ansys經(jīng)驗總結(jié)

1、準備工作準備工作第第 5 章章INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training ManualJanuary 30, 2001Inventory #0014415-2準備工作準備工作概述概述在開始在開始ANSYS分析之前，您需要作一些決定，諸如分析類型及分析之前，您需要作一些決定，諸如分析類型及所要創(chuàng)建模型的類型。所要創(chuàng)建模型的類型。在這一章，我們將討論這一過程的決策。目的是在您徹底進入在這一章，我們將討論這一過程的決策。目的是在您徹底進入分析之前給您一個理想的總體規(guī)劃。分析之前給您一個理想的

2、總體規(guī)劃。標題如下：標題如下： A. 哪一種分析類型？哪一種分析類型？ B. 模擬什么？模擬什么？ C. 采用哪一種單元類型？采用哪一種單元類型？INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training ManualJanuary 30, 2001Inventory #0014415-3準備工作準備工作A. 哪種分析類型？哪種分析類型？分析類型通常遵循以下原則：分析類型通常遵循以下原則：結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析 實體的運動、壓力、接觸實體的運動、壓力、接觸熱分析熱分析 熱、高溫及溫度變化。熱、高溫及溫度變化

3、。電磁場分析電磁場分析 裝置承受電流（交流或直流）、電磁波、電壓或電荷激勵裝置承受電流（交流或直流）、電磁波、電壓或電荷激勵 流體分析流體分析： 氣體或液體的運動，或包容的氣體氣體或液體的運動，或包容的氣體/流體流體耦合場耦合場： 上述分析的任意組合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。在這里，我們將集中討論結(jié)構(gòu)分析。INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training ManualJanuary 30, 2001Inventory #0014415-4準備工作準備工作A. 哪種分析

4、類型？哪種分析類型？當您選擇了結(jié)構(gòu)分析，接下來的問題是：當您選擇了結(jié)構(gòu)分析，接下來的問題是： 靜力還是動力分析？靜力還是動力分析？ 線性還是非線性分析？線性還是非線性分析？要回答這些問題，先要知道物體承受什么樣的激勵（載荷），因要回答這些問題，先要知道物體承受什么樣的激勵（載荷），因為下述三種類型的力決定了它的響應為下述三種類型的力決定了它的響應 靜力（剛度）靜力（剛度） 慣性力（質(zhì)量）慣性力（質(zhì)量） 阻尼力阻尼力INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training ManualJanuary

5、30, 2001Inventory #0014415-5準備工作準備工作A. 哪種分析類型？哪種分析類型？靜力與動力分析的區(qū)別靜力與動力分析的區(qū)別靜力靜力分析假定只有剛度力是重要的。分析假定只有剛度力是重要的。動力動力分析考慮所有三種類型的力。分析考慮所有三種類型的力。例如：考慮跳水板的分析例如：考慮跳水板的分析 如果潛水者靜止地站在跳水板上，做一個靜力分析已經(jīng)如果潛水者靜止地站在跳水板上，做一個靜力分析已經(jīng)足夠了。足夠了。 但是如果潛水者在跳水板上下跳動，必須進行動力分析但是如果潛水者在跳水板上下跳動，必須進行動力分析INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INT

6、RODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training ManualJanuary 30, 2001Inventory #0014415-6準備工作準備工作A. 哪種分析類型？哪種分析類型？如果施加的荷載隨時間快速變化，則慣性力和阻尼力通常是重要的如果施加的荷載隨時間快速變化，則慣性力和阻尼力通常是重要的因此可以通過載荷是否是時間相關來選擇是靜力還是動力分析因此可以通過載荷是否是時間相關來選擇是靜力還是動力分析 如果在相對較長的時間內(nèi)載荷是一個常數(shù)，請選擇靜態(tài)分析。如果在相對較長的時間內(nèi)載荷是一個常數(shù)，請選擇靜態(tài)分析。 否則，選擇動態(tài)分析否則，選擇動態(tài)分析總之，總之，如

