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文檔簡介
入門第1章歡迎!歡迎參加ANSYS入門培訓(xùn)!這部分培訓(xùn)課程包含了如何利用ANSYS進(jìn)行靜力分析。這部分內(nèi)容針對新用戶和不常使用ANSYS的用戶,沒有考慮ANSYS實際應(yīng)用.此外,ANSYS還提供針對不同專題的高級培訓(xùn)。請查閱ANSYS主頁:
的“Services”.可整理ppt入門
培訓(xùn)目標(biāo)教會學(xué)員下述基本能力:
ANSYS功能,ANSYS基本術(shù)語和ANSYS圖形用戶界面如何進(jìn)行一個完整的ANSYS分析…其中包含基本步驟建立或輸入一個實體模型并進(jìn)行單元劃分加載,求解和觀察結(jié)果利用一些高級工具—邏輯運(yùn)算,APDL語言,批處理模式,滾動工具條等??烧韕pt入門
培訓(xùn)材料您手中的培訓(xùn)手冊是這一幻燈片的原樣拷貝本。練習(xí)題的一些描述和說明包含在練習(xí)附錄中.可以從教師那里拷貝練習(xí)文件(如果需要).可整理ppt有限元分析與ANSYS第2章有限元分析與ANSYS
概述在這一節(jié),我們將在介紹有限單元分析同時給出ANSYS功能的概述。標(biāo)題:A.什么是有限元分析?B.關(guān)于ANSYSC.關(guān)于ANSYS公司可整理ppt有限元分析與ANSYS
A.什么是有限元分析?有限元分析是一種模擬設(shè)計荷載條件,并且確定在荷載條件下的設(shè)計響應(yīng)的方法。它是用被稱之為“單元”的離散的塊體來模擬設(shè)計。每一個單元都有確定的方程來描述在一定荷載下的響應(yīng)。模型中所有單元響應(yīng)的“和”給出了設(shè)計的總體響應(yīng)。單元中未知量的個數(shù)是有限的,因此稱為“有限單元”。HistoricalNoteThefiniteelementmethodofstructuralanalysiswascreatedbyacademicandindustrialresearchersduringthe1950sand1960s.Theunderlyingtheoryisover100yearsold,andwasthebasisforpen-and-papercalculationsintheevaluationofsuspensionbridgesandsteamboilers.可整理ppt有限元分析與ANSYS
...什么是有限元分析?這種包含有限個未知量的有限單元模型,只能近似具有無限未知量的實際系統(tǒng)的響應(yīng)。所以問題是:怎樣才能達(dá)到最好的“近似”?實際系統(tǒng)有限元模型然而,對該問題還沒有一個容易的解決方案。這完全依賴于你所模擬的對象和模擬所采用的方式。但是,我們將盡力通過這次培訓(xùn)為你提供指南??烧韕pt有限元分析與ANSYS
...什么是有限元分析?為什么需要有限元分析?減少模型試驗的數(shù)量計算機(jī)模擬容許對大量的假設(shè)情況進(jìn)行快速有效的試驗。模擬不適合在原型上試驗的設(shè)計。例如:器官移植,比如人造膝蓋。概要:節(jié)省費(fèi)用節(jié)省時間…縮短產(chǎn)品開發(fā)時間!創(chuàng)造出更可靠、高品質(zhì)的設(shè)計可整理ppt有限元分析與ANSYS
B.關(guān)于
ANSYSANSYS是一個完整的FEA軟件包,它適合世界范圍各個工程領(lǐng)域的工程師們使用:
結(jié)構(gòu)分析熱分析流體分析,包括CFD(計算流體動力學(xué))電/靜電場分析電磁場分析ANSYS在部分工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用如下:航空航天汽車工業(yè)生物醫(yī)學(xué)橋梁、建筑電子產(chǎn)品重型機(jī)械微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動器械可整理ppt有限元分析與ANSYS
…關(guān)于ANSYSANSYS/Multiphysics
是ANSYS產(chǎn)品的“旗艦”,它包括所有工程學(xué)科的所有性能ANSYS/Multiphysics有三個主要的組成產(chǎn)品ANSYS/Mechanical-ANSYS/機(jī)械-結(jié)構(gòu)及熱ANSYS/Emag-ANSYS電磁學(xué)ANSYS/FLOTRAN-ANSYS計算流體動力學(xué)其它產(chǎn)品:ANSYS/LS-DYNA-高度非線性結(jié)構(gòu)問題DesignSpace–CAD環(huán)境下,適合快速分析容易使用的設(shè)計和分析工具ANSYS/ProFEA–Pro/ENGINEER的ANSYS分析接口??烧韕ptANSYS/StructuralANSYS/ProfessionalANSYS/ProFEADesignSpace有限元分析與ANSYS
…關(guān)于ANSYSANSYS/EDANSYS/UniversityANSYS/PrepPostANSYS/MultiphysicsANSYS/FLOTRANANSYS/EmagANSYS/LS-DYNAANSYS/Mechanical可整理ppt超彈密封有限元分析與ANSYS-關(guān)于ANSYS
結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析用于確定變形、應(yīng)變、應(yīng)力及反力。靜力分析用于靜態(tài)荷載.可以考慮結(jié)構(gòu)的線性及非線性行為,例如:大變形、大應(yīng)變、應(yīng)力剛化、接觸、塑性、超彈及蠕變等.可整理ppt有限元分析與ANSYS-關(guān)于ANSYS
…結(jié)構(gòu)分析動力分析包括質(zhì)量和阻尼效應(yīng)。模態(tài)分析,用于計算固有頻率和振型。諧響應(yīng)分析,用于確定結(jié)構(gòu)對正弦變化的已知幅值和頻率載荷的響應(yīng)。瞬態(tài)動力學(xué)分析,用于確定結(jié)構(gòu)對隨時間任意變化載荷的響應(yīng),可以考慮與靜力分析相同的結(jié)構(gòu)非線性行為。其它結(jié)構(gòu)功能譜分析隨機(jī)振動特征值屈曲子區(qū)模型可整理ppt有限元分析與ANSYS-關(guān)于ANSYS
…結(jié)構(gòu)分析用ANSYS/LS-DYNA進(jìn)行顯示動力分析模擬以慣性力為主的大變形分析。用于模擬沖擊、碰撞、快速成形等??烧韕pt有限元分析與ANSYS-關(guān)于ANSYS
熱分析熱分析用于確定物體中的溫度分布。熱分析考慮的物理量是:熱量的獲取和損失、熱梯度、熱通量??赡M三種熱傳遞方式:熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射。穩(wěn)態(tài)分析忽略時間效應(yīng)瞬態(tài)分析確定以時間為函數(shù)的溫度值等??赡M相變(熔化及凝固)可整理ppt有限元分析與ANSYS-關(guān)于ANSYS
電磁分析電磁分析用于計算電磁裝置中的磁場靜態(tài)磁場及低頻電磁場分析模擬由直流電源,低頻交流電或低頻瞬時信號引起的磁場。例如:螺線管制動器、電動機(jī)、變壓器磁場分析中考慮的物理量是:磁通量密度、磁場密度、磁力和磁力矩、阻抗、電感、渦流、能耗及磁通量泄漏等??烧韕pt有限元分析與ANSYS-關(guān)于ANSYS
電磁分析高頻電磁場分析模擬電磁波的傳播裝置例如:微波及RF無源組件、波導(dǎo)、同軸連接器。電磁場分析中考慮的物理量是:S-參數(shù)、Q-因子、反射波損耗、電介質(zhì)及傳導(dǎo)損耗同軸電纜中的電場(EFSUM)可整理ppt有限元分析與ANSYS-關(guān)于ANSYS
…電磁分析靜電學(xué)計算由電壓或電荷激發(fā)引起的電場。例如:高壓裝置,微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS),傳輸線。典型的物理量是:電場強(qiáng)度和電容。電流傳導(dǎo)計算在一定電壓下的導(dǎo)體的電流電路耦合電磁裝置與電路的耦合可整理ppt有限元分析與ANSYS-關(guān)于ANSYS
