ANSYSWorkbench后處理教學(xué)講解課件

ANSYSWorkbench

靜力學(xué)有限元分析

——前、后處理技術(shù)主講人：張兵2014年12月12日ANSYSWorkbench

靜力學(xué)有限元分析

——前、后ANSYSWorkbench有限元分析流程：確定分析類(lèi)型導(dǎo)入CAD模型設(shè)置材料屬性設(shè)置接觸關(guān)系劃分網(wǎng)格添加載荷以及約束求解選項(xiàng)定義分析求解結(jié)果后處理生成有限元分析報(bào)告ANSYSWorkbench有限元分析流程：確定分析類(lèi)型導(dǎo)主要內(nèi)容一、靜力學(xué)有限元分析的前處理技術(shù)材料屬性載荷及約束的施加單/多載荷步靜力求解二、靜力學(xué)有限元分析的后處理技術(shù)分析求解方法結(jié)果查看分析結(jié)果處理實(shí)例操作講解三、練習(xí)主要內(nèi)容一、靜力學(xué)有限元分析的前處理技術(shù)一、前處理技術(shù)

前處理是創(chuàng)建分析模型的階段，也是將連續(xù)的求解域離散為一組單元的組合體，用在每個(gè)單元內(nèi)假設(shè)的近似函數(shù)來(lái)分片地表示求解域上待求的未知場(chǎng)函數(shù)的過(guò)程。

在正確建立單元類(lèi)型、施加載荷及邊界條件的材料類(lèi)型、定義求解器所需的控制卡片等各類(lèi)滿(mǎn)足求解所需的必要信息后，即可得到求解器可以識(shí)別的模型文件，然后提交求解器進(jìn)行解算。一、前處理技術(shù)前處理是創(chuàng)建分析模型的階段，也是一、前處理技術(shù)在工具箱中的AnalysisSystem→StaticStructural上按住鼠標(biāo)左鍵拖曳到項(xiàng)目管理區(qū)中，當(dāng)項(xiàng)目A的Symmetry紅色高亮顯示時(shí)，放開(kāi)鼠標(biāo)創(chuàng)建項(xiàng)目B，此時(shí)相關(guān)聯(lián)的項(xiàng)數(shù)據(jù)可共享，如下圖所示。建立分析項(xiàng)目一、前處理技術(shù)在工具箱中的AnalysisS一、前處理技術(shù)1.1材料屬性定義一、前處理技術(shù)1.1材料屬性定義一、前處理技術(shù)添加材料庫(kù)(1)雙擊項(xiàng)目A中的A2欄EngineeringData項(xiàng)，進(jìn)入下圖所示的材料參數(shù)設(shè)置界面，在該界面下即可進(jìn)行材料參數(shù)設(shè)置。一、前處理技術(shù)添加材料庫(kù)(1)雙擊項(xiàng)目A中的A2欄Engin一、前處理技術(shù)添加材料庫(kù)(2)在界面的空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，彈出快捷菜單中選擇EngineeringDataSources（工程數(shù)據(jù)源），此時(shí)的界面會(huì)變?yōu)槿缦聢D所示的界面。一、前處理技術(shù)添加材料庫(kù)(2)在界面的空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，彈一、前處理技術(shù)添加材料庫(kù)(3)在EngineeringDataSources表中選擇A3欄GeneralMaterials，然后單擊OutlineofFavorites表中A11欄StainlessSteel（不銹鋼）后的B11欄的（添加），此時(shí)在C11欄中會(huì)顯示（使用中的）標(biāo)識(shí)，如下圖左所示，標(biāo)識(shí)材料添加成功。(4)在PropertiesofOutlineRow11:StainlessSteel表中顯示出材料的特性，如下圖右所示。(5)單擊工具欄中的按鈕，返回到Workbench主界面，材料庫(kù)添加完畢。添加材料圖材料參數(shù)窗口一、前處理技術(shù)添加材料庫(kù)(3)在EngineeringDa一、前處理技術(shù)由于慣性載荷作用在整個(gè)系統(tǒng)中，常常與結(jié)構(gòu)的質(zhì)量有關(guān)，因此材料屬性中必須有密度！??！一、前處理技術(shù)由于慣性載荷作用在整個(gè)系統(tǒng)中，常常與結(jié)構(gòu)的質(zhì)量一、前處理技術(shù)添加模型材料屬性添加材料圖添加材料后的分析樹(shù)一、前處理技術(shù)添加模型材料屬性添加材料圖添加材料后的分析樹(shù)一、前處理技術(shù)1.2載荷施加與約束–慣性載荷這些載荷作用在整個(gè)系統(tǒng)中需要用到質(zhì)量的時(shí)候密度是必須的–結(jié)構(gòu)載荷這種載荷是作用在系統(tǒng)部分結(jié)構(gòu)上的力或者力矩–結(jié)構(gòu)約束這些是利用約束來(lái)限制結(jié)構(gòu)部件在一定范圍內(nèi)的移動(dòng)，也就是限制結(jié)構(gòu)的自由度–熱載荷從結(jié)構(gòu)上講，熱載荷會(huì)產(chǎn)生溫度區(qū)域并且在整個(gè)模型上引起熱擴(kuò)散。一、前處理技術(shù)1.2載荷施加與約束–慣性載荷一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型慣性載荷結(jié)構(gòu)載荷結(jié)構(gòu)約束節(jié)點(diǎn)載荷與節(jié)點(diǎn)約束一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型慣性載荷結(jié)構(gòu)載荷結(jié)構(gòu)約束一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型加速度重力加速度旋轉(zhuǎn)加速度壓力節(jié)點(diǎn)載荷靜水壓力力遠(yuǎn)端載荷軸承載荷螺栓載荷力矩線壓力熱載荷一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型加速度重力加速度旋轉(zhuǎn)加速一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型

慣性載荷（Inertial）

是通過(guò)施加加速度實(shí)現(xiàn)的，在程序內(nèi)部加速度是通過(guò)慣性力施加到結(jié)構(gòu)上的，而慣性力的方向與所施加的加速度方向恰好相反，因?yàn)閼T性力是阻止加速度所產(chǎn)生的變化的，一定要牢記這一點(diǎn)！?。⊥ㄟ^(guò)鼠標(biāo)選中來(lái)定義加速度通過(guò)鼠標(biāo)選中來(lái)定義標(biāo)準(zhǔn)地球重力加速度通過(guò)鼠標(biāo)選中來(lái)定義旋轉(zhuǎn)速度，注意缺省單位為rad/s一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型慣性載荷（Inerti一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型

結(jié)構(gòu)載荷（Inertial）

是作用在系統(tǒng)或部件結(jié)構(gòu)上的力或力矩。力載荷集成到了結(jié)構(gòu)分析的Loads子菜單中。一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型結(jié)構(gòu)載荷（Inerti一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型

