Ansys基礎(chǔ)教程演示文稿

Ansys基礎(chǔ)教程PPT演示文稿現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日第一章ANSYS主要功能與模塊ANSYS是世界上著名的大型通用有限元計(jì)算軟件，它包括熱、電、磁、流體和結(jié)構(gòu)等諸多模塊，具有強(qiáng)大的求解器和前、后處理功能，為我們解決復(fù)雜、龐大的工程項(xiàng)目和致力于高水平的科研攻關(guān)提供了一個(gè)優(yōu)良的工作環(huán)境，是一個(gè)開放的軟件，支持進(jìn)行二次開發(fā)。目前主流版本12.0,13.0,14.0,14.5現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日一、主要功能簡(jiǎn)介1.結(jié)構(gòu)分析

1）靜力分析–求解靜力載荷作用下結(jié)構(gòu)的位移和應(yīng)力等.可以考慮結(jié)構(gòu)的線性及非線性行為?！窬€性結(jié)構(gòu)靜力分析（linear）●非線性結(jié)構(gòu)靜力分析（nonlinear）

?幾何非線性：大變形、大應(yīng)變、應(yīng)力強(qiáng)化、旋轉(zhuǎn)軟化

?材料非線性：塑性、粘彈性、粘塑性、超彈性、多線性彈性、蠕變、腫脹等?接觸非線性：面面/點(diǎn)面/點(diǎn)點(diǎn)接觸、柔體/柔體剛體接觸、熱接觸?單元非線性：死/活單元、鋼筋混凝土單元、非線性阻尼/彈簧元、預(yù)緊力單元等現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日2）模態(tài)分析–計(jì)算結(jié)構(gòu)的固有頻率和模態(tài)。3）諧響應(yīng)分析-確定結(jié)構(gòu)在隨時(shí)間正弦變化的載荷作用下的響應(yīng)。4）瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析-確定結(jié)構(gòu)對(duì)隨時(shí)間任意變化的載荷的響應(yīng).可以考慮與靜力分析相同的結(jié)構(gòu)非線性行為.5）譜分析模態(tài)分析的拓廣。6）隨機(jī)振動(dòng)分析等7）特征屈曲分析-用于計(jì)算線性屈曲載荷并確定屈曲模態(tài)形狀.(結(jié)合瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析可以實(shí)現(xiàn)非線性屈曲分析.)8）專項(xiàng)分析:斷裂分析,復(fù)合材料分析，疲勞分析現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日2.高度非線性瞬態(tài)動(dòng)力分析（ANSYS/LS-DYNA）●全自動(dòng)接觸分析，四十多種接觸類型●任意拉格郎日－歐拉（ALE）分析●多物質(zhì)歐拉、單物質(zhì)歐拉●適應(yīng)網(wǎng)格、網(wǎng)格重劃分、重啟動(dòng)●100多種非線性材料模式●多物理場(chǎng)耦合分析：結(jié)構(gòu)、熱、流體、聲學(xué)●爆炸模擬，起爆效果及應(yīng)力波的傳播分析●侵徹穿甲仿真，鳥撞及葉片包容性分析，跌落分析●失效分析，裂紋擴(kuò)展分析●剛體運(yùn)動(dòng)、剛體－柔體運(yùn)動(dòng)分析●實(shí)時(shí)聲場(chǎng)分析●BEM邊界元方法，邊界元、有限元耦合分析●光順質(zhì)點(diǎn)流體動(dòng)力（SPH）算法現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日3.熱分析●穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)溫度場(chǎng)分析●熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射分析●相變分析●材料性質(zhì)、邊界條件隨溫度變化4.電磁分析●靜磁場(chǎng)分析－計(jì)算直流電（DC)或永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)●交變磁場(chǎng)分析－計(jì)算由于交流電(AC)產(chǎn)生的磁場(chǎng)●瞬態(tài)磁場(chǎng)分析－計(jì)算隨時(shí)間隨機(jī)變化的電流或外界引起的磁場(chǎng)●電場(chǎng)分析－用于計(jì)算電阻或電容系統(tǒng)的電場(chǎng).典型的物理量有電流密度、電荷密度、電場(chǎng)及電阻熱等。●高頻電磁場(chǎng)分析－用于微波及RF無(wú)源組件，波導(dǎo)、雷達(dá)系統(tǒng)、同軸連接器等分析?，F(xiàn)在是6頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日5.流體動(dòng)力學(xué)分析●定常/非定常分析●層流/湍流分析●自由對(duì)流/強(qiáng)迫對(duì)流/混合對(duì)流分析●可壓縮流/不可壓縮流分析●亞音速/跨音速/超音速流動(dòng)分析●任意拉格郎日－歐拉分析（ALE）●多組份流動(dòng)分析（多達(dá)6組份）●牛頓流與非牛頓流體分析●內(nèi)流和外流分析●共軛傳熱及熱輻射邊界●分布阻尼和風(fēng)扇模型●移動(dòng)壁面及自由界面分析現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日6.聲學(xué)分析●定常分析●模態(tài)分析●動(dòng)力響應(yīng)分析7.壓電分析●穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)分析●模態(tài)分析●諧響應(yīng)分析8.多場(chǎng)耦合分析●熱－結(jié)構(gòu)●磁－熱●磁－結(jié)構(gòu)●流體－熱●流體－結(jié)構(gòu)●熱－電●電－磁－熱－流體－結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日9.優(yōu)化設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)靈敏度分析●單一物理場(chǎng)優(yōu)化●耦合場(chǎng)優(yōu)化10.二次開發(fā)功能●參數(shù)設(shè)計(jì)語(yǔ)言●用戶可編程特性●用戶自定義界面語(yǔ)言●外部命令11.ANSYS土木工程專用包ANSYS的土木工程專用包ANSYS/CivilFEM用來(lái)研究鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土及巖土結(jié)構(gòu)的特性，如房屋建筑、橋梁、大壩、硐室與隧道、地下建筑物等的受力、變形、穩(wěn)定性及地震響應(yīng)等情況，從力學(xué)計(jì)算、組合分析及規(guī)范驗(yàn)算與設(shè)計(jì)提出了全面的解決方案，為建筑及巖土工程師提供了功能強(qiáng)大且方便易用的分析手段?，F(xiàn)在是9頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日二、主要模塊簡(jiǎn)介ANSYS/FLOTRANCFD?ANSYS/Emag?ANSYS/Structural?ANSYS/MultiphysicsANSYS/LS-DYNA?ANSYS/Mechanical?ANSYS/LinearPlus?ANSYS/Thermal?現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日第二章ANSYS基本使用方法現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日一、典型分析過程1.前處理——?jiǎng)?chuàng)建有限元模型1）單元屬性定義（單元類型、實(shí)常數(shù)、材料屬性）2）創(chuàng)建或讀入幾何實(shí)體模型

