Ansys基礎(chǔ)教程PPT

1、Ansys基礎(chǔ)教程PPTANSYS教程教程ANSYS 結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析第一章第一章 ANSYS主要功能與模塊主要功能與模塊 ANSYS是世界上著名的大型通用有限元計(jì)算軟件，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(kāi)放的軟件，支持進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。工作環(huán)境，是一個(gè)開(kāi)放的軟件，支持進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。 目前主流

2、版本目前主流版本12.0,13.0,14.0,14.5一、主要功能簡(jiǎn)介一、主要功能簡(jiǎn)介1. 結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析 1） 靜力分析靜力分析 求解靜力載荷作用下結(jié)構(gòu)的位移和應(yīng)求解靜力載荷作用下結(jié)構(gòu)的位移和應(yīng)力等力等. 可以考慮結(jié)構(gòu)的線性及非線性行為?？梢钥紤]結(jié)構(gòu)的線性及非線性行為。 線性結(jié)構(gòu)靜力分析線性結(jié)構(gòu)靜力分析 （linear） 非線性結(jié)構(gòu)靜力分析非線性結(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、旋幾何非線性：大變形、大應(yīng)變、應(yīng)力強(qiáng)化、旋轉(zhuǎn)軟化轉(zhuǎn)軟化 材料非線性：塑性、粘彈性、粘塑性、超彈性、材料非線性：塑性、粘彈性、粘塑性、超彈性、多線性彈性、蠕變、腫脹等多線性彈

3、性、蠕變、腫脹等 接觸非線性：面面接觸非線性：面面/點(diǎn)面點(diǎn)面/點(diǎn)點(diǎn)接觸、柔體點(diǎn)點(diǎn)接觸、柔體/柔體柔體剛體接觸、熱接觸剛體接觸、熱接觸 單元非線性：死單元非線性：死/活單元、鋼筋混凝土單元、非活單元、鋼筋混凝土單元、非線性阻尼線性阻尼/彈簧元、預(yù)緊力單元等彈簧元、預(yù)緊力單元等 2）模態(tài)分析）模態(tài)分析 計(jì)算結(jié)構(gòu)的固有頻率和模態(tài)。計(jì)算結(jié)構(gòu)的固有頻率和模態(tài)。 3）諧響應(yīng)分析）諧響應(yīng)分析 - 確定結(jié)構(gòu)在隨時(shí)間正弦變化的載荷確定結(jié)構(gòu)在隨時(shí)間正弦變化的載荷作用下的響應(yīng)。作用下的響應(yīng)。 4）瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析）瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析 - 確定結(jié)構(gòu)對(duì)隨時(shí)間任意變化的確定結(jié)構(gòu)對(duì)隨時(shí)間任意變化的載荷的響應(yīng)載荷的響應(yīng). 可以考慮

4、與靜力分析相同的結(jié)構(gòu)非線可以考慮與靜力分析相同的結(jié)構(gòu)非線性行為性行為. 5）譜分析）譜分析 模態(tài)分析的拓廣。模態(tài)分析的拓廣。 6）隨機(jī)振動(dòng)分析等）隨機(jī)振動(dòng)分析等 7）特征屈曲分析）特征屈曲分析 - 用于計(jì)算線性屈曲載荷并確定屈用于計(jì)算線性屈曲載荷并確定屈曲模態(tài)形狀曲模態(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)非線性屈曲分析屈曲分析.) 8）專項(xiàng)分析）專項(xiàng)分析: 斷裂分析斷裂分析, 復(fù)合材料分析，疲勞分析復(fù)合材料分析，疲勞分析2. 高度非線性瞬態(tài)動(dòng)力分析（高度非線性瞬態(tài)動(dòng)力分析（ANSYS/LS-DYNA） 全自動(dòng)接觸分析，四十多種接觸類型全自動(dòng)接觸分析，四十多種接觸

5、類型 任意拉格郎日歐拉（任意拉格郎日歐拉（ALE）分析）分析 多物質(zhì)歐拉、單物質(zhì)歐拉多物質(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)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)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(niǎo)撞及葉片包容性分析，跌落分析侵徹穿甲仿真，鳥(niǎo)撞及葉片包容性分析，跌落分析 失效分析，裂紋擴(kuò)展分析失效分析，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)分析實(shí)時(shí)聲場(chǎng)分析 BEM邊界元方法，邊界

6、元、有限元耦合分析邊界元方法，邊界元、有限元耦合分析 光順質(zhì)點(diǎn)流體動(dòng)力（光順質(zhì)點(diǎn)流體動(dòng)力（SPH）算法）算法 3. 熱分析熱分析 穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)溫度場(chǎng)分析穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)溫度場(chǎng)分析 熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射分析熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射分析 相變分析相變分析 材料性質(zhì)、邊界條件隨溫度變化材料性質(zhì)、邊界條件隨溫度變化 4. 電磁分析電磁分析 靜磁場(chǎng)分析計(jì)算直流電（靜磁場(chǎng)分析計(jì)算直流電（DC)或永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)或永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng) 交變磁場(chǎng)分析交變磁場(chǎng)分析 計(jì)算由于交流電計(jì)算由于交流電(AC)產(chǎn)生的磁場(chǎng)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)引起的磁

