ansys教程

ansys教程内容摘要：

实体模型 沿线均布的压力 在关键点加集中力 在节点处约束 FEA 模型 沿单元边界均布的压力 在节点加集中力 加载 (续 ) + 几何模型加载 独立于有限元网格 . 重新划分网格或局部网格修改不影响载荷 . + 加载的操作 更加容易 ,尤其是在图形中直接拾取时 . 直接在实体模型加载的优点 : Guidelines 加载 (续 ) 无论采取何种加载方式 ,ANSYS求解前都将载荷转化到有限元模型 .因此, 加载到实体的载荷将 自动转化到 其所属的节点或单元上。 实体模型 加载到实体的载荷自动转化到其所属的节点或单元上 FEA 模型 沿线均布的压力 均布压力转化到以线为边界 的各单元上 加载 (续 ) 输入一个 压力值即为 均布载荷 , 两个数值 定义 坡度压力 说明：压力数值为正表示其方向指向表面 Main Menu: Solution Loads Apply Pressure On Lines 加载面力载荷 拾取 Line 加载 (续 ) VALI = 500 VALI = 500 VALJ = 1000 VALI = 1000 VALJ = 500 500 L3 500 L3 1000 500 L3 1000 500 坡度压力载荷沿起始关键点 (I) 线性变化到第二个关键点 (J)。 如果加载后坡度的方向相反 , 将两个压力数值颠倒即可。 加载面力载荷（续） 加载 (续 ) 轴对称载荷可加载到具有对称轴的 3D 结构上。 3D 轴对称结构可用一 2D 轴对称模型描述。 加载轴对称载荷 10” 直径 5” 半径 轴对称模型 3D 结构 对称轴 加载 (续 ) 加载 轴对称载荷 , 注意以下方面 : – 载荷数值 (包括输出的反力 ) 基于 360度转角的 3D结构。 – 在右图中，轴对称模型中的载荷是 3D结构均布面力载荷的总量。 Total Force = 2pr = 47,124 lb. 准则 3D 结构 2D 有限元模型 Axis of symmetry 加载 (续 ) 在关键点加载位移约束 : 加载约束载荷 Main Menu: Solution Loads Apply Structural Displacement On Keypoints + procedure 1. ..... 2. ..... 3. ..... Expansion option 可使相同的载荷加在位于两关键点连线的所有节点上 拾取keypoints 例 要固定一边，只要拾取关键点 7,并设置 all DOFs = 0 和 KEXPND = yes. K6 K7 加载 (续 ) 加载约束载荷（续） 在线和面上加载位移约束 : Main Menu: Solution Loads Apply Structural Displacement On Lines + OR On Areas+ 步骤 1. ..... 2. ..... 3. ..... 41. 求解 结果文件 结果数据 数据库 求解器 结果 输入数据 求解时模型是否准备就绪 ? 在求解初始化前，应进行分析数据检查，包括下面内容 : • 统一的单位 • 单元类型和选项 • 材料性质参数 – 考虑惯性时应输入材料密度 – 热应力分析时应输入材料的热膨胀系数 • 实常数 (单元特性 ) • 单元实常数和材料类型的设置 • 实体模型的质量特性 (Preprocessor Operate Calc Geom Items) • 模型中不应存在的缝隙 • 壳单元的法向 • 节点坐标系 • 集中、体积载荷 • 面力方向 • 温度场的分布和范围 • 热膨胀分析的参考温度 (与 ALPX 材料特性协调 ?) 求解过程 : 1. 求解前保存数据库 2. 将 Output 窗口提到最前面观看求解信息 3. Main Menu: Solution SolveCurrent LS. 进行求解 Obj ectiv e 43. 