Specogna Ruben – ANSYS Tutorial 1

ANSYS 7.1 TUTORIALRuben Specogna

A.A. 2004/05

Università di Udine

Dipartimento DIEGM

Specogna Ruben – ANSYS Tutorial 2

Avviare ANSYS

• Primo avvio mediante ANSYS Interactive• I successivi avvii potranno avvenire con un semplice

doppio click dal desktop

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ANSYS Interactive

• Permette di settarele variabili d’ambiente– Working directory– Jobname– Memory requested

• Finita la configurazionelanciamo il programmacon Run

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Interfaccia utente

• Barra dei menu

• Comandi grafici

• Output window

• Si possono darei comandi per viagrafica attraversoi menu

• E’ però più comodo usare un file di script

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Script di comandi

• Lo script è un semplice file di testo ASCII che contiene una lista di comandi

• Una volta salvato il file conun qualsiasi editor di testilo si può eseguire attraversoFILE->Read Input from…

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Le simulazioni FEM

• Una simulazione agli elementi finiti si articola in tre passi:

– PREPROCESSING: in questa fase:• Si descrive la geometria;

• Si definisce il problema e il tipo di elemento da utilizzare;

• Si discretizza la geometria.

– SOLUZIONE: in questa fase:• Si definiscono le sorgenti;

• Si impongono le condizioni al contorno e iniziali;

• Si sceglie il solutore per la soluzione del sistema.

– POSTPROCESSING: in questa fase:• Data la soluzione si calcolano le altre grandezze di interesse;

• Si visualizzano le grandezze di interesse.

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Preprocessing

• Iniziamo con un sempliceesempio: aprire con uneditor il file pre1.txt– PREPROCESSORE– Definizioni costanti– Wpave serve per spostare

l’origine degli assi– CYL4 disegna un cilindro

• Per vedere la sinstassidi un comando digitareHELP nome_comando

– ALLS,ALL deseleziona tutto– VOVLAP determina

l’intersezione di tutti i volumi– VPLOT disegna i volumi

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Visualizzazione

• Vediamo ora comemodificare le proprietàdi visualizzazione

• PlotCtrls->Pan ZoomRotate…– Con le freccie traslo– I cerchi sono lo zoom– Posso ruotare

• Si vede la triade…• …e il working plane WP

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Numerazione

• Un altro comandobasilare è PlotCtrl->NUMBERING chepermette di disegnaregli indici delle varieentità geometriche

• Si usa quando sivuole disegnareparzialmente ildominio

• Selezionate ad es.AREA NUMBERSe gli indici delle aree verranno visualizzati

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Selezione 1/2

• Vediamo ora come selezionare le entità geometriche

– SELECT

– RESELECT

– ALSO SELECT

– UNSELECT

– INVERT

– SELECT ALL

– SELECT NONE

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Selezione 2/2

• Provate a selezionare adesempio l’area 12 e 14– asel,s,,,12– asel,a,,,14– S sta per SELECT– A per ALSO SELECT

• Ora potete disegnare le due aree con aplot• Gli altri comandi per disegnare le altre entità geometriche

sono vplot, kplot, lplot, ecc…• Si possono selezionare più entità contigue:

– asel,s,,,2,9,1 seleziona le aree dalla 2 alla 9 con passo unitario

Entità Comando base Comandi incrociati

Nodi NSEL NSLE, NSLA,ecc Elementi ESEL ESLN, ESLA,ecc Keypoints KSEL KSLN, KSLL Linee LSEL LSLA, LSLK Aree ASEL ASLL, ASLV Volumi VSEL VSLA Componenti CMSEL Nessuno

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Selezione con la GUI

• Alle volte si può rendere necessaria la selezione da GUI– Select->ENTITIES…– Selezionare l’entità desiderata, ad

esempio lines

– Si può selezionare l’entitàanche con un box

– Finita la selezionepremere OK

– Ridisegnare l’entitàgeometrica interessatadalla selezione

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Definire i materiali

• Aprite il file pre2.txt– Il comando per attribuire un materiale

ad un volume è VATT– L’indice materiale non è altro che

un numero naturale che locontraddistingue

– Il materiale viene attribuito ad unvolume in 3D o un’area in 2D

• Si può selezionare tutte le entitàtra due valori della coordinataspecificata tramite la selezioneLOC (digitare help vselper maggiori info)

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Selezionare i materiali

• Su PlotCtrl->numberingsi può specificare didisegnare un coloreper ogni materiale– Utile per debug

• Si può selezionaretutti i volumi con uncerto indice materiale– vsel,s,mat,,2

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Element type

• Aprire il file pre3.txt• All’inizio del file bisogna selezionare il tipo di elemento

che si utilizzerà nella simulazione• Ad esempio:

– ET,1,SOLID72– MP,EX,1,1– MP,EX,2,1– MP,EX,3,1– MP sono le proprietà del materiale

• Help ET per sapere tutti i tipi di elementi disponibili (tetraedri, esaedri, prismi, piramidi, etc…)

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Mesh tetraedrica

• Si regola l’infittimento con SMARTSIZE:– smrtsize,5– vmesh,all per realizzare la mesh– eplot per visualizzare la mesh

• Si può applicate un diverso infittimento per ogni indice materiale– vsel,s,mat,,2– smrtsize,2– vmesh,all– vsel,s,mat,,1– smrtsize,7– vmesh,all– eplot

• Con i comandi di LIST si possono vedere le caratteristiche degli elementi generati

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Visualizzare la mesh

• Vediamo come fare a visutalizzare la mesh solo di un particolare volume

• Per prima cosa si seleziona il volume (o più di uno):– vsel,s,mat,,3 seleziono la bobina

• Poi bisogna selezionare gli elementi di questo volume:– eslv,s

• Infine con eplot si disegna la mesh• Fate un po’ di pratica …

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Esempio pre4.txt

• Aprire il file pre4.txt, selezionare ilprimo troncone del file, incollarlo nel command prompt

• Disegna una sfera

• Disegna un parallelepipedo

• Per cancellare un volume

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Tuning della mesh

• Vogliamo infittire maggiormente la mesh nelle aree dove si suppone che la variazione del campo sia più elevata

• A tal fine si utilizzano i comandi ?esize (nell’esempio LESIZE):– lsel,s,,,2– lsel,a,,,4– lsel,a,,,14– lesize,all,,,16

• La terza parte del file salva i dati della mesh per poter essere utilizzati da un programma esterno (MATLAB, etc)

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Mesh esaedrica

• Vediamo il codice da aggiungere per generare una mesh esaedrica:– alls,all– smrt,off– mshape,0,3D– mshkey,1– vmesh,all

• Se lo proviamo ad es. sul file pre3.txt non funziona…• …ANSYS per generare mesh esaedriche deve avere

NECESSARIAMENTE volumi con 4 facce• Provate con il file pre5.txt, una bobina in un volume di aria

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Volumi sweep

• Vediamo come fare per costruire unaracetrack coil (file pre6.txt)

• Si disegnano i keypoint:– k,1,x,y,z

• Si collegano due keypoint con unalinea o un arco per formare un percorso:– lstr,1,2– larc,2,7,6,raggio

• Si definisce una superficie:– wprota,0,90,0 ruota il WP di 90°– rectng,-s_base,-s_base/2,0,h3/8

• Si disegna il volume sweep:– vdrag,all,,,,,,1,2,3,4,5,6