力和壓力載荷力載荷（Force）——力可以施加在結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)、邊緣或者表面等位置，且施加的力將分布到整個(gè)結(jié)構(gòu)中去，當(dāng)一個(gè)力施加到兩個(gè)同樣的表面上時(shí)，每個(gè)表面將承受這個(gè)力的一半，可以定義矢量、大小以及分量來(lái)施加。壓力載荷（Pressure）——壓力載荷只能施加在表面，并且方向通常與表面的法向方向一致，正值代表進(jìn)入表面，負(fù)值代表從表面出來(lái)。一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型力和壓力載荷一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型遠(yuǎn)端載荷（RemoteForce）——

遠(yuǎn)端載荷是在幾何模型的表面或邊上施加偏置的力，并設(shè)定力的初始位置，力可以通過(guò)矢量和大小或分量來(lái)定義。若在某面上施加一遠(yuǎn)端載荷后，則相當(dāng)于在這個(gè)面上得到一個(gè)等效力和偏置所引起的力矩，而這個(gè)力分布在表面上，但是包括由于力偏置而引起的外力偶矩。一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型遠(yuǎn)端載荷（Remote一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型軸承載荷僅適用于圓柱形表面。其徑向分量將根據(jù)投影面積來(lái)分布?jí)毫d荷，而軸向載荷分量則沿著圓周均勻分布。載荷可以通過(guò)矢量和幅值來(lái)定義。軸承載荷（BearingLoad）——一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型軸承載荷僅適用一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型螺栓載荷就是在圓柱截面上施加預(yù)緊載荷以模擬螺栓連接，且預(yù)緊載荷值只能使用在3D模擬中加載，還需要定義一個(gè)以Z軸為主方向的局部坐標(biāo)系。螺栓載荷（BoltPretension）——一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型螺栓載荷就是在一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型力矩可以施加在任意模型表面，實(shí)體表面的點(diǎn)上或邊緣處。假如選擇了多個(gè)表面，那么力矩將分?jǐn)傇谶@些表面上?？梢酝ㄟ^(guò)矢量及其大小定義，遵守右手螺旋定則。力矩（Moment）——一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型力矩可以施加在一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型線壓力就是在三維模型中通過(guò)載荷密度形式給一邊施加分布載荷，其定義方式有幅值和向量、幅值和分量方向（總體或局部坐標(biāo)系）、幅值和切向3種。線壓力（LinePressure）——一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型線壓力就是在三一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型熱載荷可以施加在模型上，任何溫度載荷都可以施加，但在結(jié)構(gòu)分析中施加一個(gè)均勻溫度載荷，必須制定一個(gè)參考溫度。

在Mechanical中通常先進(jìn)行熱分析，然后在結(jié)構(gòu)分析時(shí)將計(jì)算所得到的溫度作為外載荷輸入。熱載荷（ThermalCondition）——一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型熱載荷可以施加一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型固定約束位移約束僅壓縮約束無(wú)摩擦支撐約束遠(yuǎn)端位移約束彈性支撐約束圓柱面約束約束方程一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型固定約束位移約束僅壓縮約一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型固定約束可以加載于實(shí)體、頂點(diǎn)、邊緣、面、殼或者梁上，從而約束相對(duì)應(yīng)單元的自由度。固定約束（FixedSupport）——一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型固定約束可以加一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型在加載給定位移時(shí)要注意：-可以在頂點(diǎn)、體邊緣或面上加載已知位移-允許在x、y和z方向給予強(qiáng)制位移-當(dāng)輸入“0”值時(shí)，代表此方向上被約束-如果不設(shè)定某個(gè)方向的值則意味著實(shí)體在這個(gè)方向上自由運(yùn)動(dòng)位移約束（Displacement）——一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型在加載給定位移一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型遠(yuǎn)端位移允許在空間中的任意一個(gè)遠(yuǎn)程位置應(yīng)用平動(dòng)和旋轉(zhuǎn)位移。需要通過(guò)點(diǎn)取或輸入坐標(biāo)值定義遠(yuǎn)端的定位點(diǎn)，默認(rèn)位置為模型質(zhì)心，通常用局部坐標(biāo)施加轉(zhuǎn)角。遠(yuǎn)端位移約束（RemoteDisplacement）——

一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型遠(yuǎn)端位移允一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型無(wú)摩擦約束實(shí)際是在面上施加了法向約束。對(duì)稱(chēng)實(shí)體受到對(duì)稱(chēng)的外載時(shí)，這個(gè)約束可以作為對(duì)稱(chēng)面的邊界條件，因?yàn)閷?duì)稱(chēng)面等同于約束了法向位移。無(wú)摩擦支撐（FrictionlessSupport）——

一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型無(wú)摩擦約束一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型僅壓縮約束是指給幾何體表面施加只有方法向壓縮的約束，這個(gè)約束僅限制這個(gè)表面在法向正方向的約束，在Mechanical內(nèi)部計(jì)算時(shí)需要進(jìn)行迭代求解。僅壓縮約束（compressiononlysupport）——

一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型僅壓縮約束一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型圓柱面約束施加在圓柱表面，可以指定是軸向、徑向或者切向約束，如下圖所示。注意：該約束僅僅適用于小變形（線性）分析。圓柱面約束（CylindricalSupport）——

一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型圓柱面約束一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型彈性支承允許面或邊根據(jù)彈簧行為產(chǎn)生移動(dòng)或變形。彈性支承基于定義的基礎(chǔ)剛度【FoundationStiffness】，即產(chǎn)生基礎(chǔ)單位法向變形的壓力值。彈性支承（ElasticSupport）——

一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型彈性支承允許面或邊根據(jù)彈一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型簡(jiǎn)支約束僅用于面體或線體模型的3D模擬，可以施加在梁或殼體的邊或者頂點(diǎn)上，限制平移，但是所有旋轉(zhuǎn)都是自由的。簡(jiǎn)支約束（SimplySupport）——

一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型簡(jiǎn)支約束僅一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型可以施加在殼或梁的表面、邊或者頂點(diǎn)上，約束旋轉(zhuǎn)，但是平移不限制。固定轉(zhuǎn)動(dòng)（FixedRotation）——

一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型可以施加在一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型通常分析模型中，通過(guò)建立零件或接觸條件建立不同自由度之間的關(guān)系，但有時(shí)也需要構(gòu)造特殊的幾何特征，比如等勢(shì)面，此時(shí)可以使用耦合邊界條件在一組表面/邊/點(diǎn)上創(chuàng)建耦合自由度，耦合約束組中所有成員的結(jié)果是相同的。耦合也可用于熱和電場(chǎng)環(huán)境。同一個(gè)幾何實(shí)體只能定義一個(gè)耦合自由度，耦合約束不能施加在有自由度約束的幾何實(shí)體上。耦合（Coupling）——

一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型通常分析模一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型約束方程可以建立模型不同部分之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，利用方程將一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)端點(diǎn)自由度聯(lián)系起來(lái)。約束方程為自由度值的線性組合，方程中的每一項(xiàng)為系數(shù)與遠(yuǎn)端自由度的乘積，線性組合的綜合可以為非零值。約束方程（ConstraintEquation）——