描述求解过程 进行求解 (续 ) 没有获得结果的原因是什么 ? 往往是求解输入的模型不完整或存在错误 ， 典型原因有 : • 约束不够 ! (通常出现的问题 )。 • 当模型中有非线性单元 (如缝隙 gaps、 滑块 sliders、 铰 hinges、 索 cables等），整体或部分结构出现崩溃或“松脱”。 • 材料性质参数有负值 , 如密度或瞬态热分析时的比热值。 • 未约束铰接结构，如两个水平运动的梁单元在竖直方向没有约束。 • 屈曲 当应力刚化效应为负（压）时，在载荷作用下整个结构刚度弱化。 如果刚度减小到零或更小时，求解存在奇异性，因为整个结构已发生屈曲。 五、后处理 计算报告自动生成及定制工具：自动生成符合要求格式的计算报告 结果显示菜单：图形显示 、 抓图 、 结果列表 图形：云图 、 等值线 、 矢量显示 、 粒子流迹显示 、 切片 、 透明及半透明显示 、 纹理 各种结果动画显示 ， 可独立保存及重放 3D图形注注释功能 直接生成 BMP、 JPG、 VRML、 WMF、 EMF、 PNG、 PS、 TIFF、 HPGL等格式的图形 计算结果排序 、 检索 、 列表及再组合 钢筋混凝土单元可显示单元内的钢筋 、 开裂情况以及压碎部位 梁 、 管 、 板 、 复合材料单元及结果按实际形状显示 ， 显示横截面结果；显示梁单元弯矩图 显示优化灵敏度及优化变量曲线 提供对计算结果的加 、 减 、 积分 、 微分等计算 显示沿任意路径的结果曲线 ， 并可进行沿路径的数学计算 ANSYS 有两个后处理器 : • 通用后处理器 (即 “ POST1”) 只能观看整个模型在某一时刻的结果 (如：结果的照相 “ snapshot”). • 时间历程后处理器 (即 “ POST26”) 可观看模型在不同时间的结果。 但此后处理器只能用于处理瞬态和 /或动力分析结果。 Obj ectiv e 静力分析结果后处理的步骤主要包括 : 1. 绘变形图 2. 变形动画 3. 支反力列表 4. 应力等值线图 5. 网格密度检查 Guidelines Obj ectiv e 介绍静力分析结果后处理的五个步骤 第三章 ANSYS补充说明 一 、 坐标系 1. 工作平面坐标系 wpcs：类似于绘图图板 ， 缺省时总与总体坐标系重合 ， 能以网格捕捉形式显示 ， 并可相对当前激活总体坐标系移动或旋转 ， 其编号永远为 “ 4” 2. 总体坐标系 global cs：包括三种形式 总体直角坐标系（ x , y , z) 编号为“ 0” 总体柱坐标系 （ r , θ, z) 编号为“ 1” 总体球坐标系 （ r , θ, β)编号为“ 2” 3. 局部坐标系 local cs：局部坐标系是在任意位置的用户定义坐标系 ， 即不一定与总体坐标系平行或重合 ， 可以是任意方向 ， 编号为大于等于 “ 11” FEM坐标系 4. 节点坐标系 node cs：所有的力及其他方向的与节点相关的载荷都是在节点坐标系下进行的 ， 例如力的方向等只与节点坐标系相关 节点坐标系上可以输入力和力矩；位移约束；耦合及约束过程 5. 单元坐标系 element cs：即材料坐标系 ， 例如弹性模量在材料为各向异性时每一方向将不同 ， 此时则根据单元坐标系输入不同方向的 E 6. 结果坐标系：结果的输出形式位移 ， 支反力 ， 力矩等都是与结果坐标系相关的 ， 结果坐标系即当前激活坐标系 ， 同节点坐标系一样 ， 二者可以是任何一种当前激活坐标系 二、 CAD模型建模原则 应考虑多少细节：如倒角和孔处 ， 对分析无用时可忽略 ，但对分析目标有用 ， 而且此处将会出现最大应力则不能忽略 是否具有对称性：包括轴 ， 旋转 ， 平面或镜面 ， 重复或平移对称等。 但下列因素必须对称 几何形状；材料属性；载荷工况。 此时可取一部分分析 ， 而后叠加即可 应力奇异：指在有限元模型中那些应力值无限大的点处 ，如点载荷的集中力和力矩作用处；孤立的约束点；尖角处等。 建模时。