目錄

一、什么是對(duì)稱模型（對(duì)稱模型的特性）？

二、利用模型的對(duì)稱特性的目的？

三、什么是對(duì)稱或者反對(duì)稱約束（約束條件的施加依據(jù)）？

1、對(duì)稱邊界條件

2、反對(duì)稱邊界條件

四、怎么施加對(duì)稱和反對(duì)稱邊界條件

1、GUI

2、命令流

注意：

五、2D對(duì)稱和3D對(duì)稱問(wèn)題

對(duì)于2D平面中對(duì)稱和反對(duì)稱條件的設(shè)置

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一、什么是對(duì)稱模型（對(duì)稱模型的特性）？

1、模型的形狀關(guān)于對(duì)稱軸對(duì)稱

2、模型的材料一般具有各項(xiàng)同向性；

3、模型所承受的載荷是對(duì)稱的，即關(guān)于對(duì)稱軸載荷方向相反，大小一致；

4、模型的約束關(guān)于對(duì)稱軸對(duì)稱。

二、利用模型的對(duì)稱特性的目的？

分析過(guò)程中很重要的一步就是對(duì)模型做適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化，在不影響關(guān)心區(qū)域的網(wǎng)格密度的同時(shí)控制整個(gè)模型的大小。其中的一種方法就是利用模型的對(duì)稱性，只對(duì)模型的一部分進(jìn)行建模分析。其基本原理就是，如果模型的幾何形狀和載荷滿足一定的對(duì)稱條件，就可以只對(duì)其中的一部分進(jìn)行建模求解，得到的結(jié)果可以代表整個(gè)模型的結(jié)果。

通過(guò)模型的對(duì)稱性對(duì)一部分模型進(jìn)行分析不但減少了計(jì)算量縮短了計(jì)算時(shí)間，而且其分析的部分模型的結(jié)果可以用來(lái)反映震整個(gè)模型的受力情況。方便建模。

三、什么是對(duì)稱或者反對(duì)稱約束（約束條件的施加依據(jù)）？

這部分大家細(xì)細(xì)品味寫(xiě)的不錯(cuò)，摘自：https://wenku.baidu.com/view/8fece86df18583d048645952.html

1、對(duì)稱邊界條件

在結(jié)構(gòu)分析中是指:不能發(fā)生對(duì)稱面外(out-of-plane) 的移動(dòng)(translations) 和對(duì)稱面
內(nèi)(in-plane) 的旋轉(zhuǎn)(rotations) 。這句話可以理解為:在結(jié)構(gòu)中施加對(duì)稱條件為指向邊界的位移和繞邊界的轉(zhuǎn)動(dòng)被固定。

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例如，若對(duì)稱面的法向?yàn)閄，如果你在對(duì)稱面上的節(jié)點(diǎn)上施加了對(duì)稱邊界條件，那么:

1)不能發(fā)生對(duì)稱面外的移動(dòng)導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)處的UX(法向位移)為0。
2)不能發(fā)生對(duì)稱面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致ROTZ, ROTY ( 繞兩個(gè)切線方向的轉(zhuǎn)角)也為0。

2、反對(duì)稱邊界條件

在結(jié)構(gòu)分析中是指:不能發(fā)生對(duì)稱面( out-of- plane)的移動(dòng)(translations) 和對(duì)稱面
外(in-plane) 的旋轉(zhuǎn)(rotations) 。這句話可以理解為:在結(jié)構(gòu)中施加反對(duì)稱條件為平行邊界的位移和繞垂直邊界的轉(zhuǎn)動(dòng)被固定。

例如，若對(duì)稱面的法向?yàn)閄，如果你在對(duì)稱面上的節(jié)點(diǎn)上施加了反對(duì)稱邊界條件，那么:

1)不能發(fā)生對(duì)稱面的移動(dòng)導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)處的UY，UZ (切向位移)為0。
2)不能發(fā)生對(duì)稱面外的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致ROTX (繞法線方向的轉(zhuǎn)角)也為0。

