ANSYS求解步骤

1、CUST一、一、ANSYS ANSYS 标准有限元分析过程标准有限元分析过程标准的标准的ANSYS有限元分析过程一般包括以下四个步有限元分析过程一般包括以下四个步骤：骤： 1ANSYS分析的开始准备工作分析的开始准备工作- file 2建立模型建立模型- Preprocessor 3施加载荷并求解施加载荷并求解- Solution 4查看分析结果查看分析结果- General PostprocCUST1ANSYS分析的开始准备工作（分析的开始准备工作（file） (1)清空数据库并开始一个新分析清空数据库并开始一个新分析 (2)指定新的工作文件名指定新的工作文件名(Jobname) (3) 指

2、定新标题指定新标题 (Title) (4) 指定新的工作路径（工作目录）指定新的工作路径（工作目录） CUST2建立模型建立模型(前处理器：前处理器：Preprocessor) (1)选择并定义单元类型。选择并定义单元类型。 (2)如果需要，则定义单元实常数。如果需要，则定义单元实常数。 (3)定义材料属性数据。定义材料属性数据。 (4)创建（或读入）几何模型。创建（或读入）几何模型。 (5)划分单元获得网格模型划分单元获得网格模型(节点及单元节点及单元) (6)模型检查。模型检查。 (7)存储模型。存储模型。CUST3加载求解加载求解(求解器：求解器：Solution) (1)选择分析类型并

3、设置分析选项。选择分析类型并设置分析选项。 (2)施加约束或载荷。施加约束或载荷。 (3)设置载荷步选项。设置载荷步选项。 (4)执行求解。执行求解。4查看分析结果查看分析结果(后处理器：后处理器：General Postproc) (1)查看分析结果。查看分析结果。 (2)分析处理并评估结果。分析处理并评估结果。CUST1.前处理器（前处理器（Preferocessor） (1) 定义单元类型。定义单元类型。 (2)如果需要，则定义单元实常数。如果需要，则定义单元实常数。 (3)定义材料属性数据。定义材料属性数据。 (4)创建（或读入）几何模型。创建（或读入）几何模型。 (5)划分单元获得网

4、格模型划分单元获得网格模型(节点及单节点及单元元) (6)存储模型。存储模型。 CUSTANSYS实体建模的思路实体建模的思路（1）自底向上的几何实体建模）自底向上的几何实体建模（2）自顶向下的几何实体建模）自顶向下的几何实体建模(一一)ANSYS实体建模实体建模CUSTANSYS实体建模菜单系统简介实体建模菜单系统简介CUST（二）网格划分与创建有限元模型技术（二）网格划分与创建有限元模型技术ANSYS创创建有限元模型的方法建有限元模型的方法1.1.直接法：首先创建节点，然后利用节点创建单元，直接法：首先创建节点，然后利用节点创建单元，多个单元组成一个有限元模型（不需要任何几何模多个单元组成

5、一个有限元模型（不需要任何几何模型）。型）。2.2.几何模型网格划分法：首先创建（或导入）几何几何模型网格划分法：首先创建（或导入）几何模型，然后利用网格划分工具将其划分成单元网格模型，然后利用网格划分工具将其划分成单元网格模型。模型。 CUST将几何模型划分单元网格模型的基本过程将几何模型划分单元网格模型的基本过程（1）定义单元类型。）定义单元类型。（2）定义单元实常数。）定义单元实常数。（3）定义材料属性。）定义材料属性。（4）创建分析对象的几何模型。）创建分析对象的几何模型。（5）给每个几何对象分配单元属性。）给每个几何对象分配单元属性。（6）控制网格划分密度。）控制网格划分密度。（7）

6、选择单元形状和网格划分器类型。）选择单元形状和网格划分器类型。（8）执行网格划分操作。）执行网格划分操作。CUST 单元实常数是指板壳单元的厚度或截面定义、梁单单元实常数是指板壳单元的厚度或截面定义、梁单元截面特性或截面几何尺寸等，它是从物理对象到元截面特性或截面几何尺寸等，它是从物理对象到抽象成数学对象时无法保留的各种几何、力学、热抽象成数学对象时无法保留的各种几何、力学、热学等属性参数，必须作为单元实常数的方式增补给学等属性参数，必须作为单元实常数的方式增补给指定的单元，从而使单元的行为和属性与物理对象指定的单元，从而使单元的行为和属性与物理对象保持一致。保持一致。 选择选择Main Me

