ANSYS 5.7入門教程(1)

1、整理課件ANSYS 5.7入門培訓(xùn)手冊(cè)整理課件ANSYS 5.7入門 目錄2. FEA 與 ANSYS3. ANSYS 基礎(chǔ)5. 初步?jīng)Q定6. 熱分析7. 熱-應(yīng)力分析8. 幾何模型的輸入整理課件ANSYS 5.7入門 目錄16.Mechanical Toolbar整理課件入門第 1 章整理課件歡迎！ 歡迎參加ANSYS入門培訓(xùn)! 這部分培訓(xùn)課程包含了如何利用ANSYS進(jìn)行靜力分析。 這部分內(nèi)容針對(duì)新用戶和不常使用ANSYS 的用戶，沒(méi)有考慮 ANSYS實(shí)際應(yīng)用. 此外，ANSYS還提供針對(duì)不同專題的高級(jí)培訓(xùn)。請(qǐng)查閱ANSYS主頁(yè): 的 “Services”.整理課件入門培訓(xùn)目標(biāo)教會(huì)學(xué)員下述基

2、本能力: ANSYS功能，ANSYS基本術(shù)語(yǔ)和ANSYS圖形用戶界面 如何進(jìn)行一個(gè)完整的ANSYS分析其中包含基本步驟 建立或輸入一個(gè)實(shí)體模型并進(jìn)行單元?jiǎng)澐?加載,求解和觀察結(jié)果 利用一些高級(jí)工具邏輯運(yùn)算,APDL語(yǔ)言,批處理模式,滾動(dòng)工具條等。整理課件入門培訓(xùn)材料 您手中的培訓(xùn)手冊(cè)是這一幻燈片的原樣拷貝本。練習(xí)題的一些描述和說(shuō)明包含在練習(xí)附錄中. 可以從教師那里拷貝練習(xí)文件（如果需要）.整理課件有限元分析與ANSYS第 2 章整理課件有限元分析與ANSYS概述 在這一節(jié)，我們將在介紹有限單元分析同時(shí)給出ANSYS功能的概述。 標(biāo)題:A. 什么是有限元分析？B. 關(guān)于ANSYSC. 關(guān)于ANS

3、YS公司整理課件有限元分析與ANSYS ?有限元分析是一種模擬設(shè)計(jì)荷載條件，并且確定在荷載條件下的設(shè)計(jì)響應(yīng)的方法。 它是用被稱之為“單元”的離散的塊體來(lái)模擬設(shè)計(jì)。 每一個(gè)單元都有確定的方程來(lái)描述在一定荷載下的響應(yīng)。 模型中所有單元響應(yīng)的“和”給出了設(shè)計(jì)的總體響應(yīng)。 單元中未知量的個(gè)數(shù)是有限的，因此稱為“有限單元”。Historical NoteThe finite element method of structural analysis was created by academic and industrial researchers during the 1950s and 1960s.

4、The underlying theory is over 100 years old, and was the basis for pen-and-paper calculations in the evaluation of suspension bridges and steam boilers.整理課件有限元分析與ANSYS . 什么是有限元分析? 這種包含有限個(gè)未知量的有限單元模型，只能近似具有無(wú)限未知量的實(shí)際系統(tǒng)的響應(yīng)。 所以問(wèn)題是：怎樣才能達(dá)到最好的“近似”？實(shí)際系統(tǒng)實(shí)際系統(tǒng)有限元模型有限元模型 然而，對(duì)該問(wèn)題還沒(méi)有一個(gè)容易的解決方案。這完全依賴于你所模擬的對(duì)象和模擬所采用的方式

5、。但是，我們將盡力通過(guò)這次培訓(xùn)為你提供指南。整理課件有限元分析與ANSYS . 什么是有限元分析?為什么需要有限元分析？ 減少模型試驗(yàn)的數(shù)量 計(jì)算機(jī)模擬容許對(duì)大量的假設(shè)情況進(jìn)行快速有效的試驗(yàn)。 模擬不適合在原型上試驗(yàn)的設(shè)計(jì)。 例如：器官移植，比如人造膝蓋。 概要: 節(jié)省費(fèi)用 節(jié)省時(shí)間 縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間! 創(chuàng)造出更可靠、高品質(zhì)的設(shè)計(jì)整理課件有限元分析與ANSYS B. 關(guān)于 ANSYS ANSYS是一個(gè)完整的FEA軟件包，它適合世界范圍各個(gè)工程領(lǐng)域的工程師們使用: 結(jié)構(gòu)分析 熱分析 流體分析，包括CFD（計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)） 電 / 靜電場(chǎng)分析 電磁場(chǎng)分析 ANSYS在部分工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用如下： 航

6、空航天 汽車工業(yè) 生物醫(yī)學(xué) 橋梁、建筑 電子產(chǎn)品 重型機(jī)械 微機(jī)電系統(tǒng) 運(yùn)動(dòng)器械整理課件有限元分析與ANSYS 關(guān)于ANSYS ANSYS/Multiphysics 是ANSYS產(chǎn)品的“旗艦”，它包括所有工程學(xué)科的所有性能 ANSYS/Multiphysics有三個(gè)主要的組成產(chǎn)品 ANSYS/Mechanical - ANSYS/機(jī)械-結(jié)構(gòu)及熱 ANSYS/Emag -ANSYS電磁學(xué) ANSYS/FLOTRAN - ANSYS計(jì)算流體動(dòng)力學(xué) 其它產(chǎn)品: ANSYS/LS-DYNA -高度非線性結(jié)構(gòu)問(wèn)題 DesignSpace CAD環(huán)境下，適合快速分析容易使用的設(shè)計(jì)和分析工具 ANSYS/P

7、roFEA Pro/ENGINEER的ANSYS 分析接口。整理課件有限元分析與ANSYS 關(guān)于ANSYS整理課件超彈密封超彈密封有限元分析與ANSYS - 關(guān)于ANSYS 結(jié)構(gòu)分析 結(jié)構(gòu)分析用于確定變形、應(yīng)變、應(yīng)力及反力。 靜力分析靜力分析用于靜態(tài)荷載用于靜態(tài)荷載.可以考慮結(jié)構(gòu)的線性及非線可以考慮結(jié)構(gòu)的線性及非線性行為，例如：大變形、大性行為，例如：大變形、大應(yīng)變、應(yīng)力剛化、接觸、塑應(yīng)變、應(yīng)力剛化、接觸、塑性、超彈及蠕變等性、超彈及蠕變等.整理課件有限元分析與ANSYS - 關(guān)于ANSYS 結(jié)構(gòu)分析 動(dòng)力分析 包括質(zhì)量和阻尼效應(yīng)。 模態(tài)分析，用于計(jì)算固有頻率和振型。 諧響應(yīng)分析，用于確定結(jié)構(gòu)

8、對(duì)正弦變化的已知幅值和頻率載荷的響應(yīng)。 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，用于確定結(jié)構(gòu)對(duì)隨時(shí)間任意變化載荷的響應(yīng)，可以考慮與靜力分析相同的結(jié)構(gòu)非線性行為。 其它結(jié)構(gòu)功能 譜分析 隨機(jī)振動(dòng) 特征值屈曲 子區(qū)模型整理課件有限元分析與ANSYS - 關(guān)于ANSYS 結(jié)構(gòu)分析 用ANSYS/LS-DYNA進(jìn)行顯示動(dòng)力分析 模擬以慣性力為主的大變形分析。 用于模擬沖擊、碰撞、快速成形等。整理課件有限元分析與ANSYS - 關(guān)于ANSYS 熱分析 熱分析用于確定物體中的溫度分布。熱分析考慮的物理量是：熱量的獲取和損失、熱梯度、熱通量。 可模擬三種熱傳遞方式：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射。 穩(wěn)態(tài)分析 忽略時(shí)間效應(yīng) 瞬態(tài)分析 確定以

