第4章 ANSYS入門(mén)及準(zhǔn)備

1、第第4章章 ANSYS 入門(mén)與準(zhǔn)備入門(mén)與準(zhǔn)備v主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：4.1 啟動(dòng)啟動(dòng) ANSYS4.2 GUI方式方式4.3 顯示圖形拾取功能顯示圖形拾取功能4.4 在線幫助在線幫助4.5 數(shù)據(jù)庫(kù)和文件數(shù)據(jù)庫(kù)和文件4.6 退出退出 ANSYS4.7 準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作4.1 啟動(dòng)啟動(dòng)ANSYSv有兩種方式啟動(dòng)有兩種方式啟動(dòng) ANSYS：通過(guò)交互方式通過(guò)交互方式通過(guò)命令通過(guò)命令4.1.1交互方式交互方式v通過(guò)桌面上的相應(yīng)圖標(biāo)按鈕啟動(dòng)通過(guò)桌面上的相應(yīng)圖標(biāo)按鈕啟動(dòng) ANSYS v按按 Start Programs ANSYS 10.0交互方式與批處理方式的比較：交互方式與批處理方式的比較：交互方式可與交

2、互方式可與ANSYS面對(duì)面的面對(duì)面的“交流交流”，便于檢查，便于檢查每一步操作。每一步操作。批處理方式以輸入命令文件的方式工作，在后臺(tái)運(yùn)批處理方式以輸入命令文件的方式工作，在后臺(tái)運(yùn)行行 ANSYS，輸入文件的錯(cuò)誤將導(dǎo)致批處理終止。，輸入文件的錯(cuò)誤將導(dǎo)致批處理終止。主要掌握：交互式操作。主要掌握：交互式操作。啟用上一次設(shè)置啟用上一次設(shè)置用戶設(shè)置用戶設(shè)置12345模擬環(huán)境（交互式和批處理方式）模擬環(huán)境（交互式和批處理方式）ANSYS產(chǎn)品選擇產(chǎn)品選擇附加模塊附加模塊工作目錄工作目錄作業(yè)名作業(yè)名67內(nèi)存設(shè)置內(nèi)存設(shè)置 參數(shù)參數(shù) 圖形設(shè)置圖形設(shè)置8v在當(dāng)前系統(tǒng)下鍵入一個(gè)命令，在當(dāng)前系統(tǒng)下鍵入一個(gè)命令，AN

3、SYS將被啟動(dòng)。將被啟動(dòng)。ansysansys -gansys -g -j plateansys -g -p ANE3FL -d 3d -j proj1 -m 128v典型的開(kāi)始選項(xiàng)中，通常命令選擇項(xiàng)有典型的開(kāi)始選項(xiàng)中，通常命令選擇項(xiàng)有:-g開(kāi)始后將自動(dòng)顯示開(kāi)始后將自動(dòng)顯示 GUI-p產(chǎn)品代碼產(chǎn)品代碼 -d圖形設(shè)備圖形設(shè)備-j工作名稱工作名稱 -m 內(nèi)存內(nèi)存4.1.2 命令方式命令方式輸出窗口輸出窗口應(yīng)用菜單應(yīng)用菜單工具條工具條圖形窗口圖形窗口4.2 圖形用戶界面圖形用戶界面GUI輸入窗口輸入窗口主菜單主菜單視圖圖標(biāo)視圖圖標(biāo)4.2.1 主菜單主菜單包含主要的包含主要的 ANSYS 功能：前處理

4、、求解、后處理等。功能：前處理、求解、后處理等。表示將產(chǎn)生一表示將產(chǎn)生一個(gè)對(duì)話框或執(zhí)個(gè)對(duì)話框或執(zhí)行一個(gè)命令行一個(gè)命令表示圖形拾取表示圖形拾取表示子菜單已打開(kāi)表示子菜單已打開(kāi)表示將產(chǎn)生下表示將產(chǎn)生下一個(gè)子菜單一個(gè)子菜單4.2.2 應(yīng)用菜單應(yīng)用菜單表示將產(chǎn)生一個(gè)對(duì)話框表示將產(chǎn)生一個(gè)對(duì)話框表示將產(chǎn)生下一個(gè)子菜單表示將產(chǎn)生下一個(gè)子菜單表示圖形拾取表示圖形拾取表示進(jìn)行一個(gè)表示進(jìn)行一個(gè)ANSYS操作操作v包含包含ANSYS運(yùn)行過(guò)程中通常使用的功能：文件管理運(yùn)行過(guò)程中通常使用的功能：文件管理、選擇、顯示控制、參數(shù)設(shè)置、選擇、顯示控制、參數(shù)設(shè)置4.2.3 輸入窗口輸入窗口v顯示提示信息，輸入顯示提示信息，輸入

5、ANSYS命令。能夠方便地命令。能夠方便地獲取以前輸入的所有命令。大多數(shù)獲取以前輸入的所有命令。大多數(shù) GUI功能都功能都能通過(guò)輸入命令來(lái)實(shí)現(xiàn)。能通過(guò)輸入命令來(lái)實(shí)現(xiàn)。命令格式命令格式命令輸入窗口命令輸入窗口4.2.4 輸出窗口輸出窗口v顯示軟件的文本輸出。通常在其他窗口后面，需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。要查看時(shí)可提到前面。4.2.5 工具條工具條v包含常用命令的縮寫(xiě)形式。包含常用命令的縮寫(xiě)形式。v可使用一些預(yù)先設(shè)置好的命令，也可以添加自己的可使用一些預(yù)先設(shè)置好的命令，也可以添加自己的命令，但需要熟悉命令，但需要熟悉 ANSYS 命令。命令。v構(gòu)造自己的構(gòu)造自

6、己的“按鈕菜單按鈕菜單”是很有用的！是很有用的！4.2.6 圖形窗口圖形窗口v顯示由顯示由ANSYS創(chuàng)建或傳遞到創(chuàng)建或傳遞到ANSYS的圖形。的圖形。4.2.7 版面布置版面布置ANSYS Interactive方式下方式下三種預(yù)先定義的菜單布局三種預(yù)先定義的菜單布局保存布局保存布局4.2.8 優(yōu)選框優(yōu)選框功能：過(guò)濾掉當(dāng)前分析中不用的菜單選項(xiàng)功能：過(guò)濾掉當(dāng)前分析中不用的菜單選項(xiàng)4.2.9 其它其它 GUI注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)v一些對(duì)話框中有一些對(duì)話框中有Apply和和OK兩種按鈕。兩種按鈕。Apply完成對(duì)話框的設(shè)置完成對(duì)話框的設(shè)置,不退出對(duì)話框。不退出對(duì)話框。OK完成對(duì)話框的設(shè)置完成對(duì)話框的設(shè)置

7、, 退出對(duì)話框。退出對(duì)話框。vANSYS菜單輸出窗口是獨(dú)立的。菜單輸出窗口是獨(dú)立的。注意注意: 在關(guān)閉輸出窗口時(shí)將關(guān)閉在關(guān)閉輸出窗口時(shí)將關(guān)閉ANSYS操作！操作！v不要局限于用不要局限于用GUI方式，如果熟悉命令，在輸入窗方式，如果熟悉命令，在輸入窗口鍵入命令會(huì)更方便！口鍵入命令會(huì)更方便！4.2.10 ANSYS窗口練習(xí)窗口練習(xí) 看看左邊列出的操作，是右面哪個(gè)窗口的功看看左邊列出的操作，是右面哪個(gè)窗口的功能，將正確的窗口代號(hào)填入左邊空格中。能，將正確的窗口代號(hào)填入左邊空格中。_提示提示“輸入圓心輸入圓心_根據(jù)前處理組織根據(jù)前處理組織ANSYS功能功能_圖形顯示模型圖形顯示模型_點(diǎn)一下鼠標(biāo)退出點(diǎn)

8、一下鼠標(biāo)退出ANSYS (有保存選項(xiàng)有保存選項(xiàng))_驗(yàn)證一條命令執(zhí)行的結(jié)果驗(yàn)證一條命令執(zhí)行的結(jié)果_用于設(shè)定圖形輸出控制用于設(shè)定圖形輸出控制1.Graphics2.Input3.Main Menu4.Output5.Toolbar6.Utility Menu答案答案: 2, 3, 1, 5, 4, 64.3 圖形拾取圖形拾取v在在GUI方式中大量使用圖形拾取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)圖形用于建模，加載，顯示結(jié)果及輸入、輸出數(shù)據(jù)。據(jù)。拾取對(duì)建模，劃分網(wǎng)格，加載等是很有用的。拾取對(duì)建模，劃分網(wǎng)格，加載等是很有用的。圖形拾取圖形拾取 為使用鼠標(biāo)在圖形窗口中拾取模型為

