ANSYS的基本使用方法

ANSYS的基本使用方法11 ANSYS分析过程中的三个主要步骤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。ANSYS在分析过程中需要读写文件,文件名格式为jobname.ext.ANSYS分析中还有几个数据库文件jobname.db，记录文件jobname.log（文本），结果文件jobname.rxx，图形文件jobname.grph。12 典型分析过程举例如图1-1所示。使用ANSYS分析一个工字悬臂梁，求解在力P的作用下A点处的变形。已知条件如下：P=4000IbfE=29E6psiL=72inA=28.2in2I=833in 4 H=12.71in1 启动ANSYS以交互式模式进入ANSYS，工作文件名为beam。2 创建基本模型（1） GUI:Main MenuPreprocessor-Modeline-CreatekeypointsIn Active CS.使用带有两个关键点的线模拟梁，梁的高度及横截面积将在单元中的实常量中设置。（2） 输入关键点编号I。（3） 输入x、y、z坐标0，0，0。（4） 选择Apply。（5） 输入关键点编号2。（6） 输入x、y、z坐标72，0，0。（7） 选择OK。（8） GUI：Main MenuProprocessor-Modeline-CreateLines-linesStraight Lines。（9） 选取两个关键点。（10）在拾取菜单中选取OK。3 存储ANSYS数据库Toolbar:SAVE-DBUtility MenuFile4设定分析模块使用“Preferences“对话框选择分析模块，以便对菜单进行过滤，使菜单更简洁明了。（1） GUI:Main MenuPreferences（2） 选择Structural（3） 选择OK5设定单元类型及相应选项对于任何分析，必须在单元类型库中选择一个或几个适合的单元类型，单元类型决定了附加的自由度（位移、转角、温度）。许多单元还要设置一些单元的选项，诸如单元的特性和假设，单元结果的打印输出选项等。(1) GUI:Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/EditDelete(2) 选择Add(3) 在左边单元列表中选择Beam(4) 在右边单元列表中选择2D elastic (Beam3)(5) 选择OK关闭对话框(6) 选择Close关闭单元类型对话框6定义实常数有些单元的几何特性,不能仅用其节点的位置充分表示出来时,就须要提供一些实常数来补充几何信息,典型的实常数有壳单元的厚度、梁单元的横截面积等，这些单元类型所需要的实常数以实常数组的形式输入。（1） GUI:Main MenuPreprocessorRead Constants（2） 选择Add（3） 选择OK定义Beam3的实常数（4） 选择Help得到有关单元Beam3的帮助（5） 查阅单元描述（6） FileExit退出帮助系统（7） 在AREA框中输入28.2 （横截面积）（8） 在IZZ框中输入833（惯性矩）（9） 在HEIGHT框中输入12.17（梁的高度）（10） 选择OK关闭实常数对话框（11） 选择Close关闭实常数对话框对于ANSYS5.5以上的版本，可以应用Section菜单定义梁内断面尺寸，程序可以自动计算这些实常数。7定义材料属性材料属性是与几何模型无关的本构属性，例如杨氏模量、密度等。8保存ANSYS数据文件在划分网格以前，用一表示几何模型的文件名保存数据库文件，一旦需要返回，重新划分网格时就方便了，因为此时可以恢复数据库文件。（1） GUI：Utility MenuFileSave As（2） 输入文件名*.db（3） 选择OK保存文件并退出对话框9对几何模型划分网格（1） GUI：Main MenuPrepropessorMeshTool（2） 选择Mesh（3） 拾取line（4） 在对话框中选择OK（5） 在MeshTool对话框中选择Close10保存ANSYS数据库到文件（1） Utility MenuFileSave As（2） 输入文件名*.db（3） 选择OK保存文件并退出对话框11施加载荷及约束（1） GUI:Main MenuSolution-loads-ApplyStructural-DisplatermentOn Nodes（2） 拾取最左边的节点（3） 在拾取菜单中选择OK（4） 选择OLL DOF（5） 选择OK（6） GUI:Main MenuSolution-Loads-Apply-Struetural-Force/MomentOn Nodes（7） 拾取最右边的节点（8） 在选取对话框中选择OK（9） 选择FY（10） 在VALUE框中输入-4000（11） 选择OK12保存数据库文件（1） GUI：Utility MenuFileSave as（2） 输入文件名（3） 选择OK保存文件退出框13进行求解（1） GUI:Main MenuSolution-Solve-Current Ls（2） 检查窗口信息，然后选择FileClose（3） 选择OK开始计算（4） 当出现”solution is done!” 