…電磁分析電磁分析類型:靜態(tài)磁場分析用于計算由直流電(DC)或永磁體產(chǎn)生的磁場。交變磁場分析用于計算由交流電(AC)產(chǎn)生的磁場瞬態(tài)磁場分析用于計算隨時間變化的磁場??烧韕pt有限元分析與ANSYS-關(guān)于ANSYS
流體分析計算流體動力學(xué)(CFD)用于確定流體中的流動狀態(tài)和溫度。ANSYS/FLOTRAN能模擬層流和湍流,可壓縮和不可壓縮流體,以及多組份流。應(yīng)用:航空航天,電子元件封裝,汽車設(shè)計。典型的物理量是:速度,壓力,溫度,對流換熱系數(shù)。可整理ppt有限元分析與ANSYS-關(guān)于ANSYS
…流體分析聲學(xué)分析用于模擬流體介質(zhì)和周圍固體的相互作用。例如:揚(yáng)聲器,汽車內(nèi)部,聲納典型的物理量是:壓力分布、位移和自振頻率。容器內(nèi)流體分析模擬容器內(nèi)的非流動流體的影響,確定由于晃動引起的靜水壓力。例如:油罐,其它液體容器熱和質(zhì)量的傳輸在兩點之間質(zhì)量傳輸(如在一個管子中)產(chǎn)生的熱量計算由一個一維單元完成可整理ppt雙金屬片受熱變形有限元分析與ANSYS-關(guān)于ANSYS
耦合場分析耦合場分析考慮兩個或多個物理場之間的相互作用。因為兩個物理場之間相互影響,所以單獨(dú)求解一個物理場是不可能的。因此你需要一個能夠?qū)蓚€物理場組合到一起求解的分析軟件。例如:熱-應(yīng)力分析壓電分析(電場和結(jié)構(gòu))聲學(xué)分析(流體和結(jié)構(gòu))熱-電分析感應(yīng)加熱(磁場和熱)靜電-結(jié)構(gòu)分析可整理ppt有限元分析與ANSYS
C.關(guān)于ANSYS公司ANSYS公司.ANSYS產(chǎn)品家族的開發(fā)者總部位于Canonsburg,PA-USA(匹茲堡南部)可整理ppt有限元分析與ANSYS
…關(guān)于ANSYS公司
ANSYS支持銷售商(ASDs)ANSYS銷售及支持網(wǎng)絡(luò)全世界超過75家辦事處地區(qū)級專家咨詢及培訓(xùn)可整理ppt有限元分析與ANSYS
…關(guān)于ANSYS公司ANSYS支持管理(ASC)在您公司站點與ANSYS聯(lián)系A(chǔ)NSYS通信的焦點;軟件更新、錯誤提示、時事通訊和其它郵件形式。如果您需要更多有關(guān)ANSYS及其公司的信息,請查看:.cn
在線文檔資料其它ANSYS培訓(xùn)手冊可整理pptANSYS入門第3章ANSYS入門在本章中,我們將討論怎樣進(jìn)入和退出
ANSYS,怎樣運(yùn)用
GUI方式和在線幫助,如何用
ANSYS生成數(shù)據(jù)庫和文件。主題:A.啟動
ANSYSB.GUI方式C.顯示圖形拾取功能D.在線幫助E.數(shù)據(jù)庫和文件F.退出
ANSYSG.練習(xí)可整理pptANSYS入門
A.啟動ANSYS有兩種方式啟動
ANSYS:通過交互方式通過命令交互方式通過菜單上的相應(yīng)按鈕啟動
ANSYS在Unix系統(tǒng)中,進(jìn)入
xansys57&
導(dǎo)出操作平臺。在Windows系統(tǒng)中,按
Start>Programs>ANSYS5.7。Unix平臺Windows平臺可整理pptANSYS入門
…啟動
ANSYS啟動(cont’d)當(dāng)ANSYS以交互方式啟動后,用戶圖形界面(GUI)將自動顯示。交互方式與批處理模式的比較:交互方式允許您與ANSYS面對面的“交流”,檢查您的每一步操作批處理方式
以輸入命令文件的方式工作,允許您在后臺運(yùn)行
ANSYS。如果不采用交互方式,輸入文件的錯誤將導(dǎo)致批處理終止。例如求解,最好的操作方式是不需要用戶干預(yù)的。在本學(xué)習(xí)過程中,我們將主要講解交互式操作??烧韕ptANSYS入門
…啟動
ANSYS啟動(續(xù))在彈出的
啟動對話框中按Interactive按鈕:ANSYS產(chǎn)品工作目錄–所有文件將要存貯的目錄。圖形設(shè)置–如果您配置了3-D顯示卡請您選擇3-D。否則,在Unix系統(tǒng)上請您選擇X11,在Windows系統(tǒng)上請您選擇win32.作業(yè)名–作業(yè)名,不超過32個字符,
該作業(yè)名將作為所有生成文件的前綴。缺省為
file或為上一次定義的作業(yè)文件名。內(nèi)存空間–缺省值將滿足大多數(shù)情況可整理pptANSYS入門
…啟動
ANSYS啟動(續(xù))選擇您喜歡的啟動方式之后,請按鍵運(yùn)行
ANSYS.命令方式在當(dāng)前系統(tǒng)下鍵入一個命令,ANSYS將被啟動。例如:ansys57ansys57-gansys57-g-jplateansys57-g-pANE3FL-d3d-jproj1-m128可整理pptANSYS入門
…啟動
ANSYS命令行(續(xù))典型的開始選項中,通常命令選擇項有:-g (開始后將自動顯示
GUI)-p 產(chǎn)品代碼-d 圖形設(shè)備-j 工作名稱-m 內(nèi)存工作目錄是命令運(yùn)行的目錄。參考您的
ANSYS安裝和配置手冊獲取命令行的詳細(xì)信息??烧韕pt進(jìn)入
ANSYS后顯示如下的
GUI窗口:輸入顯示提示信息,輸入ANSYS命令。能夠方便的獲取以前輸入的所有命令。主菜單包含主要的ANSYS功能,分為前處理、求解、后處理等。輸出顯示軟件的文本輸出,通常在其它窗口后面,需要查看時可提到前面。功能菜單
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,方便使用。圖形顯示由ANSYS創(chuàng)建或傳入ANSYS的圖形。ANSYS入門
B.圖形用戶界面可整理ppt主菜單包括分析所需的主要功能。在進(jìn)行下一個功能之前,重疊的獨(dú)立窗口允許您完成所有必須的操作。約定: “…”表示產(chǎn)生一個對話框
“+”表示圖形拾取 “>”表示將產(chǎn)生下一個子菜單 “
”(空缺)表示運(yùn)行一個ANSYS命令A(yù)NSYS入門
...
GUI方式可整理pptANSYS入門
...
GUI方式應(yīng)用菜單包含ANSYS運(yùn)行過程中通常使用的功能,如:圖形,在線幫助,選擇,文件管理等.與主菜單的約定類似:--“…”表示產(chǎn)生一個對話框-- “+”表示圖形拾取-- “>”表示將產(chǎn)生下一個子菜單-- “
”(空缺)表示進(jìn)行一個操作可整理pptANSYS入門
...GUI方式輸入窗口允許您輸入命令。(大多數(shù)
GUI功能都能通過輸入命令來實現(xiàn).如果您知道這些命令,可以通過輸入窗口鍵入。)在拾取圖形時您也可以通過鍵入命令的方式實現(xiàn)。命令格式可整理pptANSYS入門
...GUI方式工具條包含常用命令的縮寫形式??墒褂靡恍╊A(yù)先設(shè)置好的命令,也可以添加自己的命令,但需要熟悉
ANSYS命令。構(gòu)造自己的“按鈕菜單”是很有用的!可整理pptANSYS入門
...GUI方式版面布置有三種預(yù)先定義的菜單布局。(Launcher
>Interactive>GUIConfiguration):輸入窗口在左邊(缺省)輸入窗口在右邊
輸入窗口在下面您也可以創(chuàng)建自己的布局并保存起來。
UtilityMenu>MenuCtrls>SaveMenuLayout.Unix系統(tǒng)采用位于$HOME,名為ANSYS57的ASCII碼源文件存貯。Windows系統(tǒng)在系統(tǒng)注冊中保存菜單布局。輸入輸入輸入可整理pptANSYS入門
…GUI方式優(yōu)選框優(yōu)選框(MainMenu>Preferences)允許您過濾掉當(dāng)前分析中不用的菜單選項。例如,如果您做一個熱分析,您可以過濾掉其它選項,從GUI中可以知道縮減的菜單
項:只有熱單元類型將在單元類型選擇對話框中出現(xiàn)。只顯示熱荷載。等??烧韕ptANSYS入門
...GUI方式其它
GUI注意事項一些對話框中有
Apply和OK兩種按鈕。Apply
完成對話框的設(shè)置,不退出對話框(不關(guān)閉)。OK完成對話框的設(shè)置,退出對話框。ANSYS菜單輸出窗口是獨(dú)立的.
