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文档简介
实用菜单:1.File:文件Clear&StartNew…清除当前数据库并开始新的分析ChangeJobname…修改工作文件名ChangeDirectory…修改工作目录的路径ChangeTitle…修改工作文件名ResumeJobname.db…从默认文件中恢复数据库Resumefrom…从其他路径/工作文件名的文件中恢复数据SaveasJobname.db--以默认文件名存储当前数据库信息Saveas…以用户自定义的文件名存放当前数据库信息WriteDBlogfile…输出数据库文件ReadInputfrom…读入命令文件SwitchOutputto输出结果文件List显示文件内容FileOperations设置ANSYS文件的属性ANSYSFileOptionsImport导入其他CAD软件生成的实体模型文件Export…导出IGES格式的文件ReportGenerator--•报告生成器Exit…退出2.Select选择Entities选择对象
ComponetManager组件管理器Comp/Assembly组件陪B件Everything选择整个模型中的所有对象EverythingBelow选择某类对象3.List列表Files列表显示文件内容Status列表显示用户所选内容的状态Keypoint列表显示关键点的属性和相关数据Lines列表显示线的属性和相关数据Areas列表显示面的属性和相关数据Volumes列表显示体的属性和相关数据Nodes列表显示节点的属性和相关数据Element列表显示单元的属性和相关数据Component列表显示组件的属性和相关数据PickedEntites列表显示所选对象的属性和相关数据Properties列表显示要查看的属性Loads列表显示载荷的信息Other列表显示模型中其他信息4.Plot绘图Replot重新绘制图形显示窗口中的模型Keypoints只绘制关键点Lines只绘制线
Areas只绘制面Volumes只绘制体SpecifiedEntities绘制特定对象Nodes只绘制节点Elements只绘制单元LayeredElements只绘制分层的单元Materials只绘制材料属性DataTables只绘制数据表ArrayParameters数组参数Results只绘制求解结果Multi-Plots绘制所有图元Component只绘制组件5.PlotCtrls绘图控制PanZoomRotate图形变换:移动、缩放、旋转ViewSettings视角设置Numbering编号设置。选择是否给模型各个部分编号,并显示Symbols显示符号设置Style模型显示风格设置FontControls字体设置WindowControls窗口设置EraseOptions擦除选项
Animate动画设置Annotation注解设置DeviceOptions显示设备设置HardCopy硬拷贝CaptureImage抓图RestoreImage显不抓图得到的文件WriteMetafile输出图元文件Multi-PlotControls多图绘制设置Multi-WindowsLayout多窗口显示设置BestQualityImage图形质量设置6.Workplane工作平面DisplayWorkingPlane显示工作平面ShowWPStatus显示工作平面状态WPSettings工作平面设置Offset WP byIncrements移动或旋转工作平面OffsetWPto移动工作平面到指定位置AlignWPwith工作平面与指定方向平行ChangActiveCSto更改当前激活坐标系ChangDisplayCSto更改当前显本坐标系Local CoordinateSystems局部坐标系设置
7.Parameters参数ScalarParameters而其纶数GetScalarData获取标里:数据ArrayParameters数组参数ArrayOperations数组运算Functions函数AngularUnits角度单位设置SaveParameters保存参数RestoreParameters恢复参数8.Macro玄CreateMacro创建宏ExecuteMacro执行宏MacroSearchPath宏的搜索路径ExecuteDataBlock执行数据块EditAbbreviations编辑缩略语SaveAbbr保存缩略语RestoreAbbr恢复缩略语9.MenuCtrls菜单控制ColorSelection颜色选择FontSelection字体选择UpdateToolbar更新工具栏EditToolbar编辑工具栏
