ANSYS基础教程——应力分析.docx

ANSYS应力分析关地字IANSYS应力分析AVSYS教程信息化调C找祚投稿保藏评说好文举布打印社I*我享应力分析处用来描述包括庖力和应箜在内的结果梁分析的通用术语,也就是构造分析.应力分析包括切卜几个类型：静态分析国态动力分析、模态分析旧分析.谐响应分析显示动力学，本文主察是以统性静态分析为例来筠述分析,土姿内容彳I：分析步卿、儿何煌模.网格划分.应力分析概述陶力分析是用来描述包括应力和W变在内的结果让分析的通用术语,也就是构造分析。ANSYS的应力分析包括如下几个类型：静态分析瞬态动力分析模态分析谐分析谐响应分析显示动力学本文以一个现性静态分析为例来描述分析步骤,只要驾驭了这个分析步骤,很快就会作其他分析.A.分析步每个分析包含三个主要步骤:前处理- 创立或输入几何模型- 对几何模型划分网格求解- 施加我荷- 求解- 后处理- 结果评价- 收我结果的正确性 S*!ANSYS的主菜单也是根据而处理、求解、后处理来组织的;AANSYSMainMenwPreferencesPreprocessorxSolution>GeneralPostproc>JTinieHiStPoHtPro）TopologicalOpt>DoeignOpt>ProbDesign>RadiationOpt>Run-TimoStats>SessionEditor.Finishnors 前处理器（在ANSYS中称为PREp7）供应了对程序的主要输入： 前处埋的主要功能是生成有限元模型,主要包括节点、单元利材料照性等的定义.也可以运用前处理器PREP7施加我荷. 通常先定义分析对象的几何模型， 典型方法是用实体模型唯拟几何模型. 以CAA类型的数学描述定义构造的几何模型。 可能是实体或外表，这取决于分析对象的模型.B.几何模型 典型的实体模型是由体、面、规和关键点组成的.体曲面一成,用来描述实体物体.面由线困成，用来描述物体的外表或者块、壳等.线由关键点组成,用来描述物体的边.关健点是三维空间的位置，用来描述物体的项点。 在实体模型间有个内在层次关系,关键点是实体的根底，浅由点生成，面由线生成，体由面生成. 这个层次的依次与模型怎样建立无关. ANSYS不允许干脆刷除或修改与高层次相连接的低层次实体，(梢后，将探讨哪些蜷波是许可的) 既可以在ANSYS中创立实体模型，也可以从其他软件包中轮入实体模型两种方法的具体状况以后介绍,现在，我们简要地探讨如何输入一个IGES文件和缩放所衢的几何模型,IGES(lnitialGraphicsExchangeSpecification)是用来把实体几何模型从一个软件包传递到另一个软件包的标准-IGES文件是ASCn码文件，很简沾在两个计算机系统间传递,-很多蚊件包.包括ANSYS在内,允许读写IGES文件.输入IGES文件到ANSYS中:-1.tilityMenu>FiIe>Iaport>IGES.在弹出的对话框中,选择No加featuring*做省胤,按下OK（默认其他选项兀在其次个对话框中选择想要的文件并点击OK.AANS,SUuIiVA展;/COYHAliyK»nu33SMEUfrtEofPtelX5ICtocrastoE”OjeCkt*Tt1nCQuneJr*511bPQWnQtjrSorv»MJos=。*5VH*VicDD1.xkjfi三11j09IWhrSwirfiCvrte3iteCw<fto,aANSrSFUeCBCrCOu牛UQ-PARAt÷>pcrtF“-或运用IGESIN吩咐:/aux15ioptn,iges,nodefeatigcsin,finish输入完成后，ANSYS会自动绘出几何模型图可以按须要修员几何模型-ANSYS允许对输入的实体模型进展多项操作，这在以后论述-现在，我们探讨如何在不同的垠位设式下确定模型的比例.（注:缩放比例对输入的“Defeature*IGES无效.）当你须要把几何模型的单位利换成另一套单位，比方说，从英'j到汽米,比例缩放就显得非行必要.在ANSYS中缩放模型:-首先保存数据库一ToOlbar>SAVEDB或运用SAYE吩附.-接着MainMenu>Preprocessor>Operate>Scale>Volumes（在模型上选择相应的实体局部）运用PickAll：拾取整个体然后健入想要的比例系数（对RX.RY.RZ的比例系数）.设置IMOVE为aMoved*.取代“Copied"-或运用V1.SCA1.吩咐:vlscalell.,25.4,25.4,25.4.,1演示:- 输入ie.igs:选择"NoDefeaturing"方式- 确定模型显示方向- 前处理- 几何模里网格划分求解加载- 求解- 后处理-结果评价检查结果正确件C网格划分网格划分是用节点和单元等“填充实体模型，创立有限元模型的过程.