注意:在關(guān)閉輸出窗口時將關(guān)閉ANSYS操作!不要局限于用GUI方式,如果您熟悉命令,在輸入窗口鍵入命令會更方便!可整理pptANSYS入門
...GUI方式演示:啟動
ANSYS顯示
GUI界面彈出在“激活的坐標(biāo)系下建立關(guān)鍵點”對話框,演示
OK和Apply的區(qū)別顯示優(yōu)選對話框顯示輸出窗口的內(nèi)容可整理pptANSYS入門
C.圖形拾取在GUI方式中大量使用圖形拾取。圖形用于建模,加載,顯示結(jié)果及輸入、輸出數(shù)據(jù)。拾取對建模,劃分網(wǎng)格,加載等是很有用的在應(yīng)用菜單中可用
Plot
來顯示圖形及執(zhí)行命令后的顯示。/replotkplotlplotaplotvplotnploteplotgplot可整理pptANSYS入門
…圖形拾取
PlotCtrls
菜單是用來控制圖形顯示的:繪圖方位縮放顏色符號注釋動畫等
改變觀察方位、圖形縮放是最常用的功能可整理pptANSYS入門
…圖形拾取缺省的視圖方位是主視圖方向:是從+Z軸觀察模型。用動態(tài)模式(拖動模式)—拖動模式是一種用
Control鍵和鼠標(biāo)鍵調(diào)整觀察方向的途徑Ctrl+Left(
鼠標(biāo)左鍵)可以平移模型。Ctrl+Middle(鼠標(biāo)中鍵):縮放模型旋轉(zhuǎn)模型(繞屏幕
Z軸方向)Ctrl+Right(鼠標(biāo)右鍵)旋轉(zhuǎn)模型:繞屏幕X軸方向繞屏幕Y軸方向P
ZR
Ctrl可整理pptANSYS入門
…圖形拾取如果您不想按住
Control鍵,可以用Pan-Zoom-Rotat
對話框中提供的熱鍵。您同樣可以用鼠標(biāo)鍵來操作。在3-D圖形設(shè)置中,您同樣可以自動控制光源。產(chǎn)生不同角度的光照效果??烧韕ptANSYS入門
…圖形收取
Pan-Zoom-Rotate對話框的其它功能:預(yù)先設(shè)置的觀察方向?qū)δP瓦x定的區(qū)域進(jìn)行縮放對模型進(jìn)行增量式的平移拖動,縮放以及旋轉(zhuǎn)(根據(jù)滾動條上設(shè)定的比例)分別繞屏幕的
X,Y,Z軸旋轉(zhuǎn)??s放模型至適合窗口大小返回模型到默認(rèn)的取向Front +Zview,from(0,0,1)Back -Zview(0,0,-1)Top +Yview(0,1,0)Bot -Yview(0,-1,0)Right +Xview(1,0,0)Left -Xview(-1,0,0)Iso Isometric(1,1,1)Obliq Oblique(1,2,3)WP WorkingplaneviewZoom BypickingcenterofasquareBoxZoom BypickingtwocornersofaboxWinZoom SameasBoxZoom,butboxisproportionaltowindow.BackUp “Unzoom”topreviouszoom.可整理pptANSYS入門
…圖形拾取拾取通過點擊圖形窗口允許您選擇整體或局部模型。一典型的拾取操作可用鼠標(biāo)或拾取菜單來完成。在菜單中它的標(biāo)志是一個“+”號.例如,您可以在圖形窗口中關(guān)鍵點的位置處拾取,然后按
OK鍵??烧韕ptANSYS入門
…圖形拾取兩種拾取方式:恢復(fù)拾取拾取已經(jīng)存在的模型元素。允許您在輸入窗口鍵人元素的號碼可以用
PickAll熱鍵來拾取所有元素位置拾取查找一點的坐標(biāo)如關(guān)鍵點或節(jié)點。允許您在輸入窗口輸入坐標(biāo)?;謴?fù)拾取的例子位置拾取的例子可整理pptANSYS入門
…圖形拾取鼠標(biāo)鍵拾取功能的分配:左鍵
拾取(或取消)距離鼠標(biāo)光點最近的圖元或坐標(biāo)。按住此鍵進(jìn)行拖拉,可以預(yù)覽被拾?。ɑ蛉∠┑膱D元或坐標(biāo)。中鍵
相當(dāng)于拾取圖形菜單中的Apply。用中鍵可以節(jié)省時間。對于兩鍵鼠標(biāo)可以用Shift加鼠標(biāo)右鍵代替。右鍵
在拾取和取消之間切換。拾取應(yīng)用拾取和取消的切換取消拾取光標(biāo)顯示:可整理pptANSYS入門
…圖形拾取熱點的拾取位置:面和體
有一個熱點在圖形的中心附近。
線
有三個熱點–一個在中間另兩個在兩端。
為什麼這個很重要:
當(dāng)您需要拾取圖元時,您必須拾取熱點??烧韕ptANSYS入門
…圖形拾取演示:用已經(jīng)建立的關(guān)鍵點顯示位置拾取。顯示鼠標(biāo)中鍵和右鍵的功能。建立一些線來演示恢復(fù)拾取演示用閉合的線來生成面通過只刪除面來演示“PickAll”鍵入一些帶和不帶編號的KPLOT,LPLOT等命令。如何使用平移、縮放、旋轉(zhuǎn)??烧韕ptANSYS入門
D.在線幫助ANSYS提供了基于HTML格式的幫助系統(tǒng),作為現(xiàn)有幫助系統(tǒng)的補(bǔ)充。您可以獲得如下的幫助:ANSYS命令單元類型分析過程特別的
GUI工具諸如
Pan-Zoom-Rotate您也可以進(jìn)入:指南驗證手冊
ANSYS的網(wǎng)站可整理pptANSYS入門
…在線幫助下列幾種方式可以進(jìn)入幫助系統(tǒng):Launcher>HelpSystemUtilityMenu>Help>HelpTopicsAnydialogbox>Help在輸入窗口鍵入
HELP,name。
Name
是一個命令或一個單元的名稱可整理pptANSYS入門
…在線幫助按
HelpSystem
按鈕彈出幫助瀏覽器:導(dǎo)航窗口包括目錄,索引,搜索引擎和標(biāo)簽一個文件窗口列出了幫助信息。可整理pptANSYS入門
…在線幫助用
Contents
鍵可以瀏覽感興趣的內(nèi)容。用
Index
鍵可以快速查找具體的命令,術(shù)語,概念等。用
Search
鍵可以從幫助系統(tǒng)中查找指定的單詞或短語。用
Favorites
鍵可以添加需要經(jīng)常幫助的部分??烧韕ptANSYS入門
…在線幫助ANSYS也提供基于
HTML在線指導(dǎo)。這種指導(dǎo)包括了在ANSYS中求解一系列問題的詳細(xì)說明。如果想進(jìn)入指導(dǎo)部分請單擊
UtilityMenu>Help>ANSYSTutorials.可整理pptANSYS入門
…在線幫助演示:啟動幫助系統(tǒng)調(diào)出分析向?qū)г谳斎氪翱谥墟I入“help,kplot”查找字符串“harmonicresponse”可整理pptANSYS入門
E.數(shù)據(jù)庫和文件
ANSYS數(shù)據(jù)庫包括了建模,求解,后處理所產(chǎn)生的保存在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫存貯了您輸入的數(shù)據(jù)以及
ANSYS的結(jié)果數(shù)據(jù):輸入數(shù)據(jù)–您必須輸入的信息,諸如模型尺寸,材料特性以及荷載情況。結(jié)果數(shù)據(jù)--ANSYS的計算結(jié)果,諸如位移,應(yīng)力,應(yīng)變以及反力等??烧韕ptANSYS入門
…數(shù)據(jù)庫和文件保存和恢復(fù)既然數(shù)據(jù)庫保存在計算機(jī)的內(nèi)存中,您應(yīng)經(jīng)常存盤,以防在計算機(jī)死機(jī)或斷電時能夠保存您的信息。保存操作是將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)拷貝到稱為數(shù)據(jù)庫的文件中。(db為縮寫).最簡單的保存方式是單擊
Toolbar>SAVE_DB或使用:UtilityMenu>File>SaveasJobname.dbUtilityMenu>File>
Saveas…SAVE
命令可整理ppt
從
db文件中恢復(fù)數(shù)據(jù)庫,用RESUME操作。Toolbar>RESUME_DB或使用:UtilityMenu>File>ResumeJobname.dbUtilityMenu>File>
Resumefrom…RESUME
命令保存和恢復(fù)缺省文件,然后起名為