提示后，选择OK14进入通用后处理读取分析结果后处理通过图形或列表方式显示分析结果，通用后处理（POST1）用于观察在指定的载荷下的整个模型的结果。GUI:Main MenuGeneral Postproe-Raed Results-First Set15图形显示变形（1） GUI:Main MenuGeneral PostproePlot ResultsDeformend shape（2） 在此对话框中选择deformed and undeformend（3） 选择OK16列出反作用力（1） GUI:Main MenuGeneral PostproeList ResultsReaction Solu（2） 选择OK，列出所有项目并关闭对话框（3） 看完结果后，选择FileClose关闭窗口17退出ANSYS（1） 工具条：Quit（2） 选择Quit-No Save!（3） 选择OK21前处理前处理是指创建实体模型和有限元模型。它包括创建实体模型，定义单元属性，划分网格，模型修正等。ANSYS还可以在几何模型上方便地施加载荷，但是实体模型并不参与有限元分析。所有施加在几何实体边界上的载荷或约束必须最终传递到有限元模型上进行求解。211几何实体模型和有限元模型的来源有四种途径创建ANSYS模型：（1） 创建实体模型，然后划分网格。（2） 在其它软件（如CAD）中创建模型，然后通过数据接口读入ANSYS中，经过修正后再划分网格。（3） 直接创建节点和单元。（4） 在其它软件中创建有限元模型，将节点、单元数据读入ANSYS。212 ANSYS中的图元（1） 体（3D模型）由面围成，代表三维实体。（2） 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）。（3） 线（可以是空间曲线）以关键点为端点，代表物体的两边。（4） 关键点（位于3D空间）代表物体的角点。213 工件平面工件平面（WP）是一个参考平面，类似与“绘图板”。它在ANSYS前处理工件中可依用户要求移动。操作：GUI:Utility menuWork PlaneGUI:Utility menuWork PlaneDisplay Working Plane设置平面辅助网格开关：GUI：Utility menuWork PlaneWP settings此操作也可改变辅助网格的间距。1、 捕捉功能GUI：Utility menuWork PlaneWP settings2、 移动工作平面GUI：Utility menuWork PlaneOffset WP by Increments3、 工作平面及激活的坐标系统工作平面是2D的绘图板，用与为几何图元定位，操作为：GUI：Utility menuModelingCreateKeypointeOn Working Plane总体及局部坐标系统（如柱坐标，用与设定几何图元在空间的位置），操作为：GUI：Utility menuWodelingCreatekeybointsIn Actives Cs4、 2D基本体系体系是指预选定义好的，具有共同形状的面或体。(1)创建2D体系GUI:Main MenuProprocessor-Modeling-Creat(2)绘制图元操作GUI:Utility menuPlotkeypoints or lines or Areas(3)区分图元GUI:Utility menuPlot ctrlsNumbering(4)删除图元当删除图元时，ANSYS有两种选择：1） 可以删除指定的图元，保留这个呼元的低价图元。2） 可以连这个图元包含的低价图元同时删除。GUI:Main Menupreprocenssor-Modeling-delecte（5） Multi-Plots功能使用Multi-Plot功能，ANSYS将在图形窗口同时显示所有数据（包括体、面、线、关键点，以及节点、单元）。GUI:Utility MenuPlotMulti-Plots5、 布尔操作add（加），subtract（减），intersect（交），divide（分解），glue（粘结），Overlap（搭接）。