ASME中国制造-1.ANSYS 与结构分析.docx

ANSYS入门教程（1）-ANSYS与结构分析2010-07-2212:40:55|分类：ANSYS入门基础I标签：蚯ansvs模态非线性|字号订阅现代工程科学技术发展要求人才具备完整的知识结构，即在工程实践、理论修养和计算能力方面有严格的高水平的训练，此三者缺一不可，否则在今后的竞争中就会十分被动。计算能力的提高当然有多种途径，应用大型商业通用程序是其中之一。当前大型商用程序如ANSYS.ADINA、SAP、NASTRAN、MARC、ABAQUS、ADAMS、I-DEAS等，而ANSYS功能强大，简便易学，是首选通用程序。它融了结构、流体、电磁场、声场和热场分析于一体，应用于各种行业。第1章ANSYS与结构分析1.1 ANSYS功能与软件结构1.1.1 ANSYS软件的技术特点强大的建模能力强大的求解能力强大的非线性分析能力强大的网格划分能力良好的优化能力（6）多场及多场耦合分析能力具有多种接口能力（8）强大的后处理能力强大的二次开发能力（IO）数据统一能力强（ID支持多种硬件平台和操作系统平台1.1.2 ANSYS软件的分析功能结构分析、热分析、流体分析、电磁场分析、耦合场分析等。结构分析有七种类型，功能如下：静力分析：用于求解静力载荷作用下结构的静态行为，可以考虑结构的线性和非线性特性。非线性特性如大变形、大应变、应力刚化、接触、塑性、超弹、蠕变等。特征屈曲分析：用于计算线性屈曲荷载和屈曲模态。非线性屈曲分析和循环对称屈曲分析属于静力分析类型，不属于特征值屈曲分析类型。模态分析：计算线性结构的固有频率和振型，可采用多种模态提取方法。可计算自然模态、预应力模态、阻尼复模态、循环模态等。（4）谐响应分析：确定线性结构在随时间正弦变化的载荷作用下的响应。瞬态动力分析：计算结构在随时间任意变化的载荷作用下的响应，可以考虑与静态分析相同的结构非线性特性。可考虑非线性全瞬态和线性模态叠加法。谱分析：模态分析的扩展，用于计算由于响应谱或PSD输入（随机振动）引起的结构应力和应变。可考虑单点谱和多点谱分析。（7）显式动力分析：ANSYS/LS-DYNA可用于计算高度非线性动力学和复杂的接触问题。除上述七种分析类型外，还可进行如下的特殊分析:断裂、复合材料、疲劳、P方法等。1.1.3ANSYS软件主要处理模块名称功能路径命令prp7建立几何模型，赋予材料属性，分网与施加边界条件等MainMenu>Preprocessorprep7solution加载、求解MainMenu>Solutionsolupost1查看某个时刻的计算结果MainMenu>GeneralPostprocpost1post26查看时间历程上的计算结果MainMenu>TimeHistPostpropost26opt优化设计MainMenu>DesignOpt/optpds概率设计MainMenu>ProbDesign/pdsau×2把二进制文件变为可读文件UtilityMenu>File>List>NinaryFilesaux2au×12在热分析中计算辐射因子和矩阵MainMenu>RadiationOptaux12au×15从CAD或FEM程序中传递文件MainMenu>File>lmportaux15runstat估计计算时间、运行状态等MainMenu>Run-TimeStatsrunst1.1.4ANSYS软件的文件格式文件类型文件扩展名文件格式日赵仲.log文本错误文件.err文本输出文件.out文本数据库文件,db二进制结果文件：结构与藕合场分析热分析.rst.rth二进制图形文件gph文本三角化刚度矩阵文件.ti二进制单元刚度矩阵.emat二进制组集的整体刚度矩阵和质量矩阵.full二进制荷载步文件.snu文本1.1.5ANSYS软件的输入方式ANSYS的输入方式常规可分为菜单方式、命令方式、宏方式、函数方式、文件方式等。从使用角度分为两大类，即GUI(GraphicalUserInterface)方式和命令流方式。GUI方式包括菜单、命令、函数其组合，即通过点选菜单或输入单个命令的方式。菜单方式是用鼠标在菜单上进行选取，通过对话框完成各种操作：命令方式是从命令行输入命令及命令域的值，因ANSYS提供联想式命令提示；函数方式也是从命令行中输入，但仅输入命令本身，其命令域的值将通过对话框输入。GUI方式的特点是简单、易学，但对于复杂模型或实际模型的修改等比较麻烦。命令流方式是融GUI方式、APDL、UPFSsUIDL、MAC,甚至TCL/TK于一个文本文件中，可通过/input命令(或UtilityMenu>File>ReadInputFrom.)读入并执行，也可通过拷贝该文件的内容粘贴到命令行中执行。命令流方式可包含上述多种方式，例如仅仅将命令罗列起来相当于命令方式，这对于初学者而言可能更容易接受。命令流方式的主要优点有：修改简单：不必考虑因操作错误造成模型的重大损失，也不必考虑DB文件的重要性而不断保存；可以随时修改参数进而改变几何模型和有限元模型等，一切都变得那么简单和方便。可使用控制命令：类似如if-then,do等控制命令的使用可大大提高工作效率可结合用户界面处理：可将其它用户界面相关的命令融于命令流中。文件处理更加方便：文件的输入和输出可由用户控制，数据的处理将极其方便。交流和保存方便：命令流文件比较小便于保存，对于相互交流学习甚为方便。所以强烈推荐使用命令流方式进行操作！本课程将以命令流文件为主进行讲解，而对于GUI方式则稍加介绍，因此对初学者而言,开始时略有困难，但很快会从中受益。