一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型約束方程可一、前處理技術(shù)附:命名選擇集–命名選擇集允許把點(diǎn)，邊，面或?qū)嶓w組合在一起。–它可用于網(wǎng)格加密控制，施加載荷和約束等。–為需要經(jīng)常選擇的幾何集提供了一個(gè)簡(jiǎn)便方法?定義接觸域?指定結(jié)果?等命名選擇集工具欄為組合幾何實(shí)體提供了很好的功能：

一、前處理技術(shù)附:命名選擇集–命名選擇集允許把點(diǎn)，邊，面一、前處理技術(shù)附:命名選擇集?創(chuàng)建命名選擇集：–選擇感興趣的點(diǎn)、邊、面或?qū)嶓w，然后右擊鼠標(biāo)選擇CreateNamedSelection圖標(biāo)–新的命名集將出現(xiàn)在OutlineTree（大綱樹(shù)）下。?提示：–在一個(gè)指定的命名選擇集里只允許出現(xiàn)一種實(shí)體類(lèi)型。例如，在相同的命名集里就不能同時(shí)出現(xiàn)點(diǎn)和邊。一、前處理技術(shù)附:命名選擇集?創(chuàng)建命名選擇集：一、前處理技術(shù)附:命名選擇集?在很多細(xì)節(jié)窗口中可以直接引用命名選擇集：?示例（壓載荷）：–在DetailsofPressure中，把Method由GeometrySelection換成NamedSelection–從下拉菜單中選擇NamedSelection?模擬時(shí)會(huì)過(guò)濾掉不能使用的命名選擇集類(lèi)型一、前處理技術(shù)附:命名選擇集?在很多細(xì)節(jié)窗口中可以直接引一、前處理技術(shù)附:坐標(biāo)系?CoordinateSystems通常默認(rèn)的是不顯示，但是可以進(jìn)行添加得到。–Coordinatesystems可用于網(wǎng)格控制、質(zhì)量點(diǎn)、指定方向的載荷和結(jié)果。?基于CAD原始模型，開(kāi)始就添加了GlobalCoordinateSystem（整體坐標(biāo)系）。

？?可以從CAD系統(tǒng)中導(dǎo)入LocalCoordinateSystems（局部坐標(biāo)系）一、前處理技術(shù)附:坐標(biāo)系?CoordinateSyst一、前處理技術(shù)附:坐標(biāo)系?坐標(biāo)系可以通過(guò)點(diǎn)擊環(huán)境工具欄上的CoordinateSystem圖標(biāo)?可以是直角坐標(biāo)或柱坐標(biāo)?在定義了坐標(biāo)系以后，就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的工具欄。?可以通過(guò)下面任意一種方式定義局部坐標(biāo)系：–選擇幾何（結(jié)合坐標(biāo)系A(chǔ)ssociativeCoordinateSystem）。坐標(biāo)系會(huì)移動(dòng)到幾何上，它的平移和旋轉(zhuǎn)都依賴(lài)于幾何模型。–指定坐標(biāo)（沒(méi)有結(jié)合坐標(biāo)系Non-AssociativeCoordinateSystem）。坐標(biāo)系將保持原有的定義：它獨(dú)立于幾何模型.一、前處理技術(shù)附:坐標(biāo)系?坐標(biāo)系可以通過(guò)點(diǎn)擊環(huán)境工具欄上一、前處理技術(shù)附:坐標(biāo)系?在各種應(yīng)用中的細(xì)節(jié)窗口的下拉菜單中都可以使用坐標(biāo)系（見(jiàn)下面例子）：指定方向影響球尺寸質(zhì)量點(diǎn)指定方向載荷指定方向位移一、前處理技術(shù)附:坐標(biāo)系?在各種應(yīng)用中的細(xì)節(jié)窗口的下拉菜一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）?存在多個(gè)部件時(shí)，需要確定部分之間的相互關(guān)系。–接觸區(qū)域定義部件是如何相互作用的。?若不進(jìn)行接觸或點(diǎn)焊設(shè)置，部件將不會(huì)相互影響：–在結(jié)構(gòu)分析，接觸和點(diǎn)焊防止部件防止部件的相互滲透，同時(shí)也提供了部件之間荷載傳遞的方法。–在熱分析，接觸和點(diǎn)焊允許部件之間的熱傳遞。–多體部件不需要接觸或點(diǎn)焊。表面接觸單元可以看作是“皮膚”，它覆蓋的地區(qū)將發(fā)生接觸。一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）?存在多個(gè)部一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）接觸【Contacts】包括面/面、面/邊、邊/邊之間的接觸【Contact】和點(diǎn)焊接觸【SpotWeld】。當(dāng)裝配體輸入時(shí)，兩個(gè)零件之間自動(dòng)形成接觸，接觸連接可以傳遞結(jié)構(gòu)載荷和熱流，根據(jù)接觸類(lèi)型，分析可以是線性或非線性的。一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）

接觸區(qū)域控制一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）Bonded（綁定）:

這是AWE中關(guān)于接觸的默認(rèn)設(shè)置。如果接觸區(qū)域被設(shè)置為綁定，不允許面或線間有相對(duì)滑動(dòng)或分離?？梢詫⒋藚^(qū)域看做被連接在一起。因?yàn)榻佑|長(zhǎng)度/面積是保持不變的，所以這種接觸可以用作線性求解。如果接觸是從數(shù)學(xué)模型中設(shè)定的，程序?qū)⑻畛渌械拈g隙，忽略所有的初始滲透。Frictionless（無(wú)摩擦）:

這種接觸類(lèi)型代表單邊接觸，即，如果出現(xiàn)分離則法向壓力為零。只適用于面接觸。因此，根據(jù)不同的載荷，模型間可以出現(xiàn)間隙。它是非線性求解，因?yàn)樵谳d荷施加過(guò)程中接觸面積可能會(huì)發(fā)生改變。假設(shè)摩擦系數(shù)為零，因此允許自由滑動(dòng)。使用這種接觸方式時(shí)，需注意模型約束的定義，防止出現(xiàn)欠約束。程序會(huì)給裝配體加上弱彈簧，幫助固定模型，以得到合理的解。一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）Bonded一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）Rough（粗糙的）:

這種接觸方式和無(wú)摩擦類(lèi)似。但表現(xiàn)為完全的摩擦接觸，即沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)。只適用于面接觸。默認(rèn)情況下，不自動(dòng)消除間隙。這種情況相當(dāng)于接觸體間的摩擦系數(shù)為無(wú)窮大。Frictional（有摩擦）:

這種情況下，在發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)前，兩接觸面可以通過(guò)接觸區(qū)域傳遞一定數(shù)量的剪應(yīng)力。有點(diǎn)像膠水。模型在滑動(dòng)發(fā)生前定義一個(gè)等效的剪應(yīng)力，作為接觸壓力的一部分。一旦剪應(yīng)力超過(guò)此值，兩面將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。只適用于面接觸。摩擦系數(shù)可以是任意非負(fù)值。NoSeparation（不分離）:

