按钮,弹出如图5-51所示的对话框。在“NDIVNO.of element divisions”中输入15,在“SPACE Spacingratio”中输入3(这样设置使得直线左端的网格稀疏,而右边的网格较密集),单击“OK”按钮。

978-7-111-44902-7-Chapter05-139.jpg注意到出口矩形上边的网格尺寸划分密度没有偏向出口,这需要额外的操作处理。在“MeshTool”对话框中单击Lines→Flip按钮,弹出拾取对话框。拾取出口矩形上边,单击“OK”按钮。

978-7-111-44902-7-Chapter05-140.jpg定义横向网格密度。在“MeshTool”对话框中单击Lines→Set按钮,弹出拾取对话框。拾取图形窗口的4条垂直直线,单击“OK”按钮,弹出如图5-51所示对话框。在“NDIVNO.of element divisions”中输入10,在“SPACE Spacing ratio”中输入-2(这样设置使得直线左端的网格密度较大,中间网格密度较小),单击“OK”按钮。

978-7-111-44902-7-Chapter05-141.jpg划分单元网格:在“MeshTool”对话框中单击“Mapped”按钮,以选择映射网络划分方式。单击“Mesh”按钮,会弹出拾取对话框,单击“PickAll”按钮,进行映射网格划分,得到如图5-52所示的网格。

978-7-111-44902-7-Chapter05-142.jpg在工具条建立命令按钮:依次选择Utility Menu→MenuCtrls→Edit Toolbar,弹出如图5-53所示对话框。在“Selection中*ABBR”后输入“tri,/triad,off”,单击“Accept”按钮,在工具条生成TRI命令按钮。单击“Close”按钮关闭“Edit Toolbar”对话框。在“ANSYS”工具条单击TRI命令按钮,执行/trid,off命令。

978-7-111-44902-7-Chapter05-143.jpg依次选择Utility Menu→Plot→Lines,重新绘制直线和曲线。

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图5-52 单元网格

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图5-53 在工具条建立命令按钮

978-7-111-44902-7-Chapter05-146.jpg定义边界条件

978-7-111-44902-7-Chapter05-147.jpg定义来流速度:依次选择Main Menu→Preprocessor→Loads→DefineLoads→Apply→Fluid/CFD→Velocity→On Lines命令,会弹出“拾取”对话框。拾取入口矩形的左边,单击“OK”按钮,弹出“Apply VELO load on lines”对话框,如图5-54所示。在“VX Load value”中输入50,“VY a load value”中输入0,如图5-54所示。单击“OK”按钮关闭“Apply VELO load on lines”对话框。定义来流速度在X方向速度为50in/s,Y方向速度为0。

978-7-111-44902-7-Chapter05-148.jpg定义管道上下边的粘附条件:依次选择Main Menu→Preprocessor→Loads→Define Loads→Apply→Fluid/CFD→Velocity→On Lines,会弹出“拾取”对话框。拾取流场区域上下的6条直线或曲线,单击“OK”按钮,会弹出如图5-54所示的对话框。在“VX Load value”中输入0,“VY a load value”中输入0,单击“OK”按钮关闭“Apply VELO load onlines”对话框。

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图5-54 “ApplyVELOloadonlines”对话框

978-7-111-44902-7-Chapter05-150.jpg定义出口处的压力边界条件:依次选择Main Menu→Preprocessor→Loads→Define Loads→Apply→Fluid/CFD→Pressure DOF→On Lines,会弹出“拾取”对话框。拾取出口矩形的右边,单击“OK”按钮,弹出“Apply PRES on lines”对话框,如图5-55所示。在“Apply PRES on lines”对话框中“PRES Pressure value”后输入0,单击“OK”按钮关闭“Apply PRES on lines”对话框。

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图5-55 “Apply PRES on lines”对话框

978-7-111-44902-7-Chapter05-152.jpg得到如图5-56所示的边界条件。单击“ANSYS”工具条中的“SAVE_DB”按钮保存数据。

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图5-56 边界条件

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