jobname.db,
但您可以通過“Saveas”選擇一個不同的名字,然后用“Resumefrom”恢復(fù)。.ANSYS入門
…數(shù)據(jù)庫和文件可整理pptANSYS入門
…數(shù)據(jù)庫和文件保存和恢復(fù)的注意事項:選擇“Saveas”
或“Resumefrom”
時并不改變當(dāng)前的工作名。如果您缺省保存在此之前已存在一個重名的文件,ANSYS將首先將舊的文件拷貝到
jobname.dbb
作為一個備份。db文件僅僅是文件被保存時在內(nèi)存中的“快照”可整理pptANSYS入門
…數(shù)據(jù)庫和文件保存和恢復(fù)技巧:當(dāng)您做一個分析過程中定期的保存數(shù)據(jù)庫。
ANSYS不能自動保存。在嘗試一個您不熟悉的操作時(如布爾操作或剖分網(wǎng)格)或一個操作將導(dǎo)致較大改變時(如刪除操作),您應(yīng)保存數(shù)據(jù)庫。如果您不滿意此次做出的結(jié)果,您可以用恢復(fù)來重做。在求解之前也應(yīng)保存數(shù)據(jù)庫??烧韕ptANSYS入門
…數(shù)據(jù)庫和文件清除數(shù)據(jù)庫清除數(shù)據(jù)庫的操作允許您對數(shù)據(jù)庫清零并重新開始。它相當(dāng)于退出并重新啟動ANSYS。UtilityMenu>File>Clear&StartNew或使用
/CLEAR
命令??烧韕ptANSYS入門
…數(shù)據(jù)庫和文件文件ANSYS在一個分析中要讀寫幾個文件。文件名的格式為jobname.ext.工作名在啟動
ANSYS之前選擇一個不超過32個的字符作為文件名。缺省為
file。在
ANSYS中,可使用
/FILNAME
命令來修改文件名。(UtilityMenu>File>ChangeJobname).擴(kuò)展名鑒別文件的內(nèi)容,例如
.db
是數(shù)據(jù)庫文件。通常由
ANSYS自己指定,但也可以通過(/ASSIGN)由您自己定義??烧韕ptANSYS入門
…數(shù)據(jù)庫和文件典型文件:jobname.log:日志文件是
ASCII碼文件。包括了運(yùn)行過程中的每一個命令。如果您用同樣的工作名在同一目錄中開始另一輪操作,ANSYS將會添加到日志文件中去(作一個時間標(biāo)記)。jobname.err:
出錯文件是
ASCII碼文件。包括了運(yùn)行過程中的所有錯誤和警告。
ANSYS將添加到已存在的錯誤文件。jobname.db,.dbb:
數(shù)據(jù)庫文件是二進(jìn)制文件。與所有的平臺兼容。jobname.rst,.rth,.rmg,.rfl:
結(jié)果文件是二進(jìn)制文件。與所有平臺兼容。包括了ANSYS運(yùn)算過程中的所有計算數(shù)據(jù)??烧韕ptANSYS入門
…數(shù)據(jù)庫和文件文件管理技巧在一個單獨(dú)的工作目錄中作一次分析。用不同的工作名來區(qū)分不同的分析。在任何ANSYS分析之后,您應(yīng)保存以下的文件:日志文件(.log)數(shù)據(jù)庫文件(.db)結(jié)果文件(.rst,.rth,…)荷載步文件,如有多步(.s01,.s02,...)物理文件(.ph1,.ph2,...)使用/FDELETE命令或
UtilityMenu>File>ANSYSFileOptions
來自動刪除ANSYS分析不再需要的文件。可整理pptANSYS入門
F.退出ANSYS三種退出
ANSYS的途徑:Toolbar>QUIT
UtilityMenu>File>Exit使用
/EXIT
命令可整理ppt應(yīng)力分析第4章應(yīng)力分析
概述應(yīng)力分析是用來描述包括應(yīng)力和應(yīng)變在內(nèi)的結(jié)果量分析的通用術(shù)語,也就是結(jié)構(gòu)分析。正如第二章描述的,
ANSYS的應(yīng)力分析包括如下幾個類型:
靜態(tài)分析
瞬態(tài)動力分析
模態(tài)分析
譜分析
諧響應(yīng)分析
顯示動力學(xué)本章將以一個線性靜態(tài)分析為例來描述分析步驟,只要掌握了這個分析步驟,很快就會作其他分析??烧韕pt應(yīng)力分析
...概述主要內(nèi)容:A.分析步驟B.幾何建模C.網(wǎng)格劃分D.施加載荷E.求解F.查看結(jié)果G.檢查解的正確性H.例題可整理ppt應(yīng)力分析
A.分析步驟每個分析包含三個主要步驟:前處理創(chuàng)建或輸入幾何模型對幾何模型劃分網(wǎng)格求解施加載荷求解后處理結(jié)果評價檢查結(jié)果的正確性前處理求解后處理可整理ppt應(yīng)力分析
...應(yīng)力分析步驟注意!ANSYS的主菜單也是按照前處理、求解、后處理來組織的可整理ppt應(yīng)力分析
...應(yīng)力分析步驟前處理器(在ANSYS中稱為
PREP7)提供了對程序的主要輸入前處理的主要功能是生成有限元模型,主要包括節(jié)點、單元和材料屬性等的定義。也可以使用前處理器PREP7施加載荷。通常先定義分析對象的幾何模型。典型方法是用實體模型模擬幾何模型。以
CAD-類型的數(shù)學(xué)描述定義結(jié)構(gòu)的幾何模型??赡苁菍嶓w或表面,這取決于分析對象的模型。可整理ppt典型的實體模型是由體、面、線和關(guān)鍵點組成的。體由面圍成,用來描述實體物體。面由線圍成,用來描述物體的表面或者塊、殼等。線由關(guān)鍵點組成,用來描述物體的邊。關(guān)鍵點
是三維空間的位置,
用來描述物體的頂點。體面線和關(guān)鍵點應(yīng)力分析-前處理
B.幾何模型可整理ppt應(yīng)力分析-前處理
...幾何模型在實體模型間有一個內(nèi)在層次關(guān)系,關(guān)鍵點是實體的基礎(chǔ),線由點生成,面由線生成,體由面生成。這個層次的順序與模型怎樣建立無關(guān)。關(guān)鍵點線面體我要改這條線線關(guān)鍵點面體呀!ANSYS不允許直接刪除或修改與高層次相連接的低層次實體。(稍后,將討論哪些修改是許可的)關(guān)鍵點線面體可整理ppt應(yīng)力分析-前處理
...幾何模型既可以在ANSYS中創(chuàng)建實體模型,也可以從其他軟件包中輸入實體模型兩種方法的詳細(xì)情況以后介紹,現(xiàn)在,我們簡要地討論如何輸入一個
IGES文件和縮放所需的幾何模型IGES(InitialGraphicsExchangeSpecification)是用來把實體幾何模型從一個軟件包傳遞到另一個軟件包的規(guī)范
IGES文件是
ASCII碼文件,很容易在兩個計算機(jī)系統(tǒng)間傳遞。許多軟件包,包括
ANSYS在內(nèi),允許讀寫IGES文件可整理ppt應(yīng)力分析-前處理
...幾何模型輸入
IGES文件到ANSYS中:UtilityMenu>File>Import>IGES...在彈出的對話框中,選擇
Nodefeaturing*(缺省值),按下
OK(默認(rèn)其他選項)。在第二個對話框中選擇想要的文件并點擊OK.或使用
IGESIN
命令:/aux15ioptn,iges,nodefeatigesin,filename,extension,directoryfinish關(guān)于
NoDefeaturing
及
Defeaturing
方法及其他選項將在后面論述可整理ppt應(yīng)力分析-前處理
...幾何模型輸入完成后,
ANSYS會自動繪出幾何模型圖可以按需要修改幾何模型ANSYS允許對輸入的實體模型進(jìn)行多項操作,這在以后論述現(xiàn)在,我們討論如何在不同的單位設(shè)置下確定模型的比例。(注:縮放比例對輸入的“Defeature”IGES無效.)可整理ppt應(yīng)力分析-前處理
...幾何模型當(dāng)你需要把幾何模型的單位轉(zhuǎn)換成另一套單位,比如說,從英寸到毫米,比例縮放就顯得十分必要。在
ANSYS中縮放模型:首先保存數(shù)據(jù)庫--Toolbar>SAVE_DB或使用
SAVE命令。接著