7、nu PreprocessorReal ConstantsAdd/Edit/ Delete菜单，弹出如右图所示菜单，弹出如右图所示的的【Real Constants】对话框。单击对话框。单击Add.按钮按钮 ，定义单元实常数定义单元实常数 。CUST定义材料属性定义材料属性 选择选择Main Menu PreprocessorMaterial PropsMaterial Models菜单菜单，弹出，弹出【Define Material Model Behavior】对话框，对话框，如右图所示。在右侧列表框如右图所示。在右侧列表框中依次选择中依次选择Structural LinearElasti

8、c Isotropic菜菜单。单。 CUST网格划分工具网格划分工具ANSYS提供了一个强大的网提供了一个强大的网格划分工具，包括网格划分格划分工具，包括网格划分可能用到的所有命令，使用可能用到的所有命令，使用户可以方便地进行常用的网户可以方便地进行常用的网格划分控制的参数设置。选格划分控制的参数设置。选择择Main Menu Preprocessor Meshing MeshTool菜单，菜单，打开网格划分工具，如右图打开网格划分工具，如右图所示。所示。 CUST尺寸控制尺寸控制 用全局单元尺寸控制其网格划分用全局单元尺寸控制其网格划分的操作如下：的操作如下： （1）选择）选择Main Me

9、nu PreprocessorMeshing MeshTool菜单，打开菜单，打开【Mesh Tool】对话框，并设置好单元属对话框，并设置好单元属性。性。（2）单击右图中）单击右图中Global右边的右边的Set按钮。在按钮。在【SIZE Element edge length】文本框中输入单元文本框中输入单元大小，单击大小，单击OK按钮。按钮。 CUST在进行一般的网格控制之前，用在进行一般的网格控制之前，用户应该考虑好本模型是使用自由户应该考虑好本模型是使用自由网格划分（网格划分（Free）还是映射网格）还是映射网格划分（划分（Mapped）。）。自由网格划分对于单元没有特殊自由网格划分

10、对于单元没有特殊的限制，也没有指定的分布模式；的限制，也没有指定的分布模式；而映射网格划分则不但对单元形而映射网格划分则不但对单元形状有所限制，而且对单元排布模状有所限制，而且对单元排布模式也有要求。式也有要求。网格划分器选择网格划分器选择 CUST二、施加载荷与求解（二、施加载荷与求解（Solution）施加载荷是进行有限元分析的关键一步，可以直接施加载荷是进行有限元分析的关键一步，可以直接对实体模型施加载荷，也可以对网格划分之后的有对实体模型施加载荷，也可以对网格划分之后的有限元模型施加载荷。当施加载荷完毕并对模型进行限元模型施加载荷。当施加载荷完毕并对模型进行了网格划分之后，就可以选择适

11、当的求解器对问题了网格划分之后，就可以选择适当的求解器对问题进行求解。进行求解。CUST如右图所示，求解器菜单系统如右图所示，求解器菜单系统包括下列子菜单项包括下列子菜单项 ：（1）Analysis Type：选择分：选择分析类型并针对分析类型设置分析类型并针对分析类型设置分析选项。析选项。（2）Define Loads：施加各：施加各种载荷。种载荷。（3）Load Step Opts：设置：设置载荷步选项。载荷步选项。（4）Solve：执行求解。：执行求解。 CUST单载荷步求解过程单载荷步求解过程 如果一个完整的求解过程只如果一个完整的求解过程只需要一个载荷步求解就可以需要一个载荷步求解就

12、可以完成，则称之为单载荷步求完成，则称之为单载荷步求解，其分析的基本步骤如下：解，其分析的基本步骤如下：（1）选择分析类型。）选择分析类型。（2）设置分析类型选项。）设置分析类型选项。（3）施加边界条件与载荷。）施加边界条件与载荷。（4）设置载荷步选项。）设置载荷步选项。（5）执行求解。）执行求解。CUST选择菜单路径选择菜单路径Main MenuSolutionAnalysis TypeNew Analysis，弹出，弹出New Analysis对话框，在结对话框，在结构分析时显示下列分析类型选项：构分析时显示下列分析类型选项：【Static】：静力：静力/稳态求解。稳态求解。【Modal】