GUI:Maain menuPreprocessor-Modeling-Operate6、 Bottom-up建模与首先定义体素不同，bottom-up建模首先定位关键点，然后用这些关键点、线、面、体最终构成几何形状。应当在不能用体素方法创建几何醋地采用bottom-up技术建模。当然，可以任意组合两种方法（top-down和botoom-up）进行建模。（1） 关键点的生成和修改关键点有多种建立方法，每种方法都有输入选项，具体参照在线帮助中的提示，各选项对应与拾取单，也可能对应与对话框。1） 在工作平面上建立关键点GUI:Main MenuProprocessor-Modeling-CreateKeypointsOn working plane2） 在两个关键点之间建立关键点GUI:Main MenuProprocessor-Modeling-CreateKeypointskp between kpa3）修改一系列关键点GUI:Main MenuProprocessor-Modeling-Move/ModilyKeypoint-Set of kpa4）修改单个关键点GUI:Main MenuProprocessor-Move/ModilyKeypoints-single kp5）只要已经存在的节点是“自由的”（不是与线或网格相连），就可以能过从新定义新坐标值的方法个性其位置，否则必须使用Keypoint Modefy功能。6）计算已知两关键点间的距离GUI:Main MenuProprocessor-Modeling-check GeomKP distases7）复制关键点GUI:Main MenuProprocessor-Modeling-copyKeypoints（2） 线的生成和修改1） 修改线的功能GUI:Main MenuProprocessor-Modeling-Operate-Booleans2） 在当前激活系统坐标下通过两关键点生成直线GUI:Main MenuProprocessor-Modeling-Create-lines-linesIn Active Coord3） 通过一系列关键点生成Spline曲线GUI:Main MenuProprocessor-Modeling-Create-Lines-SplineSpline thru kps如果线是“自由的”，就可以修改它。在某些情况下，即使它与其它图元连在一起，也能够修改它。4） 将一条线分成更小的线段GUI:Main MenuProprocessor-Modeling-Opetate-BooleansLine into N Lns（3） 面的生成1） 通过关键点生成面GUI:Main MenuProprocessor-Modeling-CreateAreasArbitraryThrough kps2） 通过边界线生成面GUI:Main MenuProprocessor-Modeling-CreateAreasArbitraryBy lines3） 沿路径“拖拉”线生成面GUI:Main MenuProprocessorOperationExtrude/Sweep-lines-Along Lints4） 绕轴线旋转线段生成面GUI:Main MenuProprocessorOperationExtrude/Sweep-lines-About Axis5） 在两个面之间生成过渡面GUI:Main MenuProprocessor-Modeling-CreateAreas-Areas-Area Filler（4） 体的生成1） 通过表面生成几何体GUI:Main MenuProprocessor-Modeling-Create-Volumes-ArbritraryThrough kps2） 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，再沿体上部依次定义一圈连续的关键点。3） 通过表面生成几何体GUI:Main MenuProprocessor-Modeling-Create-Volumes-Arbritraryby Areas4） 沿路径拖拉面生成几何体GUI:Main MenuProprocessor-Modeling-OperateExtrude/Sweep-Araes-Along Lines5） 绕轴线旋转线段生成几何体GUI:Main MenuProprocessorOperationExtrude/Sweep-Areas-About Axis6） 沿面的法向偏移面生成几何体GUI:Main MenuProprocessorOperationExtrude/Sweep-Areas-Along Normal7） 指定起始与终止面比例拖拉面生成几何体GUI:Main MenuProprocessorOperationExtrude/Sweep-Areas-by XYZ Offset（5） 复制已有实体对与三类图元的复制操作几乎是一致的。