SaveToolbar保存工具栏RestoreToolbar恢复工具栏MessageControls信息控制SaveMenuLayout保存更改后的菜单布局设置10.Help帮助ANSYSToolbar工具条SAVE_DB保存当前数据库RESUM_DB从保存的文件中恢复数据库QUIT退出POWRGRPH切换图形显示模式ANSYSMainMenuANSYS主菜单Preferences 首选项/偏好设置Preprocessor前处理器ElementType单元类型Add/Edit/Delete添加/编辑/删除SwitchElemType转换单元类型AddDOF添加自由度RemoveDOFs移除自由度ElemTechControl类型的控制RealConstants实常数Add/Edit/Delete添加/编辑/删除ThicknessFunc厚度函数MaterialProps材料属性 /材料参数MaterialLibraryLibraryPathLibPathStatusImportLibraryExportLibrarySelectUnitsTemperatureUnitsElectromagUnitsMaterialModels材料模型ConvertALPxChangeMatNumWritetoFileReadfromFileSections截面SectionLibraryLibraryPathImportLibraryBeam梁CommonSectionsCustomSectionsWriteFromAreasReadSectMeshEdit/Built-upTaperSectionsByXYZLocationByPickedNodesPlotSectionsSectControlNLGeneralizedShell壳Lay-upAdd/EditPlotSectionsPre-integratedPretension预用力单元PretensnMeshPickedElementsSelectedElementsElementinLineElementinAreaElementinVoluWithOptionsDivideatNodePickedElementsSelectedElementsElementinLineElementinAreaElementinVoluDivideatValuModifyNameModifyNormalJoints角Add/EditReinforcingAdd/EditDisplayOptionsNormalReinf+ModelReinfOnlyPlotSectionListSectionsDeleteSectionModeling建模Create建立Operate操作ExtrudeExtendLineBooleans布尔运算Intersect交运算Common一般运算Pairwise两两相交Add加(并、连接、和)Subtract减Divide切割Glue粘接Overlap搭接Partition分割SettingsShowDegeneracyScaleCalcGeomItemsMove/Modify移动/修改Copy拷贝Reflect对称映射CheckGeom检查几何形状Delete删除CyclicSectorCMSGenlplanestrnUpdateGeomMeshing网格划分MeshAttributes属性/网格尺寸MeshTool网格划分工具SizeCntrls尺寸控制MesherOptsConcatenate连接Mesh划分网格ModifyMeshCheckMeshClearCheckingCtrls单元形状检查控制NumberingCtrls编号控制ArchiveModel激活模型Coupling/Ceqn耦合/模拟CoupleDOFs耦合自由度CuplDOFsw/Mstr耦合Genw/SameNodes产生耦合Genw/SameDOFConcidentNodes连接节点OffsetNodes偏移节点DelCoupledSets删除耦合号ConstraintEqnGenw/SameDOFModifyConstrEqnAdjacentRegionsShell/SolidInterfaceRigidRegionDelConstrEqnFLOTRANsetup建立Multi-FieldSetUP多场设置Lodes载荷Physics物理学PathOperation路径操作3.Solution求解器AnalysisType分析类型NewAnalysis为新的分析设定分析类型Static静态分析 Modal模态分析 Harmonic谐振态分析Transient瞬态分析 