3）有限元網(wǎng)格劃分

4）施加約束條件、載荷條件2.施加載荷進(jìn)行求解

1）定義分析選項(xiàng)和求解控制

2）定義載荷及載荷步選項(xiàng)

2）求解solve3.后處理

1）查看分析結(jié)果2）檢驗(yàn)結(jié)果現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日ANSYS的分析方法(續(xù))1.建立有限元模型3.查看結(jié)果2.

施加載荷求解主菜單分析的三個(gè)主要步驟可在主菜單中得到明確體現(xiàn).Objective2-2. ANSYS分析步驟在GUI中的體現(xiàn).現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日ANSYS的分析方法(續(xù))ANSYSGUI中的功能排列按照一種動(dòng)賓結(jié)構(gòu)，以動(dòng)詞開始（如Create),隨后是一個(gè)名詞(如Circle).菜單的排列，是基于完成有限元分析任務(wù)的操作順序進(jìn)行排列的?，F(xiàn)在是14頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日建模直接建模間接建模生成節(jié)點(diǎn)由節(jié)點(diǎn)生成單元生成關(guān)鍵點(diǎn)由關(guān)鍵點(diǎn)生成線由線生成面由面生成體劃分線、面或者體，生成單元至底而上自上而下直接生成線、面或體劃分線、面或體，生成單元都涉及到坐標(biāo)系的選擇問題Ansys使用的模型有兩類：有限元模型和實(shí)體模型現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日直接建模直接創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)和單元，模型中沒有實(shí)體（點(diǎn)、線、面）出現(xiàn)。優(yōu)點(diǎn)：適用于小型、簡(jiǎn)單、規(guī)律性較強(qiáng)的模型，能實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)和單元編號(hào)的完全控制。缺點(diǎn)：對(duì)復(fù)雜、大型的模型，需人工處理的數(shù)據(jù)量大，效率低?，F(xiàn)在是16頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日二實(shí)體建模概述主要內(nèi)容:A.定義B.自頂向下建模前言工作平面布爾運(yùn)算C.例題D.自底向上建模關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)系線,面,體操作E.例題現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日實(shí)體建模A.定義實(shí)體建模：

建立由點(diǎn)、線、面和體構(gòu)成的幾何模型的過程。首先回顧前面的一些定義：一個(gè)實(shí)體模型有體、面、線及關(guān)鍵點(diǎn)組成。體由面圍成，面由線組成,線由關(guān)鍵點(diǎn)組成。實(shí)體的層次從底到高:關(guān)鍵點(diǎn)

