ANSYS 接口

ANSYS 接口用于导出网格、主要材料和分析数据，以便在 ANSYS 中进一步分析应力。

特定于注射成型的初始应力分布和材料属性（如正交机械属性、线性热膨胀系数等）是该接口的主要元素。

前提条件

ANSYS 接口有如下要求：

• 中性面或 3D 网格化模型

  注意：将多型腔模型分割成单型腔。

• 填充+保压分析的结果（包含或不含纤维取向结果）

限制

以下限制将应用于 ANSYS 接口：

• 不导出以下模型功能：
  • 流道、主流道和浇口
  • 冷却管道、喷水管、隔水板
  • 模具边界
  • 气体辅助注射成型零件
  • ANSYS 分析不考虑以下成型模拟功能：
  • 角因素
  • 模具热膨胀

假设

当使用分层的、空间变化的材料时，Autodesk 的 ANSYS 接口假定以下条件：

• 将输出 20 个叶片。

  注意：默认情况下，填充+保压将输出 12 个叶片；因此将为 ANSYS 插入 20 个叶片。

导出的数据 / 创建的文件

ANSYS 接口创建如下文件：

• 一个 *.cdb（命令数据库）文件
• 一个 *.ist（初始应力）文件

通过该接口导出的数据包括：

• 对于所有中性面/3D 网格：

  • 节点位置和单元连通性数据

  • 单元属性和层属性所需的材料 ID 和部分 ID

  • 部分数据

• 对于中性面模型和未填充材料：

  • 来自材料属性数据库的弹性模量、剪切模量和泊松比值

  • 来自材料属性数据库的热膨胀系数 (CTE) 值

  • 单元的局部坐标系中的各单元和各层的残余应力值

  • 已定义的与层单元坐标系相关的各单元和各层部分的取向角度

• 对于中性面模型和纤维填充材料：

  • 主方向上的各单元和各层的弹性模量、剪切模量和泊松比值

  • 主方向上的各单元和各层的热膨胀系数 (CTE) 值

  • 单元的局部坐标系中的各单元和各层的残余应力值

  • 已定义的与层单元坐标系相关的各单元和各层部分的取向角度

• 对于 3D 模型和未填充材料：

  • 来自材料属性数据库的弹性模量、剪切模量和泊松比值

  • 来自材料属性数据库的热膨胀系数 (CTE) 值

  • 各单元的初始应力值

  • 如果未填充材料横向各向同性，则每个单元的流动方向为第一主方向

• 对于 3D 模型和纤维填充材料：

  • 三个基准坐标方向上的各单元和各层的弹性模量、剪切模量和泊松比值

  • 三个基准坐标方向上的各单元和各层的热膨胀系数 (CTE) 值

  • 三个基准坐标方向上的各单元的初始应力值

附加注释

该接口会自动创建一个包含三个固定值的集合，这样一来，节点会构造一个最大的内接圆以修复刚体移动（仅适用于翘曲计算）。可在分析之前在 ANSYS 内应用其他位移限制。

ANSYS 具有与单元纵横比相关的更加严格的规则，以便成型模拟网格可以在 ANSYS 中生成多个警告。但可以忽略这些警告。

对于中性面网格，该接口可创建 shell181 单元。如果模型中存在结构柱体，则将其创建为 beam4 单元。通过在该接口所生成的 *.cdb（命令数据库）文件中提供合适的映射，可以使用支持层初始应力和材料属性数据的其他单元类型。

对于包含 4 个节点的四面体的 3D 网格，该接口可创建 10 个节点 solid187 单元。这需要在 ANSYS 前置处理器中运行中点生成命令。通过在该接口所生成的 *.cdb 文件中提供合适的映射，可以使用支持正交属性的其他实体单元。

ANSYS SHELL181 单元包括因横向剪切变形造成的影响。这需要在此单元中使用剪切模量 G23 和 G13，而此单元的作用与翘曲求解器的作用有所不同。

无法自动指示 ANSYS 运行大变形分析；默认情况下，将运行包含一个装载步骤的线性分析。如果已在本产品中选择大变形分析，则需要对 ANSYS 命令脚本进行适当的修改，以便同样运行大变形分析；否则将无法比较两种产品的结果。

3D 翘曲分析以专有的求解器技术为基础，并且 ANSYS 中使用的单元类型与 3D 翘曲模型中使用的类型有所不同。因此，ANSYS 3D 和 3D 翘曲分析计算出的变形程度可能存在差异。但这两个结果中的翘曲形状应该相同。