Spectrum频谱分析 EigenBuckling屈曲分析Substructuring子结构分析3.2.4Operate3.2.4Operate载荷的相关操作3.1.23.1.2Restart重新启动分析过程Sol’nControls求解控制Basic基本选项Transient瞬态选项 Sol’nOptions求解选项Nonlinear非线性选项AdvancedNL其他高级非线性选项DefineLoads定义载荷Settings施加载荷前的相关设置UniformTemp设置初始均布温度ReferenceTemp设置参考温度ForSurfaceLd设置面载荷梯度ReplacevsAdd设置重复加载方式Apply施加相应的载荷Delete删除不需要的载荷AllLoadData所有载荷数据AllLoads&Opts删除所有载荷选项AllSolidModLds删除所有实体模型载荷AllF.E.Loads删除所有有限元载荷AllInertiaLds删除所有惯性载荷AllSectionLds删除所有部分载荷AllConstraint选择性删除所有自由度约束AllForces选择性删除所有集中载荷AllSurfaceLd选择性删除所有面载荷AllBodyLoads选择性删除所有实体载荷ScaleFELoads缩放已经施加的载荷大小TransfertoFE将施加在实体模型上的载荷转换到相应的有限元模型上DeleteLsFiles删除载荷步文件LoadStepOpts设置载荷步控制选项OutputCtrls输出控制OutputCtrls求解打印输出控制GrphSoluTrackDB/ResultsFile数据库 /结果文件输出控制ShowStatus显示载荷步设置的相关信息PGRFileTime/Frequenc时间/频率设置Time-TimeStep时间-时间步长设置TimeandSubstps时间-子步设置TimeIntegration时间积分设置Nonlinear非线性设置Other其他选项设置StopSolutionResetOptions重设求解设置ReadLSFile读入载荷步文件WriteLSFile写载荷步文件3.3.73.3.7InitialStress初始预应力设置4.9ElementTable4.9ElementTable单元表SEManagement(CMS)ResultsTrackingSolve求解CurrentLS从当前载荷步开始求解FromLSFiles从特定的载荷步文件开始求解PartialSolu部分求解AdaptiveMesh自适应网格求解ManualRezoningMulti-FieldSetUP多场设置DiagnosticsUnabridgedMenuGeneralPostproc通用后处理器Data&FileOpts数据和文件选项ResultsSummary结果总汇ReadResults读入结果PlotResults绘制结果图ListResults列表显示结果QueryResults查询结果OptionsforOutp输出选项ResultsViewer结果查看器5.135.13ResetPostprocPathOperations路径操作LoadCase载荷工况CheckElemShapeWriteResultsRomOperationsFatigueDefine/ModifyManualRezoningTimeMistPostpro时间历程后处理器VariableViewer变量观察器Settings设置StoreData存储数据DefineVariables定义变量ReadLSDYNADataListVariables列表显示变量ListExtremesGraphVariables图形显示变量MathOperations数学运算TableOperationsSmoothDataGenerateSpectrmTopologicalOpt 拓扑优化ROMToolDesignXplorerDesignOptProbDesign"RadiationOptRun-TimeStatsSessionEditorFinish结束QUIT退出SaveGeom+Loads存储几何与载荷数据SaveGeo+Ld+Solu存储几何、载荷与求解数据SaveEverything存储所有数据Quit-NoSave!/、存储任何数据就退出图形对象拾取对话框Single用鼠标左键单击拾取图形对象,一次只能拾取一个对象。Box按住鼠标左键,在ANSYS窗口中拖出一个矩形,选择矩形内的图形对象。Polygon原理同上,只不过在ANSYS窗口中拖出一个多边形。Circle在ANSYS窗口中拖出一个圆,选择圆内的图形对象。Loop拾取同类图形对象的所有对象。