線面體.如果高一級(jí)的實(shí)體存在，則低一級(jí)的與之依附的實(shí)體不能刪除.另外，一個(gè)只由面及面以下層次組成的實(shí)體，如殼或二維平面模型，在ANSYS中仍稱為實(shí)體。體面線及關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn)線面體現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日實(shí)體建模A.定義建立實(shí)體模型可以通過兩個(gè)途徑:自頂向下自底向上自頂向下建模；首先建立高級(jí)圖元（體或面）,對(duì)這些高級(jí)圖元（體或面）按一定規(guī)則組合得到最終需要的形狀.加Add現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日實(shí)體建模A.定義自底向上建模；首先建立低級(jí)圖元關(guān)鍵點(diǎn)，由這些點(diǎn)建立線、面和體。可以根據(jù)模型形狀選擇最佳建模途徑.下面詳細(xì)討論建模途徑?，F(xiàn)在是20頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日實(shí)體建模B.自頂向下建模自頂向下建模：首先建立高級(jí)圖元（體或面）,對(duì)這些高級(jí)圖元（體或面）按一定規(guī)則組合得到最終需要的形狀.開始建立的體或面稱為圖元。生成一種體素時(shí)會(huì)自動(dòng)生成所有的從屬于該體素的較低級(jí)圖元。對(duì)幾何圖元進(jìn)行組合計(jì)算形成最終形狀的過程稱為布爾運(yùn)算?，F(xiàn)在是21頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日實(shí)體建模-自頂向下建模

二維圖元包括矩形、圓、三角形和其它多邊形?，F(xiàn)在是22頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日三維圖元包括塊體,圓柱體,棱體，球體,圓錐體和圓環(huán)。現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日當(dāng)建立二維圖元時(shí)，ANSYS將定義一個(gè)面，并包括其下層的線和關(guān)鍵點(diǎn)。當(dāng)建立三維圖元時(shí)，ANSYS將定義一個(gè)體，并包括其下層的面、線和關(guān)鍵點(diǎn)。即:生成一種體素時(shí)會(huì)自動(dòng)生成所有的從屬于該體素的較低級(jí)圖元。現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日布爾運(yùn)算布爾運(yùn)算

是對(duì)幾何實(shí)體進(jìn)行組合計(jì)算的過程。ANSYS中布爾運(yùn)算包括加、減、相交、疊分、粘接、搭接.布爾運(yùn)算時(shí)輸入的可以是任意幾何實(shí)體從簡(jiǎn)單的圖元到通過CAD輸入的復(fù)雜的幾何體。加輸入實(shí)體布爾運(yùn)算輸出實(shí)體現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日布爾運(yùn)算所有的布爾運(yùn)算可以在GUI界面下獲得

Preprocessor>-Modeling-Operate.在缺省狀態(tài)下,布爾運(yùn)算時(shí)輸入的幾何實(shí)體在運(yùn)算結(jié)束后將刪除.被刪除實(shí)體的編號(hào)數(shù)被“釋放”(即,這些編號(hào)可以可以指定給新的實(shí)體，并從可以獲得的最小編號(hào)開始）?，F(xiàn)在是26頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日實(shí)體建模-由上而下建模

…布爾運(yùn)算加aadd把兩個(gè)或多個(gè)實(shí)體合并為一個(gè).1、有重合部分。2、同類實(shí)體現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日實(shí)體建模-由上而下建模

…布爾運(yùn)算減Abstract從1個(gè)實(shí)體上刪除和另外1個(gè)實(shí)體相重合的部分后生成一個(gè)或多個(gè)新的實(shí)體。對(duì)于建立帶孔的實(shí)體或準(zhǔn)確切除部分實(shí)體特別方便.現(xiàn)在是28頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日布爾運(yùn)算相交Intersect兩個(gè)或多個(gè)實(shí)體相交后取其重合部分實(shí)體，剩余的實(shí)體被刪除。如果輸入了多于兩個(gè)的實(shí)體,則有兩種選擇:相交和對(duì)交。相交只保留全部實(shí)體的共同部分.對(duì)交則保留每一對(duì)實(shí)體的共同部分，這樣，有可能輸出多個(gè)實(shí)體.CommonIntersectionPairwiseIntersection現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日