9、時(shí)間為函數(shù)的溫度值等。 可模擬相變（熔化及凝固）整理課件有限元分析與ANSYS - 關(guān)于ANSYS 電磁分析 電磁分析用于計(jì)算電磁裝置中的磁場(chǎng) 靜態(tài)磁場(chǎng)及低頻電磁場(chǎng)分析 模擬由直流電源，低頻交流電或低頻瞬時(shí)信號(hào)引起的磁場(chǎng)。 例如：螺線管制動(dòng)器、電動(dòng)機(jī)、變壓器 磁場(chǎng)分析中考慮的物理量是：磁通量密度、磁場(chǎng)密度、磁力和磁力矩、阻抗、電感、渦流、能耗及磁通量泄漏等。整理課件有限元分析與ANSYS - 關(guān)于ANSYS 電磁分析 高頻電磁場(chǎng)分析 模擬電磁波的傳播裝置 例如：微波及RF無(wú)源組件、波導(dǎo)、同軸連接器。 電磁場(chǎng)分析中考慮的物理量是：S-參數(shù)、Q-因子、反射波損耗、電介質(zhì)及傳導(dǎo)損耗同軸電纜中的電場(chǎng)同

10、軸電纜中的電場(chǎng) (EFSUM) 整理課件有限元分析與ANSYS - 關(guān)于ANSYS 電磁分析 靜電學(xué) 計(jì)算由電壓或電荷激發(fā)引起的電場(chǎng)。 例如：高壓裝置，微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS），傳輸線。 典型的物理量是：電場(chǎng)強(qiáng)度和電容。 電流傳導(dǎo) 計(jì)算在一定電壓下的導(dǎo)體的電流 電路耦合 電磁裝置與電路的耦合整理課件有限元分析與ANSYS - 關(guān)于ANSYS 電磁分析 電磁分析類型: 靜態(tài)磁場(chǎng)分析用于計(jì)算由直流電(DC)或永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)。 交變磁場(chǎng)分析用于計(jì)算由交流電(AC)產(chǎn)生的磁場(chǎng) 瞬態(tài)磁場(chǎng)分析用于計(jì)算隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)。整理課件有限元分析與ANSYS - 關(guān)于ANSYS 流體分析 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)

11、用于確定流體中的流動(dòng)狀態(tài)和溫度。 ANSYS/FLOTRAN能模擬層流和湍流，可壓縮和不可壓縮流體，以及多組份流。 應(yīng)用：航空航天，電子元件封裝，汽車設(shè)計(jì)。 典型的物理量是：速度，壓力，溫度，對(duì)流換熱系數(shù)。整理課件有限元分析與ANSYS - 關(guān)于ANSYS 流體分析 聲學(xué)分析 用于模擬流體介質(zhì)和周圍固體的相互作用。 例如：揚(yáng)聲器，汽車內(nèi)部，聲納 典型的物理量是：壓力分布、位移和自振頻率。 容器內(nèi)流體分析 模擬容器內(nèi)的非流動(dòng)流體的影響，確定由于晃動(dòng)引起的靜水壓力。 例如：油罐，其它液體容器 熱和質(zhì)量的傳輸 在兩點(diǎn)之間質(zhì)量傳輸（如在一個(gè)管子中）產(chǎn)生的熱量計(jì)算由一個(gè)一維單元完成整理課件雙金屬片受熱變

12、形雙金屬片受熱變形有限元分析與ANSYS - 關(guān)于ANSYS 耦合場(chǎng)分析 耦合場(chǎng)分析考慮兩個(gè)或多個(gè)物理場(chǎng)之間的相互作用。因?yàn)閮蓚€(gè)物理場(chǎng)之間相互影響，所以單獨(dú)求解一個(gè)物理場(chǎng)是不可能的。因此你需要一個(gè)能夠?qū)蓚€(gè)物理場(chǎng)組合到一起求解的分析軟件。 例如： 熱-應(yīng)力分析 壓電分析（電場(chǎng)和結(jié)構(gòu)） 聲學(xué)分析（流體和結(jié)構(gòu)） 熱-電分析 感應(yīng)加熱（磁場(chǎng)和熱） 靜電-結(jié)構(gòu)分析整理課件有限元分析與ANSYS C. 關(guān)于ANSYS公司ANSYS公司. ANSYS產(chǎn)品家族的開(kāi)發(fā)者 總部位于Canonsburg, PA - USA （匹茲堡南部）整理課件有限元分析與ANSYS 關(guān)于ANSYS公司 ANSYS支持銷售商(A

13、SDs) ANSYS銷售及支持網(wǎng)絡(luò) 全世界超過(guò)75家辦事處 地區(qū)級(jí)專家咨詢及培訓(xùn)整理課件有限元分析與ANSYS 關(guān)于ANSYS公司ANSYS 支持管理 (ASC) 在您公司站點(diǎn)與ANSYS聯(lián)系 ANSYS通信的焦點(diǎn)；軟件更新、錯(cuò)誤提示、時(shí)事通訊和其它郵件形式。 如果您需要更多有關(guān)ANSYS及其公司的信息，請(qǐng)查看： .cn 在線文檔資料 其它ANSYS培訓(xùn)手冊(cè)整理課件ANSYS 入門第 3 章整理課件ANSYS 入門 在本章中,我們將討論怎樣進(jìn)入和退出 ANSYS,怎樣運(yùn)用 GUI方式和在線幫助,如何用 ANSYS生成數(shù)據(jù)庫(kù)和文件。 主題:A. 啟動(dòng) ANSYSB. GUI方式C. 顯示圖形拾取

14、功能D. 在線幫助E. 數(shù)據(jù)庫(kù)和文件F. 退出 ANSYSG. 練習(xí)整理課件ANSYS 入門A. 啟動(dòng) ANSYS 有兩種方式啟動(dòng) ANSYS: 通過(guò)交互方式 通過(guò)命令交互方式 通過(guò)菜單上的相應(yīng)按鈕啟動(dòng) ANSYS 在Unix 系統(tǒng)中, 進(jìn)入 xansys57 & 導(dǎo)出操作平臺(tái)。導(dǎo)出操作平臺(tái)。 在Windows 系統(tǒng)中, 按 。Unix 平臺(tái)平臺(tái)Windows平臺(tái)平臺(tái)整理課件ANSYS入門啟動(dòng) ANSYS啟動(dòng) (contd) 當(dāng)ANSYS 以交互方式啟動(dòng)后，用戶圖形界面（GUI）將自動(dòng)顯示。 交互方式與批處理模式的比較: 交互方式允許您與ANSYS面對(duì)面的“交流”,檢查您的每一步操作

15、批處理方式 以輸入命令文件的方式工作，允許您在后臺(tái)運(yùn)行 ANSYS 。 如果不采用交互方式,輸入文件的錯(cuò)誤將導(dǎo)致批處理終止。 例如求解，最好的操作方式是不需要用戶干預(yù)的。 在本學(xué)習(xí)過(guò)程中，我們將主要講解交互式操作。整理課件ANSYS 入門啟動(dòng) ANSYS啟動(dòng) (續(xù)) 在彈出的 啟動(dòng)對(duì)話框中按Interactive按鈕: ANSYS產(chǎn)品 工作目錄 所有文件將要存貯的目錄。 圖形設(shè)置 如果您配置了 3-D顯示卡請(qǐng)您選擇 3-D。否則, 在Unix系統(tǒng)上請(qǐng)您選擇 X11 , 在Windows系統(tǒng)上請(qǐng)您選擇win32. 作業(yè)名 作業(yè)名, 不超過(guò) 32 個(gè)字符, 該作業(yè)名將作為所有生成文件的前綴。缺省為