MainMenu>Preprocessor>Operate>Scale>Volumes(在模型上選擇相應(yīng)的實體部分)使用[PickAll]拾取整個體然后鍵入想要的比例系數(shù)(對
RX,RY,RZ的比例系數(shù)),設(shè)置
IMOVE為“Moved”,取代“Copied”或使用
VLSCALE
命令:vlscale,all,,,25.4,25.4,25.4,,,1可整理ppt應(yīng)力分析-前處理
...幾何模型演示:輸入
pipe.igs:選擇“NoDefeaturing”方式其他全部缺省確定模型顯示方向保存
pipe.db可整理ppt應(yīng)力分析-前處理
...幾何模型前處理幾何模型網(wǎng)格劃分求解加載求解后處理結(jié)果評價檢查結(jié)果正確性可整理ppt應(yīng)力分析-前處理
C.網(wǎng)格劃分網(wǎng)格劃分
是用節(jié)點和單元等“填充”實體模型,創(chuàng)建有限元模型的過程。請記住,只有有限元求解需要節(jié)點和單元,實體模型不需要。實體模型不參與有限元求解。實體單元FEA模型網(wǎng)格劃分可整理ppt應(yīng)力分析-前處理
...網(wǎng)格劃分網(wǎng)格劃分的三個步驟:定義單元屬性指定網(wǎng)格控制生成網(wǎng)格單元屬性
是網(wǎng)格劃分前必須建立的有限單元模型屬性。它們包括:單元類型實常數(shù)材料性質(zhì)可整理ppt應(yīng)力分析-前處理
...網(wǎng)格劃分單元類型單元類型是一個重要的選項,該選項決定如下的單元特性:自由度(DOF)設(shè)置.例如,一個熱單元類型有一個自由度:TEMP,而一個結(jié)構(gòu)單元類型可能有6個自由度:
UX,UY,UZ,ROTX,ROTY,ROTZ.單元形狀--塊,四面體,四邊形,三角形等維數(shù)--2-D(僅有X-Y平面),or3-D.假定的位移形函數(shù)--線性及二次ANSYS有超過150個的單元類型可供選擇。對于如何選取單元類型稍后介紹,現(xiàn)在,請看如何定義單元類型。可整理ppt應(yīng)力分析-前處理
...網(wǎng)格劃分定義單元類型:Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete[Add]
添加新單元類型選擇想要的類型(如SOLID92)并按
OK鍵[Options]
指定附加的單元選項或使用
ET
命令:et,1,solid92可整理ppt應(yīng)力分析-前處理
...網(wǎng)格劃分注意:設(shè)置想要分析學(xué)科的選項(MainMenu>Preferences),這樣將只顯示所選學(xué)科的單元類型。應(yīng)當(dāng)在前處理階段盡早地定義單元類型,因為GUI方式中菜單的過濾依賴于當(dāng)前自由度的設(shè)置。例如,如果選擇結(jié)構(gòu)單元類型,則熱載荷選項成灰色,或根本不出現(xiàn)??烧韕pt應(yīng)力分析-前處理
...網(wǎng)格劃分實常數(shù)實常數(shù)用于描述那些由單元幾何模型不能完全確定的幾何形狀。例如:梁單元是由連接兩個節(jié)點的線來定義的,這只定義了梁的長度。要指明梁的橫截面屬性,如面積和慣性矩,就要用到實常數(shù)。殼單元是由四面體或四邊形來定義的,這只定義了殼的表面積,要指明殼的厚度,必須用實常數(shù)。許多3-D實體單元不需要實常數(shù),因為單元幾何模型已經(jīng)由節(jié)點完全定義??烧韕pt應(yīng)力分析-前處理
...網(wǎng)格劃分定義實常數(shù):Preprocessor>RealConstants[Add]
增加一種新的實常數(shù)設(shè)置。如果定義了多個單元類型,首先選擇要指定實常數(shù)的單元類型接著輸入實常數(shù)值.或使用
R
系列命令不同的單元類型需要不同的實常數(shù),有些單元類型不需要任何實常數(shù)。獲取詳細(xì)資料,請參考在線單元手冊??烧韕pt應(yīng)力分析-前處理
...網(wǎng)格劃分材料性質(zhì)每個分析都需要輸入一些材料性質(zhì):結(jié)構(gòu)單元所需的楊氏模量
EX,熱單元所需的熱傳導(dǎo)率
KXX等。.定義材料性質(zhì)的兩種方法:材料庫單獨(dú)定義可整理ppt應(yīng)力分析-前處理
...網(wǎng)格劃分使用材料庫這種方法能夠?qū)o定的材料選擇預(yù)先已定義的材料性質(zhì)。ANSYS為一些常用材料提供了結(jié)構(gòu)和熱的典型材料性質(zhì)(線性),但我們強(qiáng)烈建議你建立自己的材料庫。從材料庫選取材料:先定義庫的路徑.Preprocessor>MaterialProps>MaterialLibrary>LibraryPath輸入要讀取的材料數(shù)據(jù)的位置
例如:
/ansys57/matlib.或使用
/MPLIB
命令可整理ppt應(yīng)力分析-前處理
...網(wǎng)格劃分接著從庫中輸入一種材料Preprocessor>MaterialLibrary>ImportLibrary選擇單位制。這僅僅用來篩選后續(xù)對話框中所列的文件,ANSYS本身沒有單位制的概念,也不進(jìn)行單位換算選擇想要的材料文件如鋼
AISIC1020.或使用
MPREAD
命令中的
LIB選項.可整理ppt應(yīng)力分析-前處理
...網(wǎng)格劃分單獨(dú)指定材料性質(zhì)這種方法通過材料模型
GUI方式直接指定想要的材料性質(zhì),以取代選擇材料名稱。單獨(dú)指定材料性質(zhì):Preprocessor>MaterialProps>MaterialModels雙擊合適的性質(zhì)選項來定義材料性質(zhì)可整理ppt應(yīng)力分析-前處理
...網(wǎng)格劃分先定義好材料類型的結(jié)構(gòu)樹接著輸入單個材料的性質(zhì)值或使用
MP
命令mp,ex,1,30e6mp,prxy,1,.3可整理ppt應(yīng)力分析-前處理
...網(wǎng)格劃分添加與溫度相關(guān)的材料性質(zhì)繪出性質(zhì)-溫度曲線可整理ppt應(yīng)力分析-前處理
...網(wǎng)格劃分從一個材料表復(fù)制材料模型到另一個材料表刪除材料模型可整理ppt應(yīng)力分析-前處理
...網(wǎng)格劃分A單位制注釋無需告訴
ANSYS你所使用的單位制,只需確定要使用的單位制,在輸入時保持?jǐn)?shù)據(jù)單位一致。例如,如果幾何模型的尺寸是英寸,確保其他的輸入數(shù)據(jù)—材料性質(zhì),實常數(shù),載荷等—也以英寸為單位ANSYS不進(jìn)行單位換算!它只是簡單的接受所輸入的數(shù)據(jù)而不會懷疑它們的合法性。命令
/UNITS
允許你指定單位制,但它只是一個紀(jì)錄設(shè)計,從而使使用你模型的用戶知道你所用的單位。可整理ppt應(yīng)力分析-前處理
...網(wǎng)格劃分指定網(wǎng)格控制是網(wǎng)格劃分的第二步。ANSYS中有許多可用的網(wǎng)格控制?,F(xiàn)在,
我們介紹一個指定網(wǎng)格密度的簡單方法,智能網(wǎng)格劃分。智能網(wǎng)格劃分是一種運(yùn)算法則,它按照線的長度,曲率和對孔的近似確定模型中線的分割單元數(shù)。你只需要指定從1(最細(xì)網(wǎng)格)到10(最粗網(wǎng)格)的“尺寸水平”,其他的由ANSYS處理??烧韕pt應(yīng)力分析-前處理
...網(wǎng)格劃分MeshTool是最好的定義網(wǎng)格劃分控制的方式:Preprocessor>MeshTool.激活SmartSizing尺寸級別缺省為6生成網(wǎng)格
是網(wǎng)格劃分的最后一步首先存儲數(shù)據(jù)庫然后按MeshTool中的[Mesh]按鈕這將打開一個拾取器.點擊拾取器的[PickAll]按鈕指示所有的實體可整理ppt應(yīng)力分析練習(xí)可整理ppt準(zhǔn)備工作第5章準(zhǔn)備工作