GUI:Main MenuProprocessor-Modeling- CopyAreas（6） 由已有的图元再生成图元的功能GUI:Main MenuProprocessor-Modeling- 例如：Reflection操作生成图元的镜象，它可关于一个坐标平面沿某一坐标轴进行。314 单元属性单元属性是指在划分网格以前必须指定的所分析对象的特征，这些特征包括：材料属性、单元属性、实常数。1、 材料属性ANSYS所有的分析都需要输入材料属性，例如弹性模量EXX，导热系数KXX等。（1）ANSYS全部的材料属性表，如下：LabelUniteDescriptionLabelUnitsDescriptionEXForce/AreaElastic modus,Element x directionKXXHeat *Length/(Time*Area*Temp)Thermal conductivityElement x directionEYElastic modus,Element y directionKYYThermal conductivityElement y directionEZElastic modus,Element z directionKZZThermal conductivityElement x directionALPXStrain/TempCoefficient of thermal expansion, element x directionHEEHeat(Time*Area*Temp)Convection coefficientALPYCoefficient of thermal expansion, element y directionEMISNoneEmissivityALPZCoefficient of thermal expansion, element z directionQRATEHeat/TimeHeat generate rate (Mass7 element onlyREFTTempReference temperature (as a property)TREFVISCResistance *Area/lengthViscosityPRXYNoneMajor Possions ratio,x-y planeSONCLength/TimeSonic velocity (FLUID 29 And FLUID 30 element onlyFRYZMajor Possions ratio,y-z planeRSVXResitance*area/lengthElectrical resistivity,element x directionFRXZMajor Possions ratio,x-z planeRSVYElectrical resistivity,element y directionNUXYManor Possions ratio,x-y planeRSVZElectrical resistivity,element z directionNUYZManor Possions ratio,y-z planePERXCharge2/(Force*Length)Electrical permittivity,element x directionNUXZManor Possions ratio,x-z planePERYElectrical permittivity,element y directionGXYForce/AreaShear modulus,x-y planePERZElectrical permittivity,element z directionGYZForce/AreaShear modulus,y-z planeMURXNoneMagnetic relative permeability element x directionGXZForce/AreaShear modulus,z-x planeMURYMagnetic relative permeability element y directionDAMPTimeStiffness of martrix multipler fir dampingBETADMURZMagnetic relative permeability element z directionMUNoneCoefficient of frictionMGXXCharge/(Length * Time)Magnectic coercive force,element x