9、使用鼠標(biāo)在圖形窗口中拾取模型圖元及坐標(biāo)定位。圖元及坐標(biāo)定位。 定位拾?。ㄎ恢檬叭。┒ㄎ皇叭。ㄎ恢檬叭。?- 定位一個(gè)新點(diǎn)（關(guān)鍵點(diǎn)或定位一個(gè)新點(diǎn)（關(guān)鍵點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)）的坐標(biāo)節(jié)點(diǎn)）的坐標(biāo) 檢索拾?。ɑ謴?fù)拾?。z索拾?。ɑ謴?fù)拾?。?- 拾取已經(jīng)存在的模型元素拾取已經(jīng)存在的模型元素4.3.1 繪圖命令繪圖命令Plotv在應(yīng)用菜單中可用在應(yīng)用菜單中可用Plot來(lái)顯示圖形及執(zhí)行命令后的來(lái)顯示圖形及執(zhí)行命令后的顯示。顯示。/replotkplotlplotaplotvplotnploteplotgplot4.3.2 繪圖控制命令繪圖控制命令PlotCtrlsv用來(lái)控制圖形的顯示：用來(lái)控制圖形的顯示：繪圖方位繪圖方

10、位縮放縮放顏色顏色符號(hào)符號(hào)注釋注釋動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)v其中，改變觀察方位、圖形其中，改變觀察方位、圖形縮放是最常用的功能?？s放是最常用的功能。4.3.3 視圖方位視圖方位v缺省的視圖方位是主視圖方向：缺省的視圖方位是主視圖方向：是從是從+Z 軸觀察模型。軸觀察模型。v用用動(dòng)態(tài)模式動(dòng)態(tài)模式(拖動(dòng)模式拖動(dòng)模式)：用：用Control鍵和鼠標(biāo)鍵調(diào)整觀察方鍵和鼠標(biāo)鍵調(diào)整觀察方向。向。Ctrl+Left(鼠標(biāo)左鍵鼠標(biāo)左鍵)平移模型平移模型Ctrl+Middle(鼠標(biāo)中鍵鼠標(biāo)中鍵):縮放模型縮放模型旋轉(zhuǎn)模型旋轉(zhuǎn)模型(繞屏幕繞屏幕 Z軸方向軸方向)Ctrl+Right(鼠標(biāo)右鍵鼠標(biāo)右鍵)旋轉(zhuǎn)模型旋轉(zhuǎn)模型 :繞屏幕繞屏

11、幕X軸方向軸方向繞屏幕繞屏幕Y軸方向軸方向P ZR 按住鼠標(biāo)左鍵不放，移動(dòng)鼠按住鼠標(biāo)左鍵不放，移動(dòng)鼠標(biāo)，模型將隨鼠標(biāo)而平移。標(biāo)，模型將隨鼠標(biāo)而平移。原始位置原始位置 將鼠標(biāo)移到左將鼠標(biāo)移到左上方的結(jié)果上方的結(jié)果P ZR 按住鼠標(biāo)中鍵不放，向上移按住鼠標(biāo)中鍵不放，向上移動(dòng)鼠標(biāo)，放大模型；向下移動(dòng)鼠標(biāo)，放大模型；向下移動(dòng)鼠標(biāo)則縮小模型。動(dòng)鼠標(biāo)則縮小模型。原始位置原始位置 鼠標(biāo)上移的結(jié)果鼠標(biāo)上移的結(jié)果P ZR = shift+右鍵右鍵按住鼠標(biāo)中鍵不放，左右按住鼠標(biāo)中鍵不放，左右移動(dòng)鼠標(biāo)，則模型繞著屏移動(dòng)鼠標(biāo)，則模型繞著屏幕的幕的Z向旋轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)原始位置原始位置 將鼠標(biāo)向左移動(dòng)的結(jié)將鼠標(biāo)向左移動(dòng)的結(jié)果果

12、P zR Refers to “z”-axis rotation= shift+右鍵右鍵按住鼠標(biāo)右鍵，移動(dòng)鼠標(biāo)，按住鼠標(biāo)右鍵，移動(dòng)鼠標(biāo)，模型將繞屏幕的模型將繞屏幕的X,Y軸旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)原始位置原始位置 將鼠標(biāo)向右移動(dòng)的結(jié)果將鼠標(biāo)向右移動(dòng)的結(jié)果P ZR 4.3.4 視圖控制板視圖控制板自動(dòng)控制光源可產(chǎn)生不自動(dòng)控制光源可產(chǎn)生不同角度的光照效果。同角度的光照效果。4.3.5 視圖控制板的功能視圖控制板的功能Front +Z view(0,0,1)Back -Z view (0,0,-1)Top +Y view (0,1,0)Bot -Y view (0,-1,0)Right +X view (1,0,

13、0)Left -X view (-1,0,0)Iso Isometric (1,1,1)正等軸側(cè)正等軸側(cè)Obliq Oblique (1,2,3)斜二側(cè)斜二側(cè)WP Working plane viewZoom By picking center of a squareBox Zoom By picking two corners of a boxWin Zoom Same as Box Zoom, but box is proportional to window.Back Up “Unzoom” to previous zoom.預(yù)先設(shè)置預(yù)先設(shè)置觀察方向觀察方向?qū)δＰ瓦x定的對(duì)模型選定的區(qū)域進(jìn)

14、行縮放區(qū)域進(jìn)行縮放對(duì)模型進(jìn)行增量對(duì)模型進(jìn)行增量式的平移拖動(dòng)，式的平移拖動(dòng)，縮放以及旋轉(zhuǎn)縮放以及旋轉(zhuǎn)縮放模型至適縮放模型至適合窗口大小合窗口大小返回模型到返回模型到默認(rèn)的取向默認(rèn)的取向繞著繞著X,Y,Z屏幕坐屏幕坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)一個(gè)單位標(biāo)旋轉(zhuǎn)一個(gè)單位設(shè)置縮放、平移及旋轉(zhuǎn)設(shè)置縮放、平移及旋轉(zhuǎn)按鈕的單位的滾動(dòng)條按鈕的單位的滾動(dòng)條選擇此項(xiàng)，可以使用三選擇此項(xiàng)，可以使用三鍵鼠標(biāo)控制控制光源的鍵鼠標(biāo)控制控制光源的位置、強(qiáng)度及反射位置、強(qiáng)度及反射選取此開(kāi)關(guān)可以進(jìn)入選取此開(kāi)關(guān)可以進(jìn)入動(dòng)態(tài)模式或光源控制動(dòng)態(tài)模式或光源控制選擇此項(xiàng)，可以使用三選擇此項(xiàng)，可以使用三鍵鼠標(biāo)進(jìn)行模型的動(dòng)態(tài)鍵鼠標(biāo)進(jìn)行模型的動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)、縮放及平移旋轉(zhuǎn)

15、、縮放及平移縮放模型至適縮放模型至適合窗口大小合窗口大小返回模型到默認(rèn)的返回模型到默認(rèn)的取向取向 (正前方正前方)4.3.6 拾取方式拾取方式恢復(fù)拾取：拾取已經(jīng)存恢復(fù)拾?。菏叭∫呀?jīng)存在的模型元素；可以在在的模型元素；可以在輸入窗口鍵入元素的號(hào)碼；輸入窗口鍵入元素的號(hào)碼；可以用可以用 Pick All熱鍵來(lái)熱鍵來(lái)拾取所有元素。拾取所有元素。位置拾?。何恢檬叭。翰檎乙徊檎乙稽c(diǎn)的坐標(biāo)如關(guān)鍵點(diǎn)或點(diǎn)的坐標(biāo)如關(guān)鍵點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)；節(jié)點(diǎn)；可以在輸入可以在輸入窗口輸入坐標(biāo)。窗口輸入坐標(biāo)。位置拾取位置拾取恢復(fù)拾取恢復(fù)拾取功能功能拾取模式拾取模式拾取狀況拾取狀況拾取的數(shù)據(jù)拾取的數(shù)據(jù)鍵盤(pán)輸入選項(xiàng)鍵盤(pán)輸入選項(xiàng)執(zhí)行鍵執(zhí)行鍵拾取