7、果激勵頻率小于結(jié)構(gòu)最低階固有頻率的如果激勵頻率小于結(jié)構(gòu)最低階固有頻率的1/3，則可以進行，則可以進行靜力分析。靜力分析。INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training ManualJanuary 30, 2001Inventory #0014415-7準備工作準備工作A. 哪種分析類型？哪種分析類型？線性與非線性分析的區(qū)別線性與非線性分析的區(qū)別線性分析假設忽略荷載對結(jié)構(gòu)剛度變化的影響。典型的特征是：線性分析假設忽略荷載對結(jié)構(gòu)剛度變化的影響。典型的特征是： 小變形小變形 彈性范圍內(nèi)的應變和應

8、力彈性范圍內(nèi)的應變和應力 沒有諸如兩物體接觸或分離時的剛度突變。沒有諸如兩物體接觸或分離時的剛度突變。應變應力彈性模量(EX)INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training ManualJanuary 30, 2001Inventory #0014415-8準備工作準備工作A. 哪種分析類型？哪種分析類型？如果加載引起結(jié)構(gòu)剛度的顯著變化，必須進行如果加載引起結(jié)構(gòu)剛度的顯著變化，必須進行非線性非線性分析。引起結(jié)分析。引起結(jié)構(gòu)剛度顯著變化的典型因素有：構(gòu)剛度顯著變化的典型因素有： 應變超過彈性

9、范圍（塑性）應變超過彈性范圍（塑性） 大變形，例如承載的魚竿大變形，例如承載的魚竿 兩體之間的接觸兩體之間的接觸應變應力INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training ManualJanuary 30, 2001Inventory #0014415-9準備工作準備工作B. 模擬什么模擬什么?在建立一個分析模型之前，必須進行許多建模的決策：在建立一個分析模型之前，必須進行許多建模的決策： 應該考慮多少細節(jié)？應該考慮多少細節(jié)？ 是否應用對稱性？是否應用對稱性？ 模型中是否有應力奇異點？模型中是

10、否有應力奇異點？INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training ManualJanuary 30, 2001Inventory #0014415-10準備工作準備工作 . 模擬什么模擬什么?細節(jié)細節(jié)在分析模型中不應該包括對分析無足輕重的細節(jié)。從在分析模型中不應該包括對分析無足輕重的細節(jié)。從CAD系統(tǒng)讀取系統(tǒng)讀取模型到模型到ANSYS之前，可以抑制這些細節(jié)。之前，可以抑制這些細節(jié)。但是，對一些結(jié)構(gòu)的但是，對一些結(jié)構(gòu)的“細節(jié)細節(jié)”可能很重要，如倒角或孔洞處，將會可能很重要，如倒角或孔洞處，將會

11、出現(xiàn)最大應力。是否保留這些細節(jié)取決于你的分析目標。出現(xiàn)最大應力。是否保留這些細節(jié)取決于你的分析目標。INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training ManualJanuary 30, 2001Inventory #0014415-11準備工作準備工作 . 模擬什么模擬什么?對稱性對稱性許多結(jié)構(gòu)在形狀上是對稱的，這就允許只取其中有代表性的部分或許多結(jié)構(gòu)在形狀上是對稱的，這就允許只取其中有代表性的部分或截面去建立模型。截面去建立模型。應用對稱模型的主要優(yōu)點是：應用對稱模型的主要優(yōu)點是： 通常更

12、易于建立模型通常更易于建立模型 允許你創(chuàng)建一個更好更細的模型，以便獲得比全模型可能更好的結(jié)果允許你創(chuàng)建一個更好更細的模型，以便獲得比全模型可能更好的結(jié)果INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training ManualJanuary 30, 2001Inventory #0014415-12準備工作準備工作 . 模擬什么模擬什么?要利用對稱性，下列因素必須對稱：要利用對稱性，下列因素必須對稱： 幾何形狀幾何形狀 材料屬性材料屬性 荷載工況荷載工況幾種不同類型的對稱：幾種不同類型的對稱： 軸對稱軸

13、對稱 旋轉(zhuǎn)對稱旋轉(zhuǎn)對稱 平面或鏡面對稱平面或鏡面對稱 重復或平移對稱重復或平移對稱INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training ManualJanuary 30, 2001Inventory #0014415-13準備工作準備工作 . 模擬什么模擬什么?軸對稱軸對稱沿一中心軸存在對稱性，這類結(jié)構(gòu)有：電燈泡，直管，圓錐體，圓盤和圓沿一中心軸存在對稱性，這類結(jié)構(gòu)有：電燈泡，直管，圓錐體，圓盤和圓屋頂。屋頂。對稱面就是旋轉(zhuǎn)形成結(jié)構(gòu)的橫截面，它可以在任何位置。因此你可以用一對稱面就是旋轉(zhuǎn)形成結(jié)構(gòu)