7、場(chǎng) 電場(chǎng)分析用于計(jì)算電阻或電容系統(tǒng)的電場(chǎng)電場(chǎng)分析用于計(jì)算電阻或電容系統(tǒng)的電場(chǎng). 典型的典型的物理量有電流密度、電荷密度、電場(chǎng)及電阻熱等。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)分析用于微波及高頻電磁場(chǎng)分析用于微波及RF無(wú)源組件，波導(dǎo)、無(wú)源組件，波導(dǎo)、雷達(dá)系統(tǒng)、同軸連接器等分析。雷達(dá)系統(tǒng)、同軸連接器等分析。 5. 流體動(dòng)力學(xué)分析流體動(dòng)力學(xué)分析 定常定常/非定常分析非定常分析 層流層流/湍流分析湍流分析 自由對(duì)流自由對(duì)流/強(qiáng)迫對(duì)流強(qiáng)迫對(duì)流/混合對(duì)流分析混合對(duì)流分析 可壓縮流可壓縮流/不可壓縮流分析不可壓縮流分析 亞音速亞音速/跨音速跨音速/超音速流動(dòng)分析超音速流動(dòng)分析 任意拉格郎日

8、歐拉分析（任意拉格郎日歐拉分析（ALE） 多組份流動(dòng)分析（多達(dá)多組份流動(dòng)分析（多達(dá)6組份）組份） 牛頓流與非牛頓流體分析牛頓流與非牛頓流體分析 內(nèi)流和外流分析內(nèi)流和外流分析 共軛傳熱及熱輻射邊界共軛傳熱及熱輻射邊界 分布阻尼和風(fēng)扇模型分布阻尼和風(fēng)扇模型 移動(dòng)壁面及自由界面分析移動(dòng)壁面及自由界面分析 6. 聲學(xué)分析聲學(xué)分析 定常分析定常分析 模態(tài)分析模態(tài)分析 動(dòng)力響應(yīng)分析動(dòng)力響應(yīng)分析 7. 壓電分析壓電分析 穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)分析穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)分析 模態(tài)分析模態(tài)分析 諧響應(yīng)分析諧響應(yīng)分析 8. 多場(chǎng)耦合分析多場(chǎng)耦合分析 熱結(jié)構(gòu)熱結(jié)構(gòu) 磁熱磁熱 磁結(jié)構(gòu)磁結(jié)構(gòu) 流體熱流體熱 流體結(jié)構(gòu)流體結(jié)構(gòu) 熱電熱電 電磁熱流

9、體結(jié)構(gòu)電磁熱流體結(jié)構(gòu) 9. 優(yōu)化設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)靈敏度分析優(yōu)化設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)靈敏度分析 單一物理場(chǎng)優(yōu)化單一物理場(chǎng)優(yōu)化 耦合場(chǎng)優(yōu)化耦合場(chǎng)優(yōu)化 10.二次開(kāi)發(fā)功能二次開(kāi)發(fā)功能 參數(shù)設(shè)計(jì)語(yǔ)言參數(shù)設(shè)計(jì)語(yǔ)言 用戶可編程特性用戶可編程特性 用戶自定義界面語(yǔ)言用戶自定義界面語(yǔ)言 外部命令外部命令 11. ANSYS土木工程專用包土木工程專用包 ANSYS的土木工程專用包的土木工程專用包ANSYS/CivilFEM用來(lái)研究用來(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、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、變橋梁、大壩、硐室與隧道、地下建筑物等的受力、變形、

10、穩(wěn)定性及地震響應(yīng)等情況，從力學(xué)計(jì)算、組合分形、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。及巖土工程師提供了功能強(qiáng)大且方便易用的分析手段。二、主要模塊簡(jiǎn)介二、主要模塊簡(jiǎn)介Ansys基礎(chǔ)教程PPT第二章第二章 ANSYS基本使用方法基本使用方法一、典型分析過(guò)程一、典型分析過(guò)程1. 前處理前處理創(chuàng)建有限元模型創(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）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）創(chuàng)建或讀入幾何實(shí)體模型

11、 3）有限元網(wǎng)格劃分）有限元網(wǎng)格劃分 4）施加約束條件、載荷條件）施加約束條件、載荷條件2. 施加載荷進(jìn)行求解施加載荷進(jìn)行求解 1）定義分析選項(xiàng)和求解控制）定義分析選項(xiàng)和求解控制 2）定義載荷及載荷步選項(xiàng)）定義載荷及載荷步選項(xiàng) 2）求解）求解 solve3. 后處理后處理 1）查看分析結(jié)果）查看分析結(jié)果 2）檢驗(yàn)結(jié)果）檢驗(yàn)結(jié)果A1XYZANSYS的分析方法的分析方法(續(xù)續(xù))1. 建立有限元模型建立有限元模型3. 查看結(jié)果查看結(jié)果2. 施加載荷求解施加載荷求解主菜單主菜單分析的三個(gè)主要步驟可在主菜單中得到明確體現(xiàn)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