directionDENCMass/VolMass densityMGYYMagnectic coercive force,element y directionCHeat/Mass * TempSpecific heatMGZZMagnectic coercive force,element z directionENTHHeat/VolEnthalpy(2)定义材料属性GUI:Main menuPreprocessorMaterial Properties-Constant-Isotropic2、 ANSYS分析中的单位制除了磁场分析以外，用户不需要告诉ANSYS使用的是什么单位制，只需要自己决定使用何种单位制，然后确保所有输入的值的单位制保持统一，单位制影响输入的实体模型尺寸，材料属性、实常数以及载荷等。3、 定义单元类型 GUI:Main menuPreprocessorEliment TypesAdd/Edit/Delect在对话框中选HELP得到关于单元类型的信息，使用图示摘要可以帮助选择单元类型，如果需要某种单元的详细描述，点取单元图形即可。当选定了单元类型后，记住名称和代号，选择FileExit退出。（1） 常用单元简介1） 线单元梁单元(Beam)用于梁构件、薄壁管件、C型载面构件、角钢或狭长薄膜构件（只有膜应力和弯曲应力的情况）等模型。杆（Spar）单元用于弹簧、螺杆、预应力螺杆和薄膜桁架等模型。Spring单元用于螺杆、弹簧或细长通过刚度等效替代复杂构件等到模型。2） 壳单元Shell单元用于薄平板或曲面模型，采用壳单元的基本每块面板的表面尺寸不低与其厚度的10倍。3） 平面单元平面应力。平面应变。轴对称。4） 三维实体单元5） 线性单元/二次单元/P单元一旦决定采用平面，三维壳或者三维实体单元，还必需进一步决定单元插值函数，采用线性，二次或P单元。线性单元和高阶单元之间的差别是线性单元只有角节点，而高阶单元还有边中节点。线性单元内的位移按线性变化，因此大多数单个单元上的应力是常数。二阶单元假定位移是二阶变化的，因此单个单元上的应力是线性变化的。P单元内的位移可以在二阶到八阶间选择，而且具有求解收敛自动控制功能。在许多情况下，同线性单元相比，采用更高阶单元可以得到更好的计算结果。在进行单元选择时应考虑的其它因素有，线性单元的扭曲变形可能引起精度损失。更高阶的单元对这种扭曲变形不敏感。就求解精度的差别讲，线性单元和二次单元网格之间的差别远没有平面单元和三维实体单元网格之间的差别大。4、 ANSYS“实常数”实常数是指某一单元的补充几何特征，如梁单元的横截面积、壳单元的厚度。 GUL：Main MenuPreprocessorReal Constants1.1.5 网络划分1、 网络划分包括四个主要步骤（1） 定义单元属性（单元类型、实常数、材料属性）；（2）设定网格尺寸控制（控制网格密度）；（3）网格划分以前保存数据库；（4）执行网格划分。GUL：Main MenuPreprocessorMesh Tool 操作过程中应注意设定网格密度控制，如果没有对网格进行任何控制，ANSYS将使用如下的缺省设置： .自由网格划分：对于面网络95%以上的四连形单元和少量的三角形单元；对于体网格全部生成四面体单元； .单元尺寸由ANSYS确定； .单元属性为：类型为1，材料为1，实常数为1。 ANSYS网格划分中有许多不同的单元尺寸控制方式：“Smart Sizing”，总体（“Global）单元尺寸，指定线上的单元分割数及间距控制，给定关键点附近的单元尺寸控制，层网格划分在壁面附近划分较密的网络（适合模拟CFD边界层及电磁分析中的集肤效应），网格细化在特定区域细化网格。上述方法各有用途，一般一次使用1-2种控制方法。最高效的方法是智能网格划分Smart Sizing。它考虑几何图形的曲率以及线与线的接近程度，一般将滚动条设定在4-8之间。2、 拖拉/扫掠（extrude/sweep）网格划分 （1）拖拉单元功能可由2D党员生成3D单元，其步骤如下：1） 定义适当的2D单元类型。2） 将所有要拖拉的面划分单元。3） 定义适当的3D单元类型。4） 设置3D单元属性、沿拖拉方向生成的单元数，设置是否删除2D单元，GUL：Main MenuPreprocessorOperateExtrude/Sweep5） 执行拖拉操作，拖拉方向和拖拉距离可自行定义。（2） 扫描网格划分：在几何体上由面扫掠生成整个体的网格。扫掠网格划分不需要初始的2D网格，对导入的几何体划分单元非常有用。GUL：Main MenuPreprocessor Mesh-Volume-Sweep1） 拾取几何体。2） 选择几何体上的源面（不必已划分网格）。3） 选择目标面（目标面应与源面相对）。3、 控制网格密度有限元法为数值近似计算方法。