ANSYS入门ppt课件.ppt

1、ANSYS入门,1,目录,建模流程 操作方法 程序设计 程序核查 实例分析,2,1.建模流程,程序模块,3,2.操作方法,程序界面 主要菜单 （File，PlotCtrls，WorkPlane，Parameters） 主要工具 （/PREP7，/SOLU，/POST1，/POST26） 常用操作命令 *sel, *list, *plot 一个完整命令流解析,4,3.程序设计,准备工作 退出ANSYS模块，清屏 选择单位,5,定义单元,土木工程结构常见的单元类型 选择依据：分析精度要求，构件形体，分析类型要求（弹塑性，大变形等） 杆件（索），梁，板壳，实体，弹簧，质量 杆（索）：link1，li

2、nk8（普通），link10（仅考虑拉压） 梁：beam3（三个自由度），beam4（六个自由度），beam44（线性有截面形状的截面），beam188（非线性有截面形状的截面） 板壳：plane42，shell63 实体：solid45，solid70,solid65 弹簧：combin14 质量：mass21 命令：ET，1，BEAM4 ET，2，SHELL63 KEYOPT，单元编号，单元选项编号，控制数值,有限元建模,6,有限元建模,土木工程结构常见的材料类型 钢材 EX, DENS, GXY, DAMP MP，材料何种属性，材料编号，材料属性值 MP，EX，1，2.1E11（2.0E

3、10） MP，DENS，1，7800（2500） MP，DAMP，1，0.02（0.05） MP，PRXY，1，0.3（0.17） MP，ALPX，1，1.2E-5（1.5E-5） G=E/2(1+m) 混凝土 定义非线性材料 TB,BH,3,1,5, （TB，数据类型，材料编号，数据点） TBPT, ,200 ,0.1 （TBPT，DEFI，坐标点，值），TBDATA TBPT, ,400 ,0.25 TBPT, ,600 ,0.55 TBPT, ,800 ,0.75 TBPT, ,1000 ,0.85 / XRANGE，0，1000 TBPLOT，BH，3,定义材料,7,实常数的定义 描述

4、单元横截面几何特征的参数 实常数的计算 常规截面(矩形，圆形，圆环)，可以手算 ANSYS提供的截面面积(工字型，槽钢等) 复杂结构(箱型梁)：借助AUTOCAD和ANSYS 实常数的输入 R，1，（根据单元类型取值） RMORE， emodif,all,real,i 修改单元实常数 Sectype，Secdata,有限元建模,定义实常数,8,定义实常数,实常数的输入（变截面） sectype,1,beam,csolid ! define cross section at first end point secdata,0.5 sectype,2,beam,csolid ! define cr

5、oss section at far end secdata,0.1 sectype,3,taper ! new Section ID for tapered beam analysis secdata,1,0.0,0.0 ! section 1 at location (0,0,0) secdata,2,3,4,5 ! section 2 at location (3,4,5) Type,1 Mat,1 Secnum,3,有限元建模,9,建模方式的选择,自下而上或自上而下（根据实际情况进行选择） 土木工程结构多数自下而上 机械构件多数自上而下 物理模型还是几何模型（根据实际情况选择）,有限元

6、建模,10,建立物理模型常见的命令,自下而上建模 物理模型 建立节点(n,1,0,0,0) 建立单元(e,1,2,3,4,5,)（组成有限元的最基本元素） 几何模型 建立关键点(k,1,0,0,0) 建立线(l,1,2) (e,1,2) 建立面(a,1,2,3,4) (e,1,2,3,4) 建立体（几何模型）(v,1,2,3,4,5,6,7,8) (e,1,2,3,4,5,6,7,8) 自上而下建模 只能几何模型 建立体或者面(rectng,0,3,0,5)(block,0,3,0,4,0,5),11,建立物理模型常见的命令,N，节点编号，X，Y，Z E，节点i，节点j Ngen，次数，次数编

7、号，起始节点，终止节点，间隔大小，X，Y，Z Fill，起始，终止节点，份数 CP，耦合编号，方向，节点号1，节点号2， *do，i，1，100，2 e，i，i+1 *enddo NUMMRG ，all NUMcmp，all Nsel，all Esel,all eplot,12,建立物理模型常见的命令,Type,1 Mat,1 Real，1 Secnum，1 Cm，名字，单元或节点等 Cmsel，s，名，单元或节点等 *dim,rr,array,3，2 *set，变量或数组名，数值1，数值2,. *get，变量或数组名，单元或节点等，max（LOC）， XXX %i%，对字符变量做循环 *DI