16、操作拾取操作v通過(guò)點(diǎn)擊圖形窗口允許您選擇整體通過(guò)點(diǎn)擊圖形窗口允許您選擇整體或局部模型。或局部模型。v一個(gè)典型的拾取操作可用鼠標(biāo)或拾一個(gè)典型的拾取操作可用鼠標(biāo)或拾取菜單來(lái)完成。在菜單中它的標(biāo)志取菜單來(lái)完成。在菜單中它的標(biāo)志是一個(gè)是一個(gè)“ +”號(hào)號(hào).v例如：可以在圖形窗口中關(guān)鍵點(diǎn)的例如：可以在圖形窗口中關(guān)鍵點(diǎn)的位置處拾取，然后按位置處拾取，然后按 OK鍵。鍵。4.3.7 鼠標(biāo)鍵拾取功能的分配鼠標(biāo)鍵拾取功能的分配v左鍵左鍵 拾取拾取(或取消或取消)距離鼠標(biāo)光距離鼠標(biāo)光點(diǎn)最近的圖元或坐標(biāo)。按住此點(diǎn)最近的圖元或坐標(biāo)。按住此鍵進(jìn)行拖拉，可以預(yù)覽被拾取鍵進(jìn)行拖拉，可以預(yù)覽被拾取（或取消）的圖元或坐標(biāo)。（或取

17、消）的圖元或坐標(biāo)。v中鍵中鍵 相當(dāng)于拾取圖形菜單中的相當(dāng)于拾取圖形菜單中的Apply。用中鍵可以節(jié)省時(shí)間。用中鍵可以節(jié)省時(shí)間。對(duì)于兩鍵鼠標(biāo)可以用對(duì)于兩鍵鼠標(biāo)可以用Shift加鼠加鼠標(biāo)右鍵代替。標(biāo)右鍵代替。v右鍵右鍵 在拾取和取消之間切換。在拾取和取消之間切換。拾取拾取應(yīng)用應(yīng)用拾取和取消的切換拾取和取消的切換取消取消拾取拾取光標(biāo)顯示光標(biāo)顯示:4.3.8 熱點(diǎn)的拾取位置熱點(diǎn)的拾取位置v面和體：有一個(gè)熱點(diǎn)在圖形的中心附近。面和體：有一個(gè)熱點(diǎn)在圖形的中心附近。 v線：有三個(gè)熱點(diǎn)，一個(gè)在中間另兩個(gè)在兩端。線：有三個(gè)熱點(diǎn)，一個(gè)在中間另兩個(gè)在兩端。v熱點(diǎn)的作用：當(dāng)需要拾取圖元時(shí)，必須拾取熱點(diǎn)。熱點(diǎn)的作用：當(dāng)

18、需要拾取圖元時(shí)，必須拾取熱點(diǎn)。Mo d eL e f t Mo u s eB u t t o nMi d d l e Mo u s eB u t t o nRi g h t Mo u s eB u t t o nMo d e l V i e wi n gP a nZo o m o r Ro t a t ea b o u t z - a x i sRo t a t e a b o u t x , ya x e sGr a p h i c a l P i c k i n gP i c kA p p l yP i c k / U n p i c kOn - L i n e He l pP r e v

19、 i o u s s e g me n tNe x t s e g me n t4.3.9 鼠標(biāo)鍵功能總結(jié)鼠標(biāo)鍵功能總結(jié)4.3.10 圖形拾取練習(xí)圖形拾取練習(xí)v習(xí)題習(xí)題:用已經(jīng)建立的關(guān)鍵點(diǎn)顯示位置拾取，顯示鼠標(biāo)中用已經(jīng)建立的關(guān)鍵點(diǎn)顯示位置拾取，顯示鼠標(biāo)中鍵和右鍵的功能鍵和右鍵的功能 建立一些線來(lái)演示恢復(fù)拾取建立一些線來(lái)演示恢復(fù)拾取演示用閉合的線來(lái)生成面演示用閉合的線來(lái)生成面通過(guò)只刪除面來(lái)演示通過(guò)只刪除面來(lái)演示 “Pick All”鍵入一些帶和不帶編號(hào)的鍵入一些帶和不帶編號(hào)的 KPLOT, LPLOT等命令等命令如何使用平移、縮放、旋轉(zhuǎn)如何使用平移、縮放、旋轉(zhuǎn)4.3.10 圖形拾取練習(xí)圖形拾取練

20、習(xí)(續(xù)續(xù))1.清除所有模型，開(kāi)始一個(gè)新的數(shù)據(jù)庫(kù)清除所有模型，開(kāi)始一個(gè)新的數(shù)據(jù)庫(kù).Utility Menu: File Clear & Start New .a.選擇選擇 OK清除清除數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù).b.選擇選擇 Yes 確認(rèn)清除數(shù)據(jù)確認(rèn)清除數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù).4.3.10 圖形拾取練習(xí)圖形拾取練習(xí)(續(xù)續(xù))2.更改分析文件名：更改分析文件名：Utility Menu: File Change Jobname .a.輸入文件名輸入文件名.b. 選擇選擇OK.4.3.10 圖形拾取練習(xí)圖形拾取練習(xí)(續(xù)續(xù))3.在工作平面，任意位置創(chuàng)建大約在工作平面，任意位置創(chuàng)建大約10個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)個(gè)關(guān)鍵點(diǎn).Main Menu: Pr

21、eprocessor -Modeling-Create Keypoints On Working Plane.a.在圖形窗口任意位置點(diǎn)取關(guān)鍵點(diǎn)在圖形窗口任意位置點(diǎn)取關(guān)鍵點(diǎn)b. 選擇選擇OK確認(rèn)在指定位置創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)確認(rèn)在指定位置創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn).4.3.10 圖形拾取練習(xí)圖形拾取練習(xí)(續(xù)續(xù))4.連接關(guān)鍵點(diǎn)，創(chuàng)建線連接關(guān)鍵點(diǎn)，創(chuàng)建線.Main Menu: Preprocessor -Modeling-Create Lines- Lines Straight Linea.每條線選擇一對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)每條線選擇一對(duì)關(guān)鍵點(diǎn).b.選擇選擇 OK 或或 Cancel 關(guān)閉對(duì)話框關(guān)閉對(duì)話框.Utility Menu: Pl

22、ot Lines4.3.10 圖形拾取練習(xí)圖形拾取練習(xí)(續(xù)續(xù))5.刪除部分創(chuàng)建的線及連接線的關(guān)鍵刪除部分創(chuàng)建的線及連接線的關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn).Main Menu: Preprocessor -Modeling-Delete Line and Belowa.拾取幾條線拾取幾條線.b.選擇選擇OK刪除選擇的線及線上的關(guān)刪除選擇的線及線上的關(guān)鍵點(diǎn)鍵點(diǎn).6.列出剩下的關(guān)鍵點(diǎn)及其坐標(biāo)列出剩下的關(guān)鍵點(diǎn)及其坐標(biāo).Utility Menu: List Keypoints Coordinates only (File Close to close list window).7. 退出退出ANSYS. 工具條工具條: Qu

23、it1.在應(yīng)用菜單中選取在應(yīng)用菜單中選取 Help2.按按“？”圖標(biāo)圖標(biāo)3.在命令欄輸入在命令欄輸入“help, name”4.在在ANSYS程序組中選取程序組中選取 Start Programs ANSYS 10.0 Help5.在任何對(duì)話框中選取在任何對(duì)話框中選取 Help4.4 ANSYS的幫助系統(tǒng)的幫助系統(tǒng) ANSYS的幫助系統(tǒng)包括所有的幫助系統(tǒng)包括所有ANSYS命令解釋及命令解釋及所有的所有的GUI解釋，還包括解釋，還包括ANSYS系統(tǒng)分析指南。系統(tǒng)分析指南。 幫助系統(tǒng)可以通過(guò)下列五種方式進(jìn)入：幫助系統(tǒng)可以通過(guò)下列五種方式進(jìn)入：4.4.1 幫助瀏覽器幫助瀏覽器導(dǎo)航窗口包括目錄、索引和

24、搜索引擎導(dǎo)航窗口包括目錄、索引和搜索引擎文件窗口列出了具體的幫助信息。文件窗口列出了具體的幫助信息。4.4.2 幫助導(dǎo)航窗口幫助導(dǎo)航窗口v用用目錄目錄鍵可以瀏覽感興趣的內(nèi)容。鍵可以瀏覽感興趣的內(nèi)容。v用用索引索引鍵可以快速查找具體的命令、術(shù)語(yǔ)、概念等。鍵可以快速查找具體的命令、術(shù)語(yǔ)、概念等。v用用搜索搜索鍵可以從幫助系統(tǒng)中查找指定的單詞或短語(yǔ)。鍵可以從幫助系統(tǒng)中查找指定的單詞或短語(yǔ)。v用用書(shū)簽書(shū)簽鍵可以添加需要經(jīng)常幫助的部分。鍵可以添加需要經(jīng)常幫助的部分。4.4.3 幫助內(nèi)容幫助內(nèi)容v您可以獲得如下的幫助：您可以獲得如下的幫助：ANSYS命令命令單元類(lèi)型單元類(lèi)型分析過(guò)程分析過(guò)程特別的特別的 G

