关于ansys

常见问题

1、如何导出ansys 命令流文本？

你的模型是自己建立的还是在其他地方建立的？如果是在ansys里面建立的，就会有你的命令流！大概有三种方式可以提取：

1，在工作目录里面后缀为.logd的文件里面自动保存了你的所有操作，当然包括命令流了，可以用记事本打开查看，估计你得有基本的命令流常识，不然看不懂，下同！

2，1楼说的也是一种；应该是在Main Menu>Preprocessor>Session Editor这样的GUI路径，打开以后可以使用ctrl+A全选，然后再ctrl+c复制，这样就复制了这里面的命令流，记住要使用键盘哦，复制好了以后就可以建立一个记事本，然后这时候粘贴就行了，保存记事本即可！当然使用另存为也可以！

3，还有一种是通过一个命令：

命令是：LGWRITE, Fname, Ext, --, Kedit

GUI是：Utility Menu>File>Write DB Log File （用户名就是Fname，生成文件后缀就是ext,自己定义，比如LGWRITE,me,txt,就生成了文件me.txt，里面包括了你在这个模型已经操作的命令流）

这个命令在默认情况下与第一种方法生成的基本上一样，而且是单独的一个案例的命令，在第一种方法里面，如果你没有及时清除你的工作空间里面的所有的文件，可能是命令流的一种累加，包括了你操作了的好几个的案例、也就是例子的命令流，可能需要你去分辨了；而且第三种方法还可以对命令流里面进行简单的筛选，当然是你要熟悉这个命令以后，不然默认就行了！

2、什么意思？

这里是选择你要使用的是那种ansys的产品，比如是结构的，lsdyna的，电磁的，等等，

还有可以设定内存的需要啊，改变工作空间等！

比如：

ansys mechanical/ls-dyna是说的在一般的机械分析中使用，是有一定的机械分析优势，但是在很多的单元使用中是局限性的

ansys mechanical/emag/ls-dyna是说的包括了电磁的一些东西，当然也包括机械方面的

ansys mechanical/flotran/ls-dyna这个就偏重流体，也就是CFD方面的综合使用了

3、ANSYS文件类型

ANSYS在分析过程中需要读写文件，文件格式为jobname.ext，其中jobname是设定的工作文件名

文件类型内容

plane.db 二进制数据库文件

plane.dbb 二进制数据库备份文件（当非线性分析不正常终止时产生）

plane.emat 二进制单元矩阵

plane.err 文本错误或警告信息

plane.esav 二进制单元存储数据（当非线性分析不能向上兼容时产生）

plane.full 二进制装配的整体刚度和质量矩阵

plane.ldhi 文本载荷步中载荷和边界条件

plane.log 文本命令行输入历史记录

plane.mntr 二进制监视文件

plane.opt 文本优化数据

plane.osav 二进制单元存储文件的备份

plane.rdb 二进制第一载荷步第一子步起始时的数据状态

plane.rst 二进制结构或耦合场分析得到的结果文件文件名

.ext是由ANSYS定义的扩展名，用于区分文件的用途和类型，默认的工作文件名是file。ANSYS分析中有一些特殊的文件，其中主要的几个是数据库文件jobname.db、记录文件jobname.log、输出文件jobname.out、错误文件jobname.err、结果文件jobname.rxx及图形文件jobname.grph

2009-06-09 12:10

4、残差曲线震荡问题

一. 残差波动的主要原因：1、高精度格式；2、网格太粗；3、网格质量差；4、流场本身边界复杂，流动复杂；5、模型的不恰当使用。

二. 问：在进行稳态计算时候，开始残差线是一直下降的，可是到后来各种残差线都显示为波形波动，是不是不收敛阿？

答：有些复杂或流动环境恶劣情形下确实很难收敛。计算的精度（2 阶），网格太疏，网格质量太差，等都会使残差波动。经常遇到，一开始下降，然后出现波动，可以降低松弛系数，我的问题就能收敛，但如果网格质量不好，是很难的。通常，计算非结构网格，如果问题比较复杂，会出现这种情况，建议作网格时多下些功夫。理论上说，残差的震荡是数值迭代在计算域内传递遭遇障碍物反射形成周期震荡导致的结果，与网格亚尺度雷诺数有关。例如，通常压力边界是主要的反射源，换成OUTFLOW 边界会好些。这主要根据经验判断。所以我说网格和边界条件是主要因素。