16、 file或?yàn)樯弦淮味x的作業(yè)文件名。 內(nèi)存空間 缺省值將滿足大多數(shù)情況整理課件ANSYS 入門啟動(dòng) ANSYS啟動(dòng) (續(xù)) 選擇您喜歡的啟動(dòng)方式之后，請(qǐng)按鍵運(yùn)行 ANSYS.命令方式 在當(dāng)前系統(tǒng)下鍵入一個(gè)命令，ANSYS將被啟動(dòng) 。例如: ansys57 ansys57 -g ansys57 -g -j plate ansys57 -g -p ANE3FL -d 3d -j proj1 -m 128整理課件ANSYS 入門啟動(dòng) ANSYS命令行 (續(xù)) 典型的開(kāi)始選項(xiàng)中，通常命令選擇項(xiàng)有:-g(開(kāi)始后將自動(dòng)顯示 GUI)-p產(chǎn)品代碼-d圖形設(shè)備-j 工作名稱-m內(nèi)存 工作目錄是命令運(yùn)行的目錄

17、。 參考您的 ANSYS安裝和配置手冊(cè)獲取命令行的詳細(xì)信息。整理課件 進(jìn)入 ANSYS 后顯示如下的 GUI窗口:輸入輸入顯示提示信息，輸顯示提示信息，輸入入ANSYS命令。能命令。能夠方便的獲取以前夠方便的獲取以前輸入的所有命令。輸入的所有命令。主菜單主菜單包含主要的包含主要的 ANSYS 功能，分為前處理、功能，分為前處理、求解、后處理等。求解、后處理等。輸出輸出顯示軟件的文本輸顯示軟件的文本輸出，通常在其它窗出，通常在其它窗口后面，需要查看口后面，需要查看時(shí)可提到前面。時(shí)可提到前面。功能菜單功能菜單 包含例如文件管理、包含例如文件管理、選擇、顯示控制、參選擇、顯示控制、參數(shù)設(shè)置等功能。數(shù)

18、設(shè)置等功能。工具條工具條將常用的命令制成工將常用的命令制成工具條，方便使用。具條，方便使用。圖形圖形顯示由顯示由 ANSYS 創(chuàng)創(chuàng)建或傳入建或傳入ANSYS的的圖形。圖形。ANSYS 入門B. 圖形用戶界面整理課件主菜單 包括分析所需的主要功能。 在進(jìn)行下一個(gè)功能之前，重疊的獨(dú)立窗口允許您完成所有必須的操作。 約定:“”表示產(chǎn)生一個(gè)對(duì)話框表示產(chǎn)生一個(gè)對(duì)話框“ +”表示圖形拾取表示圖形拾取“ ”表示將產(chǎn)生下一個(gè)子菜單表示將產(chǎn)生下一個(gè)子菜單“ ” (空缺)表示運(yùn)行一個(gè)ANSYS命令A(yù)NSYS入門. GUI方式整理課件ANSYS 入門. GUI方式應(yīng)用菜單包含ANSYS運(yùn)行過(guò)程中通常使用的功能，如:

19、圖形,在線幫助,選擇, 文件管理等. 與主菜單的約定類似:- “”表示產(chǎn)生一個(gè)對(duì)話框表示產(chǎn)生一個(gè)對(duì)話框- “ +”表示圖形拾取表示圖形拾取-“ ”表示將產(chǎn)生下一個(gè)子菜單表示將產(chǎn)生下一個(gè)子菜單-“ ” (空缺)表示進(jìn)行一個(gè)操作整理課件ANSYS 入門. GUI方式輸入窗口 允許您輸入命令。 (大多數(shù) GUI功能都能通過(guò)輸入命令來(lái)實(shí)現(xiàn). 如果您知道這些命令,可以通過(guò)輸入窗口鍵入。) 在拾取圖形時(shí)您也可以通過(guò)鍵入命令的方式實(shí)現(xiàn)。命令格式命令格式整理課件ANSYS 入門. GUI方式工具條 包含常用命令的縮寫(xiě)形式。 可使用一些預(yù)先設(shè)置好的命令，也可以添加自己的命令，但需要熟悉 ANSYS 命令。 構(gòu)造

20、自己的“按鈕菜單”是很有用的！整理課件ANSYS 入門. GUI方式版面布置有三種預(yù)先定義的菜單布局。 (Launcher Interactive GUI Configuration): 輸入窗口在左邊 (缺省) 輸入窗口在右邊 輸入窗口在下面 您也可以創(chuàng)建自己的布局并保存起來(lái)。 Utility Menu MenuCtrls Save Menu Layout. Unix 系統(tǒng)采用位于$HOME，名，名為ANSYS57 的ASCII 碼源文件存貯。 Windows系統(tǒng)在系統(tǒng)注冊(cè)中保存菜單布局。輸入輸入輸入整理課件ANSYS 入門GUI方式優(yōu)選框 優(yōu)選框 (Main Menu Preference

21、s) 允許您過(guò)濾掉當(dāng)前分析中不用的菜單選項(xiàng)。 例如,如果您做一個(gè)熱分析,您可以過(guò)濾掉其它選項(xiàng),從GUI中可以知道縮減的菜單 項(xiàng): 只有熱單元類型將在單元類型選擇對(duì)話框中出現(xiàn)。 只顯示熱荷載。 等。整理課件ANSYS 入門. GUI方式其它 GUI注意事項(xiàng) 一些對(duì)話框中有 Apply和 OK兩種按鈕。 Apply 完成對(duì)話框的設(shè)置,不退出對(duì)話框 (不關(guān)閉) 。 OK完成對(duì)話框的設(shè)置, 退出對(duì)話框。 ANSYS菜單輸出窗口是獨(dú)立的. 注意: 在關(guān)閉輸出窗口時(shí)將關(guān)閉ANSYS操作！ 不要局限于用GUI 方式，如果您熟悉命令，在輸入窗口鍵入命令會(huì)更方便！整理課件ANSYS 入門. GUI方式演示:啟動(dòng)

22、 ANSYS 顯示 GUI界面彈出在“激活的坐標(biāo)系下建立關(guān)鍵點(diǎn)”對(duì)話框，演示 OK和 Apply的區(qū)別顯示優(yōu)選對(duì)話框顯示輸出窗口的內(nèi)容整理課件ANSYS 入門C. 圖形拾取 在GUI方式中大量使用圖形拾取。 圖形用于建模，加載，顯示結(jié)果及輸入、輸出數(shù)據(jù)。 拾取對(duì)建模，劃分網(wǎng)格，加載等是很有用的 在應(yīng)用菜單中可用 Plot 來(lái)顯示圖形及執(zhí)行命令后的顯示。/replotkplotlplotaplotvplotnploteplotgplot整理課件ANSYS 入門圖形拾取 PlotCtrls 菜單是用來(lái)控制圖形顯示的： 繪圖方位 縮放 顏色 符號(hào) 注釋 動(dòng)畫(huà) 等 改變觀察方位、圖形縮放是最常用的功能

23、整理課件ANSYS 入門圖形拾取 缺省的視圖方位是主視圖方向：是從 +Z 軸觀察模型。 用動(dòng)態(tài)模式（拖動(dòng)模式）拖動(dòng)模式是一種用 Control鍵和鼠標(biāo)鍵調(diào)整觀察方向的途徑 Ctrl + L eft( 鼠標(biāo)左鍵)可以平移模型。 Ctrl + Middle(鼠標(biāo)中鍵）:縮放模型旋轉(zhuǎn)模型 (繞屏幕 Z軸方向) Ctrl + Right（鼠標(biāo)右鍵）旋轉(zhuǎn)模型 :繞屏幕X軸方向繞屏幕Y軸方向P ZR 整理課件ANSYS 入門圖形拾取 如果您不想按住 Control 鍵,可以用Pan-Zoom-Rotat 對(duì)話框中提供的熱鍵。 您同樣可以用鼠標(biāo)鍵來(lái)操作。 在 3-D圖形設(shè)置中,您同樣可以自動(dòng)控制光源 。產(chǎn)生