14、的橫截面，它可以在任何位置。因此你可以用一個二維個二維“薄片薄片”（旋轉(zhuǎn)（旋轉(zhuǎn)360）代表一個真實的模型形狀。）代表一個真實的模型形狀。在多數(shù)情況下載荷被假定為軸對稱。然在多數(shù)情況下載荷被假定為軸對稱。然而，如果荷載不存在軸對稱性，并且是而，如果荷載不存在軸對稱性，并且是線性分析，可以將荷載分解為簡諧分量線性分析，可以將荷載分解為簡諧分量進行獨立求解，然后進行疊加。進行獨立求解，然后進行疊加。INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training ManualJanuary 30, 2001Inv

15、entory #0014415-14準備工作準備工作 . 模擬什么模擬什么?旋轉(zhuǎn)對稱旋轉(zhuǎn)對稱結(jié)構(gòu)由繞軸分布的幾個重復部分組成，諸如渦輪轉(zhuǎn)子。結(jié)構(gòu)由繞軸分布的幾個重復部分組成，諸如渦輪轉(zhuǎn)子。只須對結(jié)構(gòu)的一個部分建立模型。只須對結(jié)構(gòu)的一個部分建立模型。載荷也被假定為沿軸是對稱的。載荷也被假定為沿軸是對稱的。INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training ManualJanuary 30, 2001Inventory #0014415-15該模型表明反射及旋轉(zhuǎn)對稱準備工作準備工作 . 模擬什么模

16、擬什么?平面或反射對稱平面或反射對稱結(jié)構(gòu)的一半與另一半成鏡面映射關系，鏡面稱為對稱平面結(jié)構(gòu)的一半與另一半成鏡面映射關系，鏡面稱為對稱平面加載可以是關于對稱面對稱或反對稱加載可以是關于對稱面對稱或反對稱INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training ManualJanuary 30, 2001Inventory #0014415-16該模型同時表明重復及反射對稱準備工作準備工作 . 模擬什么模擬什么?重復或平移對稱重復或平移對稱重復部分沿一直線排列，帶有均勻分布冷卻節(jié)的長管等結(jié)構(gòu)重復部分沿一

17、直線排列，帶有均勻分布冷卻節(jié)的長管等結(jié)構(gòu)載荷也被假定為沿模型長度方向載荷也被假定為沿模型長度方向“重復重復“。INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training ManualJanuary 30, 2001Inventory #0014415-17準備工作準備工作 . 模擬什么模擬什么?在某些情況下，僅僅是那些較次要的結(jié)構(gòu)細節(jié)破壞了結(jié)構(gòu)對稱性。在某些情況下，僅僅是那些較次要的結(jié)構(gòu)細節(jié)破壞了結(jié)構(gòu)對稱性。有時這些細節(jié)可以忽略（或認為它們是對稱的），進而利用對稱性有時這些細節(jié)可以忽略（或認為它們是對

18、稱的），進而利用對稱性的優(yōu)點建立更小的分析模型。這樣，計算結(jié)果的精度損失可能是難的優(yōu)點建立更小的分析模型。這樣，計算結(jié)果的精度損失可能是難于估計的。于估計的。INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training ManualJanuary 30, 2001Inventory #0014415-18準備工作準備工作 . 模擬什么模擬什么?應力奇異應力奇異應力奇異是指在有限元模型中那些應力值無限大的點處。例如：應力奇異是指在有限元模型中那些應力值無限大的點處。例如： 點荷載，如集中力或力矩作用處點荷載，如集中力或力矩作用處 孤立的約束點導致支反力如同點荷載。孤立的約束點導致支反力如同點荷載。 尖角（零倒角半徑）處尖角（零倒角半徑）處在應力奇異點處網(wǎng)格越細化，應力值也隨之增加且不收斂在應力奇異點處網(wǎng)格越細化，應力值也隨之增加且不收斂Ps = P/AAs A 0, s INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Training ManualJanuary 30, 2001I