三. 1、网格问题：比如流场内部存在尖点等突变，导致网格在局部质量存在问题，影响收敛。

2、可以调整一下courant number，courant number实际上是指时间步长和空间步长的相对关系，系统自动减小courant数，这种情况一般出现在存在尖锐外形的计算域，当局部的流速过大或者压差过大时出错，把局部的网格加密再试一下。

在fluent中，用courant number来调节计算的稳定性与收敛性。一般来说，随着courant number的从小到大的变化，收敛速度逐渐加快，但是稳定性逐渐降低。所以具体的问题，在计算的过程中，最好是把courant number从小开始设置，看看迭代残差的收敛情况，如果收敛速度较慢而且比较稳定的话，可以适当的增加courant number的大小，根据自己具体的问题，找出一个比较合适的courant number，让收敛速度能够足够的快，而且能够保持它的稳定性。

本人觉得可以重点参考第四个回答。另外，如果出现连续方程残差很高收敛慢的情况，首先应该检查的是网格质量；由于现在大量使用分块网格，这时要看看两相邻块处的网格大小是不是相差较大，也就是看看有没有出现cell jump的情况，相邻网格的大小最好不要超过2倍的关系，这时出现高连续方程残差的一个主要原因，这需要在划分网格时做好规划

6、网格独立性

数值计算的与实验值之间的误差来源只要有这几个：物理模型近似误差（无粘或有粘，定常与非定常，二维或三维等等），差分方程的截断误差及求解区域的离散误差（这两种误差通常统称为离散误差），迭代误差（离散后的代数方程组的求解方法以及迭代次数所产生的误差），舍入误差（计算机只能用有限位存储计算物理量所产生的误差）等等。在通常的计算中，离散误差随网格变细而减小，但由于网格变细时，离散点数增多，舍入误差也随之加大。

由此可见，网格数量并不是越多越好的。

再说说网格无关性的问题，由上面的介绍，我们知道网格数太密或者太疏都可能产生误差过大的计算结果，网格数在一定的范围内的结果才与实验值比较接近，这样在划分网格时就要求我们首先依据已有的经验大致划分一个网格进行

计算，将计算结果（当然这个计算结果必须是收敛的）与实验值进行比较（如果没有实验值，则不需要比较，后面的比较与此类型相同），再酌情加密或减少网格，再进行计算，再与实验值进行比较，并与前一次计算结果比较，如果两次的计算结果相差较小（例如在2%），说明这一范围的网格的计算结果是可信的，说明计算结果是网格无关的。再加密网格已经没有什么意义（除非你要求的计算精度较高）。但是，如果你用粗网格也能得到相差很小的计算结果，从计算效率上讲，你就可以完全使用粗网格去完成你的计算。加密或者减少网格数量，你可以以一倍的量级进行。

7、TDMA算法（c#描述）

//

/// 系数矩阵对角下方的系数

/// 系数矩阵对角线系数

/// 系数矩阵对角上方系数

/// 结果矩阵

/// 返回求解后的结果，存放于数组中

public static double [] SolveTDMA(double []a,double []b,double

[]c,double []res)

{

int dimension = b.Length; //结果阶数和b相同

double []retMatrix = new double[dimension];

double []beta = new double[dimension];

if(b[0] != 0)

{

beta[0] = c[0]/b[0];

for(int i =1;i

{

beta = c/(b - a*beta);

}

double []y = new double[dimension];

y[0] = res[0]/b[0];

for(int i = 1;i

{

y = (res-a*y)/(b-a*beta);

}

retMatrix[dimension-1] = y[dimension-1];

for(int i=dimension-2;i>=0;i--)

{

retMatrix = y - beta* retMatrix;

}

}

else

{

//出错，无法计算下去，因为b[0]是要做分母的

}

return retMatrix;

}

8、gambit网格质量判断

具体内容可以参考Gambit Documentation中的Quality Type Definitions章节。判断网格质量的方面有：

Area单元面积，适用于2D单元，较为基本的单元质量特征。

Aspect Ratio长宽比，不同的网格单元有不同的计算方法，等于1是最好的单元，如正三角形，正四边形，正四面体，正六面体等；一般情况下不要超过5：1.