24、不同角度的光照效果。整理課件ANSYS 入門圖形收取 Pan-Zoom-Rotate對(duì)話框的其它功能: 預(yù)先設(shè)置的觀察方向 對(duì)模型選定的區(qū)域進(jìn)行縮放 對(duì)模型進(jìn)行增量式的平移拖動(dòng)，縮放以及旋轉(zhuǎn) (根據(jù)滾動(dòng)條上設(shè)定的比例) 分別繞屏幕的 X, Y, Z軸旋轉(zhuǎn)。 縮放模型至適合窗口大小 返回模型到默認(rèn)的取向Front+Z view, from (0,0,1)Back-Z view (0,0,-1)Top+Y view (0,1,0)Bot-Y view (0,-1,0)Right+X view (1,0,0)Left-X view (-1,0,0)IsoIsometric (1,1,1)ObliqO

25、blique (1,2,3)WPWorking plane viewZoomBy picking center of a squareBox ZoomBy picking two corners of a boxWin ZoomSame as Box Zoom, but box is proportional to window.Back Up“Unzoom” to previous zoom.整理課件ANSYS 入門圖形拾取拾取 通過(guò)點(diǎn)擊圖形窗口允許您選擇整體或局部模型。 一典型的拾取操作可用鼠標(biāo)或拾取菜單來(lái)完成。在菜單中它的標(biāo)志是一個(gè)“ +”號(hào). 例如, 您可以在圖形窗口中關(guān)鍵點(diǎn)的位置處拾

26、取，然后按 OK鍵。整理課件ANSYS 入門圖形拾取兩種拾取方式: 恢復(fù)拾取 拾取已經(jīng)存在的模型元素。 允許您在輸入窗口鍵人元素的號(hào)碼 可以用 Pick All熱鍵來(lái)拾取所有元素 位置拾取 查找一點(diǎn)的坐標(biāo)如關(guān)鍵點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)。 允許您在輸入窗口輸入坐標(biāo)?；謴?fù)拾取的例子恢復(fù)拾取的例子位置拾取的例子位置拾取的例子整理課件ANSYS 入門圖形拾取鼠標(biāo)鍵拾取功能的分配: 左鍵 拾取 (或取消)距離鼠標(biāo)光點(diǎn)最近的圖元或坐標(biāo)。按住此鍵進(jìn)行拖拉，可以預(yù)覽被拾?。ɑ蛉∠┑膱D元或坐標(biāo)。 中鍵 相當(dāng)于拾取圖形菜單中的Apply。 用中鍵可以節(jié)省時(shí)間。對(duì)于兩鍵鼠標(biāo)可以用Shift加鼠標(biāo)右鍵代替。 右鍵 在拾取和取消之間

27、切換。拾取拾取應(yīng)用應(yīng)用拾取和取消的切換拾取和取消的切換取消拾取光標(biāo)顯示光標(biāo)顯示:整理課件ANSYS 入門圖形拾取熱點(diǎn)的拾取位置: 面和體 有一個(gè)熱點(diǎn)在圖形的中心附近。 線 有三個(gè)熱點(diǎn) 一個(gè)在中間另兩個(gè)在兩端。 為什麼這個(gè)很重要: 當(dāng)您需要拾取圖元時(shí)，您必須拾取熱點(diǎn)。整理課件ANSYS入門圖形拾取演示:用已經(jīng)建立的關(guān)鍵點(diǎn)顯示位置拾取。顯示鼠標(biāo)中鍵和右鍵的功能 。建立一些線來(lái)演示恢復(fù)拾取演示用閉合的線來(lái)生成面通過(guò)只刪除面來(lái)演示 “Pick All”鍵入一些帶和不帶編號(hào)的 KPLOT, LPLOT等命令。如何使用平移、縮放、旋轉(zhuǎn)。整理課件ANSYS 入門D. 在線幫助 ANSYS 提供了基于HTML

28、格式的幫助系統(tǒng)，作為現(xiàn)有幫助系統(tǒng)的補(bǔ)充。 您可以獲得如下的幫助: ANSYS命令 單元類型 分析過(guò)程 特別的 GUI 工具諸如 Pan-Zoom-Rotate 您也可以進(jìn)入: 指南 驗(yàn)證手冊(cè) ANSYS 的網(wǎng)站整理課件ANSYS入門在線幫助 下列幾種方式可以進(jìn)入幫助系統(tǒng): Launcher Help System Utility Menu Help Help Topics Any dialog box Help 在輸入窗口鍵入 HELP,name。 Name 是一個(gè)命令或一個(gè)單元的名稱整理課件ANSYS 入門在線幫助 按 Help System 按鈕彈出幫助瀏覽器： 導(dǎo)航窗口包括目錄,索引,

29、搜索引擎和標(biāo)簽 一個(gè)文件窗口列出了幫助信息。整理課件ANSYS 入門在線幫助 用 Contents 鍵可以瀏覽感興趣的內(nèi)容。 用 Index 鍵可以快速查找具體的命令,術(shù)語(yǔ),概念等。 用 Search 鍵可以從幫助系統(tǒng)中查找指定的單詞或短語(yǔ)。 用 Favorites 鍵可以添加需要經(jīng)常幫助的部分。整理課件ANSYS 入門在線幫助 ANSYS 也提供基于 HTML在線指導(dǎo)。 這種指導(dǎo)包括了在ANSYS 中求解一系列問(wèn)題的詳細(xì)說(shuō)明。 如果想進(jìn)入指導(dǎo)部分請(qǐng)單擊 Utility Menu Help ANSYS Tutorials.整理課件ANSYS 入門在線幫助演示:啟動(dòng)幫助系統(tǒng)調(diào)出分析向?qū)г谳斎氪翱?/p>

30、中鍵入 “help,kplot” 查找字符串 “harmonic response”整理課件ANSYS 入門E. 數(shù)據(jù)庫(kù)和文件 ANSYS 數(shù)據(jù)庫(kù)包括了建模，求解，后處理所產(chǎn)生的保存在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)庫(kù)存貯了您輸入的數(shù)據(jù)以及 ANSYS的結(jié)果數(shù)據(jù): 輸入數(shù)據(jù) 您必須輸入的信息,諸如模型尺寸,材料特性以及荷載情況。 結(jié)果數(shù)據(jù) - ANSYS 的計(jì)算結(jié)果, 諸如位移,應(yīng)力,應(yīng)變以及反力等。整理課件ANSYS 入門數(shù)據(jù)庫(kù)和文件保存和恢復(fù) 既然數(shù)據(jù)庫(kù)保存在計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中，您應(yīng)經(jīng)常存盤，以防在計(jì)算機(jī)死機(jī)或斷電時(shí)能夠保存您的信息。 保存操作是將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)拷貝到稱為數(shù)據(jù)庫(kù)的文件中。 ( db 為縮寫(xiě))

31、. 最簡(jiǎn)單的保存方式是單擊 Toolbar SAVE_DB 或使用: Utility Menu File Save as SAVE 命令整理課件 從 db文件中恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù),用 RESUME操作。 Toolbar RESUME_DB 或使用: Utility Menu File Resume from RESUME 命令 保存和恢復(fù)缺省文件，然后起名為 jobname.db, 但您可以通過(guò)“Save as”選擇一個(gè)不同的名字，然后用 “Resume from”恢復(fù)。.ANSYS 入門數(shù)據(jù)庫(kù)和文件整理課件ANSYS 入門數(shù)據(jù)庫(kù)和文件 保存和恢復(fù)的注意事項(xiàng): 選擇 “Save as” 或 “Resu