12、析步驟在分析步驟在GUI中的體現(xiàn)中的體現(xiàn).ANSYS的分析方法的分析方法(續(xù)續(xù))ANSYS GUI中的功能排列中的功能排列按照一種動(dòng)賓結(jié)構(gòu)，以動(dòng)按照一種動(dòng)賓結(jié)構(gòu)，以動(dòng)詞開(kāi)始（如詞開(kāi)始（如Create), 隨后隨后是一個(gè)名詞是一個(gè)名詞 (如如Circle).菜單的排列，是基于完成有菜單的排列，是基于完成有限元分析任務(wù)的操作順序進(jìn)限元分析任務(wù)的操作順序進(jìn)行排列的。行排列的。都涉及到都涉及到坐標(biāo)系的坐標(biāo)系的選擇問(wèn)題選擇問(wèn)題Ansys使用的模型有兩類：有限元模型和實(shí)體模型使用的模型有兩類：有限元模型和實(shí)體模型直接建模直接建模直接創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)和單元，模型中沒(méi)有實(shí)體（點(diǎn)、線、面）直接創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)和單元，模型中沒(méi)有

13、實(shí)體（點(diǎn)、線、面）出現(xiàn)。出現(xiàn)。優(yōu)點(diǎn)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)：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。對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)和單元編號(hào)的完全控制。缺點(diǎn)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，對(duì)復(fù)雜、大型的模型，需人工處理的數(shù)據(jù)量大，效率低效率低。二二 實(shí)體建模概述實(shí)體建模概述主要內(nèi)容主要內(nèi)容: A. 定義 B. 自頂向下建模 前言前言 工作平面工作平面 布爾運(yùn)算布爾運(yùn)算 C. 例題 D. 自底向上建模 關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn) 坐標(biāo)系坐標(biāo)系 線線,面面,體體 操作操作 E. 例題實(shí)體建模實(shí)體建模 A. 定義定義實(shí)體建模：實(shí)體建模： 建立由點(diǎn)、線、面和建立

14、由點(diǎn)、線、面和體構(gòu)成的幾何模型的過(guò)程體構(gòu)成的幾何模型的過(guò)程。首先回顧前面的一些定義：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，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，在如殼或二維平面模型，在ANSYS中仍稱為實(shí)體。中仍稱為實(shí)體。體面線及關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn)線面體體實(shí)體建模實(shí)體建模 A. 定義定義建立實(shí)體模型可以通過(guò)兩個(gè)途徑建立實(shí)體模型可以通過(guò)兩個(gè)途徑:自頂向下自頂向下自底向上自底向上自頂

15、向下建模；首先建立高級(jí)圖元（體或面）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?qū)@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面）按一定規(guī)則組合得到最終需要的形狀.加Add實(shí)體建模實(shí)體建模 A. 定義定義自底向上建模；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。和體?？梢愿鶕?jù)模型形狀選擇最佳建模途徑可以根據(jù)模型形狀選擇最佳建模途徑.下面詳細(xì)討論建模途徑。下面詳細(xì)討論建模途徑。實(shí)體建模實(shí)體建模 B. 自頂向下建模自頂向下建模自頂向下建模：首先建立高級(jí)圖元（體或自頂向下建模：首先建立高級(jí)圖元（體或面）面）,對(duì)

16、這些高級(jí)圖元（體或面）按一定規(guī)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則組合得到最終需要的形狀. 開(kāi)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(guò)程稱為布爾運(yùn)算。實(shí)體建模實(shí)體建模 - 自頂向下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。二維圖元包括矩形、圓、三角形和其它多邊形。三維圖元包括塊體三維圖元包括塊體, 圓柱體圓柱體, 棱體，棱體， 球體球體, 圓錐體和圓圓錐體和圓環(huán)。環(huán)。當(dāng)建立二維圖元時(shí)，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)鍵將定義一個(gè)面，并包括其下層

17、的線和關(guān)鍵點(diǎn)。點(diǎn)。當(dāng)建立三維圖元時(shí)，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、線和將定義一個(gè)體，并包括其下層的面、線和關(guān)鍵點(diǎn)。關(guān)鍵點(diǎn)。即即: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。較低級(jí)圖元。布爾運(yùn)算布爾運(yùn)算布爾運(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(guò)程。是對(duì)幾何實(shí)體進(jìn)行組合計(jì)算的過(guò)程。ANSYS 中布爾運(yùn)算包括中布爾運(yùn)算包括加、減、相交、加、減、相交、疊分、粘接、搭接疊分、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(guò)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(guò)CAD輸入的輸入的復(fù)雜的