布爾運(yùn)算分割Devide把兩個(gè)或多個(gè)實(shí)體分為多個(gè)實(shí)體，但相互之間仍通過共同的邊界連接在一起。若想找到兩條相交線的交點(diǎn)并保留這些線時(shí)，此命令特別有用，如下圖所示.(交運(yùn)算可以找到交點(diǎn)但刪除了兩條線）L1L2L3L6L5L4Partition現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日布爾運(yùn)算粘接Glue把兩個(gè)或多個(gè)實(shí)體粘合到一起，在其接觸面上具有共同的邊界當(dāng)你想定義兩個(gè)不同的實(shí)體時(shí)特別方便（如對(duì)不同材料組成的實(shí)體）現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日實(shí)體建模-由上而下建模

…布爾運(yùn)算搭接Aovlap類似于粘合運(yùn)算，但輸入的實(shí)體有重疊.現(xiàn)在是32頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日實(shí)體建模

D.自底向上建模由下向上建模時(shí)首先建立關(guān)鍵點(diǎn)，從關(guān)鍵點(diǎn)開始建立其它實(shí)體。如建立一個(gè)L-形時(shí),可以先下面所示的角點(diǎn).然后通過連接點(diǎn)簡(jiǎn)單地形成面，或者先形成線，然后用線定義面.現(xiàn)在是33頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日關(guān)鍵點(diǎn)定義關(guān)鍵點(diǎn):Preprocessor>-Modeling-Create>Keypoints或者用

K

命令組立的命令:K,KFILL,KNODE,等.生成關(guān)鍵點(diǎn)時(shí)只需要關(guān)鍵點(diǎn)的編號(hào)及點(diǎn)的坐標(biāo)值數(shù)據(jù).關(guān)鍵點(diǎn)編號(hào)的缺省值為下一個(gè)整數(shù)坐標(biāo)位置可以通過在工作平面上拾取或輸入X,Y,Z坐標(biāo)值確定。坐標(biāo)值如何確定？它依賴于當(dāng)前激活坐標(biāo)系.現(xiàn)在是34頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日線有許多方法定義線，如下圖所示（常用的，L、Larc）如果定義面或體,ANSYS將自動(dòng)生成未定義的線，線的曲率由當(dāng)前激活坐標(biāo)系確定.在生成線時(shí)，關(guān)鍵點(diǎn)必須存在。Create>-Lines-ArcsCreate>-Lines-LinesCreate>-Lines-SplinesL,k1,k2L,k1,k2,k3,radius現(xiàn)在是35頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日

面用由下向上的方法生成面時(shí)，需要的關(guān)鍵點(diǎn)或線必須已經(jīng)定義。（A——關(guān)鍵點(diǎn)〔順序〕、AL——線）如果定義體，ANSYS將自動(dòng)生成未定義的面、線，線的曲率由當(dāng)前激活坐標(biāo)系確定。Create>-Areas-ArbitraryOperate>Extrude現(xiàn)在是36頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日體用自底向上的方法生成體時(shí)，需要的關(guān)鍵點(diǎn)或線或面必須已經(jīng)定義Create>-Volumes-ArbitraryOperate>Extrude現(xiàn)在是37頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日ANSYS中坐標(biāo)系的分類：整體坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)系(GlobalandLocalCoordinateSystems)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系(NodalCoordinateSystems)單元坐標(biāo)系(ElementCoordinateSystems)顯示坐標(biāo)系(DisplayCoordinateSystem)結(jié)果坐標(biāo)系(TheResultsCoordinateSystem)現(xiàn)在是38頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日一、整體坐標(biāo)系與局部坐標(biāo)系功能：定位幾何體（節(jié)點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)、線等）（主要在建模時(shí)涉及到）總體坐標(biāo)系統(tǒng)被認(rèn)為是一個(gè)絕對(duì)的參考系。ANSYS提供了3種總體坐標(biāo)系：笛卡爾坐標(biāo)系柱坐標(biāo)系球坐標(biāo)系局部坐標(biāo)系是與總體坐標(biāo)系的原點(diǎn)偏移一定的距離，或其方位不同于先前定義的總體坐標(biāo)系?，F(xiàn)在是39頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日整體坐標(biāo)系直角坐標(biāo)系(Cartesiancoordinatesystem)

（系統(tǒng)默認(rèn)的坐標(biāo)系）柱面坐標(biāo)系(Cylindricalcoordinatesystem)球面坐標(biāo)系(Sphericalcoordinatesystem)現(xiàn)在是40頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日坐標(biāo)系的激活與切換