8、M,数组名,行,列 *VREAD,数组名(1,1),文件名,扩展名,f:mymodel,JIK,4,21,13,加载方式 实体模型（几何模型）或有限元模型（物理模型） 最终只能施加在有限元模型上 优缺点 实体模型 优点：易于选择实体；不受网格划分及修改的影响）（特别时候均布荷载等） 缺点：节点荷载不易施加 有限元模型 优点：直接施加在节点上；直接选定边界条件（特别适合集中荷载） 缺点：受网格划分和修改的影响,加载与求解,14,加载常见命令,约束荷载(边界条件) D,节点编号,约束方向,约束方向2, 集中力荷载 F,节点号,方向,数值 面荷载 SFE,单元,key(数值不同代表面也不同),数值大

9、小 SF,节点,类型(PRES),数值大小 体积荷载 BFE,体单元,类型(JS),数值大小 惯性力荷载 ACEL,X向数值,Y向数值,Z向数值,15,求解常见命令,求解类型 ANTYPE,类型 荷载步命令 时间选项: TIME,结束时间 子步(非线性):DELTIM,步长 = NSUBST,子步数, 自动时间步: AUTOS,ON 阶跃或斜坡加载: KBC,1 输出控制 OUTRES,输出类型(全部,单元,基本等),LAST(ALL)是否含有每个子步数据,16,求解常见命令,求解器命令 EQSLV,非线性方法,容差 荷载步命令 牛顿-拉普森选项: NROPT,AUTO(FULL,MODI),

10、自适应打开 平衡迭代次数: NEQIT,次数 线性搜索(大变形,大应变): LNSRCH, ON 预测矫正: PRED, 子步ON, ,荷载步 收敛准则: CNVTOL, U(F), , 数值 大变形打开: NLGEOM,ON,17,加载与求解,有固定的模式可寻 非线形模式 /SOLU ANTYPE,1 NROPT,FULL,ON CNVTOL,U,0.001 NEQIT,30 PRED,ON LNSRCH,ON NSUBST,10 NLGEOM,ON KBC,1 AUTOS,ON SOLVE,18,土木工程结构分析类型,模态分析 /solu antype,modal(分析类型) modopt

11、,subsp,10(提取模态阶数) mxpand,10,yes(后处理中显示模态的阶数) lumpm,on(集中质量) Solve(求解),19,土木工程结构分析类型,动力分析 定义荷载 ALLSEL,ALL /prep7 NT=1000 !记录点数量 dt=0.02 !时间步长 *dim,mm,array,nt,1 !定义放置加速度时程记录的数组 *vread,mm(1,1),el,dat,d:Ansys_work4exam1,1,nt,1 !读取数据 (f15.5),20,土木工程结构分析类型,动力分析 /solu nsubst,1,1 !设置子步 outres,all,none !输出设

12、置 outres,nsol,all antype,trans trnopt,full *do,i,1,NT acel,mm(i),0,0 !F,14,FX,10*SIN(2*3.14*10*I*DT) time,i*dt solve *enddo,21,土木工程结构分析类型,谐分析 谐响应分析是用于确定线性结构在承受随时间按正弦（简谐）规律变化的载荷时稳态响应的一种技术。分析的目的是计算结构在几种频率下的响应并得到一些响应值对频率的曲线。该技术只计算结构的稳态受迫振动，不考虑结构发在激励开始时的瞬态振动。谐响应分析使设计人员能预测结构的持续动力特性，从而使设计人员能够验证其设计是否能够克服，疲

13、劳，共振，及其他受迫振动应起的有害效果。 /SOLU ANTYPE,3 ! Harmonic analysis HROPT,FULL F,14,FX,100,100 ! Apply force(荷载的实部和虚部) F=(100+i*100)*exp(i*w*t) HARFRQ,0,30, ! Frequency w range NSUBST,500, ! Number of frequency steps KBC,1 ! Stepped loads SOLVE,22,通用后处理,单元列表数据结果 SET,2,5(荷载步,子步) PLDISP,PLNSOL,PLRSOL,PLESOL PL*,输

14、出结果类型,对应方向，是否显示原图形 PRNSOL,PRESOL,PRRSOL列表显示结果 PR*,输出结果类型,对应方向,23,通用后处理,单元列表数据结果 目的: 对结果数据进行计算 访问无法直接访问的结果(派生解) Keyopt(9)=0 (中间节点的解打开) ETABLE,sdir(何种解),ls, ,1,6 若Keyopt(9)=1 ETABLE,sdir(何种解),ls, ,1,6,11 *GET,strain(1),ELEM,4024,ETAB,sdir,24,时间历程后处理,SET,2,1(荷载步,子步) NSOL,变量名，节点号,输出类型,方向, ESOL,RSOL等等 获取结果