32、me from” 時(shí)并不改變當(dāng)前的工作名。 如果您缺省保存在此之前已存在一個(gè)重名的文件, ANSYS將首先將舊的文件拷貝到 作為一個(gè)備份。 db 文件僅僅是文件被保存時(shí)在內(nèi)存中的“快照”整理課件ANSYS 入門數(shù)據(jù)庫(kù)和文件 保存和恢復(fù)技巧: 當(dāng)您做一個(gè)分析過(guò)程中定期的保存數(shù)據(jù)庫(kù)。 ANSYS不能自動(dòng)保存。 在嘗試一個(gè)您不熟悉的操作時(shí)（如布爾操作或剖分網(wǎng)格）或一個(gè)操作將導(dǎo)致較大改變時(shí)（如刪除操作），您應(yīng)保存數(shù)據(jù)庫(kù)。 如果您不滿意此次做出的結(jié)果，您可以用恢復(fù)來(lái)重做。 在求解之前也應(yīng)保存數(shù)據(jù)庫(kù)。整理課件ANSYS 入門數(shù)據(jù)庫(kù)和文件清除數(shù)據(jù)庫(kù) 清除數(shù)據(jù)庫(kù)的操作允許您對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)清零并重新開(kāi)始。它相當(dāng)于退出

33、并重新啟動(dòng)ANSYS。 Utility Menu File Clear & Start New 或使用 /CLEAR 命令。整理課件ANSYS 入門數(shù)據(jù)庫(kù)和文件文件 ANSYS 在一個(gè)分析中要讀寫(xiě)幾個(gè)文件。文件名的格式為. 工作名 在啟動(dòng) ANSYS之前選擇一個(gè)不超過(guò) 32個(gè)的字符作為文件名。缺省為 file。 在 ANSYS中，可使用 /FILNAME 命令來(lái)修改文件名。 (Utility Menu File Change Jobname). 擴(kuò)展名 鑒別文件的 內(nèi)容, 例如 .db 是數(shù)據(jù)庫(kù)文件。 通常由 ANSYS 自己指定，但也可以通過(guò)(/ASSIGN)由您自己定義。整理課件A

34、NSYS入門 數(shù)據(jù)庫(kù)和文件 典型文件:jobname.log:日志文件是 ASCII碼文件。 包括了運(yùn)行過(guò)程中的每一個(gè)命令。 如果您用同樣的工作名在同一目錄中開(kāi)始另一輪操作, ANSYS 將會(huì)添加到日志文件中去 (作一個(gè)時(shí)間標(biāo)記)。jobname.err: 出錯(cuò)文件是 ASCII碼文件。 包括了運(yùn)行過(guò)程中的所有錯(cuò)誤和警告。 ANSYS將添加到已存在的錯(cuò)誤文件。jobname.db, .dbb: 數(shù)據(jù)庫(kù)文件是二進(jìn)制 文件。 與所有的平臺(tái)兼容。jobname.rst, .rth, .rmg, .rfl: 結(jié)果文件是二進(jìn)制文件。 與所有平臺(tái)兼容。 包括了ANSYS運(yùn)算過(guò)程中的所有計(jì)算數(shù)據(jù)。整理課件A

35、NSYS入門數(shù)據(jù)庫(kù)和文件文件管理技巧 在一個(gè)單獨(dú)的工作目錄中作一次分析。 用不同的工作名來(lái)區(qū)分不同的分析。 在任何ANSYS分析之后，您應(yīng)保存以下的文件: 日志文件 ( .log) 數(shù)據(jù)庫(kù)文件 ( .db) 結(jié)果文件 (.rst, .rth, ) 荷載步文件, 如有多步 (.s01, .s02, .) 物理文件 (.ph1, .ph2, .) 使用 /FDELETE命令命令 或 Utility Menu File ANSYS File Options 來(lái)自動(dòng)刪除ANSYS分析不再需要的文件。整理課件ANSYS入門F. 退出ANSYS 三種退出 ANSYS的途徑: Toolbar QUIT Ut

36、ility Menu File Exit 使用 /EXIT 命令整理課件應(yīng)力分析第 4 章整理課件應(yīng)力分析概述應(yīng)力分析 是用來(lái)描述包括應(yīng)力和應(yīng)變?cè)趦?nèi)的結(jié)果量分析的通用術(shù)語(yǔ)，也就是結(jié)構(gòu)分析。 正如第二章描述的， ANSYS 的應(yīng)力分析包括如下幾個(gè)類型:靜態(tài)分析瞬態(tài)動(dòng)力分析模態(tài)分析譜分析諧響應(yīng)分析 顯示動(dòng)力學(xué) 本章將以一個(gè)線性靜態(tài)分析為例來(lái)描述分析步驟,只要掌握了這個(gè)分析步驟，很快就會(huì)作其他分析。整理課件應(yīng)力分析.概述 主要內(nèi)容:A. 分析步驟B. 幾何建模C. 網(wǎng)格劃分D. 施加載荷E. 求解F. 查看 結(jié)果G. 檢查解的正確性H. 例題整理課件應(yīng)力分析A. 分析步驟每個(gè)分析包含三個(gè)主要步驟:

37、前處理 創(chuàng)建或輸入幾何模型 對(duì)幾何模型劃分網(wǎng)格 求解 施加載荷 求解 后處理 結(jié)果評(píng)價(jià) 檢查結(jié)果的正確性前處理求解后處理整理課件應(yīng)力分析.應(yīng)力分析步驟 注意！ANSYS 的主菜單也是按照前處理、求解、后處理來(lái)組織的整理課件應(yīng)力分析.應(yīng)力分析步驟 前處理器 (在ANSYS中稱為 PREP7) 提供了對(duì)程序的主要輸入 前處理的主要功能是生成有限元模型，主要包括節(jié)點(diǎn)、單元和材料屬性等的定義。也可以使用前處理器PREP7 施加載荷。 通常先定義分析對(duì)象的幾何模型。 典型方法是用實(shí)體模型 模擬幾何模型。 以 CAD-類型的數(shù)學(xué)描述定義結(jié)構(gòu)的幾何模型。 可能是實(shí)體或表面，這取決于分析對(duì)象的模型。整理課件

38、典型的實(shí)體模型是由體、面、線和關(guān)鍵點(diǎn)組成的 。體 由面圍成，用來(lái)描述實(shí)體物體。面 由線圍成，用來(lái)描述物體的表面或者塊、殼等。線 由關(guān)鍵點(diǎn)組成，用來(lái)描述物體的邊。關(guān)鍵點(diǎn) 是三維空間的位置， 用來(lái)描述物體的頂點(diǎn)。體面線和關(guān)鍵點(diǎn)應(yīng)力分析 - 前處理B. 幾何模型整理課件應(yīng)力分析 - 前處理.幾何模型 在實(shí)體模型間有一個(gè)內(nèi)在層次關(guān)系，關(guān)鍵點(diǎn)是實(shí)體的基礎(chǔ)，線由點(diǎn)生成，面由線生成，體由面生成。 這個(gè)層次的順序與模型怎樣建立無(wú)關(guān)。關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn)線線面面體體我要改這我要改這條線條線線線 關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn)面面體體呀！呀！ ANSYS 不允許直接刪除或修改與高層次相連接的低層次實(shí)體。(稍后，將討論哪些修改是許可的)關(guān)鍵

39、點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn)線線面面體體整理課件應(yīng)力分析- 前處理.幾何模型 既可以在ANSYS中創(chuàng)建實(shí)體模型，也可以從其他軟件包中輸入實(shí)體模型 兩種方法的詳細(xì)情況以后介紹，現(xiàn)在，我們簡(jiǎn)要地討論如何輸入一個(gè) IGES 文件和縮放所需的幾何模型 IGES (Initial Graphics Exchange Specification) 是用來(lái)把實(shí)體幾何模型從一個(gè)軟件包傳遞到另一個(gè)軟件包的規(guī)范 IGES 文件是 ASCII碼文件, 很容易在兩個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)間傳遞。 許多軟件包,包括 ANSYS在內(nèi), 允許讀寫(xiě) IGES文件整理課件應(yīng)力分析- 前處理.幾何模型 輸入 IGES 文件到ANSYS中: Utility Me