概述在開始ANSYS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。在這一章,我們將討論這一過程的決策。目的是在您徹底進(jìn)入分析之前給您一個理想的總體規(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?可整理ppt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)分析實體的運(yùn)動、壓力、接觸熱分析
熱、高溫及溫度變化。電磁場分析裝置承受電流(交流或直流)、電磁波、電壓或電荷激勵流體分析:氣體或液體的運(yùn)動,或包容的氣體/流體耦合場: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??烧韕pt準(zhǔn)備工作
A.哪種分析類型?當(dāng)您選擇了結(jié)構(gòu)分析,接下來的問題是:靜力還是動力分析?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),因為下述三種類型的力決定了它的響應(yīng)靜力(剛度)慣性力(質(zhì)量)阻尼力可整理ppt準(zhǔn)備工作
A.哪種分析類型?靜力與動力分析的區(qū)別靜力分析假定只有剛度力是重要的。動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,必須進(jìn)行動力分析可整理ppt準(zhǔn)備工作
A.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因此可以通過載荷是否是時間相關(guān)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。否則,選擇動態(tài)分析總之,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(jìn)行靜力分析。可整理ppt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)力沒有諸如兩物體接觸或分離時的剛度突變。應(yīng)變應(yīng)力彈性模量(EX)可整理ppt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)變超過彈性范圍(塑性)大變形,例如承載的魚竿兩體之間的接觸應(yīng)變應(yīng)力可整理ppt準(zhǔn)備工作
B.模擬什么?在建立一個分析模型之前,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)用對稱性?模型中是否有應(yīng)力奇異點?可整理ppt準(zhǔn)備工作
...模擬什么?細(xì)節(jié)在分析模型中不應(yīng)該包括對分析無足輕重的細(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)。可整理ppt準(zhǔn)備工作
...模擬什么?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截面去建立模型。應(yīng)用對稱模型的主要優(yōu)點是:通常更易于建立模型允許你創(chuàng)建一個更好更細(xì)的模型,以便獲得比全模型可能更好的結(jié)果可整理ppt準(zhǔn)備工作
...模擬什么?要利用對稱性,下列因素必須對稱:幾何形狀材料屬性荷載工況幾種不同類型的對稱:軸對稱旋轉(zhuǎn)對稱平面或鏡面對稱重復(fù)或平移對稱可整理ppt準(zhǔn)備工作
...模擬什么?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。因此你可以用一個二維“薄片”(旋轉(zhuǎn)360°)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進(jìn)行獨(dú)立求解,然后進(jìn)行疊加。可整理ppt準(zhǔn)備工作
...模擬什么?旋轉(zhuǎn)對稱結(jié)構(gòu)由繞軸分布的幾個重復(fù)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。載荷也被假定為沿軸是對稱的??烧韕pt該模型表明反射及旋轉(zhuǎn)對稱準(zhǔn)備工作
...模擬什么?平面或反射對稱結(jié)構(gòu)的一半與另一半成鏡面映射關(guān)系,鏡面稱為對稱平面加載可以是關(guān)于對稱面對稱或反對稱可整理ppt該模型同時表明重復(fù)及反射對稱準(zhǔn)備工作
...模擬什么?重復(fù)或平移對稱重復(fù)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)載荷也被假定為沿模型長度方向“重復(fù)“??烧韕pt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)對稱性。有時這些細(xì)節(jié)可以忽略(或認(rèn)為它們是對稱的),進(jìn)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于估計的??烧韕pt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)力值無限大的點處。例如:點荷載,如集中力或力矩作用處孤立的約束點導(dǎo)致支反力如同點荷載。尖角(零倒角半徑)處在應(yīng)力奇異點處網(wǎng)格越細(xì)化,應(yīng)力值也隨之增加且不收斂P s=P/A AsA
0,s
可整理ppt準(zhǔn)備工作
...模擬什么?真實結(jié)構(gòu)不包含應(yīng)力奇異。是對模型的簡化假定虛構(gòu)的如何處理應(yīng)力奇異?如果離感興趣區(qū)域較遠(yuǎn),可以在查看結(jié)果時通過不激活受影響的區(qū)域忽略它的影響如果位于感興趣區(qū)域,需要如下糾正:在尖角處增加倒角重新進(jìn)行分析代替點力載荷為等效壓力載荷“散布”位移約束至一個節(jié)點集可整理ppt準(zhǔn)備工作
C.何種單元類型?在開始分析之前,確定單元類型通常是很重要的。典型問題有:哪種單元類型?實體單元、殼單元、梁單元等。單元階次。線性或二次單元。網(wǎng)格密度。通常由分析目標(biāo)決定。可整理ppt準(zhǔn)備工作
...何種單元類型?單元類別ANSYS提供許多不同類型的單元。經(jīng)常采用的單元有:線單元?dú)卧S實體單元三維實體單元可整理ppt準(zhǔn)備工作
...何種單元類型?線單元:梁單元是用于螺栓,薄壁管件,C型截面構(gòu)件,角鋼或細(xì)長薄膜構(gòu)件(只需膜應(yīng)力和彎應(yīng)力的情況)等模型。桿單元是用于彈簧、螺桿、預(yù)應(yīng)力螺桿和薄膜桁架等模型。彈簧單元是用于彈簧螺桿、或細(xì)長構(gòu)件,或通過剛度等效替代復(fù)雜結(jié)構(gòu)等模型??烧韕pt準(zhǔn)備工作
...何種單元類型?殼單元:殼單元用于薄板或曲面模型殼單元分析應(yīng)用的基本原則是每塊面板的主尺寸不低于其厚度的十倍可整理ppt二維2-D實體單元:二維實體單元是用于模擬實體的截面必須在整體笛卡爾X-Y平面內(nèi)建立模型所有的荷載均作用在X-Y平面內(nèi),并且其響應(yīng)(位移)也在X-Y平面內(nèi)單元特性如下:平面應(yīng)力平面應(yīng)變軸對稱軸對稱簡諧準(zhǔn)備工作
...何種單元類型?YXZ可整理ppt準(zhǔn)備工作
...何種單元類型?平面應(yīng)力假定沿Z方向的應(yīng)力等于零當(dāng)Z方向上的幾何尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于X和Y方向上的尺寸才有效。沿Z方向的應(yīng)變不為零沿Z方向允許選擇厚度。平面應(yīng)力分析是用來分析諸如承受面內(nèi)荷載的平板,承受壓力或離心載荷的薄盤等結(jié)構(gòu)。YXZ可整理ppt準(zhǔn)備工作