這種接觸方式和綁定類(lèi)似。它只適用于面。不允許接觸區(qū)域的面分離，但是沿著接觸面可以有小的無(wú)摩擦滑動(dòng)。（不支持顯示動(dòng)力學(xué)）一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）Rough（一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）?輸入裝配體，自動(dòng)檢測(cè)接觸面并生成接觸對(duì):–臨近面用于檢測(cè)接觸狀態(tài)。接觸探測(cè)公差在“Connections”分支細(xì)節(jié)可以看到。?接觸也是使用的二維幾何體。接觸“面”是指的邊界。?某些許可允許表面到邊緣，邊緣到邊緣和混合體/面接觸。?請(qǐng)注意，需要在進(jìn)行分析之前檢查自動(dòng)生成的接觸對(duì)。一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）?輸入裝配體一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）?在“contact”分支點(diǎn)擊某個(gè)接觸對(duì)，構(gòu)成這個(gè)接觸對(duì)的部件就會(huì)變成透明的，以便觀察。–選取一個(gè)接觸對(duì)，與該接觸對(duì)無(wú)關(guān)的部件變成透明的。–透明度可以通過(guò)“Tools>Options…>Simulation:Contact:Transparency”控制.一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）?在“con一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）?選擇“contact”和“target”面手動(dòng)定義接觸對(duì)。一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）?選擇“co一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）高級(jí)接觸：對(duì)ANSYSProfessional許可和以上，高級(jí)接觸操作是可行的：–自動(dòng)檢測(cè)尺寸和滑動(dòng)–不對(duì)稱(chēng)接觸–接觸結(jié)果工具–更多接觸可用公式–Pinball控制一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）高級(jí)接觸：一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）?Pinball區(qū)域表示接觸探測(cè)區(qū)域：–當(dāng)接觸間隙在pinball半徑內(nèi)時(shí)進(jìn)行接觸計(jì)算/檢測(cè)。–可輸入Pinball半徑尺寸，以確保粘性接觸是一個(gè)大間隙或裂口問(wèn)題成立。–Pinball半徑以球形顯示在圖形窗口中。–四種接觸狀態(tài)：近場(chǎng)，遠(yuǎn)場(chǎng)，關(guān)閉/滑動(dòng)，關(guān)閉/粘著。一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）?Pinba一、前處理技術(shù)練習(xí)：目標(biāo):–研究多種接觸的行為。一、前處理技術(shù)練習(xí)：一、前處理技術(shù)載荷步設(shè)置1.4單/多載荷步靜力求解一、前處理技術(shù)載荷步設(shè)置1.4單/多載荷步靜力求解二、后處理技術(shù)插入結(jié)果2.1分析求解方法選取應(yīng)力分支的模板，一些結(jié)果已經(jīng)默認(rèn)被要求，然而，用戶(hù)可以根據(jù)需要要求別的結(jié)果–選擇“InsertResults”插圖顯示出怎樣進(jìn)行添加二、后處理技術(shù)插入結(jié)果2.1分析求解方法選取應(yīng)力分支的模板，二、后處理技術(shù)結(jié)果求解2.1分析求解方法定義了材料，施加載荷和約束，添加結(jié)果后，模型便做好了求解的準(zhǔn)備了–選擇“Solve”后，出現(xiàn)一個(gè)插圖，告訴用戶(hù)已經(jīng)開(kāi)始求解二、后處理技術(shù)結(jié)果求解2.1分析求解方法定義了材料，施加載荷二、后處理技術(shù)2.2分析結(jié)果查看求解完成后，用戶(hù)可以查看到結(jié)果–結(jié)果的種類(lèi)取決于分析的類(lèi)型–云圖、矢量圖、動(dòng)畫(huà)都可以二、后處理技術(shù)2.2分析結(jié)果查看求解完成后，用戶(hù)可以查看到二、后處理技術(shù)2.3分析結(jié)果處理動(dòng)畫(huà)控制顯示模式云圖設(shè)置輪廓線顯示最大/小值顯示數(shù)值探測(cè)工具輸出AVI二、后處理技術(shù)2.3分析結(jié)果處理動(dòng)畫(huà)控制顯示模式云圖設(shè)置輪二、后處理技術(shù)位移縮放比例對(duì)于結(jié)構(gòu)分析(靜態(tài)、模態(tài)、屈曲),模型的變形情況將發(fā)生變化–在默認(rèn)狀態(tài)下,為了更清楚的看到結(jié)構(gòu)的變化，比例系數(shù)自動(dòng)被放大–用戶(hù)能夠改變?yōu)閷?shí)際變形情況自動(dòng)位移縮放系數(shù)無(wú)位移縮放系數(shù)二、后處理技術(shù)位移縮放比例對(duì)于結(jié)構(gòu)分析(靜態(tài)、模態(tài)、屈曲),二、后處理技術(shù)位移縮放比例“Geometry”按鈕控制云圖顯示方法.ExteriorIsoSurfacesCappedIsoSurfaces二、后處理技術(shù)位移縮放比例“Geometry”按鈕控制云圖二、后處理技術(shù)云圖設(shè)置“Contours”按鈕控制控制模型的云圖顯示SmoothContoursContoursBandsIsolinesSolidFill二、后處理技術(shù)云圖設(shè)置“Contours”按鈕控制控制模型二、后處理技術(shù)輪廓顯示“Contours”按鈕控制控制模型的云圖顯示NoWireframe

ShowUndeformedWireframeShowUndeformedModelShowElement二、后處理技術(shù)輪廓顯示“Contours”按鈕控制控制模型二、后處理技術(shù)Probe工具?Probe工具允許指定特定位置的結(jié)果并使其參數(shù)化。?Probe工具可限定于幾何模型，局部坐標(biāo)系或使用遠(yuǎn)程點(diǎn)來(lái)指定。?結(jié)果的方向可以以整體或局部坐標(biāo)系指定。二、后處理技術(shù)Probe工具?Probe工具允許指定特定位二、后處理技術(shù)Probe工具?Probe工具示例：–如圖定義局部坐標(biāo)系–Probe設(shè)置在局部坐標(biāo)系上–指定所有應(yīng)力結(jié)果局部坐標(biāo)系

Probe位置

二、后處理技術(shù)Probe工具?Probe工具示例：局部坐標(biāo)二、后處理技術(shù)圖形和表格?把多分析步（靜態(tài)或瞬態(tài)）的結(jié)果數(shù)據(jù)聯(lián)合成圖形或表格的形式：–選擇NewChartandTable圖標(biāo)–在detailsofMultipleSelection中選中需要的結(jié)果。?按住CTRL鍵選擇多個(gè)結(jié)果–在detailsofMultipleSelection中選擇需要顯示的項(xiàng)目。