通過改變KCN的值來(lái)實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)系的激活與切換如CSYS,0表示激活整體直角坐標(biāo)系CSYS,1表示激活整體柱面坐標(biāo)系CSYS,2表示激活整體球坐標(biāo)系CSYS,n表示激活局部坐標(biāo)系（n表示局部坐標(biāo)系號(hào)，n>=11）現(xiàn)在是41頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日工作平面是一個(gè)無(wú)限平面，有原點(diǎn)、二維坐標(biāo)系。在同一個(gè)時(shí)刻只能定義一個(gè)工作平面（當(dāng)定義一個(gè)新的工作平面時(shí)就會(huì)刪除已有的工作平面）。工作平面是與坐標(biāo)系獨(dú)立的。默認(rèn)的工作平面是總體笛卡爾坐標(biāo)系的X-Y面。例如，工作平面與激活的坐標(biāo)系可以有不同的原點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)方向。與工作平面相關(guān)的命令：WPOFFS,XOFF,YOFF,ZOFF

（工作平面原點(diǎn)的偏置）WPROTA,THXY,THYZ,THZX（工作平面的旋轉(zhuǎn)）現(xiàn)在是42頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日實(shí)體建模-由下而上建模

操作在由上而下和由下而上的建模方式均可對(duì)實(shí)體進(jìn)行布爾運(yùn)算.除了布爾運(yùn)算，還有許多其它操作命令:拖拉縮放移動(dòng)拷貝反射合并倒角現(xiàn)在是43頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日實(shí)體建模-由下而上建模

...操作拖拉adrag利用已經(jīng)存在的面快速生成體(或由線生成面或由關(guān)鍵點(diǎn)生成線).如果面已經(jīng)劃分了網(wǎng)格，單元也可以隨著面一起拖拉有四種方法拖拉面:法向拖拉—通過對(duì)面的法向偏移形成體[VOFFST].XYZ偏移—通過對(duì)面的總體XYZ方向偏移形成體[VEXT].可以錐形拖拉沿坐標(biāo)軸

—繞坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)面形成體(也可通過兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)旋轉(zhuǎn))[VROTAT].沿直線—沿一條線或一組鄰近的線拖拉面形成體[VDRAG].現(xiàn)在是44頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日實(shí)體建模-由下而上建模

...操作移動(dòng)agen通過增量DX,DY,DZ控制實(shí)體的移動(dòng)或旋轉(zhuǎn).DX,DY,DZ定義在激活坐標(biāo)系中平移實(shí)體時(shí)，令激活坐標(biāo)系為直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)體時(shí)，令激活坐標(biāo)系為柱或球坐標(biāo)系可以使用下列命令VGEN,AGEN,LGEN,KGEN另一個(gè)選項(xiàng)是把坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)坐標(biāo)系中.轉(zhuǎn)換發(fā)生在激活坐標(biāo)系與指定的坐標(biāo)系之間.此命令在對(duì)一個(gè)實(shí)體的移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)同時(shí)進(jìn)行時(shí)很有用.可使用下列命令VTRAN,ATRAN,LTRAN,KTRAN從csys,0向csys,11轉(zhuǎn)換旋轉(zhuǎn)-30°現(xiàn)在是45頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日實(shí)體建模-由下而上建模

...操作拷貝agen生成實(shí)體的多個(gè)拷貝通過復(fù)制的份數(shù)（2及其以上）及增量

DX,DY,DZ控制.DX,DY,DZ定義在激活坐標(biāo)系中.對(duì)于生成多個(gè)孔、翼等特別有用.CopyinlocalcylindricalCSCreateouterareasbyskinning現(xiàn)在是46頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日實(shí)體建模-由下而上建模

...操作反射ARSYM沿平面反射實(shí)體.修改反射方向:X關(guān)于YZ平面反射Y關(guān)于XZ平面反射Z關(guān)于XY平面反射所有的方向均定義在激活坐標(biāo)系，且必須是直角坐標(biāo)系.Whatisthedirectionofreflectioninthiscase?

現(xiàn)在是47頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日實(shí)體建模-由下而上建模

...操作合并ARMERGE

把兩個(gè)實(shí)體合并，并刪除重合的關(guān)鍵點(diǎn).合并關(guān)鍵點(diǎn)時(shí)，如果存在高一層次重合的實(shí)體，也將自動(dòng)被合并.通常在反射、復(fù)制或其它操作后產(chǎn)生重合的實(shí)體時(shí)需要合并.MergeorgluerequiredReflect現(xiàn)在是48頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日Subtractfrombasearea實(shí)體建模-由下而上建模

...操作倒角LFILLT線的倒角連接需要兩條相交的線，且在相交處有共同的關(guān)鍵點(diǎn).如果共同的關(guān)鍵點(diǎn)不存在，則首先作互分的運(yùn)算.ANSYS不改變依附的面（如果有），因此，需要用加或減的命令修改倒角區(qū)域.面的倒角與此相似AFILLTCreatefilletCreatearea現(xiàn)在是49頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日二、ANSYS文件及工作文件名一些特殊的文件

