A通用有限元程序ANSYS及应用三

硕士研究生学位课程讲义（2008）第五讲内容提要6.网格划分6.1分网要点6.2模型修改7.基本的加载及求解过程7.1荷载概述7.2荷载施加及修改7.3荷载步及时间选项7.4求解器选择7.5多步求解及重启动17March20081通用有限元程序ANSYS及应用6.网格划分6.1分网要点控制网格密度控制网格形状6.2模型修改全局修改局部修改17March20082通用有限元程序ANSYS及应用控制网格密度有限元方法为数值计算方法，计算结果存在离散误差。但网格越密时，计算结果越接近数学模型的真实解。

通常情况下，网格的密度应在这两种之间。用户应根据分析目的和结果的精度要求决定网格划分的密度大小。6.1分网要点17March20083通用有限元程序ANSYS及应用控制网格密度可以由smart–sizingslider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(globalelementsize)，设置单元尺寸大小可以覆盖任何却省值。6.1分网要点输入SIZE或NDIV值（二者选一）17March20084通用有限元程序ANSYS及应用控制网格形状网格划分通常可以通过自由分网与映射分网二种方式进行，二种方式中用户对网格形状的控制能力不同。

自由分网：用户对单元的形状几乎没有控制能力映射分网：受映射网格模式及其单元形状限制；通常单元排列整齐；几何模型应由规则的面或体构成。6.1分网要点自由网格映射网格17March20085通用有限元程序ANSYS及应用打开网格划分工具:MainMenu:Preprocessor>MeshTool网格划分工具是网格控制的一种快捷方式单元属性控制智能网格划分控制尺寸控制指定单元形状自由网格划分或映射网格划分执行网格划分清除网格局部细划123456786.1分网要点—网格划分工具1234567866.2模型修改如果发现生成的网格不理想，可以通过下面的方法改变网格:采用新的指定重新划分网格(全局修改)。－直接重划分－使用Accept/reject提示－清除网格，然后再重新划分指定区域细划(局部修改)。76.2模型修改关于单元形状检查的说明8网格划分示例连杆17March20089通用有限元程序ANSYS及应用硕士研究生学位课程讲义（2008）7.基本的加载及求解过程7.1荷载概述7.2荷载施加及修改7.3荷载步及时间选项7.4求解器选择及求解7.5多步求解及重启动17March200810通用有限元程序ANSYS及应用7.1荷载概述ANSYS中的载荷可分为:

自由度DOF

－定义节点的自由度（DOF）值(结构分析_位移)

集中载荷

－点载荷(结构分析_力)

面载荷

－作用在表面的分布载荷(结构分析_压力)

体积载荷

－作用在体积或场域内(热分析_体积膨胀)

惯性载荷

－结构质量或惯性引起的载荷(重力、角速度等)载荷分类June3,1996117.2荷载施加及修改可在实体模型或FEA模型(节点和单元)上加载.在关键点处约束实体模型沿线均布的压力在关键点加集中力在节点处约束FEA模型沿单元边界均布的压力在节点加集中力127.摩2臣荷载众施加慌及修默改(即续1跪)几何框模型萄加载独立利于有宅限元烦网格。重穴新划贪分网占格或冻局部翻网格招修改医不影懂响载碰荷。加载秒的操耗作更加债容易，尤孩其是且在图盗形中灾直接容拾取摸时。直接药在实零体模尘型加撤载的妹优点服:137.厉2辽荷载只施加刊及修魄改(刺续2曲)无论倚采取携何种涂加载写方式泪，AN挪SY董S求解各前都德将载植荷转猛化到停有限隔元模岛型。古因此烘，加处载到残实体进的载系荷将自动财转化状到其所童属的味节点负或单语元上割。实体模型加载曾到实刮体的址载荷膊自动躲转化陆到其词所属逐的节猫点或窗单元她上FEA模型沿线焦均布费的压界力均布墓压力恭转化钱到以蓬线为模边界占的各体单元尚上147.匠2乖荷载什施加楚及修愧改(理续3扯)实体模型加载:MainMenu:Solution>-DefineLoads>-Apply>-Structural157.倒2蹦荷载兼施加蜻及修掀改(傲续4支)在关在键点尘施加塘位移资约束寺:Ma竞in耍M翻en久u:扒So关lu乱ti尿on吴>符-意De亭fi棋ne然L冰oa群ds姥>渡-幅Ap欣pl兰y栋>-S脱tr忙uc忙tu鸟ra恨l医>讽-D腔is猫pl奥ac销em鞭en号t怎>貌On敌K霸ey落po他in逝tsEx师pa石nd功能生可使谜相同孔的载纯荷加抗在位应于两派关键剖点连钱线的淹所有访节点近上例要固定一边，只要拾取关键点1、2,并设置allDOFs=0和KEXPND=yes.K1K2类似猴地，蹦可以羡在线企和面骑上施奖加位眉移约回束，元但没祸有Ex哪pa谋nd功能敢选项僚。167.征2厚荷载沫施加翠及修架改(谷续5问)加载障面力格载荷客：Ma侦in册M将en耐u:李So椅lu况ti疑on耳>尘-勾De询fi礼ne巾L蛙oa忆ds富>-A业pp联ly牛>粗-宰St约ru鲜ct惠ur倚al刮>-P吃re犹ss感ur野e顾>醒On热L惠in负es仅输矩入一挤个数臭值即食为均布核压力注意课：压力唉数值任为正犯表示失其方卖向指向居作用抬面输入脸两个饱数值吐则定钳义线布逐压力177.默2汽荷载律施加猪及修软改(捎续4象)50纵0JL3500

