康鹏桂有限元ansys讲解课件

2020年2月27日星期四4时32分34秒 ANSYS介绍 青岛理工大学琴岛学院 Ansys简介 Ansys作为一个有限元分析软件 是一种数学工具 Ansys有GUI GraphicalUserInterface图形用户界面 方式和APDL ANSYSparametricdesignlanguage参数化设计语言 方式 APDL语言与Fortran语言相通 2020年2月27日星期四4时32分34秒 Ansys分析过程 2020年2月27日星期四4时32分34秒 单元选择及材料参数设定 单元的选择点单元 mass21 质量单元 具有6个自由度线单元 link1 link8 link10 beam4 beam188 Link1 该二维杆单元每个节点的自由度只考虑x y两个方向的线位移 是一种可承受单轴拉压的单元 不能承受弯矩作用 Limk8 三维杆单元是杆轴方向的拉压单元 每个节点具有三个自由度 沿节点坐标系X Y Z方向的平动 不能承受弯矩作用 Link10 双线性单元 用来模拟索受力状态 2020年2月27日星期四4时32分34秒 单元选择及材料参数设定 Beam4 是一种可用于承受拉 压 弯 扭的单轴受力单元 这种单元在每个节点上有六个自由度 x y z三个方向的线位移和绕x y z三个轴的角位移Beam188单元适合于分析从细长到中等粗短的梁结构 该单元基于铁木辛哥梁结构理论 并考虑了剪切变形的影响 截面翘曲 可以定义横截面 壳单元 shell43 shell181shell43 4节点塑性大应变单元 SHELL43适合模拟线性 弯曲及适当厚度的壳体结构 可进行弹塑性分析 单元中每个节点具有六个自由度 沿x y和z方向的平动自由度以及绕x y和z轴的转动自由度 平面内两个方向的形状必变都是线性的 Shell181适用于薄到中等厚度的壳结构 该单元有四个节点 单元每个节点有六个自由度 能定义复合材料多层壳 2020年2月27日星期四4时32分34秒 单元选择及材料参数设定 体单元solid45solid65solid185solid45构造三维固体结构 单元通过8个节点来定义 每个节点有3个沿着xyz方向平移的自由度 单元具有塑性 蠕变 膨胀 应力强化 大变形和大应变能力 Solid185单元用于构造三维固体结构 单元通过8个节点来定义 每个节点有3个沿着xyz方向平移的自由度 单元具有超弹性 应力钢化 蠕变 大变形和大应变能力SOLID65单元用于含钢筋或不含钢筋的三维实体模型 该实体模型可具有拉裂与压碎的性能 2020年2月27日星期四4时32分34秒 单元选择及材料参数设定 材料参数 弹性模量 泊松比 初始应力应变 热传导系数 密度 阻尼等等本构模型 线性 非线性 各向共性 isotropic 各项异性 anisotropic 温度相关材料属性等等 2020年2月27日星期四4时32分34秒 实体建模 建模方式有两种 自下而上的建模方式和自上而下的建模方式 自下而上 点 线 面 体自上而下 体 面 线 节点和关键点的区别 节点 单元的组成部分 是进行分析计算的最基本对象关键点 有限元模型的一部分 是构成线 面 体的基本组成部分 2020年2月27日星期四4时32分34秒 网格划分 网格划分的目的是在实体模型上生成一些列的单元和节点 用于进行数学分析 网格划分的精度根据实际分析的需要而定 网格划分的方式可以自己定义或由网格划分工具自己完成 划分出的单元尽量规则 避免出现畸变单元网格划分要注意不同单元类型和材料属性 2020年2月27日星期四4时32分34秒 施加载荷与约束条件 载荷或者约束条件的类型力 集中力 面力 可以施加到节点 关键点 线 面上位移 面位移 节点位移 温度载荷加速度 无论施加到什么上约束和载荷 最终都要归结到节点上 形成刚度矩阵 载荷矩阵和位移矩阵 通过数值求解来得到模拟结果 2020年2月27日星期四4时32分34秒 有限元求解 选择求解方式 newanalysis 静力求解 statics 模态求解 modal 谐响应分析 harmonic 瞬态分析 transient 谱分析 spectrum 特征屈曲分析 Eigenbulking 2020年2月27日星期四4时32分34秒 有限元求解 设定非线性求解方法 荷载子步等设定不同的荷载步 荷载步与荷载子步的区别 荷载步是由施加到结构上的不同次序的外部载荷而形成荷载子步是在一个荷载步内 将外部的载荷分解成为多个小的荷载逐步施加到结构上 来完成单个荷载步的求解 主要针对非线性问题的求解 求解时注意查看警告提示和错误提示 可以到末尾为 err的文件中查看 2020年2月27日星期四4时32分34秒 后处理 查看结构变形 deformation 查看节点计算等值线图 contourplot 包括各个方向的应力 应变 位移 结构反力等等以列表的形式列出各个计算结果 listresults 绘制各个参量的变化图线 timehistpostprocess 制作各参量的变化动画 2020年2月27日星期四4时32分34秒 常用的一些技巧和需注意的一些问题 要对照书多做算例来熟悉ansys操作 要保存你进行的每一步出错时如果没有上一步的保存文件 可以调出log文件 直接将其中的命令输入 在开始计算以前要检查是否选取了全部需要计算的节点和单元 输出图形时可以将黑色背景改成白色 2020年2月27日星期四4时32分34秒 张弦梁实体结构及模型局部 2020年2月27日星期四4时32分34秒 高温作用下三点弯曲实验夹头应力分析 2020年2月27日星期四4时32分34秒 塔架应力及位移分布云图 2020年2月27日星期四4时32分34秒 钢管自动组对系统加载变形分析 2020年2月27日星期四4时32分34秒 30CrMnSi材料连接轴破坏模式分析 2020年2月27日星期四4时32分34秒 潜艇电池悬挂装置应力分析 2020年2月27日星期四4时32分34秒 张弦梁实体结构及模型局部 2020年2月27日星期四4时32分34秒 高温作用下三点弯曲实验夹头应力分析 2020年2月27日星期四4时32分34秒 塔架应力及位移分布云图 2020年2月27日星期四4时32分34秒 钢管自动组对系统加载变形分析 2020年2月27日星期四4时32分34秒 30CrMnSi材料连接轴破坏模式分析 2020年2月27日星期四4时32分34秒 潜艇电池悬挂装置应力分析 2020年2月27日星期四4时32分34秒 2020年2月27日星期四4