18、幾何體。復(fù)雜的幾何體。加輸入實(shí)體 布爾運(yùn)算 輸出實(shí)體布爾運(yùn)算布爾運(yùn)算所有的布爾運(yùn)算可以在所有的布爾運(yùn)算可以在GUI界面下獲得界面下獲得 Preprocessor -Modeling- Operate.在缺省狀態(tài)下在缺省狀態(tài)下, 布爾運(yùn)算時(shí)輸入的幾何實(shí)體在運(yùn)布爾運(yùn)算時(shí)輸入的幾何實(shí)體在運(yùn)算結(jié)束后將刪除算結(jié)束后將刪除.被刪除實(shí)體的編號(hào)數(shù)被被刪除實(shí)體的編號(hào)數(shù)被“釋放釋放” (即即, 這些編號(hào)可以可以指定給新的實(shí)體，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(kāi)始）。并從可以獲得的最小編號(hào)開(kāi)始）。實(shí)體建模實(shí)體建模 - 由上而下建模由上而下建模布爾運(yùn)算布爾運(yùn)算加aadd把兩個(gè)或多個(gè)實(shí)體合并為一個(gè)

19、.1、有重合部分。2、同類實(shí)體實(shí)體建模實(shí)體建模 - 由上而下建模由上而下建模布爾運(yùn)算布爾運(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.布爾運(yùn)算布爾運(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)體個(gè)實(shí)體.CommonIntersectionPairwiseIntersection布爾運(yùn)

20、算布爾運(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(guò)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布爾運(yùn)算布爾運(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）實(shí)體建模實(shí)體建模 - 由上而下建模由上而下建模布爾運(yùn)算布爾運(yùn)算搭接Aovlap類似于粘合運(yùn)算，但輸入的實(shí)體有重疊.實(shí)體建模實(shí)體建模D. 自底向上建模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(kāi)始建立其它實(shí)體

21、。由下向上建模時(shí)首先建立關(guān)鍵點(diǎn)，從關(guān)鍵點(diǎn)開(kāi)始建立其它實(shí)體。如建立一個(gè)如建立一個(gè)L-形時(shí)形時(shí), 可以先下面所示的角點(diǎn)可以先下面所示的角點(diǎn). 然后通過(guò)連接點(diǎn)簡(jiǎn)單地形然后通過(guò)連接點(diǎn)簡(jiǎn)單地形成面，或者先形成線，然后用線定義面成面，或者先形成線，然后用線定義面.關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn)定義關(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)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(guò)在工作平面上拾取或輸入X,

22、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.線線有許多方法定義線，如下圖所示有許多方法定義線，如下圖所示（常用的，（常用的，L、Larc）如果定義面或體如果定義面或體, 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)系確定活坐標(biāo)系確定.在生成線時(shí)，關(guān)鍵點(diǎn)必須存在。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面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。用由下向上的方

23、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，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。激活坐標(biāo)系確定。Create -Areas- ArbitraryOperate Extrude體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總體坐標(biāo)系統(tǒng)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：v笛卡爾坐標(biāo)系笛卡爾坐標(biāo)

24、系v柱坐標(biāo)系柱坐標(biāo)系v球坐標(biāo)系球坐標(biāo)系局部坐標(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。工作平面工作平面是一個(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)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)系可以有不同面。例如，工作平面與激活的坐標(biāo)系可以有不同的原

25、點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)方向。的原點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)方向。與工作平面相關(guān)的命令：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）（工作平面原點(diǎn)的偏置）WPROTA, THXY, THYZ, THZX （工作平面的旋轉(zhuǎn)）（工作平面的旋轉(zhuǎn)）實(shí)體建模實(shí)體建模 - 由下而上建模由下而上建模操作操作在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 倒角實(shí)體建模實(shí)體建模 - 由下而上建模由下而上建模.操作操作拖拉adrag利

26、用已經(jīng)存在的面快速生成體利用已經(jīng)存在的面快速生成體 (或由線生成面或由線生成面或由關(guān)鍵點(diǎn)生成線或由關(guān)鍵點(diǎn)生成線).如果面已經(jīng)劃分了網(wǎng)格，單元也可以隨著面如果面已經(jīng)劃分了網(wǎng)格，單元也可以隨著面一起拖拉一起拖拉有四種方法拖拉面有四種方法拖拉面:法向拖拉 通過(guò)對(duì)面的法向偏移形成體 VOFFST .XYZ偏移 通過(guò)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(guò) 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.實(shí)體建模實(shí)體建模 - 由下而上建模由下而上建模.操作操作移動(dòng)agen通過(guò)增量DX,DY

27、,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 實(shí)體建模實(shí)體建模 - 由下而上建模由下而上建模.操作操作拷貝agen生成實(shí)體的多個(gè)拷貝生成實(shí)體的多個(gè)拷貝通過(guò)復(fù)制的份數(shù)（通過(guò)復(fù)制的份數(shù)（2及其以上）及

28、及其以上）及增量增量 DX,DY,DZ 控制控制. DX,DY,DZ定義在激活坐標(biāo)系中定義在激活坐標(biāo)系中.對(duì)于生成多個(gè)孔、翼等特別有用對(duì)于生成多個(gè)孔、翼等特別有用.Copy inlocalcylindricalCSCreate outerareas byskinning實(shí)體建模實(shí)體建模 - 由下而上建模由下而上建模.操作操作反射ARSYM沿平面反射實(shí)體沿平面反射實(shí)體.修改反射方向修改反射方向: 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，所有的方向均定義在激活坐標(biāo)系，且必須是直角坐標(biāo)系且必須是直角坐標(biāo)系.What is the direction