25、UI 工具諸如工具諸如 Pan-Zoom-Rotatev您也可以進(jìn)入：您也可以進(jìn)入：指南指南驗(yàn)證手冊(cè)驗(yàn)證手冊(cè) ANSYS 的網(wǎng)站的網(wǎng)站4.4.4 在線指導(dǎo)在線指導(dǎo)vANSYS 也提供基于也提供基于 HTML在線指導(dǎo)。在線指導(dǎo)。v這種指導(dǎo)包括了在這種指導(dǎo)包括了在ANSYS 中求解一系中求解一系列問(wèn)題的詳細(xì)說(shuō)明。列問(wèn)題的詳細(xì)說(shuō)明。v如果想進(jìn)入指導(dǎo)部分如果想進(jìn)入指導(dǎo)部分請(qǐng)單擊請(qǐng)單擊 Utility Menu Help ANSYS Tutorials4.4.4 在線指導(dǎo)在線指導(dǎo)(續(xù)續(xù))調(diào)整調(diào)整ANSYS及瀏覽器的窗口，使它們?cè)谄聊恢胁⑴偶盀g覽器的窗口，使它們?cè)谄聊恢胁⑴?. 縮小瀏覽器寬度，使圖中縮小

26、瀏覽器寬度，使圖中三個(gè)按鈕在窗口中央，并三個(gè)按鈕在窗口中央，并將窗口移到平面右邊將窗口移到平面右邊.2. 縮小縮小ANSYS輸入窗口輸入窗口、應(yīng)用窗口以及工具、應(yīng)用窗口以及工具條窗口的寬度（全部條窗口的寬度（全部向左排列）向左排列）.3. 縮小縮小ANSYS圖形窗口的尺圖形窗口的尺寸，使主菜單在左邊，瀏寸，使主菜單在左邊，瀏覽器窗口在右邊覽器窗口在右邊.23123122選擇在線教學(xué)窗口上部的選擇在線教學(xué)窗口上部的Start Here 按鈕將得到更多運(yùn)按鈕將得到更多運(yùn)行在線教學(xué)方面的信息行在線教學(xué)方面的信息.4.4.5 幫助演示幫助演示v演示：演示：?jiǎn)?dòng)幫助系統(tǒng)啟動(dòng)幫助系統(tǒng)調(diào)出分析向?qū)д{(diào)出分析向

27、導(dǎo)在輸入窗口中鍵入在輸入窗口中鍵入 “help,kplot” 查找字符串查找字符串 “harmonic response”4.5 數(shù)據(jù)庫(kù)和文件數(shù)據(jù)庫(kù)和文件v ANSYS 數(shù)據(jù)庫(kù)包括了建模、求解、后處理所產(chǎn)生數(shù)據(jù)庫(kù)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)。的保存在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。v數(shù)據(jù)庫(kù)存貯了您輸入的數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)庫(kù)存貯了您輸入的數(shù)據(jù)以及ANSYS的結(jié)果數(shù)據(jù)的結(jié)果數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù) 您必須輸入的信息，諸如模型尺寸、您必須輸入的信息，諸如模型尺寸、材料特性以及荷載情況。材料特性以及荷載情況。結(jié)果數(shù)據(jù)結(jié)果數(shù)據(jù) ANSYS的計(jì)算結(jié)果，諸如位移、應(yīng)力、的計(jì)算結(jié)果，諸如位移、應(yīng)力、應(yīng)變以及反力等。

28、應(yīng)變以及反力等。4.5.1 數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)庫(kù)的保存保存v應(yīng)注意經(jīng)常存盤(pán)，以防在計(jì)算機(jī)死機(jī)或斷電時(shí)能夠應(yīng)注意經(jīng)常存盤(pán)，以防在計(jì)算機(jī)死機(jī)或斷電時(shí)能夠保存您的信息。保存您的信息。v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(kù)的文保存操作是將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)拷貝到稱為數(shù)據(jù)庫(kù)的文件中。件中。Toolbar SAVE_DBUtility Menu File Save as Jobname.dbUtility Menu File Save asSAVE命令命令v恢復(fù)操作將數(shù)據(jù)庫(kù)文件中的數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存中，在恢復(fù)操作將數(shù)據(jù)庫(kù)文件中的數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存中，在這個(gè)過(guò)程中，將首先清除目前內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，將這個(gè)過(guò)程中，將首先清除目前內(nèi)存中

29、的數(shù)據(jù)，將之替換成數(shù)據(jù)庫(kù)文件中的數(shù)據(jù)之替換成數(shù)據(jù)庫(kù)文件中的數(shù)據(jù)。Toolbar RESUM_DBUtility Menu File Resume Jobname.dbUtility Menu File Resume fromRESUME命令命令4.5.2 數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù)4.5.3 保存和恢復(fù)的注意事項(xiàng)保存和恢復(fù)的注意事項(xiàng)選擇選擇 “Save as” 或或 “Resume from” 時(shí)并不改變時(shí)并不改變當(dāng)前的工作名。當(dāng)前的工作名。如果您缺省保存在此之前已存在一個(gè)重名的文件如果您缺省保存在此之前已存在一個(gè)重名的文件, ANSYS將首先將將首先將舊的文件拷貝到舊的文件拷貝到 jobnam

30、e.dbb 作作為一個(gè)備份。為一個(gè)備份。 db文件僅僅是文件被保存時(shí)在內(nèi)存中的文件僅僅是文件被保存時(shí)在內(nèi)存中的“快快照照”。4.5.4 保存和恢復(fù)的技巧保存和恢復(fù)的技巧建議在分析過(guò)程中定期地保存數(shù)據(jù)庫(kù)，建議在分析過(guò)程中定期地保存數(shù)據(jù)庫(kù)，ANSYS不不能自動(dòng)保存。能自動(dòng)保存。在嘗試一個(gè)不熟悉的操作時(shí)在嘗試一個(gè)不熟悉的操作時(shí)(如布爾操作或剖分網(wǎng)如布爾操作或剖分網(wǎng)格格)或一個(gè)操作將導(dǎo)致較大改變時(shí)或一個(gè)操作將導(dǎo)致較大改變時(shí)(如刪除操作如刪除操作)，應(yīng)事先保存數(shù)據(jù)庫(kù)。應(yīng)事先保存數(shù)據(jù)庫(kù)。如果在進(jìn)行一個(gè)操作以前剛剛存儲(chǔ)完數(shù)據(jù)庫(kù)，可如果在進(jìn)行一個(gè)操作以前剛剛存儲(chǔ)完數(shù)據(jù)庫(kù)，可以選擇工具條中的以選擇工具條中的RE

31、SUM_DB，進(jìn)行，進(jìn)行 “undo”。在求解之前也應(yīng)保存數(shù)據(jù)庫(kù)。在求解之前也應(yīng)保存數(shù)據(jù)庫(kù)。4.5.5 清除數(shù)據(jù)庫(kù)清除數(shù)據(jù)庫(kù)v對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)清零并重新開(kāi)始，相當(dāng)于退出并重新對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)清零并重新開(kāi)始，相當(dāng)于退出并重新啟動(dòng)啟動(dòng)ANSYS。4.5.6 文件文件v工作名工作名在啟動(dòng)在啟動(dòng) ANSYS之前選擇一個(gè)不超過(guò)之前選擇一個(gè)不超過(guò)32個(gè)的字符個(gè)的字符作為文件名。缺省為作為文件名。缺省為 file。在在ANSYS中，可使用中，可使用 /FILNAME 命令來(lái)修改文命令來(lái)修改文件名。件名。(Utility Menu File Change Jobname)。v擴(kuò)展名擴(kuò)展名鑒別文件的鑒別文件的 內(nèi)容內(nèi)容, 例如

32、例如 .db 是數(shù)據(jù)庫(kù)文件。是數(shù)據(jù)庫(kù)文件。通 常 由通 常 由 A N S Y S 自 己 指 定 ， 但 也 可 以 通 過(guò)自 己 指 定 ， 但 也 可 以 通 過(guò)(/ASSIGN)自己定義。自己定義。4.5.7 典型文件典型文件vjobname.log：日志文件是日志文件是ASCII碼文件，包括了運(yùn)碼文件，包括了運(yùn)行過(guò)程中的每一個(gè)命令。如果用同樣的工作名在同行過(guò)程中的每一個(gè)命令。如果用同樣的工作名在同一目錄中開(kāi)始另一輪操作一目錄中開(kāi)始另一輪操作, ANSYS 將會(huì)添加到日志將會(huì)添加到日志文件中去文件中去 (作一個(gè)時(shí)間標(biāo)記作一個(gè)時(shí)間標(biāo)記)。vjobname.err：出錯(cuò)文件是出錯(cuò)文件是AS

