Transcript 第14章
ANSYS分析基本过程 ANSYS分析过程包含三个主要的步骤 1 创建有限元模型并划分网格 2 施加载荷并求解 3 后处理过程 2006\5 建筑结构及大型有限元程序 定义工程名称和分析标题 定义单位 定义单元类型 定义单元实常数 定义材料特性 具 体 步 骤 前处理 创建有限元模型 定义材料属性 划分网格 定义分析类型 施加载荷 求解 求解 查看计算结果 2006\5 后处理 建筑结构及大型有限元程序 一、设定单元类型 指定工程名称和分析标题 在创建ANSYS工程时，必须为工程命名。 工作名称在ANSYS启动时的Initial jobname项 中设置。 在定义了工程名称后，这个工程中 的所有文件名都包含这个工程名，只是使用不 同的扩展名来标识文件类型。 更改工程名的命令是： UtilityMenu>File>Change Jobname。建议在 ANSYS启动时指定工程名。 2006\5 建筑结构及大型有限元程序 定义分析标题的命令是： Utility Menu>File>Change Title。系统将在所有的 图形显示、求解输出中包含该标题。 2006\5 建筑结构及大型有限元程序 定义单位 ANSYS软件没有为系统指定单位，除磁场分析以外，可 以在工程分析中使用任意一种单位制，只要保证使用的 所有数据都使用同一单位制即可。 使用/UNITS的命令可以设置系统单位，具体使用方 法见参考书。 2006\5 建筑结构及大型有限元程序 定义单元类型 ANSYS单元库中有超过150种不同的单元类型， 每个单元都有特定的编号和一个标识单元类型 的前缀。例如：PLANE55，SOLID96等。不同的 分析问题应选取不同的单元类型。有关各单元 类型的属性请参考ANSYS软件的帮助文件。 在ANSYS建模之前定义单元类型是必须的，因 为单元类型决定了单元的自由度数以及单元位 于二维空间还是三维空间。 2006\5 建筑结构及大型有限元程序 定义单元类型 从单元库中定义单元类型的菜单命令是： Main Menu >Preprocessor >Element> Type> Add/Edit/Delete。 此外还可以使用ET命令来定义单元类型。 2006\5 建筑结构及大型有限元程序 定义单元常数 单元实常数是由单元类型的特性决定的。 并不是所有的单元类型都需要实常数， 同类型的不同单元也可以有不同的实常 数。 定义单元实常数的菜单命令为： Main Menu>Preprocessor>Real Constants>Add/Edit/Delete。 2006\5 建筑结构及大型有限元程序 二、定义材料特性 根据应用范围不同材料特性有以下三种： 1、 线形和非线形； 2、 各向同性、正交异性、各向异性； 3、 不随温度变化和随温度变化。 2006\5 建筑结构及大型有限元程序 定义材料特性 和单元类型、实常数一样，每一组材料特性都 有一个材料参考号，与材料特性组对应的材料 参考号表称为材料表。在一个分析中，可以有 多个材料特性组，相应的模型中有多种材料， ANSYS通过独特的参考号来识别每个材料特性 组。 指定材料特性的命令为MP或者菜单命令: Main Menu>Preprocessor>Material Props> Material Models。 2006\5 建筑结构及大型有限元程序 三、创建有限元模型并划分网格 创建或读入有限元模型 对于大多数ANSYS计算来说，建模过程 是花费时间最多，工作量最大的部分。 创建有限元模型的方法有两种：实体 建模和直接生成。 2006\5 建筑结构及大型有限元程序 创建或读入有限元模型 ANSYS允许用户将在用户擅长的CAD系统中生成 的模型导入到ANSYS中来。用户可以在自己擅 长的CAD系统中生成模型，把模型存为IGES文 件格式，然后用ANSYS内置的IGES过滤转换器 把模型输入到ANSYS中来进行分析。IGES是一 种被普遍接受的中间标准格式，用来在不同的 CAD和CAE系统之间交换几何模型。输入IGES模 型可用命令IOPTN或菜单命令 : Utility Menu>File>Import来实现。 2006\5 建筑结构及大型有限元程序 定义材料属性 通过使用MAT命令来指定合适的材料参 考号。或者使用菜单命令: Main Menu> Preprocessor>Attributes Define>Default Attribs。也可以在网格 划分工具中实现。 2006\5 建筑结构及大型有限元程序 划分网格 ANSYS的网格划分有两种方式：自由网 格划分和映射网格划分。 2006\5 建筑结构及大型有限元程序 四、加载和求解 定义分析类型 可以根据载荷条件和要计算的响应来 选择分析类型。在ANSYS程序中可以进行 的分析有：稳态、瞬态、调谐、模态、 频谱、饶度和子结构分析。 定义分析类型的菜单命令为： Main Menu>Solution>Analysis Type>New Analysis。命令行命令为：ANTYPE。 2006\5 建筑结构及大型有限元程序 施加载荷及设定约束条件 这里的载荷包括边界条件和其他外部或内部作 用载荷。ANSYS程序中载荷分为六类： 1、 F（自由度DOF）约束； 2、 力； 3、 表面分布载荷； 4、 体积载荷； 5、 惯性载荷； 6、耦合场载荷。 2006\5 建筑结构及大型有限元程序 与载荷相关的两个重要术语 载荷步 仅指可求得解的载荷配置。 子步 是指在一个载荷步中每次增加的步长，主要是 为了在瞬态分析和非线性分析中提高分析精度 和收敛性。子步也称时间步，代表一段时间。 2006\5 建筑结构及大型有限元程序 求解 求解可使用以下方法：菜单命令： Main Menu>Solution>Solve Current LS或 命令行命令SOLVE。 2006\5 建筑结构及大型有限元程序 五、查看分析计算结果 完成计算后，可以通过ANSYS的后处理 来查看计算结果。ANSYS后处理由POST1 和POST26两个后处理器组成。 在POST1中可以查看轮廓线显示、变形 形状、等值线显示等。 2006\5 建筑结构及大型有限元程序