29、of reflection in this case? 實(shí)體建模實(shí)體建模 - 由下而上建模由下而上建模.操作操作合并ARMERGE 把兩個(gè)實(shí)體合并，并刪除重合的關(guān)鍵點(diǎn)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.Merge or gluerequiredReflectSubtract frombase area實(shí)體建模實(shí)體建模 - 由下而上建模由下而上建模.操作操作倒角LFILLT線的倒角連接需要兩條相交的線，且在相交線的倒角連接需要兩條相

30、交的線，且在相交處有共同的關(guān)鍵點(diǎn)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.面的倒角與此相似面的倒角與此相似AFILLTCreatefilletCreatearea二、二、 ANSYS文件及工作文件名文件及工作文件名一些特殊的文件一些特殊的文件 數(shù)據(jù)庫(kù)文件數(shù)據(jù)庫(kù)文件jobname.db二進(jìn)制二進(jìn)制Log 文件文件jobname.log文本文本結(jié)果文件結(jié)果文件jobname.rxx二進(jìn)制二進(jìn)制圖形文件圖形文件jobname.grph二進(jìn)制二進(jìn)制錯(cuò)誤、警告錯(cuò)誤、警告 jobname.err 文本文本 ANS

31、YS的數(shù)據(jù)庫(kù)，是指在前處理、求解及后處理過(guò)的數(shù)據(jù)庫(kù)，是指在前處理、求解及后處理過(guò)程中，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)的數(shù)據(jù)，也存儲(chǔ)結(jié)果數(shù)據(jù):輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù) - 必須輸入的信息必須輸入的信息 (模型尺寸、材料屬性、載荷模型尺寸、材料屬性、載荷等等).結(jié)果數(shù)據(jù)結(jié)果數(shù)據(jù) - ANSYS計(jì)算的數(shù)值計(jì)算的數(shù)值 (位移、應(yīng)力、應(yīng)變、溫度位移、應(yīng)力、應(yīng)變、溫度等等).ANSYS窗口窗口Objective1-2. ANSYS GUI中六個(gè)窗口的總體功能中六個(gè)窗口的總體功能輸入輸入顯示提示信息，輸入顯示提示信息，輸入ANSYS命令

32、，所有輸入命令，所有輸入的命令將在此窗口顯示的命令將在此窗口顯示。主菜單主菜單包含包含ANSYS的主要功能的主要功能，分為前處理、求解、，分為前處理、求解、后處理等。后處理等。輸出輸出顯示軟件的文本輸出。顯示軟件的文本輸出。通常在其他窗口后面，通常在其他窗口后面，需要查看時(shí)可提到前面需要查看時(shí)可提到前面。應(yīng)用菜單應(yīng)用菜單包含例如文件管理、選包含例如文件管理、選擇、顯示控制、參數(shù)設(shè)擇、顯示控制、參數(shù)設(shè)置等功能置等功能.工具條工具條將常用的命令制成工具將常用的命令制成工具條，方便調(diào)用條，方便調(diào)用.圖形圖形顯示由顯示由ANSYS創(chuàng)建或傳創(chuàng)建或傳遞到遞到ANSYS的圖形的圖形.單元屬性單元屬性激活坐標(biāo)

33、系激活坐標(biāo)系截面參考號(hào)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。三、前處理三、前處理實(shí)體建模實(shí)體建模 參數(shù)化建模參數(shù)化建模 體素庫(kù)及布爾運(yùn)算體素庫(kù)及布爾運(yùn)算 拖拉、旋轉(zhuǎn)、拷貝、蒙皮、倒角等拖拉、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)雜幾何體復(fù)雜幾何體Sweep映射網(wǎng)格生成映射網(wǎng)格生成 六面體向四面體自動(dòng)過(guò)渡網(wǎng)格：金字塔形六面體向四面體自動(dòng)過(guò)渡網(wǎng)格：金字塔形 邊界層網(wǎng)格劃

34、分邊界層網(wǎng)格劃分 在幾何模型或在幾何模型或FE模型上加載：點(diǎn)載荷、分布載荷、體載荷、函數(shù)載模型上加載：點(diǎn)載荷、分布載荷、體載荷、函數(shù)載荷荷 可擴(kuò)展的標(biāo)準(zhǔn)梁截面形狀庫(kù)可擴(kuò)展的標(biāo)準(zhǔn)梁截面形狀庫(kù) 1. 實(shí)體模型及有限元模型實(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?，F(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，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方便地施加載荷. 但是，但是， 幾何實(shí)體模型并不參與有限元分幾何實(shí)

35、體模型并不參與有限元分析析. 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(guò)程叫作網(wǎng)格劃分由幾何模型創(chuàng)建有限元模型的過(guò)程叫作網(wǎng)格劃分Meshing幾何實(shí)體模型幾何實(shí)體模型有限元模型有限元模型ANSYS中的圖元中的圖元(即使想從即使想從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建模工具修改傳入的模型模型.)下圖示意四類圖元下圖示意四類圖元.體體 (3D模型模型) 由面圍成，