当网格越密集时，计算结果一般讲能收敛与精确解。密网格在多数情况下可以获得更精确结果，但有时如果当前的网格密度的求解结果已经非常接近理论解，再次加密网格对计算精度提高意义不大。前文已提到过由Smart-Sizing控制网格密度，另外的一个方法是关闭Smart-Sizing，并设置全局单元尺寸值（global element size）,设置单元尺寸大小可以覆盖任何缺省值。GUL：Main MenuPreprocessor Mesh ToolGlobalset有时，仅用全局单元尺寸控制来划分单元往往不能满足要求，ANSYS提供了在选定的线和关键点处控制局部网格密度的功能。可以在特定的线上指定划分单元的数目，并且网格的密度可以沿线性变化。（Mesh.linesset）这种设置优先与其它设置。另外也可以在某些关键点处设置网格单元尺寸（Mesh ToolKeyptsSet）,与此关键点相连的线如果未预先设置划分数的话，也会被调整。116 模型修正清除网格意味着删除节点和单元，所以必须知道节点和单元与图元之间的关系：单元-节点-体-面-线-点GUL：Main MenuPreprocessor Mesh Tool修正一个已经划分了的网格的模型步骤如下：（1） 清除要修正的模型的节点和单元。（2） 删除实体模型图元（由高阶到低阶）。（3） 创建新的实体模型，代替旧的实体模型。（4） 对新的实体模型划分网格。1 2加载和求解121加载1、 载荷分类ANSYS中的载荷可分为:(1) 自由度DOF定义结点的自由度(结构分析位移、热分析温度、电磁分析磁势等)。(2) 集中载荷点载荷(结构分析力矩、热分析热导率、电磁分析电磁电流段)(3) 面载荷作用在表面的分布载荷（结构分析压力、热分析热对流、电磁分析麦克斯韦尔表面等）(4) 体积载荷作用在体积或场域内（热分析体积膨胀、内生成热、电磁分析磁流密度）2、 加载可在实体模型或FEA模型（节点和单元）上加载。无论采用哪种加载方式，ANSYS求解前将载荷转化到有限元模型。加载到实体的载荷将自动转化到其所属的节点或单元上。实体模型加载GUI：Main MenuSolution-Apply1） 加面载GUI：Main MenuSolution-ApplyPressureOn lines对话框中输入一个压力值即为均匀载荷，输入两个不同的值即为线性变化的压力，线性变化的压力载荷沿起始关键点（1）变化到第二个关键点（2）；如果加载后斜率的方向相反，将两个压力数值颠倒即可。2） 加轴对称载荷轴对称载荷可加到具有对称轴的3D结构上。3D轴对称结构可用2D轴对称模型描述。3） 加约束在关键点加位移约束GUI：Main MenuSolution-Loads-Apply-Strutural-DisplacementOn Keypoints+在对话框中Expansion option可使相同的载荷加在位于两关键点连线的所有节点上。在线和面上加位移约束GUI：Main MenuSolution-Loads-Apply-Strutural-DisplacementOn Lines或On Areas3、 校验载荷1） 通过Poltting画出载荷 GUI：UtilityPlotctrlsSymbols2） 通过Listing列表载荷GUI：Utility MenuListLoads4、 将载荷转化到有限元模型上求解初始化时，程序将几何体上的载荷自动转化到有限元模型上，若不求解，此种转化可点取下面菜单进行。下面方式将载荷转化到节点或单元上，不进行求解。GUI:Main MenuSolution-Loads-Operate5、 删除载荷GUI:Main MenuSolution-Loads-DelecteAll Load Date 选项可同时删除模型中的所有载荷。Individual entities by picking选项只删除模型选定的载荷。6、 选择求解器求解器的功能是求解关于结构自由度的联立方程组，这个过程可能需要花费几秒钟（1000个自由度）到几个小时或者几天（1000001000000自由度），计算时间也取决于计算机的速度。对于简单的问题，可能需要一、二次求解，对于复杂的瞬态或非线性分析，可能需要进行几十次、几百次甚至几千求解。ANSYS提供了两个直接求解器：波前求解器、稀疏矩阵求解器，同时还提供了三个迭代求解器：PCG，JCG，ICCG。两个直接求解器和PCG求解器均可用于非线性问题。对于模态分析ANSYS提供有六种不同的特征值提取法。对于CFD及电磁问题，也设计有不同的快速求解器。针对不同的问题，可选择合适的求解器和求解法求解。求解发生奇异时，直接求解器会发出“主对角值元”或“主元”太小或为负的警告或错误信息，在线性求解中，此种问题多是由于单元形状不好引起，在非线性求解时，除单元形态外，还会意味着求解发散。