二、后處理技術(shù)圖形和表格?把多分析步（靜態(tài)或瞬態(tài)）的結(jié)果數(shù)據(jù)二、后處理技術(shù)指定結(jié)果?在后處理中，顯示限定結(jié)果很有用：–指定自動(dòng)縮放選定區(qū)域結(jié)果的圖例。?指定等高線結(jié)果：–先選中幾何模型，然后指定感興趣的結(jié)果。–沒(méi)有選中的幾何模型將顯示成半透明的。

二、后處理技術(shù)指定結(jié)果?在后處理中，顯示限定結(jié)果很有用：二、后處理技術(shù)指定面或部件上的結(jié)果示例：指定單個(gè)部件上的結(jié)果所選面上的應(yīng)力結(jié)果單個(gè)部件上的主應(yīng)力矢量二、后處理技術(shù)指定面或部件上的結(jié)果示例：指定單個(gè)部件上的結(jié)果二、后處理技術(shù)指定邊和點(diǎn)上的結(jié)果?可以指定單個(gè)邊（或點(diǎn)）上的結(jié)果：–為指定結(jié)果選擇一條獨(dú)立邊.二、后處理技術(shù)指定邊和點(diǎn)上的結(jié)果?可以指定單個(gè)邊（或點(diǎn)）上的二、后處理技術(shù)指定一條路徑上的結(jié)果?結(jié)果可以映射到按以下方式定義的路徑上：?一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)（或多個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)）?存在的幾何模型（邊或點(diǎn)）?存在的點(diǎn)二、后處理技術(shù)指定一條路徑上的結(jié)果?結(jié)果可以映射到按以下方式二、后處理技術(shù)矢量顯示矢量圖包含了任意結(jié)果的大小和方向，如撓度，主應(yīng)力和主應(yīng)變，以及熱通量。–通過(guò)矢量圖形圖標(biāo)激活適量大小的矢量。–一旦矢量可見(jiàn)，可以通過(guò)矢量顯示控制改變它們的外觀。（見(jiàn)下一頁(yè)的示例）二、后處理技術(shù)矢量顯示矢量圖包含了任意結(jié)果的大小和方向，如撓二、后處理技術(shù)矢量顯示在wireframe模式下，能更好地觀察矢量圖顯示情況矢量顯示包含任何一個(gè)帶方向的矢量結(jié)果,例如變形,主應(yīng)力/應(yīng)變,和熱流等等二、后處理技術(shù)矢量顯示在wireframe模式下，能更好地二、后處理技術(shù)結(jié)果輸出–來(lái)自DesignSimulation的表格數(shù)值能輸出到Excel表格進(jìn)行數(shù)據(jù)處理–輸出Worksheet表信息,按下面步驟進(jìn)行:

?選擇分支并且點(diǎn)擊Worksheet表?右擊同一個(gè)分支并且選擇“輸出（Export）”–輸出云圖結(jié)果

?右擊想輸出的分支結(jié)果并且選擇“輸出（Export）”?節(jié)點(diǎn)號(hào)和結(jié)果數(shù)將被輸出?輸出大量的數(shù)據(jù)會(huì)占用較多的CPU時(shí)間二、后處理技術(shù)結(jié)果輸出–來(lái)自DesignSimulati二、后處理技術(shù)練習(xí)目標(biāo)：–分析下面所示的高壓排氣組件，然后使用高級(jí)后處理特點(diǎn)來(lái)查看應(yīng)力和變形結(jié)果。二、后處理技術(shù)練習(xí)目標(biāo)：ANSYSWorkbench

靜力學(xué)有限元分析

——前、后處理技術(shù)主講人：張兵2014年12月12日ANSYSWorkbench

靜力學(xué)有限元分析

——前、后ANSYSWorkbench有限元分析流程：確定分析類(lèi)型導(dǎo)入CAD模型設(shè)置材料屬性設(shè)置接觸關(guān)系劃分網(wǎng)格添加載荷以及約束求解選項(xiàng)定義分析求解結(jié)果后處理生成有限元分析報(bào)告ANSYSWorkbench有限元分析流程：確定分析類(lèi)型導(dǎo)主要內(nèi)容一、靜力學(xué)有限元分析的前處理技術(shù)材料屬性載荷及約束的施加單/多載荷步靜力求解二、靜力學(xué)有限元分析的后處理技術(shù)分析求解方法結(jié)果查看分析結(jié)果處理實(shí)例操作講解三、練習(xí)主要內(nèi)容一、靜力學(xué)有限元分析的前處理技術(shù)一、前處理技術(shù)

前處理是創(chuàng)建分析模型的階段，也是將連續(xù)的求解域離散為一組單元的組合體，用在每個(gè)單元內(nèi)假設(shè)的近似函數(shù)來(lái)分片地表示求解域上待求的未知場(chǎng)函數(shù)的過(guò)程。