數(shù)據(jù)庫(kù)文件 jobname.db 二進(jìn)制Log文件

jobname.log 文本結(jié)果文件 jobname.rxx 二進(jìn)制圖形文件 jobname.grph 二進(jìn)制錯(cuò)誤、警告jobname.err文本ANSYS的數(shù)據(jù)庫(kù)，是指在前處理、求解及后處理過程中，ANSYS保存在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)既存儲(chǔ)輸入的數(shù)據(jù)，也存儲(chǔ)結(jié)果數(shù)據(jù):輸入數(shù)據(jù)-必須輸入的信息(模型尺寸、材料屬性、載荷等).結(jié)果數(shù)據(jù)-ANSYS計(jì)算的數(shù)值(位移、應(yīng)力、應(yīng)變、溫度等).現(xiàn)在是50頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日ANSYS窗口Objective1-2.ANSYSGUI中六個(gè)窗口的總體功能輸入顯示提示信息，輸入ANSYS命令，所有輸入的命令將在此窗口顯示。主菜單包含ANSYS的主要功能，分為前處理、求解、后處理等。輸出顯示軟件的文本輸出。通常在其他窗口后面，需要查看時(shí)可提到前面。應(yīng)用菜單包含例如文件管理、選擇、顯示控制、參數(shù)設(shè)置等功能.工具條將常用的命令制成工具條，方便調(diào)用.圖形顯示由ANSYS創(chuàng)建或傳遞到ANSYS的圖形.現(xiàn)在是51頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日當(dāng)前設(shè)置單元屬性激活坐標(biāo)系截面參考號(hào)圖形用戶界面的底部顯示當(dāng)前單元屬性設(shè)置和當(dāng)前激活坐標(biāo)系?，F(xiàn)在是52頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日現(xiàn)在是53頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日三、前處理實(shí)體建模參數(shù)化建模體素庫(kù)及布爾運(yùn)算拖拉、旋轉(zhuǎn)、拷貝、蒙皮、倒角等多種自動(dòng)網(wǎng)格劃分工具，自動(dòng)進(jìn)行單元形態(tài)、求解精度檢查及修正自由/映射網(wǎng)格劃分、智能網(wǎng)格劃分、自適應(yīng)網(wǎng)格劃分··復(fù)雜幾何體Sweep映射網(wǎng)格生成··六面體向四面體自動(dòng)過渡網(wǎng)格：金字塔形邊界層網(wǎng)格劃分在幾何模型或FE模型上加載：點(diǎn)載荷、分布載荷、體載荷、函數(shù)載荷可擴(kuò)展的標(biāo)準(zhǔn)梁截面形狀庫(kù)現(xiàn)在是54頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日1.實(shí)體模型及有限元模型現(xiàn)今幾乎所有的有限元分析模型都用實(shí)體模型建模.

類似于CAD，ANSYS以數(shù)學(xué)的方式表達(dá)結(jié)構(gòu)的幾何形狀，用于在里面填充節(jié)點(diǎn)和單元，還可以在幾何模型邊界上方便地施加載荷.但是，

幾何實(shí)體模型并不參與有限元分析.

所有施加在幾何實(shí)體邊界上的載荷或約束必須最終傳遞到有限元模型上（節(jié)點(diǎn)或單元上）進(jìn)行求解.由幾何模型創(chuàng)建有限元模型的過程叫作網(wǎng)格劃分Meshing幾何實(shí)體模型有限元模型現(xiàn)在是55頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日ANSYS中的圖元(即使想從CAD模型中傳輸實(shí)體模型，也應(yīng)該知道如何使用ANSYS建模工具修改傳入的模型.)下圖示意四類圖元.體(3D模型)由面圍成，代表三維實(shí)體.面(表面)由線圍成.代表實(shí)體表面、平面形狀或殼（可以是三維曲面）.線(可以是空間曲線)以關(guān)鍵點(diǎn)為端點(diǎn)，代表物體的邊.關(guān)鍵點(diǎn)

(位于3D空間)代表物體的角點(diǎn).AreasVolumeKeypointsLinesAreaObjective3-3. 四類實(shí)體模型圖元,以及它們之間的層次關(guān)系.現(xiàn)在是56頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日ANSYS中圖元(續(xù))層次關(guān)系從最低階到最高階，模型圖元的層次關(guān)系為：關(guān)鍵點(diǎn)（Keypoints）線（Lines）面（Areas）體（Volumes）提示:如果低階的圖元連在高階圖元上，則低階圖元不能刪除.KeypointsLinesAreasVolumesI’lljustchangethislineLinesKeypointsAreasVolumesOOPs!現(xiàn)在是57頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日自由度約束(Constrains)----定義自由度值,如應(yīng)力分析中的位移或熱分析的溫度力/力矩(Force/Moment)----點(diǎn)載荷,如集中力力或熱流率表面載荷(Pressure)----表面的分布載荷,如壓力或?qū)α黧w載荷(Temp)----體或場(chǎng)力，如溫度(引起熱膨脹)或內(nèi)部熱生成。慣性載荷(Inertia)----由于結(jié)構(gòu)的質(zhì)量或慣性引起的載荷如重力及旋轉(zhuǎn)角速度

