第2章ANSYS有限元分析基本步骤ppt课件.ppt

1 第2章 有限元分析基本步骤 2 基本步骤 2 1ANSYS有限元分析典型步骤2 2有限元模型的建立2 3加载和求解2 4结果后处理 3 2 1ANSYS有限元分析典型步骤 ANSYS有限元典型分析大致分为三大步骤 1 建立有限元模型 2 加载和求解 3 结果后处理和结果查看 4 2 2有限元模型的建立 建立有限元模型的步骤可以细分为以下几个流程 1 指定工作文件名和标题名 2 定义单元类型 3 定义材料属性 4 创建有限元模型 5 2 2有限元模型的建立 2 2 1指定工作文件名和标题名在建立工作文件名和标题之前 首先应修改工作路径 将所要进行的有限元分析保存在某一特定路径的文件夹中 以便查看和编辑所做的分析 修改路径的方法为 命令 FILNAME FNAMEGUI UtilityMenu 实用菜单 File 文件 ChangeDirectory 弹出浏览文件夹对话框 指定有限元分析所要放置的路径及文件夹名 6 2 2有限元模型的建立 建立和修改工作文件名工作文件名的建立是在进入前处理器之前完成的 工作文件名也就是ANSYS为存储在工作空间中的文件取的名字 为不同的有限元建立与分析内容相关的工作文件名是一个良好的习惯 建立或修改工作文件名的方法如下 命令 FILNAMEGUI UtilityMenu 实用菜单 File 文件 ChangeJobname 弹出 ChangeJobnamed 对话框 在 FILNAM Enternewjobname 输入栏中输入工作文件名 7 2 2有限元模型的建立 创建标题名标题名最直观的作用是用简洁的英文语句标示当前分析的某种信息 如分析对象 分析工况 分析性质等 建立或修改标题名的方法如下 命令 TITLEGUI UtilityMenu 实用菜单 File 文件 ChangeTitle 弹出 ChangeTitle 对话框 在 TITLE Enternewtitle 输入栏中输入标题名 8 2 2有限元模型的建立 2 2 2定义单元类型ANSYS单元库提供了逾百种不同的单元 为了方便用户正确识别这些单元 ANSYS建立了针对不同问题的单元类型 并根据单元类型的特点为每个单元命名 单元命名格式为 单元类型前缀名 数字编号 此数字编号在ANSYS单元库中是没有重复的 例如 BEAM188是一个杆单元 BEAM表示该单元属于杆单元 由于杆单元类中还包含其他许多单元 如BEAM189单元等 所以还要用数字编号188来标识此特定单元 由于数字编号独一无二 没有重复的 9 2 2有限元模型的建立 定义单元类型的方法 GUI MainMenu 主菜单 Preprocessor 前处理器 ElementTypes 单元类型 Add 增加 Edit 编辑 Delete 删除 弹出ElementTypes 单元定义 对话框 在弹出的对话框中选择需要的单元类型 10 2 2有限元模型的建立 2 2 3定义材料属性ANSYS中的所有分析都需要输入材料属性 例如 在进行结构分析时 要输入材料的弹性模量和泊松比等 定义材料属性的方法单击 MainMenu 主菜单 Preprocessor 前处理器 MaterialProps 材料属性 MaterialModels 材料模型 弹出 DefineMaterialModelBehavior 定义材料模型 对话框 单击右侧列表框中的结构模型 Structural Linear 线性 Elastic 弹性 Isotropic 各向同性 表明要定义的材料是各向同性线弹性材料 如图2 1所示 11 2 2有限元模型的建立 图2 1 12 2 2有限元模型的建立 单击 Isotropic 弹出 LinearIsotropicPropertiesforMaterialNumber1 对话框 见图2 2 在 EX 输入栏中输入弹性模量 在 PRXY 输入栏中输入泊松比 如图2 2所示 图2 2 13 2 2有限元模型的建立 2 2 4创建有限元模型ANSYS提供了两种方法来构建有限元模型 一种是首先创建或导入实体模型 然后对实体模型进行网格划分 以生成有限元模型 另一种是直接利用单元和节点生成有限元模型 第二种方法非常困难 在实际工作中是不实用也不常用 14 2 2有限元模型的建立 利用第一种创建有限元模型的方法有以下几个步骤 1 创建或导入实体模型 2 网格划分前的准备工作 3 对实体模型进行网格划分 15 2 3加载和求解 加载和求解步骤可细分为如下步骤 1 定义分析类型和设置分析选项 2 施加载荷 3 设置载荷步选项 4 求解 16 2 3加载和求解 2 3 1定义分析类型和设置分析选项ANSYS可以求解7种不同类型的分析 分别是静态分析 瞬态分析 谐振分析 模态分析 频谱分析 屈曲分析和子结构分析 定义分析选项的方法为 GUI MainMenu Solution 求解器 AnalysisType 分析类型 NewAnalysis 新的分析 17 2 3加载和求解 2 3 3选择求解方法选择合适的求解方法GUI操作如下 MainMenu Solution 求解器 AnalysisType 分析类型 Sol nControls 求解控制 弹出 SolutionControls 对话框 如图2 15所示 18 2 3加载和求解 图2 3ANSYS14 5求解器选择 19 2 3加载和求解 2 3 4求解选择好求解器后 可进行求解 方法如下 GUI MainMenu Solution 求解器 Solve 求解 CurrentLs 当前载荷步 20 2 4结果后处理 有限元计算完成后 需要查看分析结果 分析结果的查看通过后处理器来完成 所谓后处理器 就是观察和分析有限元的计算结果 并从结果判定计算是否正确 ANSYS后处理器包括两个模块 通用后处理器POST1和时间历程后处理器POS26 21 2 4结果后处理 进入通用后处理器的方法如下 GUI MainMenu GeneralPostproc 通用后处理器 图2 4所示为在通用后处理器中显示的某平面应力问题的分析结果示意图 22 图2 4 23 2 4结果后处理 时间历程后处理器进入时间历程后处理器的方法如下 GUI M