33、CII碼文件，包括了運(yùn)碼文件，包括了運(yùn)行過(guò)程中的所有錯(cuò)誤和警告。行過(guò)程中的所有錯(cuò)誤和警告。ANSYS將添加到已存將添加到已存在的錯(cuò)誤文件。在的錯(cuò)誤文件。vjobname.db, .dbb：數(shù)據(jù)庫(kù)文件是二進(jìn)制文件數(shù)據(jù)庫(kù)文件是二進(jìn)制文件vjobname.rst, .rth, .rmg, .rfl：結(jié)果文件是二進(jìn)制文件，結(jié)果文件是二進(jìn)制文件，包括了包括了ANSYS運(yùn)算過(guò)程中的所有計(jì)算數(shù)據(jù)。運(yùn)算過(guò)程中的所有計(jì)算數(shù)據(jù)。4.5.8 文件管理技巧文件管理技巧v在一個(gè)單獨(dú)的工作目錄中作一次分析。在一個(gè)單獨(dú)的工作目錄中作一次分析。v用不同的工作名來(lái)區(qū)分不同的分析。用不同的工作名來(lái)區(qū)分不同的分析。v在任何在任何A

34、NSYS分析之后，應(yīng)保存以下的文件分析之后，應(yīng)保存以下的文件:日志文件日志文件 ( .log)數(shù)據(jù)庫(kù)文件數(shù)據(jù)庫(kù)文件 ( .db)結(jié)果文件結(jié)果文件 (.rst, .rth, )荷載步文件荷載步文件 (.s01, .s02, .)輸出文件輸出文件 (.out)物理環(huán)境文件物理環(huán)境文件 (.ph1, .ph2, .)v使用使用 /FDELETE命令命令 或或 Utility Menu File ANSYS File Options 來(lái)自動(dòng)刪除來(lái)自動(dòng)刪除ANSYS分析不再需分析不再需要的文件。要的文件。4.6 退出退出ANSYSv四種退出四種退出 ANSYS的途徑的途徑:Toolbar QUIT Ut

35、ility Menu File Exit使用使用 /EXIT 命令命令按右上角的按右上角的“”按鈕按鈕Geom+Ld+Solu+Postproceesor4.7 準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作v在開(kāi)始在開(kāi)始ANSYS分析之前，您需要作一些決定，諸如分析之前，您需要作一些決定，諸如分析類(lèi)型及所要?jiǎng)?chuàng)建模型的類(lèi)型。分析類(lèi)型及所要?jiǎng)?chuàng)建模型的類(lèi)型。v在這一節(jié)，我們將討論這一過(guò)程的決策。目的是在在這一節(jié)，我們將討論這一過(guò)程的決策。目的是在您徹底進(jìn)入分析之前給您一個(gè)理想的總體規(guī)劃。您徹底進(jìn)入分析之前給您一個(gè)理想的總體規(guī)劃。v標(biāo)題如下：標(biāo)題如下：A. 哪一種分析類(lèi)型？哪一種分析類(lèi)型？B. 模擬什么？模擬什么？C. 采用哪一

36、種單元類(lèi)型？采用哪一種單元類(lèi)型？D. 制訂分析方案？制訂分析方案？4.7.1 哪種分析類(lèi)型哪種分析類(lèi)型v分析類(lèi)型通常遵循以下原則：分析類(lèi)型通常遵循以下原則：結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析 實(shí)體的運(yùn)動(dòng)、壓力、接觸實(shí)體的運(yùn)動(dòng)、壓力、接觸熱分析熱分析 熱、高溫及溫度變化。熱、高溫及溫度變化。電磁場(chǎng)分析電磁場(chǎng)分析 裝置承受電流（交流或直流）、裝置承受電流（交流或直流）、 電磁波、電壓或電荷激勵(lì)電磁波、電壓或電荷激勵(lì) 流體分析流體分析 氣體或液體的運(yùn)動(dòng)，或包容的氣氣體或液體的運(yùn)動(dòng)，或包容的氣體體/流體流體耦合場(chǎng)分析耦合場(chǎng)分析 上述分析的任意組合上述分析的任意組合v在這里，我們將集中討論結(jié)構(gòu)分析。在這里，我們將集中討論

37、結(jié)構(gòu)分析。4.7.1 哪種分析類(lèi)型哪種分析類(lèi)型(續(xù)續(xù))v當(dāng)您選擇了結(jié)構(gòu)分析，接下來(lái)的問(wèn)題是：當(dāng)您選擇了結(jié)構(gòu)分析，接下來(lái)的問(wèn)題是：靜力還是動(dòng)力分析？靜力還是動(dòng)力分析？線性還是非線性分析？線性還是非線性分析？v要回答這些問(wèn)題，先要知道物體承受什么樣的激要回答這些問(wèn)題，先要知道物體承受什么樣的激勵(lì)（載荷），因?yàn)橄率鋈N類(lèi)型的力決定了它的勵(lì)（載荷），因?yàn)橄率鋈N類(lèi)型的力決定了它的響應(yīng)響應(yīng)靜力（剛度）靜力（剛度）慣性力（質(zhì)量）慣性力（質(zhì)量）阻尼力阻尼力4.7.1 哪種分析類(lèi)型哪種分析類(lèi)型(續(xù)續(xù))靜力與動(dòng)力分析的區(qū)別靜力與動(dòng)力分析的區(qū)別v靜力靜力分析假定只有剛度力是重要的。分析假定只有剛度力是重要的。v動(dòng)

38、力動(dòng)力分析考慮所有三種類(lèi)型的力。分析考慮所有三種類(lèi)型的力。v例如：考慮跳水板的分析例如：考慮跳水板的分析如果潛水者靜止地站在跳水板上，做如果潛水者靜止地站在跳水板上，做一個(gè)靜力分析已經(jīng)足夠了。一個(gè)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(dòng)，但是如果潛水者在跳水板上下跳動(dòng)，必須進(jìn)行動(dòng)力分析必須進(jìn)行動(dòng)力分析v一般情況下，激勵(lì)頻率低于結(jié)構(gòu)最小固一般情況下，激勵(lì)頻率低于結(jié)構(gòu)最小固有頻率的有頻率的1/3時(shí)靜力求解就足夠了。時(shí)靜力求解就足夠了。4.7.1 哪種分析類(lèi)型哪種分析類(lèi)型(續(xù)續(xù))v如果施加的荷載隨時(shí)間快速變化，則慣性力和如果施加的荷載隨時(shí)間快速變化，則慣性力和阻尼力通常是重要的阻尼力通常是

39、重要的v因此可以通過(guò)載荷是否是時(shí)間相關(guān)來(lái)選擇是靜因此可以通過(guò)載荷是否是時(shí)間相關(guān)來(lái)選擇是靜力還是動(dòng)力分析力還是動(dòng)力分析如果在相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)載荷是一個(gè)常數(shù)，如果在相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)載荷是一個(gè)常數(shù)，請(qǐng)選擇靜態(tài)分析。請(qǐng)選擇靜態(tài)分析。否則，選擇動(dòng)態(tài)分析否則，選擇動(dòng)態(tài)分析v總之，總之，如果激勵(lì)頻率小于結(jié)構(gòu)最低階固有頻率如果激勵(lì)頻率小于結(jié)構(gòu)最低階固有頻率的的1/3，則可以進(jìn)行靜力分析。，則可以進(jìn)行靜力分析。4.7.1 哪種分析類(lèi)型哪種分析類(lèi)型(續(xù)續(xù))線性與非線性分析的區(qū)別線性與非線性分析的區(qū)別v線性分析假設(shè)忽略荷載對(duì)結(jié)構(gòu)剛度變化的影響。線性分析假設(shè)忽略荷載對(duì)結(jié)構(gòu)剛度變化的影響。典型的特征是：典型的特征是：小