ANSYS載荷類型現(xiàn)在是58頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日加載Objective4-2a. 加載.可在實(shí)體模型或FEA模型(節(jié)點(diǎn)和單元)上加載.在關(guān)鍵點(diǎn)處約束實(shí)體模型沿線均布的壓力在關(guān)鍵點(diǎn)加集中力在節(jié)點(diǎn)處約束FEA模型沿單元邊界均布的壓力在節(jié)點(diǎn)加集中力現(xiàn)在是59頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日加載(續(xù))幾何模型加載獨(dú)立于有限元網(wǎng)格.

重新劃分網(wǎng)格或局部網(wǎng)格修改不影響載荷.加載的操作更加容易

,尤其是在圖形中直接拾取時(shí).直接在實(shí)體模型加載的優(yōu)點(diǎn):Guidelines現(xiàn)在是60頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日加載(續(xù))無(wú)論采取何種加載方式,ANSYS求解前都將載荷轉(zhuǎn)化到有限元模型.因此,加載到實(shí)體的載荷將自動(dòng)轉(zhuǎn)化到其所屬的節(jié)點(diǎn)或單元上。實(shí)體模型加載到實(shí)體的載荷自動(dòng)轉(zhuǎn)化到其所屬的節(jié)點(diǎn)或單元上FEA模型沿線均布的壓力均布?jí)毫D(zhuǎn)化到以線為邊界的各單元上現(xiàn)在是61頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日加載(續(xù))輸入一個(gè)壓力值即為

均布載荷,兩個(gè)數(shù)值定義坡度壓力說(shuō)明：壓力數(shù)值為正表示其方向指向表面MainMenu:Solution>-Loads-Apply>Pressure>OnLines加載面力載荷拾取Line現(xiàn)在是62頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日加載(續(xù))VALI=500VALI=500VALJ=1000VALI=1000VALJ=500500L3500L31000500L31000500坡度壓力載荷沿起始關(guān)鍵點(diǎn)(I)線性變化到第二個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)(J)。如果加載后坡度的方向相反,將兩個(gè)壓力數(shù)值顛倒即可。加載面力載荷（續(xù)）現(xiàn)在是63頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日加載(續(xù))軸對(duì)稱載荷可加載到具有對(duì)稱軸的3-D結(jié)構(gòu)上。3-D軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)可用一2-D軸對(duì)稱模型描述。加載軸對(duì)稱載荷10”直徑5”半徑軸對(duì)稱模型3-D結(jié)構(gòu)對(duì)稱軸現(xiàn)在是64頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日加載(續(xù))

加載軸對(duì)稱載荷,注意以下方面:載荷數(shù)值(包括輸出的反力)基于360度轉(zhuǎn)角的3-D結(jié)構(gòu)。在右圖中，軸對(duì)稱模型中的載荷是3-D結(jié)構(gòu)均布面力載荷的總量。TotalForce=2pr=47,124lb.準(zhǔn)則3-D結(jié)構(gòu) 2-D有限元模型Axisofsymmetry現(xiàn)在是65頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日加載(續(xù))在關(guān)鍵點(diǎn)加載位移約束:加載約束載荷MainMenu:Solution>-Loads-Apply-Structural-Displacement>OnKeypoints+procedure1......2......3......

Expansionoption可使相同的載荷加在位于兩關(guān)鍵點(diǎn)連線的所有節(jié)點(diǎn)上拾取keypoints例要固定一邊，只要拾取關(guān)鍵點(diǎn)6、7,并設(shè)置allDOFs=0和KEXPND=yes.K6K7現(xiàn)在是66頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日加載(續(xù))加載約束載荷（續(xù)）在線和面上加載位移約束:MainMenu:Solution>-Loads-Apply-Structural-Displacement>OnLines+OROnAreas+步驟1......2......3......

