ansys对称画图

ANSYS对称画图与分析实现指南

在ANSYS中，对称画图与分析的核心是通过几何简化（利用对称性减少模型规模）和边界条件施加（模拟对称结构的力学响应），最终实现完整模型的结果输出。以下是具体操作流程与关键要点：

一、对称建模的前期准备

几何简化：切割对称面

在Design Modeler（DM）模块中，通过草图绘制与布尔运算将整体模型切割为对称部分（如1/2、1/4或1/8模型）。例如，绘制与对称面重合的平面，使用“Slice Material”（切除材料）功能切割模型，删除不需要的实体（如保留1/4模型），确保剩余部分完全对称1。

创建对称坐标系

若对称面与总体坐标系平面（如XOY、YOZ、XOZ）不平行，需创建局部坐标系（坐标系→插入→坐标系），类型选择“Cartesian（笛卡尔）”，并将原点设置在对称面交线上，主轴方向与对称面法线一致（如对称面为XOY平面，Z轴为法线方向）。这一步是施加对称边界条件的关键6。

二、对称边界条件的施加


对称边界条件的本质是限制对称面上的节点位移，模拟对称结构的力学特性：

- 对称条件（SYMM）：对称面上的节点法向位移为零（如XOY对称面，UZ=0）；若使用梁/壳单元，还需约束绕切线方向的转角（如ROTX=0）6。

- 反对称条件（ASYM）：对称面上的节点切向位移为零（如XOY对称面，UY=UZ=0）；若使用梁/壳单元，还需约束绕法线方向的转角（如ROTY=0）6。

操作步骤：

- 在Mechanical模块中，选择对称面上的节点（可通过“Select→Faces→By Symmetry”快速选择）；

- 施加位移约束：选择“Structural→Displacement→Symmetry B.C.”（对称）或“Antisymm B.C.”（反对称），指定对称面法线方向（如X、Y、Z轴）2。

三、对称网格划分

对称网格能保证对称面的网格连续性，提高计算精度：

- 使用“Mirror”（镜像）功能：在Sketching模块中绘制草图，通过“Reflect Areas”（镜像面）将对称部分镜像生成完整网格；

- 或使用“Match Mesh”（匹配网格）：确保对称面的网格节点一一对应，避免网格不连续4。

四、循环对称建模（特殊对称情况）

若模型具有循环对称性（如圆盘、叶轮），需通过以下步骤设置：

- 建立圆柱坐标系：在DM中创建局部坐标系，类型选择“Cylindrical（圆柱）”，原点设置在循环对称中心，主轴（Z轴）与旋转轴重合5。

- 定义循环对称区域：在Mechanical模块中，插入“Cyclic Region”（循环区域），选择循环体的低边界（如θ=0°）和高边界（如θ=90°），并关联圆柱坐标系5。

- 设置重复数量：在Solution模块中，通过“Cyclic Solution Display”（循环解显示）设置“Number of Sectors”（扇区数量），如4表示将1/4模型扩展为完整模型5。

五、结果扩展显示

对称分析完成后，可通过以下方式显示完整模型的结果：

- 周期性扩展：适用于循环对称模型，在“Solution→Style→Symmetry Expansion”中选择“Periodic/Cyclic Symmetry Expansion”，设置重复数量（如4），即可查看完整模型的总变形、应力云图5。

- 轴对称扩展：适用于2D轴对称模型（如圆盘），选择“2D Axi-Symmetric Expansion”，设置扩展类型（如“Full”），即可显示3D结果。