40、nu File Import IGES. 在彈出的對(duì)話框中，選擇 No defeaturing * (缺省值) ，按下 OK (默認(rèn)其他選項(xiàng))。 在第二個(gè)對(duì)話框中選擇想要的文件并點(diǎn)擊OK. 或使用 IGESIN 命令: /aux15 ioptn,iges,nodefeat igesin,filename,extension,directory finish*關(guān)于 No Defeaturing 及 Defeaturing 方法及其他選項(xiàng)將在后面論述整理課件應(yīng)力分析- 前處理.幾何模型 輸入完成后， ANSYS會(huì)自動(dòng)繪出幾何模型圖 可以按需要修改幾何模型 ANSYS允許對(duì)輸入的實(shí)體模型進(jìn)行多項(xiàng)操作

41、，這在以后論述 現(xiàn)在，我們討論如何在不同的單位設(shè)置下確定模型的比例。 (注:縮放比例對(duì)輸入的“Defeature” IGES無(wú)效.)整理課件應(yīng)力分析- 前處理.幾何模型 當(dāng)你需要把幾何模型的單位轉(zhuǎn)換成另一套單位，比如說(shuō)，從英寸到毫米，比例縮放就顯得十分必要。 在 ANSYS中縮放模型: 首先保存數(shù)據(jù)庫(kù) - Toolbar SAVE_DB 或使用或使用 SAVE 命令。 接著 Main Menu Preprocessor Operate Scale Volumes (在模型上選擇相應(yīng)的實(shí)體部分) 使用使用Pick All拾取整個(gè)體 然后鍵入想要的比例系數(shù)（對(duì) RX, RY, RZ 的比例系數(shù)），

42、設(shè)置 IMOVE 為 “Moved”，取代 “Copied” 或使用 VLSCALE 命令: vlscale,all,25.4,25.4,25.4,1整理課件應(yīng)力分析- 前處理.幾何模型演示:輸入 pipe.igs :選擇“No Defeaturing” 方式其他全部缺省確定模型顯示方向整理課件應(yīng)力分析- 前處理.幾何模型 前處理3幾何模型 網(wǎng)格劃分 求解 加載 求解 后處理 結(jié)果評(píng)價(jià) 檢查結(jié)果正確性整理課件應(yīng)力分析- 前處理C. 網(wǎng)格劃分網(wǎng)格劃分網(wǎng)格劃分 是用節(jié)點(diǎn)和單元等“填充”實(shí)體模型，創(chuàng)建有限元模型的過(guò)程。 請(qǐng)記住, 只有有限元求解需要節(jié)點(diǎn)和單元，實(shí)體模型不需要。實(shí)體模型不參與有限元求解

43、。實(shí)體單元實(shí)體單元FEA 模型模型網(wǎng)格劃分整理課件應(yīng)力分析 - 前處理.網(wǎng)格劃分 網(wǎng)格劃分的三個(gè)步驟: 定義單元屬性 指定網(wǎng)格控制 生成網(wǎng)格單元屬性 是網(wǎng)格劃分前必須建立的有限單元模型屬性。它們包括: 單元類型 實(shí)常數(shù) 材料性質(zhì)整理課件應(yīng)力分析 - 前處理.網(wǎng)格劃分單元類型 單元類型是一個(gè)重要的選項(xiàng)，該選項(xiàng)決定如下的單元特性: 自由度 (DOF)設(shè)置. 例如，一個(gè)熱單元類型有一個(gè)自由度：TEMP，而一個(gè)結(jié)構(gòu)單元類型可能有6個(gè)自由度： UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ. 單元形狀 - 塊,四面體, 四邊形,三角形等 維數(shù) - 2-D (僅有X-Y 平面), or 3-D.

44、 假定的位移形函數(shù) - 線性及二次 ANSYS有超過(guò)150個(gè)的單元類型可供選擇。對(duì)于如何選取單元類型稍后介紹，現(xiàn)在，請(qǐng)看如何定義單元類型。整理課件應(yīng)力分析 - 前處理.網(wǎng)格劃分 定義單元類型: Preprocessor Element Type Add/Edit/Delete Add 添加新單元類型 選擇想要的類型(如SOLID92) 并按 OK鍵 Options 指定附加的單元選項(xiàng) 或使用 ET 命令: et,1,solid92整理課件應(yīng)力分析 - 前處理.網(wǎng)格劃分 注意: 設(shè)置想要分析學(xué)科的選項(xiàng) (Main Menu Preferences)，這樣將只顯示所選學(xué)科的單元類型 。 應(yīng)當(dāng)在前處

45、理階段盡早地定義單元類型，因?yàn)镚UI方式中菜單的過(guò)濾依賴于當(dāng)前自由度的設(shè)置。例如，如果選擇結(jié)構(gòu)單元類型，則熱載荷選項(xiàng)成灰色，或根本不出現(xiàn)。整理課件應(yīng)力分析 - 前處理.網(wǎng)格劃分實(shí)常數(shù) 實(shí)常數(shù)用于描述那些由單元幾何模型不能完全確定的幾何形狀。 例如: 梁?jiǎn)卧怯蛇B接兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的線來(lái)定義的，這只定義了梁的長(zhǎng)度。要指明梁的橫截面屬性，如面積和慣性矩，就要用到實(shí)常數(shù)。 殼單元是由四面體或四邊形來(lái)定義的，這只定義了殼的表面積，要指明殼的厚度，必須用實(shí)常數(shù)。 許多 3-D 實(shí)體單元不需要實(shí)常數(shù)，因?yàn)閱卧獛缀文Ｐ鸵呀?jīng)由節(jié)點(diǎn)完全定義。整理課件應(yīng)力分析 - 前處理.網(wǎng)格劃分 定義實(shí)常數(shù): Preprocessor

46、 Real Constants Add 增加一種新的實(shí)常數(shù)設(shè)置。 如果定義了多個(gè)單元類型,首先選擇要指定實(shí)常數(shù)的單元類型 接著輸入實(shí)常數(shù)值. 或使用 R 系列命令 不同的單元類型需要不同的實(shí)常數(shù)，有些單元類型不需要任何實(shí)常數(shù)。獲取詳細(xì)資料，請(qǐng)參考在線單元手冊(cè)。整理課件應(yīng)力分析 - 前處理.網(wǎng)格劃分材料性質(zhì) 每個(gè)分析都需要輸入一些材料性質(zhì)：結(jié)構(gòu)單元所需的楊氏模量 EX ，熱單元所需的熱傳導(dǎo)率 KXX 等。. 定義材料性質(zhì)的兩種方法: 材料庫(kù) 單獨(dú)定義整理課件應(yīng)力分析 - 前處理.網(wǎng)格劃分使用材料庫(kù) 這種方法能夠?qū)o定的材料選擇預(yù)先已定義的材料性質(zhì)。 ANSYS 為一些常用材料提供了結(jié)構(gòu)和熱的典型

47、材料性質(zhì)（線性），但我們強(qiáng)烈建議你建立自己的材料庫(kù)。 從材料庫(kù)選取材料: 先定義庫(kù)的路徑. Preprocessor Material Props Material Library Library Path 輸入要讀取的材料數(shù)據(jù)的位置 例如： /ansys57/matlib. 或使用 /MPLIB 命令整理課件應(yīng)力分析 - 前處理.網(wǎng)格劃分 接著從庫(kù)中輸入一種材料 Preprocessor Material Library Import Library 選擇單位制。這僅僅用來(lái)篩選后續(xù)對(duì)話框中所列的文件，ANSYS 本身沒(méi)有單位制的概念，也不進(jìn)行單位換算 選擇想要的材料文件 如鋼 AISI C1

