ANSYS基本使用方法.ppt

1、,ANSYS的基本使用方法 3.1 基本步骤 有限元分析是对物理现象(几何及载荷工况)的模拟，是对真实情况的数值近似，通过对分析对象划分网格，求解有限个数值来近似模拟真实环境的无限个未知量。 ANSYS分析过程中包含三个主要的步骤： 1创建有限元模型 (1)创建或读入几何模型。 (2)定义材料属性。 (3)划分网格(节点及单元)。 2施加载荷并求解 (1)施加载荷及载荷选项、设定约束条件。 (2)求解。 3查看结果 (1)查看分析结果。 (2)检验结果(分析是否正确)。,3.2 ANSYS中的文件 数据库文件jobname.db、文件jobname.log(文本)、结果文件jobname.rx

2、x及图形文件jobname.grph。 分析完成后，必须保存下列文件： log文件(.log)， 数据库文件(.db)， 结果文件(.rst.,rth等)，载荷步文件(.s01，.s02，)，输出文件(.out)， 物理环境文件(.phl，.ph2，)；,3.3 前处理 有四种途径创建ANSYS模型： 创建实体模型，然后划分有限元网格。 由CAD软件先建实体模型，然后通过数据接口读入ANSYS中，经过修正后划分有限元网格。 直接创建节点和单元。 在其它软件中创建有限元模型，将节点、单元数据读入ANSYS。,2. ANSYS中的图元 体(3D模型)由面围成，代表三维实体。 面(表面)由线围成，代

3、表实体表面、平面形状或壳(可以是三维曲面)。 线(可以是空间曲线)以关键点为端点，代表物体的边。 关键点(位于3D空间)代表物体的角点 。 3 前处理 （Preprocessor) 简称 Prep,(1)关键点的生成和修改 1)在工作平面上或当前坐标系统中建立关键点 GUI：Main MenuPreprocessor一ModelingCreateKeypointsOn worklng plane GUI：Main MenuPreprocessor一ModelingCreateKeypointsIn Active CS 2)在两个关键点之间建立关键点 GUI：Main MenuPreproces

4、sor一ModelingCreateKeypointskp between kps 3)修改一系列关键点 GUI：Main MenuPreprocessor一ModelingMoveModify一KeypointsSet of kps 4)修改单个关键点 GUI：Main MenuPreprocessorMoveModify一KeypointsSingle kp 注意修改关键点将自动清除与之相连的任何单元网格，并且在当前激活坐标系下重新 定义与之相连的高级团元。 5)只要已经存在的节点是“自由的”(不与线或网格相连)，就可以通过重新定义新坐标值的方法修改其位置。否则必须使用Keypoint M

5、odify功能。 6)计算已知两关键点之间的距离 GUI：Main MenuPreprocessor一Modelingcheck GeomKP distances 7)复制关键点 GUI：Main MenuPreprocessor一ModelingcopyKeypoints,(2)线的生成和修改 1)修改线的功能 GUI：Main MenuPreprocessorModelingOperate一Booleans 2)在当前激活坐标系统下通过两关键点生成直线 GUI：Main MenuPreprocessor一ModelingCreate一1ines一1inesIn Active Coord 注

6、意线的形状由激活坐标系决定，笛卡尔坐标系中将产生一条直线，圆柱坐标系中，随关键点的坐标不同可能产生直线，圆弧线或螺旋线。 3)通过拟合一系列关键点生成Spline曲线 GUI：Main MenuPreprocessor一ModelingCreateLinesSplinsSpline thru kps 如果线是“自由的”，就可以修改它。在某些情况下，即使它与其他图元连在一起，也能够修改它。 4)将一条线分成更小的线段 GUI：Main MenuPreprocessor一ModelingOperate一Booleans Divide Line into N Lns,(3)面的生成 1)通过关键点生

7、成面 GUI：Main MenuPreprocessor一ModelingCreate一AreasArbitraryThrough kps 2)通过边界线生成面 GUI：Main MenuPreprocessor一ModelingCreate一AreasArbitrary一by lines 3)沿路径“拖拉”线段生成面 GUI：Main MenuPreprocessor一ModelingOperateExtrudeSweep一1inesAlong Lines 4)绕轴线旋转线段生成面 GUI：Main MenuPreprocessorOperateExtrudeSweep一1inesAbout