13、：模态求解。：模态求解。【Harmonic】：谐响应求解。：谐响应求解。【Transient】：瞬态求解。：瞬态求解。【Spectrum】：谱求解。：谱求解。【Eigen Buckling】：特征屈曲求解。：特征屈曲求解。【Substructuring/CMS】：子结构，计算超单元生成：子结构，计算超单元生成超单元矩阵。超单元矩阵。 选择其中的一个分析类型，单击选择其中的一个分析类型，单击OK按钮。按钮。CUST施加体载荷施加体载荷 施加集中力载荷施加集中力载荷 施加表面载荷施加表面载荷 施加惯性载荷施加惯性载荷 施加特殊载荷施加特殊载荷 施加位移约束施加位移约束 CUST在在ANSYS中，进

14、行多载荷步求解中，进行多载荷步求解的基本方法主要有两种：的基本方法主要有两种： 1多重求解法多重求解法 多重求解方法是最常用的方法，多重求解方法是最常用的方法，它的步骤是在每个载荷步定义它的步骤是在每个载荷步定义好后就执行好后就执行SOLVE命令。命令。 2载荷步文件法载荷步文件法 载荷步文件法是将每一载荷步载荷步文件法是将每一载荷步写入到载荷步文件中，然后通写入到载荷步文件中，然后通过一条命令就可以读入每个载过一条命令就可以读入每个载荷步文件并获得解答。荷步文件并获得解答。 CUST通用后处理技术通用后处理技术General Postproc通用后处理器用于分析处理整通用后处理器用于分析处理

15、整个模型在某个载荷步的某个子个模型在某个载荷步的某个子步（或者某个结果序列、某特步（或者某个结果序列、某特定时间或频率下）的结果，例定时间或频率下）的结果，例如结构静力求解中载荷步如结构静力求解中载荷步2的的最后一个子步的应力，或者瞬最后一个子步的应力，或者瞬态动力学求解中时间等于态动力学求解中时间等于6s时时的位移、速度与加速度等。的位移、速度与加速度等。CUST在求解结束后，工作目录中生成在求解结束后，工作目录中生成一个结果记录文件，称为结果文一个结果记录文件，称为结果文件。不同的分析学科，件。不同的分析学科，ANSYS采采用不同结果文件后缀，结构求解用不同结果文件后缀，结构求解的结果文件

16、名为的结果文件名为Jobname.rst。 CUST 通用后处理的一般步骤如下：通用后处理的一般步骤如下：（1）选择结果文件和结果数据。）选择结果文件和结果数据。（2）查看结果文件包含的结果序）查看结果文件包含的结果序列，并读入用于后处理的结果序列。列，并读入用于后处理的结果序列。（3）设置结果输出方式控制选项。）设置结果输出方式控制选项。（4）采用各种后处理技术处理结）采用各种后处理技术处理结果。果。CUST选择菜单路径选择菜单路径Main MenuGeneral PostprocData & File Opts弹出如右图所示弹出如右图所示【Data and File Options

17、】读入结读入结果数据和文件的设置对话果数据和文件的设置对话框框 CUST选择选择Main Menu General Postproc Plot Results菜单，可展开图菜单，可展开图形绘制菜单，如右图所形绘制菜单，如右图所示。示。 CUST（1）选择）选择Main MenuGeneral PostprocPlot ResultsContour PlotNodal Solu菜单，弹出菜单，弹出【Contour Nodal Solution Data】对话框，对话框，如下图所示。如下图所示。 （2）【Item to be contoured】：等值图显示的：等值图显示的结果项，包括各种位移、应

18、力、结果项，包括各种位移、应力、应变等结果项。在列表框中依应变等结果项。在列表框中依次选择次选择Nodal Solution Stressvon Mises stress菜单，菜单，其它保持不变，单击其它保持不变，单击OK按钮，按钮，即可显示节点即可显示节点Mises应力的等应力的等值线图。值线图。 等值图等值图CUST常用的抓图方法有两种。常用的抓图方法有两种。（1）抓取）抓取ANSYS图形窗口图形窗口当前显示的内容，选择菜单当前显示的内容，选择菜单路径路径Utility Menu PlotCtrls Capture Image，弹出一个抓取的图形窗口，弹出一个抓取的图形窗口，可以存储到指定的图形文件可以存储到指定的图形文件中。中。（2）直接抓取）直接抓取ANSYS图形图形窗口当前显示的内容，并可窗口当前显示的内容，并可以进行图形风格控制的高级以进行图形风格控制的高级抓图，选择菜单路径抓图，选择菜单路径Utility Menu PlotCtrlsHard CopyTo File。抓图抓图CUST如右图所示，制作动画选择如右图所示，制作动画选择菜单菜单Utility Menu PlotCtrls Animate 制作动画制作动画CUSTANSYS ANSYS 求解过程实例一求解过程实例一