48、020. 或使用 MPREAD 命令中的 LIB選項(xiàng).整理課件應(yīng)力分析 - 前處理.網(wǎng)格劃分單獨(dú)指定材料性質(zhì) 這種方法通過(guò) 材料模型 GUI方式直接指定想要的材料性質(zhì)，以取代選擇材料名稱。 單獨(dú)指定材料性質(zhì): Preprocessor Material Props Material Models 雙擊合適的性質(zhì)選項(xiàng)來(lái)定義材料性質(zhì)整理課件應(yīng)力分析 - 前處理.網(wǎng)格劃分 先定義好材料類型的結(jié)構(gòu)樹(shù) 接著輸入單個(gè)材料的性質(zhì)值 或使用 MP 命令 mp,ex,1,30e6 mp,prxy,1,.3整理課件應(yīng)力分析 - 前處理.網(wǎng)格劃分 添加與溫度相關(guān)的材料性質(zhì) 繪出性質(zhì)-溫度曲線整理課件應(yīng)力分析 - 前

49、處理.網(wǎng)格劃分 從一個(gè)材料表復(fù)制材料模型到另一個(gè)材料表 刪除材料模型整理課件應(yīng)力分析 - 前處理.網(wǎng)格劃分A 單位制注釋 無(wú)需告訴 ANSYS你所使用的單位制，只需確定要使用的單位制，在輸入時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)單位一致。 例如,如果幾何模型的尺寸是英寸，確保其他的輸入數(shù)據(jù) 材料性質(zhì), 實(shí)常數(shù), 載荷等 也以英寸為單位 ANSYS 不進(jìn)行單位換算 ! 它只是簡(jiǎn)單的接受所輸入的數(shù)據(jù)而不會(huì)懷疑它們的合法性。 命令 /UNITS 允許你指定單位制, 但它只是一個(gè)紀(jì)錄設(shè)計(jì)，從而使 使用你模型的用戶知道你所用的單位。整理課件應(yīng)力分析 - 前處理.網(wǎng)格劃分指定網(wǎng)格控制 是網(wǎng)格劃分的第二步。 ANSYS 中有許多可用的

50、網(wǎng)格控制。現(xiàn)在， 我們介紹一個(gè)指定網(wǎng)格密度的簡(jiǎn)單方法，智能網(wǎng)格劃分。 智能網(wǎng)格劃分是一種運(yùn)算法則，它按照線的長(zhǎng)度，曲率和對(duì)孔的近似確定模型中線的分割單元數(shù)。 你只需要指定從1（最細(xì)網(wǎng)格）到10（最粗網(wǎng)格）的“尺寸水平”，其他的由ANSYS處理。整理課件應(yīng)力分析 - 前處理.網(wǎng)格劃分 MeshTool是最好的定義網(wǎng)格劃分控制的方式: Preprocessor MeshTool. 激活SmartSizing 尺寸級(jí)別缺省為6生成網(wǎng)格 是網(wǎng)格劃分的最后一步 首先存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù) 然后按MeshTool中的Mesh按鈕 這將打開(kāi)一個(gè)拾取器. 點(diǎn)擊拾取器的Pick All按鈕指示所有的實(shí)體整理課件應(yīng)力分析練習(xí)

51、整理課件準(zhǔn)備工作第 5 章整理課件準(zhǔn)備工作概述 在開(kāi)始ANSYS分析之前，您需要作一些決定，諸如分析類型及所要?jiǎng)?chuàng)建模型的類型。 在這一章，我們將討論這一過(guò)程的決策。目的是在您徹底進(jìn)入分析之前給您一個(gè)理想的總體規(guī)劃。 標(biāo)題如下： A. 哪一種分析類型？ B. 模擬什么？ C. 采用哪一種單元類型？整理課件準(zhǔn)備工作A. 哪種分析類型？ 分析類型通常遵循以下原則：結(jié)構(gòu)分析 實(shí)體的運(yùn)動(dòng)、壓力、接觸熱分析 熱、高溫及溫度變化。電磁場(chǎng)分析 裝置承受電流（交流或直流）、電磁波、電壓或電荷激勵(lì) 流體分析： 氣體或液體的運(yùn)動(dòng)，或包容的氣體/流體耦合場(chǎng)： 上述分析的任意組合 在這里，我們將集中討論結(jié)構(gòu)分析。整理課

52、件準(zhǔn)備工作A. 哪種分析類型？ 當(dāng)您選擇了結(jié)構(gòu)分析，接下來(lái)的問(wèn)題是： 靜力還是動(dòng)力分析？ 線性還是非線性分析？ 要回答這些問(wèn)題，先要知道物體承受什么樣的激勵(lì)（載荷），因?yàn)橄率鋈N類型的力決定了它的響應(yīng) 靜力（剛度） 慣性力（質(zhì)量） 阻尼力整理課件準(zhǔn)備工作A. 哪種分析類型？靜力與動(dòng)力分析的區(qū)別 靜力分析假定只有剛度力是重要的。 動(dòng)力分析考慮所有三種類型的力。 例如：考慮跳水板的分析 如果潛水者靜止地站在跳水板上，做一個(gè)靜力分析已經(jīng)足夠了。 但是如果潛水者在跳水板上下跳動(dòng)，必須進(jìn)行動(dòng)力分析整理課件準(zhǔn)備工作A. 哪種分析類型？ 如果施加的荷載隨時(shí)間快速變化，則慣性力和阻尼力通常是重要的 因此可以通

53、過(guò)載荷是否是時(shí)間相關(guān)來(lái)選擇是靜力還是動(dòng)力分析 如果在相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)載荷是一個(gè)常數(shù)，請(qǐng)選擇靜態(tài)分析。 否則，選擇動(dòng)態(tài)分析 總之，如果激勵(lì)頻率小于結(jié)構(gòu)最低階固有頻率的1/3，則可以進(jìn)行靜力分析。整理課件準(zhǔn)備工作A. 哪種分析類型？線性與非線性分析的區(qū)別 線性分析假設(shè)忽略荷載對(duì)結(jié)構(gòu)剛度變化的影響。典型的特征是： 小變形 彈性范圍內(nèi)的應(yīng)變和應(yīng)力 沒(méi)有諸如兩物體接觸或分離時(shí)的剛度突變。應(yīng)變應(yīng)力彈性模量(EX)整理課件準(zhǔn)備工作A. 哪種分析類型？ 如果加載引起結(jié)構(gòu)剛度的顯著變化，必須進(jìn)行非線性分析。引起結(jié)構(gòu)剛度顯著變化的典型因素有： 應(yīng)變超過(guò)彈性范圍（塑性） 大變形，例如承載的魚(yú)竿 兩體之間的接觸應(yīng)變應(yīng)

54、力整理課件準(zhǔn)備工作B. 模擬什么? 在建立一個(gè)分析模型之前，必須進(jìn)行許多建模的決策： 應(yīng)該考慮多少細(xì)節(jié)？ 是否應(yīng)用對(duì)稱性？ 模型中是否有應(yīng)力奇異點(diǎn)？整理課件準(zhǔn)備工作 . 模擬什么?細(xì)節(jié) 在分析模型中不應(yīng)該包括對(duì)分析無(wú)足輕重的細(xì)節(jié)。從CAD系統(tǒng)讀取模型到ANSYS之前，可以抑制這些細(xì)節(jié)。 但是，對(duì)一些結(jié)構(gòu)的“細(xì)節(jié)”可能很重要，如倒角或孔洞處，將會(huì)出現(xiàn)最大應(yīng)力。是否保留這些細(xì)節(jié)取決于你的分析目標(biāo)。整理課件準(zhǔn)備工作 . 模擬什么?對(duì)稱性 許多結(jié)構(gòu)在形狀上是對(duì)稱的，這就允許只取其中有代表性的部分或截面去建立模型。 應(yīng)用對(duì)稱模型的主要優(yōu)點(diǎn)是： 通常更易于建立模型 允許你創(chuàng)建一個(gè)更好更細(xì)的模型，以便獲得比