在正確建立單元類(lèi)型、施加載荷及邊界條件的材料類(lèi)型、定義求解器所需的控制卡片等各類(lèi)滿(mǎn)足求解所需的必要信息后，即可得到求解器可以識(shí)別的模型文件，然后提交求解器進(jìn)行解算。一、前處理技術(shù)前處理是創(chuàng)建分析模型的階段，也是一、前處理技術(shù)在工具箱中的AnalysisSystem→StaticStructural上按住鼠標(biāo)左鍵拖曳到項(xiàng)目管理區(qū)中，當(dāng)項(xiàng)目A的Symmetry紅色高亮顯示時(shí)，放開(kāi)鼠標(biāo)創(chuàng)建項(xiàng)目B，此時(shí)相關(guān)聯(lián)的項(xiàng)數(shù)據(jù)可共享，如下圖所示。建立分析項(xiàng)目一、前處理技術(shù)在工具箱中的AnalysisS一、前處理技術(shù)1.1材料屬性定義一、前處理技術(shù)1.1材料屬性定義一、前處理技術(shù)添加材料庫(kù)(1)雙擊項(xiàng)目A中的A2欄EngineeringData項(xiàng)，進(jìn)入下圖所示的材料參數(shù)設(shè)置界面，在該界面下即可進(jìn)行材料參數(shù)設(shè)置。一、前處理技術(shù)添加材料庫(kù)(1)雙擊項(xiàng)目A中的A2欄Engin一、前處理技術(shù)添加材料庫(kù)(2)在界面的空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，彈出快捷菜單中選擇EngineeringDataSources（工程數(shù)據(jù)源），此時(shí)的界面會(huì)變?yōu)槿缦聢D所示的界面。一、前處理技術(shù)添加材料庫(kù)(2)在界面的空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，彈一、前處理技術(shù)添加材料庫(kù)(3)在EngineeringDataSources表中選擇A3欄GeneralMaterials，然后單擊OutlineofFavorites表中A11欄StainlessSteel（不銹鋼）后的B11欄的（添加），此時(shí)在C11欄中會(huì)顯示（使用中的）標(biāo)識(shí)，如下圖左所示，標(biāo)識(shí)材料添加成功。(4)在PropertiesofOutlineRow11:StainlessSteel表中顯示出材料的特性，如下圖右所示。(5)單擊工具欄中的按鈕，返回到Workbench主界面，材料庫(kù)添加完畢。添加材料圖材料參數(shù)窗口一、前處理技術(shù)添加材料庫(kù)(3)在EngineeringDa一、前處理技術(shù)由于慣性載荷作用在整個(gè)系統(tǒng)中，常常與結(jié)構(gòu)的質(zhì)量有關(guān)，因此材料屬性中必須有密度?。?！一、前處理技術(shù)由于慣性載荷作用在整個(gè)系統(tǒng)中，常常與結(jié)構(gòu)的質(zhì)量一、前處理技術(shù)添加模型材料屬性添加材料圖添加材料后的分析樹(shù)一、前處理技術(shù)添加模型材料屬性添加材料圖添加材料后的分析樹(shù)一、前處理技術(shù)1.2載荷施加與約束–慣性載荷這些載荷作用在整個(gè)系統(tǒng)中需要用到質(zhì)量的時(shí)候密度是必須的–結(jié)構(gòu)載荷這種載荷是作用在系統(tǒng)部分結(jié)構(gòu)上的力或者力矩–結(jié)構(gòu)約束這些是利用約束來(lái)限制結(jié)構(gòu)部件在一定范圍內(nèi)的移動(dòng)，也就是限制結(jié)構(gòu)的自由度–熱載荷從結(jié)構(gòu)上講，熱載荷會(huì)產(chǎn)生溫度區(qū)域并且在整個(gè)模型上引起熱擴(kuò)散。一、前處理技術(shù)1.2載荷施加與約束–慣性載荷一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型慣性載荷結(jié)構(gòu)載荷結(jié)構(gòu)約束節(jié)點(diǎn)載荷與節(jié)點(diǎn)約束一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型慣性載荷結(jié)構(gòu)載荷結(jié)構(gòu)約束一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型加速度重力加速度旋轉(zhuǎn)加速度壓力節(jié)點(diǎn)載荷靜水壓力力遠(yuǎn)端載荷軸承載荷螺栓載荷力矩線壓力熱載荷一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型加速度重力加速度旋轉(zhuǎn)加速一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型

慣性載荷（Inertial）

是通過(guò)施加加速度實(shí)現(xiàn)的，在程序內(nèi)部加速度是通過(guò)慣性力施加到結(jié)構(gòu)上的，而慣性力的方向與所施加的加速度方向恰好相反，因?yàn)閼T性力是阻止加速度所產(chǎn)生的變化的，一定要牢記這一點(diǎn)！?。⊥ㄟ^(guò)鼠標(biāo)選中來(lái)定義加速度通過(guò)鼠標(biāo)選中來(lái)定義標(biāo)準(zhǔn)地球重力加速度通過(guò)鼠標(biāo)選中來(lái)定義旋轉(zhuǎn)速度，注意缺省單位為rad/s一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型慣性載荷（Inerti一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型

結(jié)構(gòu)載荷（Inertial）

是作用在系統(tǒng)或部件結(jié)構(gòu)上的力或力矩。力載荷集成到了結(jié)構(gòu)分析的Loads子菜單中。一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型結(jié)構(gòu)載荷（Inerti一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型

力和壓力載荷力載荷（Force）——力可以施加在結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)、邊緣或者表面等位置，且施加的力將分布到整個(gè)結(jié)構(gòu)中去，當(dāng)一個(gè)力施加到兩個(gè)同樣的表面上時(shí)，每個(gè)表面將承受這個(gè)力的一半，可以定義矢量、大小以及分量來(lái)施加。壓力載荷（Pressure）——壓力載荷只能施加在表面，并且方向通常與表面的法向方向一致，正值代表進(jìn)入表面，負(fù)值代表從表面出來(lái)。一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型力和壓力載荷一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型遠(yuǎn)端載荷（RemoteForce）——

遠(yuǎn)端載荷是在幾何模型的表面或邊上施加偏置的力，并設(shè)定力的初始位置，力可以通過(guò)矢量和大小或分量來(lái)定義。若在某面上施加一遠(yuǎn)端載荷后，則相當(dāng)于在這個(gè)面上得到一個(gè)等效力和偏置所引起的力矩，而這個(gè)力分布在表面上，但是包括由于力偏置而引起的外力偶矩。一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型遠(yuǎn)端載荷（Remote一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型軸承載荷僅適用于圓柱形表面。其徑向分量將根據(jù)投影面積來(lái)分布?jí)毫d荷，而軸向載荷分量則沿著圓周均勻分布。載荷可以通過(guò)矢量和幅值來(lái)定義。軸承載荷（BearingLoad）——一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型軸承載荷僅適用一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型螺栓載荷就是在圓柱截面上施加預(yù)緊載荷以模擬螺栓連接，且預(yù)緊載荷值只能使用在3D模擬中加載，還需要定義一個(gè)以Z軸為主方向的局部坐標(biāo)系。螺栓載荷（BoltPretension）——一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型螺栓載荷就是在一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型力矩可以施加在任意模型表面，實(shí)體表面的點(diǎn)上或邊緣處。假如選擇了多個(gè)表面，那么力矩將分?jǐn)傇谶@些表面上。可以通過(guò)矢量及其大小定義，遵守右手螺旋定則。力矩（Moment）——一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型力矩可以施加在一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型線壓力就是在三維模型中通過(guò)載荷密度形式給一邊施加分布載荷，其定義方式有幅值和向量、幅值和分量方向（總體或局部坐標(biāo)系）、幅值和切向3種。線壓力（LinePressure）——一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型線壓力就是在三一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型熱載荷可以施加在模型上，任何溫度載荷都可以施加，但在結(jié)構(gòu)分析中施加一個(gè)均勻溫度載荷，必須制定一個(gè)參考溫度。

在Mechanical中通常先進(jìn)行熱分析，然后在結(jié)構(gòu)分析時(shí)將計(jì)算所得到的溫度作為外載荷輸入。熱載荷（ThermalCondition）——一、前處理技術(shù)1.2.1載荷類(lèi)型熱載荷可以施加一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型固定約束位移約束僅壓縮約束無(wú)摩擦支撐約束遠(yuǎn)端位移約束彈性支撐約束圓柱面約束約束方程一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型固定約束位移約束僅壓縮約一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型固定約束可以加載于實(shí)體、頂點(diǎn)、邊緣、面、殼或者梁上，從而約束相對(duì)應(yīng)單元的自由度。固定約束（FixedSupport）——一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型固定約束可以加一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型在加載給定位移時(shí)要注意：-可以在頂點(diǎn)、體邊緣或面上加載已知位移-允許在x、y和z方向給予強(qiáng)制位移-當(dāng)輸入“0”值時(shí)，代表此方向上被約束-如果不設(shè)定某個(gè)方向的值則意味著實(shí)體在這個(gè)方向上自由運(yùn)動(dòng)位移約束（Displacement）——一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型在加載給定位移一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型遠(yuǎn)端位移允許在空間中的任意一個(gè)遠(yuǎn)程位置應(yīng)用平動(dòng)和旋轉(zhuǎn)位移。需要通過(guò)點(diǎn)取或輸入坐標(biāo)值定義遠(yuǎn)端的定位點(diǎn)，默認(rèn)位置為模型質(zhì)心，通常用局部坐標(biāo)施加轉(zhuǎn)角。遠(yuǎn)端位移約束（RemoteDisplacement）——