I10友00JL3500

IL31000I50楚0J线布努压力载荷僵沿起敲始关键影点(I)线性车变化接到第鄙二个救关键红点司(J)惨。如果称加载哥后坡腐度的男方向寇相反妈,匹将两心个压私力数浇值对丽调即疼可。VA钱L违I盘=币50援0VA插L辽I凉=赴50弟0VA饰L罗J测=把10杠00VA垮L宁I亏=嗓10巷00VA泽L太J势=竟50愿0加载兄面力害载荷掘（续脱）：187.芹2口荷载狡施加版及修赏改(顷续5披)校验渗载荷通过pl尝ot婶ti付ng画出娘载荷减:Ut得il掀it础y位Me版nu侮:榴P辫lo缺tC社tr绿ls姜>助S萌ym绑bo现ls火.纠..实体挪模型子载荷狮显示胞在几片何模扮型上做(丈体、面、线或佩关键粮点)有限洒元模宇型载军荷在言画节占点或作单元圈时显列示或通吗过li站st廉in圣g列表挨载荷束:Ut盐il薄it生y僚Me恐nu雄:镰L将is崇t椒>谎Lo举ad园s197.椒2缴荷载酬施加草及修带改(呈续6挂)注意固:在实喂体模牲型上资施加鞭的载懂荷，逮只有多到求活解初洽始化时胞，才烂会被胡自动族转化子到有裹限元泽模型吵中的傅节点和闹单元京上。但也较可以虚不进苏行求验解，咬通过践执行星以下笼操作旧将实割体模树型上码的载旧荷转待化到滤有限阳元节结点和桂单元企上:Ma招in胁M竖en挤u:俭So坊lu掀ti缓on档>隙-个De萍fi畜ne重L毅oa艺ds航>-O卫pe灭ra党te渐>床-累Tr女an救sf如er盒t正o章FE概>207.幼2臂荷载汇施加固及修默改(侧续7孕)删除湖载荷Ma晒in滩M垫en捞u:难So价lu郑ti史on腐>辉-捷De格fi傲ne否L型oa费ds腾>-D灶el网et娃eAl轮l袖Lo趁ad刚D烦at乳a选项祥可同蒙时删烦除模释型中酒的任臣一类洒载荷进。St兵ru民ct杯ur驼al下单躁列的乱各选熊项则烧只删述除模梦型选印定的它载荷能。当实曲体模驴型被辈删除孩时,AN茎SY误S将自津动删丽除其应上所恢有的慈载荷伟。但在删除般由两关硬键点搅扩展盈形成卵的位佣移约返束时猫例外浇！此时这程序只删厨除两关键马点上的祥约束窜，而加勉载时异扩展顺形成背的中仪间节私点的羽约束淋必须自用手叮工删光除。217.普3硬荷载袭步及坑时间德选项一个数载荷柱步是寒指边增界条厨件和寇载荷窃选项平的一沾次设拥置，劈燕用户主可对凑此进起行一墙次或恰多次枯求解翠。一个袋分析党过程甜可以花包括抚：单一孙载荷翠步（赶常常隔这是筒足够袄的）多重挂载荷餐步有三呀种方转法可帆以用惧来定煌义并描求解家多载壮荷步多次嫂求解宴方法载荷贼步文透件方方法向量疲参数互方法7.部3醒荷载流步及哥时间奏选项22多次舍求解习方法它是敌三种鼠方法尊中最哗易理骆解的利方法缺点远：用房诚户必寸须等碑到每亭一次瞧求解苏完成需后才透能定兼义下枕一次荐载荷赴步（阵除非筛使用茶批处劲理方缸法）注意熔：只摆有在涝不离逢开求繁解过剖程时障，此嘉方法痛才有娇效。敬否则缩慧，必袍须指票示程孝序进玻行重冷启动为了跪使用舰多次迷求解伙方法：定义职第一依个载昨荷步战并存搁盘进行词求解不要肆退出磨求解眉器，瓦按需竭要为肉第二探次求挪解改订变载诉荷步辣并存缺盘进行近求解不要帖退出傅求解栏器，偏继续保进行削步骤锦3和斩步骤怒4直易到所包有的下载荷冰步完扯成进行给后处赚理7.喊3胜荷载徐步及排时间冠选项咏(续倡1)23载荷候步文赖件方姿法当用征户想呢离开木计算皂机时胶，使道用此殿方法津求解甜多重吩载荷趴步是拼很方选便的程序卡将每绘个载股荷步镰写到纸一个铲载荷取步文链件，鲁此文酒件名恢为jo艰bn聚am脏e.挖sx砍x（此sx巡寿x为载成荷步弓号）晓，然期后使望用一姜条命螺令，达读进积每个眉载荷绣步文太件并闪开始轧求解为了万使用套载荷耕步文墓件方哗法：1.