Diagonal Ratio对角线之比，仅适用于四边形和六面体单元，默认是大于或等于1的，该值越高，说明单元越不规则，最好等于1，也就是正四边形或正六面体。

Edge Ratio长边与最短边长度之比，大于或等于1，最好等于1，解释同上。EquiAngle Skew通过单元夹角计算的歪斜度，在0到1之间，0为质量最好，1为质量最差。最好是要控制在0到0.4之间。

EquiSize Skew通过单元大小计算的歪斜度，在0到1之间，0为质量最好，1为质量最差。2D质量好的单元该值最好在0.1以内，3D单元在0.4以内。MidAngle Skew通过单元边中点连线夹角计算的歪斜度，仅适用于四边形和六面体单元，在0到1之间，0为质量最好，1为质量最差。

Size Change相邻单元大小之比，仅适用于3D单元，最好控制在2以内。Stretch伸展度。通过单元的对角线长度与边长计算出来的，仅适用于四边形和六面体单元，在0到1之间，0为质量最好，1为质量最差。

Taper锥度。仅适用于四边形和六面体单元，在0到1之间，0为质量最好，1为质量最差。

Volume单元体积，仅适用于3D单元，划分网格时应避免出现负体积。Warpage翘曲。仅适用于四边形和六面体单元，在0到1之间，0为质量最好，1为质量最差。

以上只是针对Gambit帮助文件的简单归纳，不同的软件有不同的评价单元质量的指标，使用时最好仔细阅读帮助文件。

另外，在Fluent中的窗口键入：grid quality 然后回车，Fluent能检查网格的质量，主要有以下三个指标：

1.Maxium cell squish: 如果该值等于1，表示得到了很坏的单元；

2.Maxium cell skewness: 该值在0到1之间，0表示最好，1表示最坏；

3.Maxium 'aspect-ratio': 1表示最好。

9、axisymmetric和axisymmetric swirl如何区别

从字面的意思很好理解axisymmetric和axisymmetric swirl的差别：axisymmetric：是轴对称的意思，也就是关于一个坐标轴对称，2D的axisymmetric问题仍为2D问题。

而axisymmetric swirl：是轴对称旋转的意思，就是一个区域关于一条坐标轴回转所产生的区域，这产生的将是一个回转体，是3D的问题。在Fluent中使用这个，是将一个3D的问题简化为2D问题，减少计算量，需要注意的是，在Fluent 中，回转轴必须是x轴。

10、simplec与simple

在FLUENT中，可以使用标准SIMPLE算法和SIMPLEC（SIMPLE-Consistent）算法，默认是SIMPLE算法，但是对于许多问题如果使用SIMPLEC可能会得到更好的结果，尤其是可以应用增加的亚松驰迭代时，具体介绍如下:

对于相对简单的问题（如：没有附加模型激活的层流流动），其收敛性已经被压力速度耦合所限制，你通常可以用SIMPLEC算法很快得到收敛解。在SIMPLEC 中，压力校正亚松驰因子通常设为1.0，它有助于收敛。但是，在有些问题中，将压力校正松弛因子增加到1.0可能会导致不稳定。对于所有的过渡流动计算，强烈推荐使用PISO算法邻近校正。它允许你使用大的时间步，而且对于动量和压力都可以使用亚松驰因子1.0。对于定常状态问题，具有邻近校正的PISO并不会比具有较好的亚松驰因子的SIMPLE或SIMPLEC好。对于具有较大扭曲网格上的定常状态和过渡计算推荐使用PISO倾斜校正。当你使用PISO邻近校正时，对所有方程都推荐使用亚松驰因子为1.0或者接近1.0。如果你只对高度扭曲的网格使用PISO倾斜校正，请设定动量和压力的亚松驰因子之和为1.0比如：压力亚松驰因子0.3，动量亚松驰因子0.7）。如果你同时使用PISO的两种校正方法，推荐参阅PISO邻近校正中所用的方法。

11、fluent局限性

浅谈对FLUENT的认识

仅仅就我接触过得谈谈对fluent的认识，并说说哪些用户适合用，哪些不适合fluent对我来说最麻烦的不在里面的设置，因为我本身解决的就是高速流动可压缩N-S方程，而且本人也是学力学的，诸如边界条件设置等概念还是非常清楚的同时我接触的流场模拟，都不会有很特别的介质，所以设置起来很简单

