ANSYS經(jīng)驗(yàn)的的總結(jié).ppt

1、準(zhǔn)備工作第 5 章準(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？January 30, 2001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。January

2、 30, 2001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January 30, 2001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January 30, 2001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

3、慣性力和阻尼力通常是重要的因此可以通過(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。January 30, 2001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)January 30, 2001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

4、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)力January 30, 2001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)？January 30, 2001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)。January 30, 2001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

5、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，以便獲得比全模型可能更好的結(jié)果January 30, 2001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January 30, 2001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(pán)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

6、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。January 30, 2001準(zhǔn)備工作 . 模擬什么?旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)由繞軸分布的幾個(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。January 30, 2001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January 30, 2001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

7、型長(zhǎng)度方向“重復(fù)“。January 30, 2001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。這樣，計(jì)算結(jié)果的精度損失可能是難于估計(jì)的。January 30, 2001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 January 30, 2001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