40、變形小變形彈性范圍內(nèi)的應(yīng)變和應(yīng)力彈性范圍內(nèi)的應(yīng)變和應(yīng)力沒(méi)有諸如兩物體接觸或分離時(shí)的剛度突變。沒(méi)有諸如兩物體接觸或分離時(shí)的剛度突變。應(yīng)變應(yīng)力彈性模量(EX)4.7.1 哪種分析類(lèi)型哪種分析類(lèi)型(續(xù)續(xù))v如果加載引起結(jié)構(gòu)剛度的顯著變化，必須進(jìn)行如果加載引起結(jié)構(gòu)剛度的顯著變化，必須進(jìn)行非線非線性性分析。引起結(jié)構(gòu)剛度顯著變化的典型因素有：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(guò)彈性范圍（塑性）應(yīng)變超過(guò)彈性范圍（塑性）大變形，例如承載的魚(yú)竿大變形，例如承載的魚(yú)竿兩體之間的接觸兩體之間的接觸應(yīng)變應(yīng)力4.7.1 哪種分析類(lèi)型哪種分析類(lèi)型(續(xù)續(xù))(a) 訂書(shū)釘訂書(shū)釘Fut0t1t2 t3Fu (b)

41、木制書(shū)架木制書(shū)架b1b2 (c) 氣動(dòng)帶氣動(dòng)帶Fuv“我的物理系統(tǒng)是在線性還是非線性狀態(tài)下工作？我的物理系統(tǒng)是在線性還是非線性狀態(tài)下工作？線性求解能滿足我的需要嗎？如果不能，必須考慮線性求解能滿足我的需要嗎？如果不能，必須考慮哪種非線性特性？哪種非線性特性？” 許多情況和物理現(xiàn)象都要求進(jìn)許多情況和物理現(xiàn)象都要求進(jìn)行非線性計(jì)算。行非線性計(jì)算。4.7.1 哪種分析類(lèi)型哪種分析類(lèi)型(續(xù)續(xù))v非線性最大的特性就是非線性最大的特性就是變結(jié)構(gòu)剛度。變結(jié)構(gòu)剛度。它由多種原它由多種原因引起的，其中主要有以下三個(gè)方面的因素：因引起的，其中主要有以下三個(gè)方面的因素：1. 幾何非線性幾何非線性2. 材料非線性材料非

42、線性3. 不斷變化的工作狀態(tài)造成的非線性不斷變化的工作狀態(tài)造成的非線性4.7.1 哪種分析類(lèi)型哪種分析類(lèi)型(續(xù)續(xù)).幾何非線性幾何非線性大變形大變形/大轉(zhuǎn)角大轉(zhuǎn)角當(dāng)結(jié)構(gòu)位移相對(duì)于結(jié)構(gòu)最小尺寸當(dāng)結(jié)構(gòu)位移相對(duì)于結(jié)構(gòu)最小尺寸顯得較大時(shí)，該因素不可忽略。如，鉤魚(yú)桿前稍承顯得較大時(shí)，該因素不可忽略。如，鉤魚(yú)桿前稍承受較小的橫向載荷時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的彎曲變形。隨受較小的橫向載荷時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的彎曲變形。隨著載荷增加，鉤魚(yú)桿的變形增大而使彎矩的力臂減著載荷增加，鉤魚(yú)桿的變形增大而使彎矩的力臂減小，結(jié)構(gòu)剛度增加。小，結(jié)構(gòu)剛度增加。ABFTIPuTIPAB4.7.1 哪種分析類(lèi)型哪種分析類(lèi)型(續(xù)續(xù)).幾何非線性幾

43、何非線性(續(xù)續(xù))應(yīng)力剛化應(yīng)力剛化 (也稱作也稱作幾何或微分剛化幾何或微分剛化 ) 如果一個(gè)方如果一個(gè)方向的應(yīng)力明顯引起其他方向的剛度時(shí)，這個(gè)效應(yīng)十向的應(yīng)力明顯引起其他方向的剛度時(shí)，這個(gè)效應(yīng)十分重要。分重要。 受拉纜繩或薄膜，或者旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)都是典型受拉纜繩或薄膜，或者旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)都是典型的例子。的例子。ANSYS只要作簡(jiǎn)單設(shè)置就能將幾何非線性只要作簡(jiǎn)單設(shè)置就能將幾何非線性考慮進(jìn)來(lái)，并建議完全不考慮幾何非線性時(shí)也最好考慮進(jìn)來(lái)，并建議完全不考慮幾何非線性時(shí)也最好打開(kāi)應(yīng)力剛化開(kāi)關(guān)。打開(kāi)應(yīng)力剛化開(kāi)關(guān)。4.7.1 哪種分析類(lèi)型哪種分析類(lèi)型(續(xù)續(xù)) 材料非線性材料非線性線彈性線彈性是基于材料的應(yīng)力是基于材料的應(yīng)力

44、和應(yīng)變關(guān)系是常數(shù)關(guān)系的和應(yīng)變關(guān)系是常數(shù)關(guān)系的假設(shè)假設(shè)“彈性模量彈性模量”或或“楊氏模量楊氏模量”為常數(shù)。為常數(shù)。因此，非線性材料應(yīng)力因此，非線性材料應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系是非線性的。應(yīng)變關(guān)系是非線性的。應(yīng)變應(yīng)變應(yīng)力應(yīng)力彈性模量彈性模量(EX)應(yīng)變應(yīng)變應(yīng)力應(yīng)力屈服點(diǎn)屈服點(diǎn).材料極限材料極限塑性應(yīng)變塑性應(yīng)變4.7.1 哪種分析類(lèi)型哪種分析類(lèi)型(續(xù)續(xù)) 材料非線性材料非線性(續(xù)續(xù)) 實(shí)際當(dāng)中，沒(méi)有那種材料的應(yīng)力實(shí)際當(dāng)中，沒(méi)有那種材料的應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系是完全遵應(yīng)變關(guān)系是完全遵循線性關(guān)系的，線性假設(shè)只不過(guò)是一種近似處理。對(duì)于循線性關(guān)系的，線性假設(shè)只不過(guò)是一種近似處理。對(duì)于大多數(shù)工程材料而言，在外載荷不足使結(jié)構(gòu)破壞情

45、況下大多數(shù)工程材料而言，在外載荷不足使結(jié)構(gòu)破壞情況下，這種近似是非常好的，能較好地確定設(shè)計(jì)中的許可應(yīng)，這種近似是非常好的，能較好地確定設(shè)計(jì)中的許可應(yīng)力或應(yīng)力限值。力或應(yīng)力限值。 ANSYS規(guī)定的非線性材料特性：規(guī)定的非線性材料特性：.塑性塑性 永久的，不隨時(shí)間變化的變形永久的，不隨時(shí)間變化的變形.蠕變?nèi)渥?永久的，隨時(shí)間變化的變形永久的，隨時(shí)間變化的變形.非線性彈性非線性彈性.粘彈粘彈 類(lèi)似玻璃的材料類(lèi)似玻璃的材料.超彈超彈 類(lèi)似于橡膠的材料類(lèi)似于橡膠的材料4.7.1 哪種分析類(lèi)型哪種分析類(lèi)型(續(xù)續(xù))材料非線性材料非線性(續(xù)續(xù)) 一些結(jié)構(gòu)存在局部屈服，即在一些一些結(jié)構(gòu)存在局部屈服，即在一些小的

46、區(qū)域內(nèi)應(yīng)力超過(guò)了屈服極限（小的區(qū)域內(nèi)應(yīng)力超過(guò)了屈服極限（“彈性極限彈性極限”）。與結(jié)構(gòu)線性假設(shè)）。與結(jié)構(gòu)線性假設(shè)相反，充分考慮材料非線性特性并相反，充分考慮材料非線性特性并不會(huì)改變遠(yuǎn)離屈服區(qū)域的應(yīng)力場(chǎng)，不會(huì)改變遠(yuǎn)離屈服區(qū)域的應(yīng)力場(chǎng)，甚至不改變這些區(qū)域內(nèi)的總應(yīng)變（甚至不改變這些區(qū)域內(nèi)的總應(yīng)變（彈性和塑性應(yīng)變之和）。低周疲勞彈性和塑性應(yīng)變之和）。低周疲勞破壞計(jì)算完全不受其影響。破壞計(jì)算完全不受其影響。僅僅在孔周?chē)l(fā)生屈曲僅僅在孔周?chē)l(fā)生屈曲4.7.1 哪種分析類(lèi)型哪種分析類(lèi)型(續(xù)續(xù)) 接觸和其它狀態(tài)改變的非線性接觸和其它狀態(tài)改變的非線性這類(lèi)非線性特性是隨狀態(tài)變化的，例如，只能承這類(lèi)非線性特性是隨狀