对我来说，颇费周折的是gambit做图和生成网格，并不是我不会，而是gambit 对作图要求的条件很苛刻，也就是说，稍有不甚，就前功尽弃，当然对于计算流场很简单的用户，这不是问题。有时候好几天生成不了的图形，突然就搞定了，逐渐我也总结了一点经验，就是要注意一些小的拐角地方的图形，有时候做布尔

运算在图形吻合的地方，容易产生一些小的面最终将导致无法在此生成网格，fluent里面的计算方法是有限体积法，而且我觉得它在计算过程中为了加快收敛速度，采取了交错网格，这样，计算精度就不会很高。同时由于非结构网格，肯定会导致计算精度的下降，所以我一贯来认为在fluent里面选取复杂的粘性模型和高精度的格式没有任何意义，除非你的网格做的非常好

而且fluent5.5以前的版本（包括5。5），其物理模型，（比如粘性流体的几个模型)都是预先设定的，所以，对于那些做探索性或者检验新方法而进行的模拟，就不适合用

同时gambit做网格，对于粘性流体，特别是计算湍流尺度，或者做热流计算来说其网格精度一般是不可能满足的，除非是很小的计算区域。所以，用fluent 做的比较复杂一点的流场（除了经典的几个基本流场）其计算所得热流，湍流，以及用雷诺应力模拟的粘性都不可能是准确的，这在物理上和计算方法已经给fluent判了死刑，有时候看到很多这样讨论的文章，觉得大家应该从物理和力学的本质上考虑问题。

但是，fluent往往能计算出量级差不多的结果，我曾经做了一个复杂的飞行器热流计算，高超音速流场，得到的壁面热流，居然在量级上是吻合的，但是，从计算热流需要的壁面网格精度来判断，gambit所做的网格比起壁面网格所满足的尺寸的要大了至少2个数量级，我到现在还不明白fluent是怎么搞的。

综上，我觉得，如果对付老板的一些工程项目，可以用fluent对付过去，但是如果真的做论文，或者需要发表文章，除非是做一些技术性工作，比如优化计算一般用fluent是不适合的。

我感觉fluent做力的计算是很不错的，做流场结构的计算，即使得出一些涡，也不是流场本身性质的反应，做低速流场计算，fluent的优势在于收敛速度快，但是低速流场计算，其大多数的着眼点在于对流场结构的探索，所以计算得到的结果就要好好斟酌一下了，高速流场的模拟中，一般着眼点在于气动力的结果，压力分布以及激波的捕捉，这些fluent做的很不错。对于多相流，旋转机械我没有做过，就不好随便说了希望做过其他方面工作的大侠也总结一下,

对于运用fluent来求解问题，首先要对本身求解的物理模型有充分的了解，只有在这个基础上，才能够选择出正确的，计算模型以及相应的边界条件。

对于fluent计算的方法，确实是采用的有限体积法，不过对基于非结构网格的5.X，我个人觉得其采用的应该是同位网格而不是交错网格，因为非结构网格情况下，交错网格的方法处理起来比同位网格方法要复杂很多。一般见到的非结构网格下FVM（有限体积法）多半还是采用的同位网格而非交错网格，这个问题还可以进一步探讨。对于非结构网格而言，目前能够做到的离散精度也只能是二阶精度了，再高精度目前还没法做到，或者说还没有做到很实用

对于gambit做网格，确实不是十分的理想，不过这个也不能怪罪gambit，因为非结构网格的生成方法，本身在理论上就有一些瑕疵（姑且这样说吧，不能说是错误，呵呵）所以对于一些十分复杂，而且特殊的流场，可能最终生成的网格会很不理想，这个时候多半需要采取一些其它的迂回的方法，例如将复杂区域分区，分成一些简单的区域，然后在简单区域里面生成网格，最后再组合，而不是将整个复杂区域教给gambit让其一次生成网格。有时在软件做不到的地方，就需要人想法补上了。