55、全模型可能更好的結(jié)果整理課件準(zhǔn)備工作 . 模擬什么? 要利用對(duì)稱性，下列因素必須對(duì)稱： 幾何形狀 材料屬性 荷載工況 幾種不同類型的對(duì)稱： 軸對(duì)稱 旋轉(zhuǎn)對(duì)稱 平面或鏡面對(duì)稱 重復(fù)或平移對(duì)稱整理課件準(zhǔn)備工作 . 模擬什么?軸對(duì)稱 沿一中心軸存在對(duì)稱性，這類結(jié)構(gòu)有：電燈泡，直管，圓錐體，圓盤和圓屋頂。 對(duì)稱面就是旋轉(zhuǎn)形成結(jié)構(gòu)的橫截面，它可以在任何位置。因此你可以用一個(gè)二維“薄片”（旋轉(zhuǎn)360）代表一個(gè)真實(shí)的模型形狀。 在多數(shù)情況下載荷被假定為軸對(duì)稱。然而，如果荷載不存在軸對(duì)稱性，并且是線性分析，可以將荷載分解為簡(jiǎn)諧分量進(jìn)行獨(dú)立求解，然后進(jìn)行疊加。整理課件準(zhǔn)備工作 . 模擬什么?旋轉(zhuǎn)對(duì)稱 結(jié)構(gòu)由繞軸

56、分布的幾個(gè)重復(fù)部分組成，諸如渦輪轉(zhuǎn)子。 只須對(duì)結(jié)構(gòu)的一個(gè)部分建立模型。 載荷也被假定為沿軸是對(duì)稱的。整理課件該模型表明反射及旋轉(zhuǎn)對(duì)稱準(zhǔn)備工作 . 模擬什么?平面或反射對(duì)稱 結(jié)構(gòu)的一半與另一半成鏡面映射關(guān)系，鏡面稱為對(duì)稱平面 加載可以是關(guān)于對(duì)稱面對(duì)稱或反對(duì)稱整理課件該模型同時(shí)表明重復(fù)及反射對(duì)稱準(zhǔn)備工作 . 模擬什么?重復(fù)或平移對(duì)稱 重復(fù)部分沿一直線排列，帶有均勻分布冷卻節(jié)的長(zhǎng)管等結(jié)構(gòu) 載荷也被假定為沿模型長(zhǎng)度方向“重復(fù)“。整理課件準(zhǔn)備工作 . 模擬什么? 在某些情況下，僅僅是那些較次要的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)破壞了結(jié)構(gòu)對(duì)稱性。有時(shí)這些細(xì)節(jié)可以忽略（或認(rèn)為它們是對(duì)稱的），進(jìn)而利用對(duì)稱性的優(yōu)點(diǎn)建立更小的分析模型。

57、這樣，計(jì)算結(jié)果的精度損失可能是難于估計(jì)的。整理課件準(zhǔn)備工作 . 模擬什么?應(yīng)力奇異 應(yīng)力奇異是指在有限元模型中那些應(yīng)力值無(wú)限大的點(diǎn)處。例如： 點(diǎn)荷載，如集中力或力矩作用處 孤立的約束點(diǎn)導(dǎo)致支反力如同點(diǎn)荷載。 尖角（零倒角半徑）處 在應(yīng)力奇異點(diǎn)處網(wǎng)格越細(xì)化，應(yīng)力值也隨之增加且不收斂Ps = P/AAs A 0, s 整理課件準(zhǔn)備工作 . 模擬什么? 真實(shí)結(jié)構(gòu)不包含應(yīng)力奇異。是對(duì)模型的簡(jiǎn)化假定虛構(gòu)的 如何處理應(yīng)力奇異? 如果離感興趣區(qū)域較遠(yuǎn)，可以在查看結(jié)果時(shí)通過(guò)不激活受影響的區(qū)域忽略它的影響 如果位于感興趣區(qū)域，需要如下糾正: 在尖角處增加倒角重新進(jìn)行分析 代替點(diǎn)力載荷為等效壓力載荷 “散布” 位

58、移約束至一個(gè)節(jié)點(diǎn)集整理課件準(zhǔn)備工作 C. 何種單元類型? 在開(kāi)始分析之前，確定單元類型通常是很重要的。 典型問(wèn)題有： 哪種單元類型？實(shí)體單元、殼單元、梁?jiǎn)卧取?單元階次。線性或二次單元。 網(wǎng)格密度。通常由分析目標(biāo)決定。整理課件準(zhǔn)備工作 . 何種單元類型?單元類別 ANSYS提供許多不同類型的單元。經(jīng)常采用的單元有： 線單元 殼單元 二維實(shí)體單元 三維實(shí)體單元整理課件準(zhǔn)備工作 . 何種單元類型? 線單元: 梁?jiǎn)卧怯糜诼菟?，薄壁管件，C型截面構(gòu)件，角鋼或細(xì)長(zhǎng)薄膜構(gòu)件（只需膜應(yīng)力和彎應(yīng)力的情況）等模型。 桿單元是用于彈簧、螺桿、預(yù)應(yīng)力螺桿和薄膜桁架等模型。 彈簧單元是用于彈簧螺桿、或細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件，或

59、通過(guò)剛度等效替代復(fù)雜結(jié)構(gòu)等模型。整理課件準(zhǔn)備工作 . 何種單元類型? 殼單元: 殼單元用于薄板或曲面模型 殼單元分析應(yīng)用的基本原則是每塊面板的主尺寸不低于其厚度的十倍整理課件 二維2-D 實(shí)體單元: 二維實(shí)體單元是用于模擬實(shí)體的截面 必須在整體笛卡爾X-Y平面內(nèi)建立模型 所有的荷載均作用在X-Y平面內(nèi)，并且其響應(yīng)（位移）也在X-Y平面內(nèi) 單元特性如下： 平面應(yīng)力 平面應(yīng)變 軸對(duì)稱 軸對(duì)稱簡(jiǎn)諧準(zhǔn)備工作 . 何種單元類型?Y X Z 整理課件準(zhǔn)備工作 . 何種單元類型? 平面應(yīng)力假定沿Z方向的應(yīng)力等于零 當(dāng)Z方向上的幾何尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于X和Y方向上的尺寸才有效。 沿Z方向的應(yīng)變不為零 沿Z方向允許選擇

60、厚度。 平面應(yīng)力分析是用來(lái)分析諸如承受面內(nèi)荷載的平板，承受壓力或離心載荷的薄盤等結(jié)構(gòu)。Y X Z 整理課件準(zhǔn)備工作 . 何種單元類型?平面應(yīng)變 假設(shè)沿Z方向的應(yīng)變等于零。當(dāng)Z方向上的幾何尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于X和Y方向上的尺寸才有效。 沿Z方向的應(yīng)力不為零。 平面應(yīng)變分析適用于分析等截面細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)諸如結(jié)構(gòu)梁Y X Z 整理課件準(zhǔn)備工作 . 何種單元類型? 軸對(duì)稱假定三維實(shí)體模型及其載荷是由二維橫截面繞Y軸旋轉(zhuǎn)360 形成的。 對(duì)稱軸必須和整體Y軸重合 不允許有負(fù)的X坐標(biāo) Y方向是軸向，X方向是徑向，Z方向是周向。 周向位移是零，周向應(yīng)力和應(yīng)變十分明顯。 軸對(duì)稱分析用于壓力容器、直管道、桿等結(jié)構(gòu)。整理課件準(zhǔn)備工作 . 何