坐标定位拾取对话框Count显示已经拾取的图形对象的总数Maximun本次拾取支持的最大拾取图形对象总数Minimun本次拾取支持的最大拾取图形对象数WPX拾取的图形对象在工作平面坐标系统下的 x坐标WPY拾取的图形对象在工作平面坐标系统下的 y坐标GlobalX 拾取的图形对象在整体坐标系统下的 x坐标GlobalX 拾取的图形对象在整体坐标系统下的 y坐标GlobalX 拾取的图形对象在整体坐标系统下的 z坐标两种工作模式GUI:人机交互 BATCH:命令流输入方式加载和求解压力载荷类型(loadkey)设为1表示从节点i到j的法向力,正值表示沿单元坐标系-y法向;设为2表示节点i到j的切向力,正值表示沿单元坐标系+z切向;设置为3表示节点i端部轴向力,正值表示沿单元坐标系+x轴向;设为4表示节点j端部轴向力,正值表示沿单元坐标系-x轴向。Ansys中各种单元简介杆单元: LINK8、LINK10、LINK180梁单元: BEAM、3BEAM、4BEAM18、8BEAM189管单元: PIPE16、PIPE202D实体单元:PLANE82PLANE1833D实体单元:SOLID65SOLID92/95、SOLID191壳单元: SHELL63、SHELL93、SHELL181弹簧单元: COMBIN1、4 COMBIN39质量单元: MASS21矩阵单元: MATRIX27表面效应单元:SURF154一、Ansys中提供的杆单元简介Ansys中提供了多种杆单元,用来模拟不同的场合的应用,如应用于平面桁架的LINK1二维杆单元、应用于空间桁架的LINK8三维杆单元、应用于悬索的LINK10三维仅受压杆单元、应用于二维(板或轴对称)稳态或瞬态热分析的LINK32二维热传导杆单元、应用于节点间热传导的LINK33三维热传导杆单元和应用于三维有限应变场合的LINK180杆单元等。LINK1单元特性简介LINK1单元可用于不同工程领域,例如桁架、杆件、弹簧等结构。该单元为二维空间杆单元,承受轴向的拉力及压力,不考虑弯矩。每个节点具有X和Y位移方向的两个自由度,单元不能承受弯矩,只用于较接结构,应力沿单元均匀分布。的;1同卑亡LINK1的几何模型上图中给出了单元的几何图形、节点坐标及单元坐标系。单元通过两个节点、横截面面积、初始应变和材料属性定义。单元的X轴方向为沿单元长度从节点I指向节点J。初始应变通过/L给定,为单元长度L(由I、J节点坐标算的)与零应变单元长度之差。LINK1单元在具体应用时存在如下假设和限制:杆件假设为均质直杆,在其端点受轴向载荷。杆长应大于0,即节点i,j不能重合杆件必须位于X-Y平面且截面面积要大于0温度沿杆长方向线性变化位移函数的设置使得杆件内部的应力为均匀分布初始应变也参与应力刚度矩阵的计算LINK1单元的输入数据
输入项目单元名称节点编号自由度几何参数材料特性表面载荷体载荷特殊功能输入项目单元名称节点编号自由度几何参数材料特性表面载荷体载荷特殊功能LINK1JUX、UYAREA、ISTRNEX、ALPX、DENS、DAMP无温度:T(I)、T(J)、热流量:FL(I)、FL(J)塑性、蠕变、膨胀、应力强化、大变形、单元生死LINK8单元特性简介LINK8三维杆或桁架单元是有着广泛工程应用的杆单元,它可以用来模拟桁架、缆索、连杆、弹簧等。这种三维杆单元是杆轴方向的拉压单元,每个节点具有3个自由度,即沿节点坐标系X、Y、Z方向的平动。对于LINK8单元有如下假设:杆单元假定为一直杆,轴向载荷作用在末端,自杆的一端至另一端均匀同一属性。杆长应大于 0,即节点I和J不重合。面积也必须大于0,。假定温度沿杆长线性变化。位移函数暗含着在杆上具有相同的应力。LINK10单元特性简介LINK10单元是一个轴向仅受拉或仅受压三维杆单元,它具有独一无二的双线性刚度矩阵特性。使用只受拉选项时,如果单元受压,刚度就消失,以此来模拟缆索的松弛或链条的松弛。这一特性对于将整个钢缆用一个单元来模拟的钢缆静立问题非常有用。当需要松弛单元的性能,而不关注松弛单元的运动时,它也可用于动力分析。如果分析的目的是研究单元的运动(没有松弛单元)那么就应该使用类似于LINK10的不能松弛的单元,如LINK8和LINK59。对于最终收敛的结果为绷紧状态的结构,如果迭代过程中可能出现松弛状态,那么这种静力收敛问题也不能使用LINK10单元,而应使用其他单元。LINK10单元在每一个节点上有 3个自由度,即沿节点坐标系X、Y、Z方向的平动。不管是仅受拉选项,还是仅受压选项,本单元都不包括弯曲刚度。本单元有应力刚化和大变形功能。LINK10单元在具体应用时存在如下假设和限制:单元的长度必须大于0,因为即节点I和J不能重合。面积必须大于 0,同时假定温度沿杆长线性变化。