-请记住.只有有限元求解须要节点和明元,实体模型不须要。实体模型不参加有限元求解.网格划分的三个步骤：- 定义单元属性- 指定网格限制- 生成网格- 单元域件是网格划分前必需建立的有限单元模型好性.它们包括：- 单元类型- 实常数- 材料性质单元类型单元类型是一个Hi要的选项，该选项确定如下的单元特性：自由度(DOF)设置.例如,一个热单元类型有一个自由度：TEMP,而一个构造单元类里可能有6个自由度：UX1VY.UZ,ROTX.R()TY,ROTZ- 单元形态-块.四面体.四边形.三角的等- 维数-2-D仅有X-Y平面),or3-D.- 翼定的位移形函数-线性及二次 ANSYS有超过150个的总元类型可供选择.对于如何选取埴元类型稍后介绍，现在，请看如何定义单元类型. 定义单元类型：-Preprocessor>ElementType>Add),Edi,Delee Add涿加新单元类型 选抒想要的类型(如SO1.ID92)并按OK键 Options指定附加的单元选项-或运用ET吩咐：ct.l.solid92S«：-设祝想要分析学科的选项(MainMenu>Preferences),这样将只显示所选学科的单元类里。-应当在前处埋阶段尽Y地定义小元类型，因为GUl方式中菜胞的过池依载于当前自由度的设置。例如，假如选择构造单元类型，那么热我荷选项成灰色，或根本不出现。实常数实常数用于描述那些由单元几何模型不能完全确定的几何形态，例如：梁单元是由连接两个节点的线来定义的.这只定义了梁的长度.要指明梁的横截面属性，如面积和惯性矩，就要用到实常数.-壳单元是由四面体或四边形来定义的，这只定义了光的外表枳，要指明光的厚度，必需用实常数.-很多3D实体单元不须要实常数，因为单元几何模型已经由节点完全定义.定义实常数：-Preprocessor>RealConstants IAdd增加一种新的实常数设?i. 假如定义了多个总元类型,首先选择要指定实常数的单元类型 接着融入实常数优.-或运用R系列吩咐 不同的单元类型须要不同的实常致.有些单元类型不须要任何实常数.获得具体资料.请参考在我单元手册.材料性质 每个分析都须要怆入一些材料性质：构造单元所Si的杨氏模JItEX,热通元所需的热传V率KXX等. 定义材料性质的两种方法：-材料库-单独定义运用材料库这种方法能够对给定的材料选择预先已定义的材料性质.ANSYS为一些常用材料供应了构造和热的典型材料性质（戏性），但我们剧烈建议你建立自己的材料库.从材料底选取材料：-先定义库的路径.-Preprocessor>MaterialProps>Macriall.ibrary>IJbraryPath输入要读取的材料数据的位置例如：ansys57matlib.- 或运用/MP1.IB吩咐- 接着从库中输入一种材料Preprocessor>Mulerial1.ibrary>hnp<>rt1.ibrary- 选择单位制.这仅仅用来筛选后续时话框中所列的文件ANSYS本身没彳!"单位制的概念，也不进展单位按豫：- 选择想要的材料文件如钢SICIO2O.或运用MPREAD吩咐中的1.IB选项单独指定材料性质 这种方法通过材料模型GUl方式干腑指定想要的材料性质，以取代选择材料名称。 单独指定材料性质：-Preprocessor>MaterialPfOPS>MaterialModels 双击相宜的性质选项来定义材料性质 先定义好材料类型的构造树 接着输入单.个材料的性质值 或运用MP吩咐-m,ex.1.30e6 mp.prxy.1.3添加马温度相关的材料性质绘出性质-温度曲线从一个材料表更制材料模型到另一个材料表删除材料模型单位制注释 无需告知ANSYS你所运用的单位制,只需确定要运用的单位制，花输入时保持数据单位一样。例加.假如几何模型的尺寸是英寸,确保其他的给入数据材料性质.实常数.&.荷等一也以英寸为单位 ANSYS不进展单位换算！它只是简洁的承受所输入的数据而不会疑心它们的合法性. 吩咐/UNITS允许你指定单位制，但它只是一个纪录设计，从而使运用你模型的用户知道你所用的单位.指定网格限制足网格划分的其次步. ANSVS中有很多可用的网格限制，现在，我们介绍一个指定网格密度的简沽方法，智能网格划分. 智能网格划分是一种运算法那么,它根据线的长度，曲率和时孔的近似确定模盘中线的分割单元数. 你只须要指定从M最细网格）到KH最粗网格）的“尺寸水平”,其他的由ANSYS处理.MeShTool是最好的定义网格划分附制的方式：-Preprocessor>MeshTl.-激活SnartSizing尺寸IS别缺省为6生成网格星网格划分的公终步首先存储数据库然后按MeShTocl中的Dfesh依钮-这将翻开一个拾取器.点击拾取器的PickAll按钮指示全部的实体