一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型遠(yuǎn)端位移允一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型無(wú)摩擦約束實(shí)際是在面上施加了法向約束。對(duì)稱(chēng)實(shí)體受到對(duì)稱(chēng)的外載時(shí)，這個(gè)約束可以作為對(duì)稱(chēng)面的邊界條件，因?yàn)閷?duì)稱(chēng)面等同于約束了法向位移。無(wú)摩擦支撐（FrictionlessSupport）——

一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型無(wú)摩擦約束一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型僅壓縮約束是指給幾何體表面施加只有方法向壓縮的約束，這個(gè)約束僅限制這個(gè)表面在法向正方向的約束，在Mechanical內(nèi)部計(jì)算時(shí)需要進(jìn)行迭代求解。僅壓縮約束（compressiononlysupport）——

一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型僅壓縮約束一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型圓柱面約束施加在圓柱表面，可以指定是軸向、徑向或者切向約束，如下圖所示。注意：該約束僅僅適用于小變形（線性）分析。圓柱面約束（CylindricalSupport）——

一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型圓柱面約束一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型彈性支承允許面或邊根據(jù)彈簧行為產(chǎn)生移動(dòng)或變形。彈性支承基于定義的基礎(chǔ)剛度【FoundationStiffness】，即產(chǎn)生基礎(chǔ)單位法向變形的壓力值。彈性支承（ElasticSupport）——

一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型彈性支承允許面或邊根據(jù)彈一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型簡(jiǎn)支約束僅用于面體或線體模型的3D模擬，可以施加在梁或殼體的邊或者頂點(diǎn)上，限制平移，但是所有旋轉(zhuǎn)都是自由的。簡(jiǎn)支約束（SimplySupport）——

一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型簡(jiǎn)支約束僅一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型可以施加在殼或梁的表面、邊或者頂點(diǎn)上，約束旋轉(zhuǎn)，但是平移不限制。固定轉(zhuǎn)動(dòng)（FixedRotation）——

一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型可以施加在一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型通常分析模型中，通過(guò)建立零件或接觸條件建立不同自由度之間的關(guān)系，但有時(shí)也需要構(gòu)造特殊的幾何特征，比如等勢(shì)面，此時(shí)可以使用耦合邊界條件在一組表面/邊/點(diǎn)上創(chuàng)建耦合自由度，耦合約束組中所有成員的結(jié)果是相同的。耦合也可用于熱和電場(chǎng)環(huán)境。同一個(gè)幾何實(shí)體只能定義一個(gè)耦合自由度，耦合約束不能施加在有自由度約束的幾何實(shí)體上。耦合（Coupling）——

一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型通常分析模一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型約束方程可以建立模型不同部分之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，利用方程將一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)端點(diǎn)自由度聯(lián)系起來(lái)。約束方程為自由度值的線性組合，方程中的每一項(xiàng)為系數(shù)與遠(yuǎn)端自由度的乘積，線性組合的綜合可以為非零值。約束方程（ConstraintEquation）——

一、前處理技術(shù)1.2.2約束類(lèi)型約束方程可一、前處理技術(shù)附:命名選擇集–命名選擇集允許把點(diǎn)，邊，面或?qū)嶓w組合在一起。–它可用于網(wǎng)格加密控制，施加載荷和約束等。–為需要經(jīng)常選擇的幾何集提供了一個(gè)簡(jiǎn)便方法?定義接觸域?指定結(jié)果?等命名選擇集工具欄為組合幾何實(shí)體提供了很好的功能：

一、前處理技術(shù)附:命名選擇集–命名選擇集允許把點(diǎn)，邊，面一、前處理技術(shù)附:命名選擇集?創(chuàng)建命名選擇集：–選擇感興趣的點(diǎn)、邊、面或?qū)嶓w，然后右擊鼠標(biāo)選擇CreateNamedSelection圖標(biāo)–新的命名集將出現(xiàn)在OutlineTree（大綱樹(shù)）下。?提示：–在一個(gè)指定的命名選擇集里只允許出現(xiàn)一種實(shí)體類(lèi)型。例如，在相同的命名集里就不能同時(shí)出現(xiàn)點(diǎn)和邊。一、前處理技術(shù)附:命名選擇集?創(chuàng)建命名選擇集：一、前處理技術(shù)附:命名選擇集?在很多細(xì)節(jié)窗口中可以直接引用命名選擇集：?示例（壓載荷）：–在DetailsofPressure中，把Method由GeometrySelection換成NamedSelection–從下拉菜單中選擇NamedSelection?模擬時(shí)會(huì)過(guò)濾掉不能使用的命名選擇集類(lèi)型一、前處理技術(shù)附:命名選擇集?在很多細(xì)節(jié)窗口中可以直接引一、前處理技術(shù)附:坐標(biāo)系?CoordinateSystems通常默認(rèn)的是不顯示，但是可以進(jìn)行添加得到。–Coordinatesystems可用于網(wǎng)格控制、質(zhì)量點(diǎn)、指定方向的載荷和結(jié)果。?基于CAD原始模型，開(kāi)始就添加了GlobalCoordinateSystem（整體坐標(biāo)系）。

