ANSYS基本使用方法.ppt

ANSYS的基本使用方法3 1基本步骤有限元分析是对物理现象 几何及载荷工况 的模拟 是对真实情况的数值近似 通过对分析对象划分网格 求解有限个数值来近似模拟真实环境的无限个未知量 ANSYS分析过程中包含三个主要的步骤 1 创建有限元模型 1 创建或读入几何模型 2 定义材料属性 3 划分网格 节点及单元 2 施加载荷并求解 1 施加载荷及载荷选项 设定约束条件 2 求解 3 查看结果 1 查看分析结果 2 检验结果 分析是否正确 3 2ANSYS中的文件数据库文件jobname db 文件jobname log 文本 结果文件jobname rxx及图形文件jobname grph 分析完成后 必须保存下列文件 log文件 log 数据库文件 db 结果文件 rst rth等 载荷步文件 s01 s02 输出文件 out 物理环境文件 phl ph2 3 3前处理有四种途径创建ANSYS模型 创建实体模型 然后划分有限元网格 由CAD软件先建实体模型 然后通过数据接口读入ANSYS中 经过修正后划分有限元网格 直接创建节点和单元 在其它软件中创建有限元模型 将节点 单元数据读入ANSYS 2 ANSYS中的图元 体 3D模型 由面围成 代表三维实体 面 表面 由线围成 代表实体表面 平面形状或壳 可以是三维曲面 线 可以是空间曲线 以关键点为端点 代表物体的边 关键点 位于3D空间 代表物体的角点 3前处理 Preprocessor 简称Prep 1 关键点的生成和修改1 在工作平面上或当前坐标系统中建立关键点GUI MainMenu Preprocessor 一Modeling Create Keypoints OnworklngplaneGUI MainMenu Preprocessor 一Modeling Create Keypoints InActiveCS2 在两个关键点之间建立关键点GUI MainMenu Preprocessor 一Modeling Create Keypoints kpbetweenkps3 修改一系列关键点GUI MainMenu Preprocessor 一Modeling Move Modify 一Keypoints Setofkps4 修改单个关键点GUI MainMenu Preprocessor Move Modify 一Keypoints Singlekp注意修改关键点将自动清除与之相连的任何单元网格 并且在当前激活坐标系下重新定义与之相连的高级团元 5 只要已经存在的节点是 自由的 不与线或网格相连 就可以通过重新定义新坐标值的方法修改其位置 否则必须使用KeypointModify功能 6 计算已知两关键点之间的距离GUI MainMenu Preprocessor 一Modeling checkGeom KPdistances7 复制关键点GUI MainMenu Preprocessor 一Modeling copy Keypoints 2 线的生成和修改1 修改线的功能GUI MainMenu Preprocessor Modeling Operate 一Booleans2 在当前激活坐标系统下通过两关键点生成直线GUI MainMenu Preprocessor 一Modeling Create 一1ines一1ines InActiveCoord注意线的形状由激活坐标系决定 笛卡尔坐标系中将产生一条直线 圆柱坐标系中 随关键点的坐标不同可能产生直线 圆弧线或螺旋线 3 通过拟合一系列关键点生成Spline曲线GUI MainMenu Preprocessor 一Modeling Create Lines Splins Splinethrukps如果线是 自由的 就可以修改它 在某些情况下 即使它与其他图元连在一起 也能够修改它 4 将一条线分成更小的线段GUI MainMenu Preprocessor 一Modeling Operate 一Booleans Divide LineintoNLns 3 面的生成1 通过关键点生成面GUI MainMenu Preprocessor 一Modeling Create 一Areas Arbitrary Throughkps2 通过边界线生成面GUI MainMenu Preprocessor 一Modeling Create 一Areas Arbitrary 一bylines3 沿路径 拖拉 线段生成面GUI MainMenu Preprocessor 一Modeling Operate Extrude Sweep 一1ines AlongLines4 绕轴线旋转线段生成面GUI MainMenu Preprocessor Operate Extrude Sweep 一1ines AboutAxis5 在两个面之间生成过渡面GUI MainMenu Preprocessor 一Modeling Create 一Areas AreaFillet 