...何種單元類型?平面應(yīng)變假設(shè)沿Z方向的應(yīng)變等于零。當(dāng)Z方向上的幾何尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于X和Y方向上的尺寸才有效。沿Z方向的應(yīng)力不為零。平面應(yīng)變分析適用于分析等截面細(xì)長結(jié)構(gòu)諸如結(jié)構(gòu)梁YXZ可整理ppt準(zhǔn)備工作
...何種單元類型?軸對稱假定三維實體模型及其載荷是由二維橫截面繞Y軸旋轉(zhuǎn)360°形成的。對稱軸必須和整體Y軸重合不允許有負(fù)的X坐標(biāo)Y方向是軸向,X方向是徑向,Z方向是周向。周向位移是零,周向應(yīng)力和應(yīng)變十分明顯。軸對稱分析用于壓力容器、直管道、桿等結(jié)構(gòu)??烧韕pt準(zhǔn)備工作
...何種單元類型?諧單元是一種特殊情形的軸對稱因為荷載不是軸對稱的。將軸對稱結(jié)構(gòu)承受的非對稱載荷分解成傅立葉級數(shù),傅立葉級數(shù)的每一部分獨(dú)立進(jìn)行求解,然后再合并到一起。這種簡化處理本身不具有任何近似!諧單元分析用于非對稱的荷載結(jié)構(gòu)如承受扭矩的桿件??烧韕pt準(zhǔn)備工作
...何種單元類型?三維實體單元:用于那些由于幾何、材料、荷載或分析要求考慮細(xì)節(jié)等原因造成無法采用更簡單單元進(jìn)行建模的結(jié)構(gòu)。也是用于從三維CAD系統(tǒng)轉(zhuǎn)化過來的幾何模型,把它轉(zhuǎn)化成為二維或殼體需要花費(fèi)大量的時間和精力。可整理ppt準(zhǔn)備工作
...何種單元類型?單元階次單元階次是指單元形函數(shù)的多項式階次什么是形函數(shù)?它是一個給出單元內(nèi)結(jié)果形態(tài)的數(shù)學(xué)函數(shù)。因為FEA的解答只是求解節(jié)點自由度值。所以我們要通過形函數(shù)用節(jié)點自由度的值來描述單元內(nèi)任意點的值。形函數(shù)總是根據(jù)給定的單元特性來設(shè)定。每一個單元形函數(shù)反映單元真實特性的程度直接影響求解精度。這一點在下一幻燈片中詳細(xì)說明可整理ppt自由度值的二次分布真實的二次曲線線性近似(差結(jié)果)準(zhǔn)備工作
...何種單元類型?二次近似(最好的結(jié)果)多個單元的線性近似(好結(jié)果)可整理ppt準(zhǔn)備工作
...何種單元類型?當(dāng)您選擇了單元類型,您就選擇并接受了相應(yīng)單元類型的單元形函數(shù)。所以在您選擇單元類型之前應(yīng)查看單元形函數(shù)信息。例如,線性單元只有端節(jié)點,而二次單元還存在中節(jié)點。可整理ppt準(zhǔn)備工作
...何種單元類型?線單元線性單元內(nèi)的位移按線性變化,因此(大多數(shù)時)單個單元上的應(yīng)力是不變的。線性單元對單元扭曲變形很敏感。如果你只想得到名義應(yīng)力結(jié)果,這是可以采用的。應(yīng)該在應(yīng)力梯度較大的地方劃分大量的單元二次單元二次單元內(nèi)的位移是二次變化的,因此單個單元上的應(yīng)力狀態(tài)是線性變化的。二次單元在描述曲線邊界或曲面時,要比線性單元更精確。而對單元扭曲變形不敏感。如果您想得到高精度的應(yīng)力,請采用二次單元。通常情況,它與線性單元相比,采用的單元個數(shù)和自由度個數(shù)較少,而得到的結(jié)果精度較高??烧韕pt準(zhǔn)備工作
...何種單元類型?注意:對于殼模型,線性單元與二次單元的區(qū)別不如實體模型那么明顯。所以線性殼體單元經(jīng)常被優(yōu)先采用。除了線性單元和二次單元以外,可以采用第三種單元,即P-單元。P-單元內(nèi)的位移是從二階到八階變化的,而且具有求解收斂自動控制功能。可整理ppt準(zhǔn)備工作
...何種單元類型?網(wǎng)格密度有限元分析的基本原則是:單元的數(shù)目(單元密度)越多,所得解答越逼近真實解答。然而,隨著單元數(shù)目增加的同時,求解時間和所需計算機(jī)資源也急劇增加。Theobjectivesoftheanalysisusuallydecidewhichwaythesliderbarbelowshouldbemoved.有限元分析的目標(biāo)決定了下面的滑桿應(yīng)該如何移動可整理ppt準(zhǔn)備工作
...何種單元類型?如果你想得到高精度的應(yīng)力,你應(yīng)考慮:在結(jié)構(gòu)上有精度要求的位置不能忽略幾何細(xì)節(jié),此時應(yīng)細(xì)分網(wǎng)格應(yīng)先論證應(yīng)力集中模型中的任何簡化都有可能導(dǎo)致明顯的誤差。如果你考慮變形或名義應(yīng)力:采用相對粗糙的模型就足夠了??梢院雎晕⑿〉膸缀渭?xì)節(jié)??烧韕pt準(zhǔn)備工作
...何種單元類型?如果對模態(tài)振型感興趣(模態(tài)分析)通??梢院雎孕〖?xì)節(jié)采用相對較粗的網(wǎng)格就可以捕捉到簡單的模態(tài)振型采用均衡適度的細(xì)網(wǎng)格可以得到復(fù)模態(tài)熱分析:小的細(xì)節(jié)通常可以忽略,但由于許多熱分析伴隨著應(yīng)力分析,而應(yīng)力分析通常需要考慮模型的細(xì)節(jié)。網(wǎng)格密度通常是由預(yù)期的熱梯度決定。熱梯度大的地方,網(wǎng)格劃分應(yīng)細(xì)一些,而熱梯度較小的地方,采用粗網(wǎng)格劃分就足夠了??烧韕pt熱分析第6章熱分析本章簡述了進(jìn)行穩(wěn)態(tài)熱分析的過程.有兩方面的目的:重申第4章所介紹的典型分析步驟.介紹熱荷載與邊界條件.包括的主題:A.概述B.過程C.專題討論可整理ppt熱分析
A.概述熱分析用于確定結(jié)構(gòu)中溫度分布、
溫度梯度、熱流以及其它類似的量.熱分析可能是穩(wěn)態(tài)的或瞬態(tài)的.穩(wěn)態(tài)
是指荷載條件已被“設(shè)置”成穩(wěn)定狀態(tài),幾乎不隨時間變化.如:鐵獲得了預(yù)先設(shè)置的溫度.瞬態(tài)*
指條件隨時間變化而變化.如:鑄造中金屬從熔融狀態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的冷卻過程.*Notcoveredinthiscourse可整理ppt熱分析
...概述熱荷載條件可能是:溫度 模型區(qū)溫度已知.對流 表面的熱傳遞給周圍的流體通過對流。輸入對流換熱系數(shù)h和環(huán)境流體的平均溫度Tb
熱通量* 單位面積上的熱流率已知的面.熱流率* 熱流率已知的點.熱生成率* 體的生熱率已知的區(qū)域.熱輻射* 通過輻射產(chǎn)生熱傳遞的面.輸入輻射系數(shù),Stefan-Boltzmann常數(shù),“空間節(jié)點”的溫度作為可選項輸入.絕熱面 “完全絕熱”面,該面上不發(fā)生熱傳遞.*Notcoveredinthiscourse可整理ppt熱分析
B.分析過程穩(wěn)態(tài)熱分析過程和靜力分析類似:分析過程幾何尺寸(模型)劃分網(wǎng)格求解荷載條件求解后處理查看結(jié)果檢查結(jié)果是否正確通過(MainMenu>Preferences)把圖形用戶界面的優(yōu)先級設(shè)置成熱分析.可整理ppt熱分析-過程
前處理幾何尺寸(模型)既可用ANSYS建立模型,也可用其它方法建好模型后導(dǎo)入.模型建好后,以上兩種建模方法的具體過程將不再顯示.可整理ppt熱分析-過程
...前處理劃分網(wǎng)格首先定義單元屬性:單元類型,實常數(shù),材料屬性.
單元類型下表給出了常用的熱單元類型.每個結(jié)點只有一個自由度:溫度常用的熱單元類型可整理ppt熱分析-過程
...前處理
材料屬性必須輸入導(dǎo)熱系數(shù),KXX.如果施加了內(nèi)部熱生成率,則需指定比熱(C).ANSYS提供的材料庫(/ansys57/matlib)包括幾種常用材料的結(jié)構(gòu)屬性和熱屬性,但是建議用戶創(chuàng)建、使用自己的材料庫.把優(yōu)先設(shè)置為“熱分析”,使材料模型圖形用戶界面只顯示材料的熱屬性.