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四、怎么施加對(duì)稱和反對(duì)稱邊界條件

1、GUI

2、命令流

注意：

1）除了上面的方式，也可以像一般操作一樣對(duì)對(duì)稱邊界進(jìn)行約束的施加，只要保證對(duì)稱邊界的約束條件足夠精確即可。對(duì)約束，表面載荷，體積載荷和Y方向加速度，可以象對(duì)任何非軸對(duì)稱模型上定義這些載荷一樣來(lái)精確地定義這些載荷。然而，對(duì)集中載荷的定義，過(guò)程有所不同。因?yàn)檫@些載荷大小、輸入的力、力矩等數(shù)值是在360°范圍內(nèi)進(jìn)行的，即：根據(jù)沿周邊的總載荷輸入載荷值。

2）要指定足夠數(shù)量的約束以防止產(chǎn)生不期望的剛體運(yùn)動(dòng)、不連續(xù)或奇異性。例如，對(duì)實(shí)心桿這樣的實(shí)體結(jié)構(gòu)的軸對(duì)稱模型，缺少沿對(duì)稱軸的UX約束，在結(jié)構(gòu)分析中，就蘊(yùn)藏了允許形成虛“voids”。

3）通過(guò)上述的方式進(jìn)行設(shè)置，可以解決對(duì)稱面不與坐標(biāo)系平面平行的問(wèn)題

4）利用對(duì)稱性的難點(diǎn)在于要知道施加什么樣的邊界條件可以得到對(duì)稱的結(jié)果。一個(gè)軸或一個(gè)對(duì)稱面有多個(gè)不同的自由度。對(duì)于帶有中間孔的矩形板，其水平對(duì)稱軸的垂直位移是相同的，同樣垂直對(duì)稱軸的水平位移是相同的。雖然這些自由度可以是非零的，但我們可以將其作為零來(lái)處理，并據(jù)之施加邊界條件。如果我們正確的選擇了設(shè)置為零的自由度，我們就可以根據(jù)對(duì)稱性得到正確的結(jié)果。

五、2D對(duì)稱和3D對(duì)稱問(wèn)題

1、首先需要明確的是:如果使用2D實(shí)體單元，由于都只有Ux和Uy兩個(gè)自由度，無(wú)論對(duì)稱還是反對(duì)稱約束，都不可能去約束轉(zhuǎn)角自由度。同樣的，如果是3D問(wèn)題，但是采用實(shí)體單元建模，也不可能去約束轉(zhuǎn)角自由度，只有在使用了梁?jiǎn)卧?2D 或3D)或殼體單元的情況，才可能約束轉(zhuǎn)角自由度。
2、對(duì)于2D問(wèn)題，建模平面平行于總體坐標(biāo)系的XOY平面，2D問(wèn)題的對(duì)稱平面實(shí)際上是通過(guò)2D建模平面中的對(duì)稱線并垂直于2D建模平面的一-個(gè)平面，其兩個(gè)切線-一個(gè)在2D平面中，即該對(duì)稱線，另一個(gè)垂直于2D建模平面:其法線在2D建模平面中，與對(duì)稱線垂直。

對(duì)于2D平面中對(duì)稱和反對(duì)稱條件的設(shè)置

(1)對(duì)稱條件:沿對(duì)稱線法向的位移和繞對(duì)稱線的轉(zhuǎn)角為零。
(2)反對(duì)稱條件:沿對(duì)稱線的位移和在建模平面內(nèi)的轉(zhuǎn)角為零。
此外仍需注意，根據(jù)前一點(diǎn)所述， 如果只定義2D實(shí)體單元，則沒(méi)有轉(zhuǎn)角的條件:如果定義了2D梁?jiǎn)卧庞修D(zhuǎn)角的條件。

相關(guān)實(shí)例分析可見(jiàn)：《ANSYS——分析實(shí)例，平面對(duì)稱問(wèn)題》

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的ANSYS——对称模型对称边界的确定以及对称边界的约束施加问题的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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