PCG求解器不预先检验求解的奇异问题，在存在奇异的情况下，它仍可计算求解，直到完成所有的PCG迭代计算，并输出错误信息。132 求解1、 结果文件求解结果保存在数据库中并输出到结果文件（Jobname.RST,Jobname.RTH,Jobname.RMG,or Jobname.RFl）2、 检查模型分析数据在求解进行之前，应进行分析数据检查，包括如下内容：统一的单位单元类型和选项材料性质参数考虑惯性时应输入材料的密度热应力分析时应输入材料的热膨胀系数实参数（单元特性）单元实常数和材料类型的设置实体模型的质量特性（PreproessorOperateCalc Geom Items）模型中不应存在的缝隙壳单元的法向节点坐标系集中、体积载荷面力方向温度场的分布和范围热膨胀分析的参考温度（与ALPX材料特性协调）3、 进行求解1） 求解过程（1） 求解前保存数据库（2） 将Output窗口提到最前面观看求解信息（3） Main Menu:Solution-Solve-Current LS2） 求解过程中输出的信息在求解过程中，应该将OUTPUT窗口提到最前面，ANSYS求解过程中的一系列都将显示在此窗口中，主要信息包括：（1） 模型的质量特性模型质量是精确的，质心和质量矩的值有一定的误差。（2） 单元矩阵系数当单元矩阵系数最大/最小值的比率1 .0E8时，预示 着模型中的材料性质、实常数或几何模型可能存在问题。当比值过高时，求解可能中途退出。（3） 模型尺寸和老谋深算解统计（4） 汇总文件和大小3） 求解失败的原因没有获得结果的原因往往是求解输入的模型不完整或存在错误，典型原因有：（1） 约束不够（通常出现的问题）。（2） 当模型中有非线性单元（如缝隙gaps、滑块sliders、铰hinges、索cables、等），整体或部分结构出现“崩溃”或“松托”。（3） 材料性质参数有负值。（4） 未约束铰接结构，如两个水平方向运动的梁单元在竖直方向没有约束。（5） 屈曲当应力刚化效应为负（压）时，在载荷 作用下整个结构刚度弱化。如果刚度减小到零或更小时，求解存在奇异性，因为整个结构已发生屈曲。14结果后处理141结果后处理器ANSYS的两个后处理器1、 通过后处理（即“POST”）只能观看整个模型在某一时刻的结果。2、 时间历程后处理器（即“POST26”）可观看整个模型在不同时间段或子步历程上的结果，常用于处理瞬态或动力分析结果。142后处理使用的数据求解阶段计算出来的基本数据（节点结果数据）和导出数据（单元结果数据）。表 列出了各种分析的基本数据和导出数据。基本数据和导出数据DisciplinePrimary DateDerived DateStructuralDisplacementStress,Strain,reaction,etc.ThermalTemperatureThermal flux,thermal gredient,etc.Magnetic Magnetic PotentialMagnetic flux,current desity,etc.ElectricElectric Scalar PatentialElectric filed,flux density,etc.FluidVolucity,PressurePressure gradient,heat flux,etc.143用POST1进行结果后处理1、 检查所有子步分析都收敛2、 进入POST1命令：/POST1GUI:Main menuGeneral Postproc3、 读取数据依据载荷步和子步号或时间可读取出需要的载荷步和子步结果。然而弧长法例外，不能依据时间读取结果数据组。命令：/POST1GUI:Main menuGeneral PostprocRead Results-Load step另外，可以使用SUBSET或者APPEND命令来读取部分模型结果或者合并结果数据。用SET命令可列出结果文件中有多少组解。通过INRES命令可以限制从结果文件读入数据库的数据量。可用ETABLE命令对选出的单元提取结果数据。4、 绘变形图GUI:Main menuGeneral PostproccessorPlot ResultsDeformet Shape5、 变形动画以动画方式模拟结构在静力作用下的变形过程。GUI:Main menuPlot CtrlsAnimateDeformend Shape6、 列支反力在任一方向，支反力总和必等于在此方向的载荷总和。GUI:Main menuGeneral Postproccessor List Resultsreaction solution7、 应力等值线及应力等值线动画应力等值线方法可清晰描述一种结果在整个模型中的变化，可以快速确定模型中和危险区域。 