47、態(tài)變化的，例如，只能承受張力的纜索的松馳與張緊；滾輪與支撐的接觸受張力的纜索的松馳與張緊；滾輪與支撐的接觸與脫開(kāi)；凍土的凍結(jié)與解凍。隨著它們狀態(tài)的變與脫開(kāi)；凍土的凍結(jié)與解凍。隨著它們狀態(tài)的變化，它們的剛度在不同值之間顯著變化。化，它們的剛度在不同值之間顯著變化。4.7.2 模擬什么模擬什么v在建立一個(gè)分析模型之前，必須進(jìn)行許多建模在建立一個(gè)分析模型之前，必須進(jìn)行許多建模的決策：的決策：應(yīng)該考慮多少細(xì)節(jié)？應(yīng)該考慮多少細(xì)節(jié)？是否應(yīng)用對(duì)稱性？是否應(yīng)用對(duì)稱性？模型中是否有應(yīng)力奇異點(diǎn)？模型中是否有應(yīng)力奇異點(diǎn)？4.7.2 模擬什么模擬什么(續(xù)續(xù))細(xì)節(jié)細(xì)節(jié)v在分析模型中不應(yīng)該包括對(duì)分析無(wú)足輕重的細(xì)節(jié)。在分析

48、模型中不應(yīng)該包括對(duì)分析無(wú)足輕重的細(xì)節(jié)。從從CAD系統(tǒng)讀取模型到系統(tǒng)讀取模型到ANSYS之前，可以抑制這之前，可以抑制這些細(xì)節(jié)。些細(xì)節(jié)。v但是，對(duì)一些結(jié)構(gòu)的但是，對(duì)一些結(jié)構(gòu)的“細(xì)節(jié)細(xì)節(jié)”可能很重要，如倒可能很重要，如倒角或孔洞處，將會(huì)出現(xiàn)最大應(yīng)力。是否保留這些角或孔洞處，將會(huì)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)。細(xì)節(jié)取決于你的分析目標(biāo)。4.7.2 模擬什么模擬什么(續(xù)續(xù))對(duì)稱性對(duì)稱性v許多結(jié)構(gòu)在形狀上是對(duì)稱的，這就允許只取其中許多結(jié)構(gòu)在形狀上是對(duì)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。有代表性的部分或截面去建立模型。v應(yīng)用對(duì)稱模型的主要優(yōu)點(diǎn)是：應(yīng)用對(duì)稱模型的主要優(yōu)點(diǎn)是：

49、通常更易于建立模型通常更易于建立模型允許你創(chuàng)建一個(gè)更好更細(xì)的模型，以便獲得比允許你創(chuàng)建一個(gè)更好更細(xì)的模型，以便獲得比全模型可能更好的結(jié)果全模型可能更好的結(jié)果4.7.2 模擬什么模擬什么(續(xù)續(xù))v要利用對(duì)稱性，下列因素必須對(duì)稱：要利用對(duì)稱性，下列因素必須對(duì)稱：幾何形狀幾何形狀材料屬性材料屬性荷載工況荷載工況v幾種不同類(lèi)型的對(duì)稱：幾種不同類(lèi)型的對(duì)稱：軸對(duì)稱軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)對(duì)稱旋轉(zhuǎn)對(duì)稱平面或鏡面對(duì)稱平面或鏡面對(duì)稱重復(fù)或平移對(duì)稱重復(fù)或平移對(duì)稱4.7.2 模擬什么模擬什么(續(xù)續(xù))軸對(duì)稱軸對(duì)稱v沿一中心軸存在對(duì)稱性，這類(lèi)結(jié)構(gòu)有：電燈泡，沿一中心軸存在對(duì)稱性，這類(lèi)結(jié)構(gòu)有：電燈泡，直管，圓錐體，圓盤(pán)和圓屋頂。直管，

50、圓錐體，圓盤(pán)和圓屋頂。v對(duì)稱面就是旋轉(zhuǎn)形成結(jié)構(gòu)的橫截面，它可以在任對(duì)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(gè)二維何位置。因此你可以用一個(gè)二維“薄片薄片”（旋轉(zhuǎn)（旋轉(zhuǎn)360）代表一個(gè)真實(shí)的模型形狀。）代表一個(gè)真實(shí)的模型形狀。v在多數(shù)情況下載荷被假定在多數(shù)情況下載荷被假定為軸對(duì)稱。然而，如果荷為軸對(duì)稱。然而，如果荷載不存在軸對(duì)稱性，并且載不存在軸對(duì)稱性，并且是線性分析，可以將荷載是線性分析，可以將荷載分解為簡(jiǎn)諧分量進(jìn)行獨(dú)立分解為簡(jiǎn)諧分量進(jìn)行獨(dú)立求解，然后進(jìn)行疊加。求解，然后進(jìn)行疊加。4.7.2 模擬什么模擬什么(續(xù)續(xù))旋轉(zhuǎn)對(duì)稱旋轉(zhuǎn)對(duì)稱v結(jié)構(gòu)由繞軸分布的幾個(gè)重復(fù)部分組成，如渦

51、輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)由繞軸分布的幾個(gè)重復(fù)部分組成，如渦輪轉(zhuǎn)子v只須對(duì)結(jié)構(gòu)的一個(gè)部分建立模型。只須對(duì)結(jié)構(gòu)的一個(gè)部分建立模型。v大多數(shù)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱分析求解要求非零位移約束大多數(shù)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱分析求解要求非零位移約束(邊界邊界)，載荷應(yīng)具有對(duì)稱性。如果載荷不對(duì)稱分布，并且如載荷應(yīng)具有對(duì)稱性。如果載荷不對(duì)稱分布，并且如果是線性分析，它們可以利用果是線性分析，它們可以利用周期對(duì)稱周期對(duì)稱求解。求解。該模型表明反該模型表明反射及旋轉(zhuǎn)對(duì)稱射及旋轉(zhuǎn)對(duì)稱4.7.2 模擬什么模擬什么(續(xù)續(xù))平面或反射對(duì)稱平面或反射對(duì)稱v結(jié)構(gòu)的一半與另一半成鏡面映結(jié)構(gòu)的一半與另一半成鏡面映射關(guān)系，鏡面稱為對(duì)稱平面射關(guān)系，鏡面稱為對(duì)稱平面v大多數(shù)平面對(duì)

52、稱分析求解要求大多數(shù)平面對(duì)稱分析求解要求非零位移約束（邊界），集中非零位移約束（邊界），集中力、壓力和體力應(yīng)當(dāng)對(duì)稱。但力、壓力和體力應(yīng)當(dāng)對(duì)稱。但是，如果這些載荷不對(duì)稱，并是，如果這些載荷不對(duì)稱，并且是線性分析，它們可以分成且是線性分析，它們可以分成對(duì)稱對(duì)稱或或反對(duì)稱反對(duì)稱問(wèn)題進(jìn)行獨(dú)立求問(wèn)題進(jìn)行獨(dú)立求解。解。該模型同時(shí)表明重復(fù)及反射對(duì)稱該模型同時(shí)表明重復(fù)及反射對(duì)稱4.7.2 模擬什么模擬什么(續(xù)續(xù))重復(fù)或平移對(duì)稱重復(fù)或平移對(duì)稱v重復(fù)部分沿一直線排列，帶有均勻分布冷卻節(jié)重復(fù)部分沿一直線排列，帶有均勻分布冷卻節(jié)的長(zhǎng)管等結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)管等結(jié)構(gòu)v載荷也被假定為沿模型長(zhǎng)度方向載荷也被假定為沿模型長(zhǎng)度方向“重復(fù)重

53、復(fù)”。4.7.2 模擬什么模擬什么(續(xù)續(xù))v在某些情況下，僅僅是那些較次要的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)破在某些情況下，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(duì)稱性。有時(shí)這些細(xì)節(jié)可以忽略（或認(rèn)壞了結(jié)構(gòu)對(duì)稱性。有時(shí)這些細(xì)節(jié)可以忽略（或認(rèn)為它們是對(duì)稱的），進(jìn)而利用對(duì)稱性的優(yōu)點(diǎn)建立為它們是對(duì)稱的），進(jìn)而利用對(duì)稱性的優(yōu)點(diǎn)建立更小的分析模型。這樣，計(jì)算結(jié)果的精度損失可更小的分析模型。這樣，計(jì)算結(jié)果的精度損失可能是難于估計(jì)的。能是難于估計(jì)的。4.7.2 模擬什么模擬什么(續(xù)續(xù))應(yīng)力奇異應(yīng)力奇異v應(yīng)力奇異是指在有限元模型中那些應(yīng)力值無(wú)限應(yīng)力奇異是指在有限元模型中那些應(yīng)力值無(wú)限大的點(diǎn)處。例如：大的點(diǎn)處。例如：點(diǎn)荷載，如集中力或力矩

