第2章ANSYS有限元分析基本步驟課件

第2章有限元分析基本步驟

1第2章ANSYS有限元分析基本步驟基本步驟2.1

ANSYS有限元分析典型步驟2.2有限元模型的建立2.3加載和求解2.4結(jié)果后處理2第2章ANSYS有限元分析基本步驟2.1ANSYS有限元分析典型步驟ANSYS有限元典型分析大致分為三大步驟：1）建立有限元模型；2）加載和求解；3）結(jié)果后處理和結(jié)果查看。3第2章ANSYS有限元分析基本步驟2.2有限元模型的建立建立有限元模型的步驟可以細分為以下幾個流程：1）指定工作文件名和標題名；2）定義單元類型；3）定義材料屬性；4）創(chuàng)建有限元模型。4第2章ANSYS有限元分析基本步驟2.2有限元模型的建立2.2.1指定工作文件名和標題名在建立工作文件名和標題之前，首先應(yīng)修改工作路徑，將所要進行的有限元分析保存在某一特定路徑的文件夾中，以便查看和編輯所做的分析。修改路徑的方法為：命令：/FILNAME,FNAMEGUI:【UtilityMenu】（實用菜單）/【File】（文件）/【ChangeDirectory】彈出瀏覽文件夾對話框，指定有限元分析所要放置的路徑及文件夾名。5第2章ANSYS有限元分析基本步驟2.2有限元模型的建立建立和修改工作文件名工作文件名的建立是在進入前處理器之前完成的。工作文件名也就是ANSYS為存儲在工作空間中的文件取的名字。為不同的有限元建立與分析內(nèi)容相關(guān)的工作文件名是一個良好的習(xí)慣。建立或修改工作文件名的方法如下：命令：/FILNAMEGUI:【UtilityMenu】（實用菜單）/【File（文件）】/【ChangeJobname】彈出【ChangeJobnamed】對話框，在【[/FILNAM]Enternewjobname】輸入欄中輸入工作文件名。6第2章ANSYS有限元分析基本步驟2.2有限元模型的建立創(chuàng)建標題名標題名最直觀的作用是用簡潔的英文語句標示當前分析的某種信息，如分析對象、分析工況、分析性質(zhì)等。建立或修改標題名的方法如下：命令：/TITLEGUI:UtilityMenu（實用菜單）】/【File】（文件）/【ChangeTitle】彈出【ChangeTitle】對話框，在【/[TITLE]Enternewtitle】輸入欄中輸入標題名。7第2章ANSYS有限元分析基本步驟2.2有限元模型的建立2.2.2定義單元類型ANSYS單元庫提供了逾百種不同的單元。為了方便用戶正確識別這些單元，ANSYS建立了針對不同問題的單元類型，并根據(jù)單元類型的特點為每個單元命名。單元命名格式為：單元類型前綴名+數(shù)字編號，此數(shù)字編號在ANSYS單元庫中是沒有重復(fù)的。例如，BEAM188是一個桿單元，BEAM表示該單元屬于桿單元。由于桿單元類中還包含其他許多單元，如BEAM189單元等，所以還要用數(shù)字編號188來標識此特定單元。由于數(shù)字編號獨一無二、沒有重復(fù)的。8第2章ANSYS有限元分析基本步驟2.2有限元模型的建立定義單元類型的方法：GUI：【MainMenu】（主菜單）/【Preprocessor】（前處理器）/【ElementTypes】（單元類型）/【Add】（增加）/【Edit】（編輯）/【Delete】（刪除），彈出ElementTypes（單元定義）對話框。在彈出的對話框中選擇需要的單元類型。9第2章ANSYS有限元分析基本步驟2.2有限元模型的建立2.2.3定義材料屬性ANSYS中的所有分析都需要輸入材料屬性。例如，在進行結(jié)構(gòu)分析時，要輸入材料的彈性模量和泊松比等。