實常數(shù)主要應(yīng)用于殼單元和線單元.可整理ppt熱分析-過程
...前處理劃分網(wǎng)格.存儲數(shù)據(jù)文件.使用
MeshTool劃分網(wǎng)格.使用缺省的智能網(wǎng)格劃分級別6可以生成很好的初始網(wǎng)格.至此完成前處理,下面開始求解.可整理ppt熱分析-過程
求解荷載指定的溫度熱分析的自由度約束Solution>-Loads-Apply>Temperature或
D
命令系列(DA,DL,D)熱流這些是面荷載Solution>-Loads-Apply>Convection或
SF命令系列(SFA,SFL,SF,SFE)可整理ppt熱分析-過程
...求解絕熱面“完全絕熱”面,該面上不發(fā)生熱傳遞.這是缺省條件,如,沒有指定邊界條件的任何一個面都被自動作為絕熱面處理.其它可能的熱荷載:熱通量(BTU/(hr-in2)熱流(BTU/hr)熱生成率(BTU/(hr-in3)熱輻射(BTU/hr)可整理ppt熱分析-過程
...求解求解首先存儲數(shù)據(jù)庫文件.然后輸入SOLVE
命令或點擊菜單
Solution>-Solve-CurrentLS.結(jié)果被寫入結(jié)果文件,jobname.rth,該結(jié)果文件同時也寫入內(nèi)存中的數(shù)據(jù)庫文件.至此完成求解過程.下面進(jìn)入后處理部分.可整理ppt熱分析-過程
后處理查看結(jié)果典型的等值線繪圖包括溫度等值線,溫度梯度等值線和熱通量等值線GeneralPostproc>PlotResults>NodalSolu…(或ElementSolu…)或用PLNSOL(或PLESOL)可整理ppt熱分析-過程
...后處理對3-D實體模型繪制云圖時,選項isosurfaces(等值面)是非常有用的.用/CTYPE
命令或UtilityMenu>PlotCtrls>Style>Contours>ContourStyle.可整理ppt熱分析-過程
...后處理檢查結(jié)果是否正確溫度是否在預(yù)期的范圍內(nèi)?在指定溫度和熱流邊界的基礎(chǔ)上,估計預(yù)期的范圍.網(wǎng)格大小是否滿足精度?和受力分析一樣,可以畫出非均勻分布的溫度梯度(單元解)并找出高梯度的單元.這些區(qū)域可作為重新定義網(wǎng)格時的參考.若節(jié)點溫度梯度(平均的)和單元溫度梯度(非平均的)之間的差別很大,則可能是網(wǎng)格劃分太粗糙.可整理ppt熱-應(yīng)力分析第7章熱-應(yīng)力分析本章簡要描述如何作熱-應(yīng)力分析.目的有兩個:向用戶展示在應(yīng)力分析中如何施加熱載荷向用戶介紹耦合分析.主要包括以下主題:A.概述B.順序耦合C.直接耦合D.專題討論可整理ppt熱-應(yīng)力分析
A.概述熱應(yīng)力的產(chǎn)生結(jié)構(gòu)受熱或變冷時,由于熱脹冷縮產(chǎn)生變形.若變形受到某些限制—如位移受到約束或施加相反的力—則在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生熱應(yīng)力.產(chǎn)生熱應(yīng)力的另一個原因是由于材料不同而形成的不均勻變形(如,不同的熱膨脹系數(shù)).約束產(chǎn)生熱應(yīng)力材料不同產(chǎn)生熱應(yīng)力可整理ppt熱-應(yīng)力分析
…概述在ANSYS中解決熱-應(yīng)力問題的方法有兩種。兩種方法各有長處。順序耦合傳統(tǒng)方法使用兩種單元類型,將熱分析的結(jié)果做為結(jié)構(gòu)溫度載荷當(dāng)運(yùn)行很多熱瞬態(tài)時間點但結(jié)構(gòu)時間點很少時效率較高可以很容易地用輸入文件實現(xiàn)自動處理直接新方法使用一種單元類型就能求解兩種物理問題熱問題和結(jié)構(gòu)現(xiàn)象之間可實現(xiàn)真正的耦合在某些分析中可能耗費(fèi)過多的時間可整理ppt熱-應(yīng)力分析
B.順序耦合順序耦合涉及兩種分析:1. 首先做一個穩(wěn)態(tài)(或瞬態(tài))熱分析建立熱單元模型施加熱載荷求解并查看結(jié)果2. 然后做靜力結(jié)構(gòu)分析把單元類型轉(zhuǎn)換成結(jié)構(gòu)單元.定義包括熱膨脹系數(shù)在內(nèi)的結(jié)構(gòu)材料屬性.施加包括從熱分析得到的溫度在內(nèi)的結(jié)構(gòu)載荷求解并查看結(jié)果熱分析結(jié)構(gòu)分析jobname.rthjobname.rst溫度可整理ppt熱-應(yīng)力分析
…順序耦合1. 熱分析該過程在第6章中描述.2. 結(jié)構(gòu)分析a) 返回到
PREP7,把熱單元類型轉(zhuǎn)換成結(jié)構(gòu)類型.Preprocessor>ElementType>SwitchElemType或用ETCHG
命令
注意:轉(zhuǎn)換單元類型時,將把所有的單元選項重新設(shè)置回它們原來的缺省設(shè)置.例如,若用戶在熱分析中使用的是2-D軸對稱單元,則需要在轉(zhuǎn)換后重新指定軸對稱選項.因此,一定要確保設(shè)置正確的單元選項:Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete>[Options]
或使用ETLIST
和KEYOPT
命令可整理ppt熱-應(yīng)力分析
…順序耦合b) 定義結(jié)構(gòu)的材料屬性(EX,等.),包括熱膨脹系數(shù)(ALPX).(若使用的是ANSYS提供的材料庫,材料的熱屬性和結(jié)構(gòu)屬性均已定義,該步可以省略.)
注意:如果沒有定義
ALPX或?qū)⒃擁椩O(shè)置為0,則不能計算熱應(yīng)變.用戶可以使用該項技巧“關(guān)閉”溫度的影響!c) 指定靜力分析類型.該步僅在熱分析類型為瞬態(tài)時使用Solution>-AnalysisType-NewAnalysis或使用ANTYPE
命令可整理ppt熱-應(yīng)力分析
…順序耦合d) 施加結(jié)構(gòu)載荷并把溫度作為載荷的一部分.Solution>-Loads-Apply>-Structural-Temperature>FromThermAnaly或使用LDREAD
命令e) 求解.f) 查看應(yīng)力結(jié)果.可整理ppt熱-應(yīng)力分析
C.直接耦合直接耦合通常只涉及用耦合單元的分析,該單元包括必要的自由度.1. 首先用以下耦合單元之一建立模型并劃分網(wǎng)格PLANE13(板實體單元)SOLID5(六面體單元)SOLID98(四面體單元tetrahedron).在模型上施加結(jié)構(gòu)載荷、熱載荷及約束.求解并查看熱分析結(jié)果和結(jié)構(gòu)分析結(jié)果.合并的熱分析結(jié)構(gòu)分析jobname.rst可整理ppt熱-應(yīng)力分析
…順序耦合和直接耦合的比較順序耦合對不是高度非線性的耦合情況,順序方法更有效,更靈活,因為可以相互獨(dú)立地執(zhí)行兩種分析.在順序熱-應(yīng)力分析中,例如,在非線性瞬態(tài)熱分析之后可以緊接著進(jìn)行線性靜力分析.然后可以
把熱分析中任意荷載步或時間點的節(jié)點溫度作為應(yīng)力分析的載荷.直接耦合對耦合場的相互作用是高度非線性的情況,直接方法優(yōu)先,并且該方法在用耦合公式單一求解時是最好的
直接耦合的例子包括壓電分析,有流體流動的共軛傳熱問題及電路電磁分析可整理ppt輸入幾何模型第8章輸入幾何模型
概述若要分析的幾何模型已經(jīng)用CAD建好了,通常只需把該幾何模型輸入到ANSYS中即可,這比在ANSYS中重新建模更有效.本章將討論ANSYS中的各種輸入選項:A.輸入IGES文件—對IGES文件輸入的擴(kuò)充,在第4章已提及B.接口產(chǎn)品—向用戶介紹如何直接輸入CAD零件C輸入有限元模型—簡要解釋如何輸入節(jié)點和單元.D.專題討論—自己動手做輸入練習(xí).可整理ppt輸入幾何模型
A.
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