36、代表三維實(shí)體由面圍成，代表三維實(shí)體.面面 (表面表面) 由線圍成由線圍成. 代表實(shí)體表面、平面代表實(shí)體表面、平面形狀或殼（可以是三維曲面）形狀或殼（可以是三維曲面）.線線 (可以是空間曲線可以是空間曲線) 以關(guān)鍵點(diǎn)為端點(diǎn)，以關(guān)鍵點(diǎn)為端點(diǎn)，代表物體的邊代表物體的邊.關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn) (位于位于3D空間空間) 代表物體的角點(diǎn)代表物體的角點(diǎn).AreasVolumeKeypointsLinesAreaObjective3-3.四類實(shí)體模型圖元四類實(shí)體模型圖元, 以及它們之間的層次關(guān)系以及它們之間的層次關(guān)系.ANSYS中圖元中圖元(續(xù)續(xù))層次關(guān)系層次關(guān)系從最低階到最高階，模型圖元的層次關(guān)系為：從最低階到最高

37、階，模型圖元的層次關(guān)系為： 關(guān)鍵點(diǎn)（關(guān)鍵點(diǎn)（Keypoints） 線（線（Lines） 面（面（Areas） 體（體（Volumes）提示提示: 如果低階的圖元連在高階圖元上，則低階圖元不能刪除如果低階的圖元連在高階圖元上，則低階圖元不能刪除.KeypointsLinesAreasVolumesIll justchangethis lineLinesKeypointsAreasVolumesOOPs! 自由度約束自由度約束(Constrains) -定義自由度值定義自由度值, 如應(yīng)力分如應(yīng)力分析析 中的位移或熱分析的溫度中的位移或熱分析的溫度 力力/力矩力矩(Force/Moment)-點(diǎn)載荷

38、點(diǎn)載荷, 如集中力力或熱如集中力力或熱流率流率 表面載荷表面載荷(Pressure)-表面的分布載荷表面的分布載荷, 如壓力或?qū)θ鐗毫驅(qū)α髁?體載荷體載荷(Temp)-體或場(chǎng)力，如溫度體或場(chǎng)力，如溫度(引起熱膨脹引起熱膨脹)或內(nèi)或內(nèi)部熱生成。部熱生成。 慣性載荷慣性載荷(Inertia)-由于結(jié)構(gòu)的質(zhì)量或慣性引起的載由于結(jié)構(gòu)的質(zhì)量或慣性引起的載荷荷 如重力及旋轉(zhuǎn)角速度如重力及旋轉(zhuǎn)角速度 ANSYS載荷類型載荷類型加載加載Objective4-2a.加載加載.可在實(shí)體模型或可在實(shí)體模型或 FEA 模型模型 (節(jié)點(diǎn)和單元節(jié)點(diǎn)和單元) 上加載上加載.在關(guān)鍵點(diǎn)處在關(guān)鍵點(diǎn)處約束約束實(shí)體模型實(shí)體模型沿線

39、均布的壓力沿線均布的壓力在關(guān)鍵點(diǎn)加集中力在關(guān)鍵點(diǎn)加集中力在節(jié)點(diǎn)處約在節(jié)點(diǎn)處約束束FEA 模型模型沿單元邊界均布的壓力沿單元邊界均布的壓力在節(jié)點(diǎn)加集中力在節(jié)點(diǎn)加集中力加載加載 (續(xù)續(xù))+ 幾何模型加載幾何模型加載獨(dú)立于有限元網(wǎng)格獨(dú)立于有限元網(wǎng)格. 重新劃分重新劃分網(wǎng)格或局部網(wǎng)格修改不影響載荷網(wǎng)格或局部網(wǎng)格修改不影響載荷.+ 加載的操作加載的操作更加容易更加容易 ,尤其是在圖形中直接尤其是在圖形中直接拾取時(shí)拾取時(shí).直接在實(shí)體模型加載的優(yōu)點(diǎn)直接在實(shí)體模型加載的優(yōu)點(diǎn):Guidelines加載加載 (續(xù)續(xù))無(wú)論采取何種加載方式無(wú)論采取何種加載方式,ANSYS求解前都將載荷轉(zhuǎn)化求解前都將載荷轉(zhuǎn)化到有限元模