如果ISTRN等于0,那么单元的刚度包括在第一个子步内。对于裂口选项(仅受压时),节点j相对节点i的正值轴向位移(在单元坐标系中)往往表示裂口打开。求解程序如下:在第一个子步初始时的单元状态决定于初始应变或裂口的输入值;如果对于缆选型该值小于0,则对于这个子步来说,单元的刚度被认为是 0,。如果在这个子步结束时 STAT=2,那么单元的0刚度值被用于下一子步;如果STAT=1,单元的刚度值包括在下一子步内。单元是非线性的,且需要一个迭代解。如果单元所处状态在一个子步内变化了,那么该改变的影响在下一子步内业存在。非收敛的子步不是平衡状态。初始应变也用来计算应力刚度矩阵,如果有的话,是用在第一次的累积迭代中,应力刚化总是用来为缆下垂问题提供数值稳定。应力刚化和大变形影响可以和一些缆的问题一起使用。梁系结构有限元分析基本过程梁系结构也属于自然离散结构体系,因此其有限元分析过程与桁架结构相似,也包括单元分析、结构分析、引入边界条件等步骤。对于平面梁单元,在计算其轴向变形时,每个节点都将有轴向位移、横向位移和弯曲转角3个位移分量,以及轴力、剪力和弯矩 3个杆端力(矩)分量,因此其单元刚度矩阵是一个 6x6矩阵。对于一般情况的空间梁单元,其一个节点将具有 6个运动自由度,包括3个线自由度和3个转动自由度。其中,线位移自由度包括 1个轴向位移及 2个平面内外的横向位移,转动自由度包括 1个扭转角和2个弯曲转角自由度。一个节点具有 6个杆端力矩分量,即3个杆端力分量和3个杆端力矩分量,因次,单元刚度矩阵是一个 12x12矩阵。基本假定平面梁结构的节点假设为刚接, 每个节点有 3个自由度,即x、y位移方向的平动自由度和绕 z轴方向的转动自由度。杆件不仅承受轴向的拉力和压力,还承受弯矩作用。Ansys中提供的梁单元简介Ansys程序中提供了多种梁单元,用来模拟不同场合的应用,可将其分为平面梁单元和空间梁单元,如应用于平面梁及平面钢架的BEAM3(弹性)、BEAM23(塑性)、BEAM54(弹性非对称变截面)二维梁单元,应用于空间梁、空间钢架、空间框架的BEAM4(弹性)、BEAM24(塑性)、BEAM44(弹性非对称变截面)、BEAM188(线性有限应变梁单元)、BEAM189(二次有限应变梁单元 )三维梁单元等。BEAM3单元特性简介BEAM3单元是一种可承受拉、压、弯作用的单轴单元。该单元的每一个节点有 3个自由度,即沿 X、Y方向的位移及绕 Z轴的角位移。利用BEAM3单元可以模拟平面梁、平面钢架等平面梁系结构。该单元在具体应用过程中存在如下假设和注意事项。梁单元必须位于 X-Y平面内,长度及面积均不可为0惯性矩参数可以是任意形状横截面积的计算结果。但是任何形状截面的梁,其等效高度必须先行确定,因为计算弯曲应力是时,将取中性轴至最外边的距离为高度的一半。单元高度仅在弯曲计算和热应力分析时才会用到,应力沿着截面高度方向线性分布。作用的温度梯度假定沿长度方向及高度方向线性变化。在不使用大变形时,惯性矩可以为 0.BAEAM4单元特性简介BEAM4单元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 6个自由度:X、Y、Z3个方向的线位移和绕X、Y、Z3个轴的角位移。它被广泛应用于空间钢架、框架等空间梁柱结构中。该单元在具体应用过程中存在如下假设和注意事项。梁单元必须位于 X-Y平面内,长度及面积均不可为0在不使用大变形时,惯性矩可以为0惯性矩参数可以是任意形状横截面积的计算结果。但是任何形状截面的梁,其等效高度必须先行确定,因为计算弯曲应力是时,将取中性轴至最外边的距离为高度的一半。单元高度仅在弯曲计算和热应力分析时才会用到,应力沿着截面高度方向线性分布。作用的温度梯度假定沿长度方向及高度方向线性变化。当使用相容切线刚度矩阵( KEYOP(2)=1)时,一定要注意使用切合实际的(即按比例的)单元实常数。这是因为相容应力刚度矩阵是基于单元应力来计算的,如果人为取过大或过小的截面特性,则计算的应力可能不正确,导致相应的应力刚度矩阵也不正确(相容应力刚度矩阵的某些分量或许会变成无穷大)在回转仪的模态分析中,特征值得计算对初始位移的变化是十分敏感的,可能导致特征值得实部或虚部存在错误。•BEAM188和BEAM189单元特性简介BEAM188为三维线性有限应变梁单元,而 BEAM189为三维二次有限应力变梁单元。二者均适应于分析从细长到中等短粗的梁单元,BEAM189为3节点3D梁单元。每个节点有 6个或7个自由度,自由度的个数取决于KEYOP(1)D的值。当KOYOP(1)=0(默认)时,每个
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