54、作用處點(diǎn)荷載，如集中力或力矩作用處孤立的約束點(diǎn)導(dǎo)致支反力如同點(diǎn)荷載。孤立的約束點(diǎn)導(dǎo)致支反力如同點(diǎn)荷載。尖角（零倒角半徑）處尖角（零倒角半徑）處v在應(yīng)力奇異點(diǎn)處網(wǎng)格越細(xì)化，應(yīng)力值也隨之增在應(yīng)力奇異點(diǎn)處網(wǎng)格越細(xì)化，應(yīng)力值也隨之增加且不收斂加且不收斂Ps = P/AAs A 0, s 4.7.2 模擬什么模擬什么(續(xù)續(xù))v網(wǎng)格疏密不均勻時(shí)網(wǎng)格離散誤差也大小不一（自網(wǎng)格疏密不均勻時(shí)網(wǎng)格離散誤差也大小不一（自適應(yīng)網(wǎng)格劃分結(jié)果是失敗的或者網(wǎng)格錯(cuò)誤）。適應(yīng)網(wǎng)格劃分結(jié)果是失敗的或者網(wǎng)格錯(cuò)誤）。v真實(shí)結(jié)構(gòu)不包含應(yīng)力奇異，是對(duì)模型的簡(jiǎn)化假定真實(shí)結(jié)構(gòu)不包含應(yīng)力奇異，是對(duì)模型的簡(jiǎn)化假定虛構(gòu)的。沒(méi)有任何制造出來(lái)的部件是

55、具有非常銳虛構(gòu)的。沒(méi)有任何制造出來(lái)的部件是具有非常銳利的零半徑的倒角，所有載荷都是通過(guò)有限大小利的零半徑的倒角，所有載荷都是通過(guò)有限大小的壓力面來(lái)添加或傳遞到真實(shí)部件上去的。的壓力面來(lái)添加或傳遞到真實(shí)部件上去的。v好的有限元模型仍然可能存在應(yīng)力奇異，但分析好的有限元模型仍然可能存在應(yīng)力奇異，但分析者必須知道應(yīng)力異附近區(qū)域的應(yīng)變和應(yīng)力是無(wú)效者必須知道應(yīng)力異附近區(qū)域的應(yīng)變和應(yīng)力是無(wú)效的。的。FEA模型還可以給出結(jié)構(gòu)承載響應(yīng)（甚至是模型還可以給出結(jié)構(gòu)承載響應(yīng)（甚至是應(yīng)力奇異點(diǎn)鄰近區(qū)域）的其它許多有用信息。應(yīng)力奇異點(diǎn)鄰近區(qū)域）的其它許多有用信息。4.7.2 模擬什么模擬什么(續(xù)續(xù))一般應(yīng)力奇異發(fā)生情形

56、：一般應(yīng)力奇異發(fā)生情形：.添加在節(jié)點(diǎn)上的集中載荷（集添加在節(jié)點(diǎn)上的集中載荷（集中力）與施加在與該節(jié)點(diǎn)相連中力）與施加在與該節(jié)點(diǎn)相連單元上的均布或變化的面載荷單元上的均布或變化的面載荷（壓力）等相當(dāng)?shù)脑?，這些節(jié)（壓力）等相當(dāng)?shù)脑?，這些節(jié)點(diǎn)處就成為應(yīng)力奇異點(diǎn)。點(diǎn)處就成為應(yīng)力奇異點(diǎn)。.離散約束點(diǎn)導(dǎo)致非零反力的出離散約束點(diǎn)導(dǎo)致非零反力的出現(xiàn)，就如同在節(jié)點(diǎn)上施加一集現(xiàn)，就如同在節(jié)點(diǎn)上施加一集中力，這時(shí)約束點(diǎn)也就成為應(yīng)中力，這時(shí)約束點(diǎn)也就成為應(yīng)力奇異點(diǎn)。力奇異點(diǎn)。.銳利（零半徑倒角）拐角處銳利（零半徑倒角）拐角處不常見(jiàn)的應(yīng)力奇異情形：不常見(jiàn)的應(yīng)力奇異情形：.由于在劃分單元網(wǎng)格時(shí)出錯(cuò)由于在劃分單元網(wǎng)格時(shí)出錯(cuò)

57、，模型中存在的，模型中存在的“裂縫裂縫”。.曲邊單元中處在極不理想位曲邊單元中處在極不理想位置的中間點(diǎn)置的中間點(diǎn)(ANSYS(ANSYS單元形狀單元形狀檢查會(huì)發(fā)出警告檢查會(huì)發(fā)出警告) )。.嚴(yán)重扭曲的單元嚴(yán)重扭曲的單元(ANSYS(ANSYS單元單元形狀檢查會(huì)發(fā)出警告形狀檢查會(huì)發(fā)出警告) )。4.7.2 模擬什么模擬什么(續(xù)續(xù))v如何處理應(yīng)力奇異如何處理應(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(shí)通如果離感興趣區(qū)域較遠(yuǎn)，可以在查看結(jié)果時(shí)通過(guò)不激活受影響的區(qū)域忽略它的影響過(guò)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，需要如下糾正如果位于感興趣區(qū)域，需要如下糾正:v在尖角處增加倒角重新進(jìn)

58、行分析在尖角處增加倒角重新進(jìn)行分析v代替點(diǎn)力載荷為等效壓力載荷代替點(diǎn)力載荷為等效壓力載荷v“散布散布” 位移約束至一個(gè)節(jié)點(diǎn)集位移約束至一個(gè)節(jié)點(diǎn)集4.7.3 何種單元類(lèi)型何種單元類(lèi)型v在開(kāi)始分析之前，確定單元類(lèi)型通常是很重要的。在開(kāi)始分析之前，確定單元類(lèi)型通常是很重要的。v典型問(wèn)題有：典型問(wèn)題有：哪種單元類(lèi)型？實(shí)體單元、殼單元、梁?jiǎn)卧?。哪種單元類(lèi)型？實(shí)體單元、殼單元、梁?jiǎn)卧?。單元階次。線性或二次單元。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。網(wǎng)格密度。通常由分析目標(biāo)決定。4.7.3 何種單元類(lèi)型何種單元類(lèi)型(續(xù)續(xù))單元類(lèi)別單元類(lèi)別vANSYS提供許多不同類(lèi)型的單元。經(jīng)常采用的提

59、供許多不同類(lèi)型的單元。經(jīng)常采用的單元有：?jiǎn)卧校壕€單元線單元?dú)卧獨(dú)卧S實(shí)體單元二維實(shí)體單元三維實(shí)體單元三維實(shí)體單元4.7.3 何種單元類(lèi)型何種單元類(lèi)型(續(xù)續(xù))v線單元線單元:梁?jiǎn)卧簡(jiǎn)卧怯糜诼菟?，薄壁管件，是用于螺栓，薄壁管件，C型截面構(gòu)件，型截面構(gòu)件，角鋼或細(xì)長(zhǎng)薄膜構(gòu)件（只需膜應(yīng)力和彎應(yīng)力的角鋼或細(xì)長(zhǎng)薄膜構(gòu)件（只需膜應(yīng)力和彎應(yīng)力的情況）等模型。情況）等模型。桿單元桿單元是用于彈簧、螺桿、預(yù)應(yīng)力螺桿和薄膜是用于彈簧、螺桿、預(yù)應(yīng)力螺桿和薄膜桁架等模型。桁架等模型。彈簧單元彈簧單元是用于彈簧螺桿、或細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件，或通是用于彈簧螺桿、或細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件，或通過(guò)剛度等效替代復(fù)雜結(jié)構(gòu)等模型。過(guò)剛度等效替代復(fù)

60、雜結(jié)構(gòu)等模型。4.7.3 何種單元類(lèi)型何種單元類(lèi)型(續(xù)續(xù))v殼單元?dú)卧?殼單元用于薄板或曲面模型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尺寸不低于其厚度的十倍v二維二維2-D 實(shí)體單元實(shí)體單元:二維實(shí)體單元是用于模擬實(shí)體的截面二維實(shí)體單元是用于模擬實(shí)體的截面必須在整體笛卡爾必須在整體笛卡爾X-Y平面內(nèi)建立模型平面內(nèi)建立模型所有的荷載均作用在所有的荷載均作用在X-Y平面內(nèi)，并且其響應(yīng)平面內(nèi)，并且其響應(yīng)（位移）也在（位移）也在X-Y平面內(nèi)平面內(nèi)單元特性如下：?jiǎn)卧匦匀缦拢簐平面應(yīng)力平面應(yīng)力v平面應(yīng)變平面應(yīng)變v軸對(duì)稱