？?可以從CAD系統(tǒng)中導(dǎo)入LocalCoordinateSystems（局部坐標(biāo)系）一、前處理技術(shù)附:坐標(biāo)系?CoordinateSyst一、前處理技術(shù)附:坐標(biāo)系?坐標(biāo)系可以通過(guò)點(diǎn)擊環(huán)境工具欄上的CoordinateSystem圖標(biāo)?可以是直角坐標(biāo)或柱坐標(biāo)?在定義了坐標(biāo)系以后，就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的工具欄。?可以通過(guò)下面任意一種方式定義局部坐標(biāo)系：–選擇幾何（結(jié)合坐標(biāo)系A(chǔ)ssociativeCoordinateSystem）。坐標(biāo)系會(huì)移動(dòng)到幾何上，它的平移和旋轉(zhuǎn)都依賴(lài)于幾何模型。–指定坐標(biāo)（沒(méi)有結(jié)合坐標(biāo)系Non-AssociativeCoordinateSystem）。坐標(biāo)系將保持原有的定義：它獨(dú)立于幾何模型.一、前處理技術(shù)附:坐標(biāo)系?坐標(biāo)系可以通過(guò)點(diǎn)擊環(huán)境工具欄上一、前處理技術(shù)附:坐標(biāo)系?在各種應(yīng)用中的細(xì)節(jié)窗口的下拉菜單中都可以使用坐標(biāo)系（見(jiàn)下面例子）：指定方向影響球尺寸質(zhì)量點(diǎn)指定方向載荷指定方向位移一、前處理技術(shù)附:坐標(biāo)系?在各種應(yīng)用中的細(xì)節(jié)窗口的下拉菜一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）?存在多個(gè)部件時(shí)，需要確定部分之間的相互關(guān)系。–接觸區(qū)域定義部件是如何相互作用的。?若不進(jìn)行接觸或點(diǎn)焊設(shè)置，部件將不會(huì)相互影響：–在結(jié)構(gòu)分析，接觸和點(diǎn)焊防止部件防止部件的相互滲透，同時(shí)也提供了部件之間荷載傳遞的方法。–在熱分析，接觸和點(diǎn)焊允許部件之間的熱傳遞。–多體部件不需要接觸或點(diǎn)焊。表面接觸單元可以看作是“皮膚”，它覆蓋的地區(qū)將發(fā)生接觸。一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）?存在多個(gè)部一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）接觸【Contacts】包括面/面、面/邊、邊/邊之間的接觸【Contact】和點(diǎn)焊接觸【SpotWeld】。當(dāng)裝配體輸入時(shí)，兩個(gè)零件之間自動(dòng)形成接觸，接觸連接可以傳遞結(jié)構(gòu)載荷和熱流，根據(jù)接觸類(lèi)型，分析可以是線性或非線性的。一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）

接觸區(qū)域控制一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）Bonded（綁定）:

這是AWE中關(guān)于接觸的默認(rèn)設(shè)置。如果接觸區(qū)域被設(shè)置為綁定，不允許面或線間有相對(duì)滑動(dòng)或分離?？梢詫⒋藚^(qū)域看做被連接在一起。因?yàn)榻佑|長(zhǎng)度/面積是保持不變的，所以這種接觸可以用作線性求解。如果接觸是從數(shù)學(xué)模型中設(shè)定的，程序?qū)⑻畛渌械拈g隙，忽略所有的初始滲透。Frictionless（無(wú)摩擦）:

這種接觸類(lèi)型代表單邊接觸，即，如果出現(xiàn)分離則法向壓力為零。只適用于面接觸。因此，根據(jù)不同的載荷，模型間可以出現(xiàn)間隙。它是非線性求解，因?yàn)樵谳d荷施加過(guò)程中接觸面積可能會(huì)發(fā)生改變。假設(shè)摩擦系數(shù)為零，因此允許自由滑動(dòng)。使用這種接觸方式時(shí)，需注意模型約束的定義，防止出現(xiàn)欠約束。程序會(huì)給裝配體加上弱彈簧，幫助固定模型，以得到合理的解。一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）Bonded一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）Rough（粗糙的）:

這種接觸方式和無(wú)摩擦類(lèi)似。但表現(xiàn)為完全的摩擦接觸，即沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)。只適用于面接觸。默認(rèn)情況下，不自動(dòng)消除間隙。這種情況相當(dāng)于接觸體間的摩擦系數(shù)為無(wú)窮大。Frictional（有摩擦）:

這種情況下，在發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)前，兩接觸面可以通過(guò)接觸區(qū)域傳遞一定數(shù)量的剪應(yīng)力。有點(diǎn)像膠水。模型在滑動(dòng)發(fā)生前定義一個(gè)等效的剪應(yīng)力，作為接觸壓力的一部分。一旦剪應(yīng)力超過(guò)此值，兩面將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。只適用于面接觸。摩擦系數(shù)可以是任意非負(fù)值。NoSeparation（不分離）:

這種接觸方式和綁定類(lèi)似。它只適用于面。不允許接觸區(qū)域的面分離，但是沿著接觸面可以有小的無(wú)摩擦滑動(dòng)。（不支持顯示動(dòng)力學(xué)）一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）Rough（一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）?輸入裝配體，自動(dòng)檢測(cè)接觸面并生成接觸對(duì):–臨近面用于檢測(cè)接觸狀態(tài)。接觸探測(cè)公差在“Connections”分支細(xì)節(jié)可以看到。?接觸也是使用的二維幾何體。接觸“面”是指的邊界。?某些許可允許表面到邊緣，邊緣到邊緣和混合體/面接觸。?請(qǐng)注意，需要在進(jìn)行分析之前檢查自動(dòng)生成的接觸對(duì)。一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）?輸入裝配體一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）?在“contact”分支點(diǎn)擊某個(gè)接觸對(duì)，構(gòu)成這個(gè)接觸對(duì)的部件就會(huì)變成透明的，以便觀察。–選取一個(gè)接觸對(duì)，與該接觸對(duì)無(wú)關(guān)的部件變成透明的。–透明度可以通過(guò)“Tools>Options…>Simulation:Contact:Transparency”控制.一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）?在“con一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）?選擇“contact”和“target”面手動(dòng)定義接觸對(duì)。一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）?選擇“co一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）高級(jí)接觸：對(duì)ANSYSProfessional許可和以上，高級(jí)接觸操作是可行的：–自動(dòng)檢測(cè)尺寸和滑動(dòng)–不對(duì)稱(chēng)接觸–接觸結(jié)果工具–更多接觸可用公式–Pinball控制一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）高級(jí)接觸：一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）?Pinball區(qū)域表示接觸探測(cè)區(qū)域：–當(dāng)接觸間隙在pinball半徑內(nèi)時(shí)進(jìn)行接觸計(jì)算/檢測(cè)。–可輸入Pinball半徑尺寸，以確保粘性接觸是一個(gè)大間隙或裂口問(wèn)題成立。–Pinball半徑以球形顯示在圖形窗口中。–四種接觸狀態(tài)：近場(chǎng)，遠(yuǎn)場(chǎng)，關(guān)閉/滑動(dòng)，關(guān)閉/粘著。一、前處理技術(shù)1.3接觸（Contacts）?Pinba一、前處理技術(shù)練習(xí)：目標(biāo):–研究多種接觸的行為。一、前處理技術(shù)練習(xí)：一、前處理技術(shù)載荷步設(shè)置1.4單/多載荷步靜力求解一、前處理技術(shù)載荷步設(shè)置1.4單/多載荷步靜力求解二、后處理技術(shù)插入結(jié)果2.1分析求解方法選取應(yīng)力分支的模板，一些結(jié)果已經(jīng)默認(rèn)被要求，然而，用戶(hù)可以根據(jù)需要要求別的結(jié)果–選擇“InsertResults”插圖顯示出怎樣進(jìn)行添加二、后處理技術(shù)插入結(jié)果2.1分析求解方法選取應(yīng)力分支的模板，二、后處理技術(shù)結(jié)果求解