ANSYS經(jīng)驗的的總結(jié).ppt

1、準備工作第 5 章準備工作概述在開始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。目的是在您徹底進入分析之前給您一個理想的總體規(guī)劃。標題如下：A. 哪一種分析類型？B. 模擬什么？C. 采用哪一種單元類型？January 30, 2001準備工作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。January

2、 30, 2001準備工作A. 哪種分析類型？當您選擇了結(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靜力（剛度）慣性力（質(zhì)量）阻尼力January 30, 2001準備工作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，必須進行動力分析January 30, 2001準備工作A. 哪種分析類型？如果施加的荷載隨時間快速變化，則

3、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，則可以進行靜力分析。January 30, 2001準備工作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)的應變和應力沒有諸如兩物體接觸或分離時的剛度突變。應變應力彈性模量(EX)January 30, 2001準備工作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：應變

4、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變應力January 30, 2001準備工作B. 模擬什么?在建立一個分析模型之前，必須進行許多建模的決策：應該考慮多少細節(jié)？是否應用對稱性？模型中是否有應力奇異點？January 30, 2001準備工作 . 模擬什么?細節(jié)在分析模型中不應該包括對分析無足輕重的細節(jié)。從CAD系統(tǒng)讀取模型到ANSYS之前，可以抑制這些細節(jié)。但是，對一些結(jié)構(gòu)的“細節(jié)”可能很重要，如倒角或孔洞處，將會出現(xiàn)最大應力。是否保留這些細節(jié)取決于你的分析目標。January 30, 2001準備工作 . 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

5、代表性的部分或截面去建立模型。應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)建一個更好更細的模型，以便獲得比全模型可能更好的結(jié)果January 30, 2001準備工作 . 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或平移對稱January 30, 2001準備工作 . 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

6、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行獨立求解，然后進行疊加。January 30, 2001準備工作 . 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。January 30, 2001該模型表明反射及旋轉(zhuǎn)對稱準備工作 . 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January 30, 2001該模型同時表明重復及反射對稱準備工作 . 模擬什么?重復或平移對稱重復部分沿一直線排列，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

7、型長度方向“重復“。January 30, 2001準備工作 . 模擬什么?在某些情況下，僅僅是那些較次要的結(jié)構(gòu)細節(jié)破壞了結(jié)構(gòu)對稱性。有時這些細節(jié)可以忽略（或認為它們是對稱的），進而利用對稱性的優(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。January 30, 2001準備工作 . 模擬什么?應力奇異應力奇異是指在有限元模型中那些應力值無限大的點處。例如：點荷載，如集中力或力矩作用處孤立的約束點導致支反力如同點荷載。尖角（零倒角半徑）處在應力奇異點處網(wǎng)格越細化，應力值也隨之增加且不收斂Ps = P/AAs A 0, s January 30, 2001準備工作 . 模擬什么?真實結(jié)構(gòu)不包含應力奇異。是對模型的簡化假定虛構(gòu)的如何處理應力奇異