40、型到有限元模型.因此因此, 加載到實(shí)體的載荷將加載到實(shí)體的載荷將自動(dòng)轉(zhuǎn)化到自動(dòng)轉(zhuǎn)化到 其所屬的節(jié)點(diǎn)或單元上。其所屬的節(jié)點(diǎn)或單元上。實(shí)體模型實(shí)體模型加載到實(shí)加載到實(shí)體的載荷體的載荷自動(dòng)轉(zhuǎn)化自動(dòng)轉(zhuǎn)化到其所屬到其所屬的節(jié)點(diǎn)或的節(jié)點(diǎn)或單元上單元上FEA 模型模型沿線均布的壓力沿線均布的壓力 均布?jí)毫D(zhuǎn)化到以線為邊界均布?jí)毫D(zhuǎn)化到以線為邊界的各單元上的各單元上加載加載 (續(xù)續(xù))輸入一個(gè)輸入一個(gè)壓力值即為壓力值即為 均布載荷均布載荷, 兩個(gè)數(shù)值兩個(gè)數(shù)值 定義定義坡度壓力坡度壓力說(shuō)明：壓力數(shù)值為正表示其方向指向表面說(shuō)明：壓力數(shù)值為正表示其方向指向表面Main Menu: Solution -Loads- A

41、pply Pressure On Lines加載面力載荷加載面力載荷拾取拾取Line加載加載 (續(xù)續(xù))VALI = 500VALI = 500VALJ = 1000VALI = 1000VALJ = 500500L3500L31000500L31000500坡度壓力載荷沿起始關(guān)鍵點(diǎn)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)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如果加載后坡度的方向相反, 將將兩個(gè)壓力數(shù)值顛倒即可。兩個(gè)壓力數(shù)值顛倒即可。加載面力載荷（續(xù)）加載面力載荷（續(xù)）加載加載 (續(xù)續(xù))軸對(duì)稱載荷可加載到具有對(duì)稱軸的軸對(duì)稱載荷可加載到具有對(duì)稱軸的3-D 結(jié)構(gòu)上。

42、結(jié)構(gòu)上。3-D 軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)可用一軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)可用一2-D 軸對(duì)稱模型描述。軸對(duì)稱模型描述。加載軸對(duì)稱載荷加載軸對(duì)稱載荷10” 直徑直徑5” 半徑半徑軸對(duì)稱模型軸對(duì)稱模型3-D 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)對(duì)稱軸對(duì)稱軸加載加載 (續(xù)續(xù))加載加載 軸對(duì)稱載荷軸對(duì)稱載荷, 注意注意以下方面以下方面: 載荷數(shù)值載荷數(shù)值 (包括輸出的包括輸出的反力反力) 基于基于360度轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)角的的3-D結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 在右圖中，在右圖中，軸對(duì)稱模型軸對(duì)稱模型中的載荷是中的載荷是3-D結(jié)構(gòu)均結(jié)構(gòu)均布面力載荷的總量布面力載荷的總量。Total Force = 2p pr = 47,124 lb.準(zhǔn)則準(zhǔn)則3-D 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)2-D 有限元模型有限元

43、模型Axis of symmetry加載加載 (續(xù)續(xù))在關(guān)鍵點(diǎn)加載位移約束在關(guān)鍵點(diǎn)加載位移約束: 加載約束載荷加載約束載荷Main Menu: Solution -Loads- Apply -Structural- Displacement On Keypoints +procedure1. .2. .3. . Expansion option 可可使相同的載荷加在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)上位于兩關(guān)鍵點(diǎn)連線的所有節(jié)點(diǎn)上拾取拾取keypoints例例要固定一邊要固定一邊，只要拾取，只要拾取關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn)6、7,并設(shè)置并設(shè)置 all DOFs = 0 和和 KEXPND = yes

44、.K6K7加載加載 (續(xù)續(xù))加載約束載荷（續(xù)）加載約束載荷（續(xù)）在線和面上加載位移約束在線和面上加載位移約束: Main Menu: Solution -Loads- Apply -Structural- Displacement On Lines + OR On Areas+步驟步驟1. .2. .3. . 拾取拾取 lines 拾取拾取areas五、后處理五、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

45、子流跡顯示、切片、透明及半透明顯示、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、 紋理紋理 各種結(jié)果動(dòng)畫(huà)顯示，可獨(dú)立保存及重放各種結(jié)果動(dòng)畫(huà)顯示，可獨(dú)立保存及重放 3D圖形注注釋功能圖形注注釋功能 直接生成直接生成BMP、JPG、VRML、WMF、EMF、PNG、PS、TIFF、HPGL等格式的圖形等格式的圖形 計(jì)算結(jié)果排序、檢索、列表及再組合計(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(kāi)裂情況以及壓碎部位鋼筋混凝土單元可顯示單元內(nèi)的鋼筋、開(kāi)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、管、板、復(fù)合材料單

46、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梁?jiǎn)卧獜澗貓D 顯示優(yōu)化靈敏度及優(yōu)化變量曲線顯示優(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ANSYS 有兩個(gè)后處理器有兩個(gè)后處理器:通用后處理器通用后處理器 (即即 “POST1”) 只能觀看整個(gè)模型在某一只能觀看整個(gè)模型在某一時(shí)刻的結(jié)果時(shí)刻的結(jié)果 (如：結(jié)果的照相如：結(jié)果的照相 “snapshot”). 時(shí)間歷程后處理器時(shí)間歷程后處理器 (即即 “POST26”) 可觀看模型