8、 Axis 5)在两个面之间生成过渡面 GUI：Main MenuPreprocessor一ModelingCreate一AreasArea Fillet,(4)体的生成 1)通过顶点生成几何体(即关键点) GUI：Main MenuPreprocessor一Modeling一Create一VolumesArbitrarythrough kps 2)通过关键点生成几何体时，首先沿体下部依次定义一圈连续的关键点，再沿体 定义一圈连续的关键点 3)通过表面生成几何体 GUI：Main MenuPreprocessor一ModelingCreate一VolumeArbitraryby Areas 4

9、)沿路径拖拉面生成几何体 GUI：Main MenuPreprocessor一ModelingOperateExtrudeSweep一AreasAlong Lines 5)绕轴旋转面生成几何体 GUI：Main MenuPreprocessor一ModelingOperateExtrudeSweep一AreasAbout Axis 6)沿面的法向偏移面生成体 GUI：Main MenuPreprocessor一Modeling一OperateExtrudeSweep一AreasAlong Normal 7)指定起始与终止面比例拖拉面生成几何体 GUI：Main MenuPreprocessor

10、一ModelingOperateExtrudeSweep一AreasBy XYZ Offset,(5)复制已有实体 对于三类图元的复制操作几乎是一致的。 下面给出复制面的操作。 GUI：Main MenuPreprocessor一Mode1ingCopyAreas (6)由已有的图元再生成图元的功能 GUI：Main MenuPreprocessor一Modeling一” 例如：Reflection操作生成图元的镜像，它可关于一个坐标平面或沿某一坐标轴进行,椭圆封头的画法 1 Workplane Local C.S. Create Local C.S. at WP origin 11 + Cy

11、linder + Part1 = 0.5 ;Part2 = 1 ；（ 0-直角坐标 ；1-圆柱坐标 ；2-球坐标 ；3-极坐标 ） 2 Change Active C.S. to Specified C.S. 选 11 3 Prep Modeling Create Keypoint in Active C. S. (1# x=500; 2# x=-500) 4 Prep Modeling Create lines in Active C. S. (选 1 ，2 二点) 即画成椭圆封头一条线； 画第二条线要改变局部坐标的设置，part1 = b/a 不能再取0.5;其余重复上述步骤。,单元属性：

12、 1 材料属性 2 单元类型 3 实常数 4 截面形状数据 材料属性：杨氏模量 E （EX） 泊松比 （PRXY） 线膨胀系数 （ALPX） 导热系数 K （KXX） Prep Mat Prop Mat Models Structural Liear Elastic- Isotropic Prep Mate Prop Mat Models Structural Thermal Expansion Coef - Isotropic Prep Mate Prop Mat Models Thermal 单元类型 线单元： Link Beam Pipe 实体单元： Solid ( 2D、3D） 壳单元

13、： Shell Prep Elem Type Add/Edit/Delete .,实常数 壳单元的厚度； 杆单元的截面积 Prep Real Constants 截面形状数据 各种型钢的参数（包括惯性矩等） Prep Sections Beam ,网格划分 ( Meshing ) 尽量使用 Mesh Tool 步骤：1。定义单元的属性（单元的类型、实常数、材料属性等） 2。使用 Mesh Tool 对网格的尺寸、疏密进行确定 3。采用自由划分（ Free ) 或 拖拉 （ extrude ) 或 扫掠 （sweep) 划分网格 Prep Meshing Mesh Tool ,加约束（位移） 点

14、（关键点、节点）； 线 ； 面 Prep Loads Define Loads Apply Structural Displacement 加载荷 （力/力矩、压力、温度） 点（关键点、节点）； 线 ； 面 Prep Loads Define Loads Apply Structural Force Prep Loads Define Loads Apply Structural Pressure Prep Loads Define Loads Apply Structural Temperature,求解 1。保存数据 ANSYS 不会自动保存数据 File Save as 2。求解 Solution Solve Current LS,4应用实例 由于使用ANSYS与ProE之间的接口能处理非常复杂的模型，因此，举例使用了一个模型比较复杂的压缩机机体模型，该模型是用SOLID EDGE建立，使用SOLID EDGE建立的模型如图6：,图 6,将模型存为STEP格式的文件，在ProE中读入，使用ANSYS与ProE之间的接口，将模型导入ProE中，图7是进行网格划分后的单元模型：,图 7,给出这个分析实例的位移分析结果，如图8所示。,图 8,计算实例4圆柱体上接管的应力分布 内径1000，厚度10的筒体，上面有一