GUI:Main menuGeneral PostproccessorPlot ResultsContour Plot-Nodal Solution应力等值线动画GUI:Main menuPlot CtrlsAnimatedeformend Results8、 PowerGraphics的特点1） 快速重画，图形轮廓分明。2） 模型显示光滑，具有相片的真实感。3） 支持各种单元类型（lines,pipes,elbows,contect等单元）和几何实体（lines,areas,volumes等）。9、 检查网格精度有三种方法进行网格精度的检查：。观察（visual inspection）。误差估计。将网格加密一倍，重新求解比较两者结果，但有些情况下这种做法不适用。1） 观察（1） 画出非平均（unaveraged）应力等值线，例如，画单元应力而不画节点应力。（2） 显示每个单元的应力。（3） 寻找单元应力变化大的区域，这些区域应进行网格加密。2） 误差估计（1） 误差估计定义ANSYS通用后处理器包含网格离散误差估计。误差估计依据沿单元边界的应力或热流的不连续性，是平均与未平均节点间的应力差值。（2） 适用条件。线性静力结构分析及线性稳态热分析。大多数2D或3D实体或壳单元。不符合以上条件的分析，或者使用PowerGraphics时，ANSYS自动关闭误差估计。（如果进入后处理器后关闭PowerGraphics，则ANSYS将重新计算误差因子）。可以手动关闭误差估计General PostprocessorOptions for Output，这对少数情况会明显节省计算时间（尤其在热分析）。关闭PowerGraphics，应力等值线可显示应力分布和最大最小值范围，这可表示误差的大小。（3） 在ANSYS通用后处理器中，能够得到应力分析中的能量百分比误差，单元应力偏差，单元能量误差，应力上下限，以及热分析中能量百分比误差，单元热流密度偏差，单元能量误差。能量百分比误差能量百分比误差是对所选择的单元的位移、应力、温度或热流密度的粗略估计。这个值通常在10%以下，如果不选择其它单元，而只选择在节点上施加点载荷或应力集中处的单元，误差值有时会达50%以上。在绘制变形图时，百分比误差在图形右边的文本比“SEPC”表示，也可以在通用后处理的List ResultsPerCent Error菜单是列出。应力偏差画出所有单元的应力偏差图，可给出每个单元的应力误差值（平均应力和非平均应力不同）。GUI:Plot ResultsElement SoluError EstimantionStress Deviation要检验某个位置的网格离散应力误差，可以列出或绘出应力偏差。某一单元的应力偏差是此单元上全部节点的六个应力分量值与此节点平均应力值之差的最大值。能量误差的单位是能量单位。能量误差在通用后处理器的Plot ResultsElement SoluError EstimationEnergy Error(ENER)菜单是得到。应力上下限应力上下限可以帮助确定由于网格离散误差对模型应力最大值的影响。显示或列出的应力上下限包括：估计上限SNXB；估计下限SMNB。应力上下限并不是估计实际的最高和最小应力。对于有些情况，SMXB过于保守，而有些情况比实际的还小。应力上下限定义了一个“确信范围”。如果没有其它的确切论证，就不能认为实际的最大应力低于SMXB。使用P-方法如果使用P-方法进行结构分析，可以依靠P单元自动调节单元多项式阶数，达到收敛到设定的精度。对这种方法的相信程度，与使用经验有关。3） 应力平均FEA的计算结果包括通过计算直接得到的初始量和导出量。在一节点处的DOF结果（UX，UY，TEMP等）是初始量，它们只是在每个节点计算出来的初始值。其它量（如应力应变）是由DOF结果通过单元计算导出而得到的。因此在给定节点处，可能存在 不同的应力值。这是由此节点相连的不同单元计算而产生的。“节点结果”（nodal solution）画出的在节点处导出量的平均值，而“单元结果”（element solution）画出的是非平均量。在多数情况下画出平均应力图，有时也要画出以下应力图：（1） 在弹性模量不同的材料交界处，大多数应力不连续（PowreGraphics 自动考虑到这一点关对此界面不进行平均处理）。（2） 在不同厚度的壳单元的交界处，大多数应力会不连续（PowreGraphics 自动考虑到这一点关对此界面不进行平均处理）。（3） 在壳单元的尖角处或连续处，某些应力分量不连续。144 用时间历史处理器（Post26）进行结果使用POST26可以比较一个ANSYS变量对另一个变量的关系，例如可以用图形表示某一节点处的位移与对应的所加载荷的关系，或者某一节点处的应变与对应的TIME值之间