拾取lines拾取areas現(xiàn)在是67頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日五、后處理計(jì)算報(bào)告自動(dòng)生成及定制工具：自動(dòng)生成符合要求格式的計(jì)算報(bào)告結(jié)果顯示菜單：圖形顯示、抓圖、結(jié)果列表圖形：云圖、等值線、矢量顯示、粒子流跡顯示、切片、透明及半透明顯示、紋理各種結(jié)果動(dòng)畫顯示，可獨(dú)立保存及重放3D圖形注注釋功能直接生成BMP、JPG、VRML、WMF、EMF、PNG、PS、TIFF、HPGL等格式的圖形·計(jì)算結(jié)果排序、檢索、列表及再組合·鋼筋混凝土單元可顯示單元內(nèi)的鋼筋、開裂情況以及壓碎部位梁、管、板、復(fù)合材料單元及結(jié)果按實(shí)際形狀顯示，顯示橫截面結(jié)果；顯示梁?jiǎn)卧獜澗貓D顯示優(yōu)化靈敏度及優(yōu)化變量曲線提供對(duì)計(jì)算結(jié)果的加、減、積分、微分等計(jì)算顯示沿任意路徑的結(jié)果曲線，并可進(jìn)行沿路徑的數(shù)學(xué)計(jì)算現(xiàn)在是68頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日ANSYS有兩個(gè)后處理器:通用后處理器(即“POST1”)只能觀看整個(gè)模型在某一時(shí)刻的結(jié)果(如：結(jié)果的照相“snapshot”).時(shí)間歷程后處理器(即“POST26”)可觀看模型在不同時(shí)間的結(jié)果。Objective現(xiàn)在是69頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日 靜力分析結(jié)果后處理的步驟主要包括:1. 繪變形圖2. 變形動(dòng)畫3. 支反力列表4. 應(yīng)力等值線圖5. 網(wǎng)格密度檢查GuidelinesObjective介紹靜力分析結(jié)果后處理的五個(gè)步驟現(xiàn)在是70頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日第三章ANSYS補(bǔ)充說(shuō)明一、坐標(biāo)系1.工作平面坐標(biāo)系wpcs：類似于繪圖圖板，缺省時(shí)總與總體坐標(biāo)系重合，能以網(wǎng)格捕捉形式顯示，并可相對(duì)當(dāng)前激活總體坐標(biāo)系移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，其編號(hào)永遠(yuǎn)為“4”2.總體坐標(biāo)系globalcs：包括三種形式 總體直角坐標(biāo)系（x,y,z)編號(hào)為“0”總體柱坐標(biāo)系（r,θ,z)編號(hào)為“1”總體球坐標(biāo)系（r,θ,β)編號(hào)為“2”3.局部坐標(biāo)系localcs：局部坐標(biāo)系是在任意位置的用戶定義坐標(biāo)系，即不一定與總體坐標(biāo)系平行或重合，可以是任意方向，編號(hào)為大于等于“11”現(xiàn)在是71頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日FEM坐標(biāo)系4.節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系nodecs：所有的力及其他方向的與節(jié)點(diǎn)相關(guān)的載荷都是在節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系下進(jìn)行的，例如力的方向等只與節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系相關(guān)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系上可以輸入力和力矩；位移約束；耦合及約束過程5.單元坐標(biāo)系elementcs：即材料坐標(biāo)系，例如彈性模量在材料為各向異性時(shí)每一方向?qū)⒉煌?，此時(shí)則根據(jù)單元坐標(biāo)系輸入不同方向的E6.結(jié)果坐標(biāo)系：結(jié)果的輸出形式位移，支反力，力矩等都是與結(jié)果坐標(biāo)系相關(guān)的，結(jié)果坐標(biāo)系即當(dāng)前激活坐標(biāo)系，同節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系一樣，二者可以是任何一種當(dāng)前激活坐標(biāo)系

現(xiàn)在是72頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日二、CAD模型建模原則應(yīng)考慮多少細(xì)節(jié)：如倒角和孔處，對(duì)分析無(wú)用時(shí)可忽略，但對(duì)分析目標(biāo)有用，而且此處將會(huì)出現(xiàn)最大應(yīng)力則不能忽略是否具有對(duì)稱性：包括軸，旋轉(zhuǎn)，平面或鏡面，重復(fù)或平移對(duì)稱等。但下列因素必須對(duì)稱-----幾何形狀；材料屬性；載荷工況。此時(shí)可取一部分分析，而后疊加即可應(yīng)力奇異：指在有限元模型中那些應(yīng)力值無(wú)限大的點(diǎn)處，如點(diǎn)載荷的集中力和力矩作用處；孤立的約束點(diǎn)；尖角處等。建模時(shí)最好避免之現(xiàn)在是73頁(yè)\一共有80頁(yè)\編輯于星期日三、網(wǎng)格劃分器自由式free：對(duì)復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無(wú)限制，形狀不定映射式mapped：