沙定屯义第组一个蹄载荷籍步2.写荷均载步渗文件戏：Ma萌in竖M坊en惯u:迹S报ol尼ut漂io杂n气>培Lo卧ad庆S拉te蚊p敢Op呜ts零>睡Wr已it退e查LS爽F姻il禽e(Jo疼bn阔am短e.待sx兴x)3.为了辜进行逗第二直次求世解按雀需要卫改变肯载荷螺条件4.富写决到第价二个仇文件5.也利称用载刘荷步罢文件锐进行凉求解Ma酿in完M铲en壮u:链S滚ol汽ut旨io辣n减>用-S昌ol培ve瓦-恼Fr蓝om盟L烘S刃Fi弊le艰s(Jo闻bn兄am早e.点sx掌x)…7.艰3收荷载蹈步及州时间担选项紫(续甘2)24使用队向量宅参数做方法主要孝用于鸦瞬态乐和非绸线性停稳－胳静态射分析持。使用受向量墨参数梯和循只环语吗句来抖定义潮一个叶载荷派随时篮间变忌化的行表*DO益,F主YV胁AL很,1燥,1支0,榜1隆*形DI师M,界LO冒AD锁VA足LS毁,,准5F,理1,攀FY时,F该YV养AL山L喘OA姿DV饮AL扬S(盼1)鸡=1稿,2崭,3聋,5低,7SO侨LV凝E兰*D传O,待II退,1推,5壶,1*E饺ND稀DO淡F液,1宰,F家Y,想LO勇AD慰VA烧LS送(I蜂I)SO太LV糟E*E秆ND翅DO7.悲3隆荷载赖步及项时间验选项257.针4登求解膛器选刃择及局求解求解宜器的功露能是宏求解挥关于亡结构江自由童度的尸联立招线性绸方程轰组所-净这个等过程浑可能保需要木花费束几分有钟(赢1,六00港0个竟自由殃度)意到几胀个小次时或毅者几幼天阿(1明00枪,0怜00化-价1木,0扒00膨,0垃00灭自耀由度帆)，糖基本妨上取黄决于牛你所本用计佣算机妻的速虏度。萌对于患简单庭分析饰，可守能需擦要一身、两脾次求陡解。拿对于千复杂蒸的瞬煎态或云非线沿性分凡析，膛可能易需要浩进行贸几十织次、乏几百碧次、孔或者蹦甚至滩几千摄次求驻解。AN狼SY励S提供挑了三慕个求湖解器抵用于端一般贯求解焦：波前匙求解台器（Fr湖on汇ta坊l流so赌lv角er检）和PC米G求解男器（PC监G依so晕lv梦er宰）（预条净件共扼休梯度勉,盖或者伪“Po称we旱r求解量器”赴）。稀疏肺矩阵照求解滔器（Sp它ar优se田s苦ol梯ve橡r）也可形以使毛用，映主要渠用于户非线停性问环题。Ju差ne肢3鲜,扶19偿96267.矿4甩求解烤器选帆择及怨求解公（续令1）波前暖(Wa观ve挠fr薪on签t)求解确器波前香求解剥器经掏常发搁出“托主对贷角值湖”或耗“主驶元”森为小铸或负抗的警酬告或守错误券信息帝，指臭出求雨解发答生奇愿异。拨任何兴一条塞信息候都指茄出某敌个特讽定的凉自由睛度从忆你的留约束咳中忽薪略掉掀。Po颗we准r求解莫器Po蛋we曾r求解顺器不沉检验牵求解忽的奇针异问遍题。艰存在驻奇异革的情渗况下假，它暴仍可锹以计营算求添解，舒或者柳结果眯不收走敛，包但仍成然进前行所偿有的PC成G迭代筹计算嘱，并寇输出胡错误俭信息敢。Ju夜ne威3樱,队19描96277.妹4洒求解宗器选浅择及残求解狐（续惑2）求解袋前的淹模型够检查在求烈解初牢始化翻前，纵应进追行分啦析数漫据检窝查，欲包括怕下面影内容径:统一钉的单喝位单元慕类型浩和选排项材料浆性质起参数考虑模惯性随时应毫输入滴材料兔密度热应续力分法析时曲应输直入材筒料的恼热膨饰胀系培数实常荣数饼(单便元特番性)单元据实常烧数和池材料荐类型赴的设短置实体伐模型闹的质锯量特切性源(Pr然ep窑ro么ce眯ss早or年>咸O曾pe悼ra这te烤>宋C网al唐cGe隐omIt票em捞s)模型汪中不情应存美在的枪缝隙壳单约元的尺法向节点艘坐标导系集中虏、体菊积载桥荷面力恳方向Ju爸ne姥3愁,抱19望96287.野4蜜求解姑器选物择及票求解羽