47、在不同可觀看模型在不同時(shí)間的結(jié)果。時(shí)間的結(jié)果。Objective靜力分析結(jié)果后處理的步驟主要包括靜力分析結(jié)果后處理的步驟主要包括:1. 繪變形圖2. 變形動(dòng)畫(huà)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)步驟介紹靜力分析結(jié)果后處理的五個(gè)步驟第三章第三章 ANSYS補(bǔ)充說(shuō)明補(bǔ)充說(shuō)明一、坐標(biāo)系一、坐標(biāo)系1. 工作平面坐標(biāo)系工作平面坐標(biāo)系wpcs：類似于繪圖圖板，缺省時(shí)總與類似于繪圖圖板，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)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)

48、為當(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)系總體坐標(biāo)系 global cs：包括三種形式包括三種形式 總體直角坐標(biāo)系（總體直角坐標(biāo)系（x , y , z) 編號(hào)為編號(hào)為“0” 總體柱坐標(biāo)系總體柱坐標(biāo)系 （r , , z) 編號(hào)為編號(hào)為“1” 總體球坐標(biāo)系總體球坐標(biāo)系 （r , , )編號(hào)為編號(hào)為“2”3. 局部坐標(biāo)系局部坐標(biāo)系 local cs：局部坐標(biāo)系是在任意位置的用戶局部坐標(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)為大于等于以是任意方向，編號(hào)為大于等于“11”FEM坐標(biāo)系坐標(biāo)系

49、4. 節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系 node cs：所有的力及其他方向的與節(jié)點(diǎn)相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)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(guò)程約束過(guò)程5. 單元坐標(biāo)系單元坐標(biāo)系 element cs：即材料坐標(biāo)系，例如彈性模量即材料坐標(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)系輸入不同方向的元坐標(biāo)系輸入不同方向的 E 6. 結(jié)果坐標(biāo)

50、系：結(jié)果的輸出形式位移，支反力，力矩等結(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)系激活坐標(biāo)系 二、二、CAD模型建模原則模型建模原則應(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，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)或是否具有對(duì)稱性：包括

51、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)稱平移對(duì)稱等。但下列因素必須對(duì)稱-幾何形狀；材料幾何形狀；材料屬性；載荷工況。屬性；載荷工況。 此時(shí)可取一部分分析，而后疊加即此時(shí)可取一部分分析，而后疊加即可可應(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，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。角處等。 建模時(shí)最好避免之建模時(shí)最好避免之三、網(wǎng)格劃分器三、網(wǎng)格劃分器自由式自由式 free：對(duì)復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無(wú)限制，對(duì)復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無(wú)限制， 形狀不定形狀不定映射式映射式 mappe

52、d：拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有限制，只適用規(guī)則的體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有限制，只適用規(guī)則的體 形狀，如四，六面體等，可通過(guò)形狀，如四，六面體等，可通過(guò)global set 進(jìn)行密度設(shè)進(jìn)行密度設(shè)置置掃略掃略 sweep：適用于柱體形狀，同適用于柱體形狀，同mapped一樣可控制密一樣可控制密度度Smart size：智能尺寸是根據(jù)幾何模型的形狀，確定網(wǎng)格智能尺寸是根據(jù)幾何模型的形狀，確定網(wǎng)格密度，適于密度，適于free劃分，可通過(guò)滑桿確定網(wǎng)格密度劃分，可通過(guò)滑桿確定網(wǎng)格密度網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分原則網(wǎng)格劃分的單元形狀四方和六方的沒(méi)有可比性網(wǎng)格劃分的單元形狀四方和六方的沒(méi)有可比性Sweep掃略網(wǎng)格須上下面即對(duì)應(yīng)面完全一致掃略網(wǎng)

53、格須上下面即對(duì)應(yīng)面完全一致能用能用mapped,sweep劃分網(wǎng)格最好先用之，不行再用自由劃分網(wǎng)格最好先用之，不行再用自由式式free網(wǎng)格劃分最好按線，面，網(wǎng)格劃分最好按線，面， 體的順序體的順序分配單元屬性千萬(wàn)不能分配錯(cuò)誤分配單元屬性千萬(wàn)不能分配錯(cuò)誤面盡量用四邊形的網(wǎng)格，體盡量用六面體的網(wǎng)格面盡量用四邊形的網(wǎng)格，體盡量用六面體的網(wǎng)格關(guān)心應(yīng)力結(jié)果的區(qū)域須進(jìn)行詳細(xì)網(wǎng)格劃分關(guān)心應(yīng)力結(jié)果的區(qū)域須進(jìn)行詳細(xì)網(wǎng)格劃分僅關(guān)心位移結(jié)果的地方網(wǎng)格可以粗糙些僅關(guān)心位移結(jié)果的地方網(wǎng)格可以粗糙些四、四、ANSYS求解器類型求解器類型用于求解表征結(jié)構(gòu)自由度的線性方程組用于求解表征結(jié)構(gòu)自由度的線性方程組 直接消去求解器直接消去求解器波前求解器：波前求解器： 最穩(wěn)定，速度慢，小內(nèi)存時(shí)用最穩(wěn)定，速度慢，小內(nèi)存時(shí)用sparse