4 体的生成1 通过顶点生成几何体 即关键点 GUI MainMenu Preprocessor 一Modeling一Create 一Volumes Arbitrary throughkps2 通过关键点生成几何体时 首先沿体下部依次定义一圈连续的关键点 再沿体 定义一圈连续的关键点3 通过表面生成几何体GUI MainMenu Preprocessor 一Modeling Create 一Volume Arbitrary byAreas4 沿路径拖拉面生成几何体GUI MainMenu Preprocessor 一Modeling Operate Extrude Sweep 一Areas AlongLines5 绕轴旋转面生成几何体GUI MainMenu Preprocessor 一Modeling Operate Extrude Sweep 一Areas AboutAxis6 沿面的法向偏移面生成体GUI MainMenu Preprocessor 一Modeling一Operate Extrude Sweep 一Areas AlongNormal7 指定起始与终止面比例拖拉面生成几何体GUI MainMenu Preprocessor 一Modeling Operate Extrude Sweep 一Areas ByXYZOffset 5 复制已有实体对于三类图元的复制操作几乎是一致的 下面给出复制面的操作 GUI MainMenu Preprocessor 一Mode1ing Copy Areas 6 由已有的图元再生成图元的功能GUI MainMenu Preprocessor 一Modeling一 例如 Reflection操作生成图元的镜像 它可关于一个坐标平面或沿某一坐标轴进行 椭圆封头的画法1 Workplane LocalC S CreateLocalC S atWPorigin 11 Cylinder Part1 0 5 Part2 1 0 直角坐标 1 圆柱坐标 2 球坐标 3 极坐标 2 ChangeActiveC S to SpecifiedC S 选113 Prep Modeling Create Keypoint inActiveC S 1 x 500 2 x 500 4 Prep Modeling Create lines inActiveC S 选1 2二点 即画成椭圆封头一条线 画第二条线要改变局部坐标的设置 part1 b a不能再取0 5 其余重复上述步骤 单元属性 1材料属性2单元类型3实常数4截面形状数据材料属性 杨氏模量E EX 泊松比 PRXY 线膨胀系数 ALPX 导热系数K KXX Prep MatProp MatModels Structural Liear Elastic IsotropicPrep MateProp MatModels Structural ThermalExpansionCoef IsotropicPrep MateProp MatModels Thermal 单元类型线单元 LinkBeamPipe实体单元 Solid 2D 3D 壳单元 ShellPrep ElemType Add Edit Delete 实常数壳单元的厚度 杆单元的截面积Prep RealConstants 截面形状数据各种型钢的参数 包括惯性矩等 Prep Sections Beam 网格划分 Meshing 尽量使用MeshTool步骤 1 定义单元的属性 单元的类型 实常数 材料属性等 2 使用MeshTool对网格的尺寸 疏密进行确定3 采用自由划分 Free 或拖拉 extrude 或扫掠 sweep 划分网格Prep Meshing MeshTool 加约束 位移 点 关键点 节点 线 面Prep Loads DefineLoads Apply Structural Displacement 加载荷 力 力矩 压力 温度 点 关键点 节点 线 面Prep Loads DefineLoads Apply Structural ForcePrep Loads DefineLoads Apply Structural PressurePrep Loads DefineLoads Apply Structural Temperature 求解1 保存数据ANSYS不会自动保存数据File Saveas2 求解Solution Solve CurrentLS 4 应用实例由于使用ANSYS与Pro E之间的接口能处理非常复杂的模型 因此 举例使用了一个模型比较复杂的压缩机机体模型 该模型是用SOLIDEDGE建立 使用SOLIDEDGE建立的模型如图6 图6 将模型存为STEP格式的文件 在Pro E中读入 使用ANSYS与Pro E之间的接口 将模型导入Pro E中 图7是进行网格划分后的单元模型 图7 给出这个分析实例的位移分析结果 如图8所示 图8 计算实例4 圆柱体上接管的应力分布内径1000 厚度10的筒