定義材料屬性的方法單擊【MainMenu（主菜單）/【Preprocessor】（前處理器）/【MaterialProps】（材料屬性）/【MaterialModels】（材料模型），彈出【DefineMaterialModelBehavior】（定義材料模型）對話框，單擊右側(cè)列表框中的結(jié)構(gòu)模型【Structural】/【Linear】（線性）/【Elastic】（彈性）/【Isotropic】（各向同性），表明要定義的材料是各向同性線彈性材料。如圖2-1所示。10第2章ANSYS有限元分析基本步驟2.2有限元模型的建立圖2-111第2章ANSYS有限元分析基本步驟2.2有限元模型的建立單擊【Isotropic】，彈出【LinearIsotropicPropertiesforMaterialNumber1】對話框，見圖2-2。在【EX】輸入欄中輸入彈性模量，在【PRXY】輸入欄中輸入泊松比。如圖2-2所示。圖2-212第2章ANSYS有限元分析基本步驟2.2有限元模型的建立2.2.4創(chuàng)建有限元模型ANSYS提供了兩種方法來構(gòu)建有限元模型，一種是首先創(chuàng)建或?qū)雽嶓w模型，然后對實體模型進行網(wǎng)格劃分，以生成有限元模型；另一種是直接利用單元和節(jié)點生成有限元模型。第二種方法非常困難，在實際工作中是不實用也不常用。13第2章ANSYS有限元分析基本步驟2.2有限元模型的建立利用第一種創(chuàng)建有限元模型的方法有以下幾個步驟:1）創(chuàng)建或?qū)雽嶓w模型。2）網(wǎng)格劃分前的準備工作。3）對實體模型進行網(wǎng)格劃分。14第2章ANSYS有限元分析基本步驟2.3加載和求解加載和求解步驟可細分為如下步驟。1）定義分析類型和設(shè)置分析選項。2）施加載荷。3）設(shè)置載荷步選項。4）求解。15第2章ANSYS有限元分析基本步驟2.3加載和求解2.3.1定義分析類型和設(shè)置分析選項ANSYS可以求解7種不同類型的分析，分別是靜態(tài)分析、瞬態(tài)分析、諧振分析、模態(tài)分析、頻譜分析、屈曲分析和子結(jié)構(gòu)分析。定義分析選項的方法為：GUI：【MainMenu】/【Solution】（求解器）/【AnalysisType】（分析類型）/【NewAnalysis】（新的分析）。16第2章ANSYS有限元分析基本步驟2.3加載和求解2.3.3選擇求解方法選擇合適的求解方法GUI操作如下：【MainMenu】/【Solution】（求解器）/【AnalysisType】（分析類型）/【Sol’nControls】（求解控制），彈出【SolutionControls】對話框，如圖2-15所示。17第2章ANSYS有限元分析基本步驟2.3加載和求解圖2-3ANSYS14.5求解器選擇18第2章ANSYS有限元分析基本步驟2.3加載和求解2.3.4求解選擇好求解器后，可進行求解，方法如下：GUI：MainMenu】/【Solution】（求解器）/【Solve】（求解）/【CurrentLs】（當前載荷步）。19第2章ANSYS有限元分析基本步驟2.4結(jié)果后處理有限元計算完成后，需要查看分析結(jié)果。分析結(jié)果的查看通過后處理器來完成。所謂后處理器，就是觀察和分析有限元的計算結(jié)果，并從結(jié)果判定計算是否正確。ANSYS后處理器包括兩個模塊，通用后處理器POST1和時間歷程后處理器POS26。20第2章ANSYS有限元分析基本步驟2.4結(jié)果后處理進入通用后處理器的方法如下：GUI：【MainMenu】/【GeneralPostproc】（通用后處理器）。圖2-4所示為在通用后處理器中顯示的某平面應(yīng)力問題的分析結(jié)果示意圖。21第2章ANSYS有限元分析基本步驟圖2-422第2章ANSYS有限元分析基本步驟2.4結(jié)果后處理時間歷程后處理器進入時間歷程后處理器的方法如下：GUI:【Main