对于壁面网格的问题，gambit中提供了生成边界层网格的方法，恩，不知道是否这个功能也同样不能满足所需。gambit中边界层网格只是在壁面法向进行特

别的处理。对于壁面切向方向则是和边界层外网格尺度相当的。

对于fluent的适用范围，我很同意stipulation的说法，本身fluent是一个比较成熟的商业软件，换句话说，其适用的数值方法，多半也是目前相对比较成熟的方法之一。因此用fluent来做工程项目确实是很适合的，因为它相对效率较高，而且实际上fluent中有一些对特殊问题的简化处理其目的也是直接针对工程运用的。因此如果是完全的基于fluent做流场分析，然后做论文，这样是不行的。需要强调的是，fluent仅仅是一种CFD的工具，一个相对好用的工具。对于fluent做高速可压流动问题，我做的不多，不知道stipulation兄对fluent 评价怎样，我个人觉得，由于有限体积法本身对于求解有间断（激波）的流动问题就存在一定的误差的，有限体积法实际上应该更加的适合于不可压流动问题，因为这个方法本身的特点就保证了通量的守恒，对于不可压流动，那就是保证了整个流场的质量守恒。就我个人观点而言，对于算激波的问题似乎还是得要实用一些高精度格式，例如NND，TVD，时空守恒格式等。顺便问stipulation一个问题，在算钝头体（导弹）小攻角来流夸音速流动问题时，在计算中是否有激波的振荡现象？（这个好像说有人做出实验了，我们这边有人在计算，可是死活算不出来振荡，他用的是StarCD了

对于两相流和旋转机械，我插上两句。两相或者多项流动中，fluent也提供了几种可用的方法，例如VOF方法、Cavitation方法、Algebraic slip方法，我对VOF和Cavitation的原理了解稍微多一些，VOF方法称为体积函数法，以两相流动为例，VOF中定义一个基相，两相之间相互是不发生互融等反应的，通过计算每一个时间步下，各个网格单元中的体积函数，从而确定该网格中另外一项的比例，然后通过界面重构或者一些其它的方法来确定此单元网格中两相交界面的位置，从这个意义上说，VOF是属于界面跟踪方法。Cavitation方法则不是这样，此方法不能用来明确的区分两相的界面等，但是可以用来计算某一的区域内所含的气泡的一个体积密度

对于旋转机械的流动问题，fluent中提供了几种方法，一种是就是很简单用坐标变换的概念化旋转为静止，然后添加一个惯性力。一种是所谓的多参考坐标系方法，还有就是混合面方法，最后是滑移网格方法。第一种方法自不用说，理论上是精确的，后面三钟方法中，fluent中以滑移网格方法计算的准确度最好，前面两种方法都有很强的工程背景并且是在此基础上简化而来的。但这些方法的运用都有一些前提条件

fluent公司还有另外的一个工具，MixSim是针对搅拌混合问题的专用CFD软件内置了专用前处理器，可迅速建立搅拌器和混合器的网格及计算模型。有没有用它做旋转机械内部流动的？

同时其实是给商用CFD软件与科研用CFD之间的关系提出了很好的思考问题。其实就我所知道的搞CFD应用研究的人而言，他们很希望在现有的已经成熟的CFD 技术基础上做一些改进，使之满足自己研究问题的需要。为此他们不希望整个程序从头到尾都是自己编，比如N-S方程的求解，其实都是比较固定的。因此很多人都希望商用软件有个很好的接口能让用户自己加入模块，但是这一点其实真是很难做到，而且到底做到用户能交互的什么程度也很难把握。据握所知，有搞湍流模型研究的人用PHOENICS实现自己的模型，而边界处理以及数值方法等还是原方程的，据说star－CD也是商用软件中提供给用户自主性比较好的，fluent 这方面到底如何就不得而知了，看stipulation所说的似乎也还是有限。因此，我觉得现在还是存在这样的问题：既不能依靠商用CFD软件搞研究，但也希望不

用反复重复一些繁杂的、没有创造性的工作)

我现在就是用fluent来计算旋转机械的内流场，那就说说旋转机械的流动问题吧。fluent中有几种处理旋转机械流动问题的模型，分别为旋转坐标系模型(Rotating Reference Frame)，多参考坐标系模型(MRF)，混和平面模型(Mixing Plane)，滑移网格模型(Sliding Mesh)。其中，旋转坐标系模型仅适用于不考虑定子影响的流场，其思想就是在视转子为静止的旋转坐标系里进行定常计算，计算中考虑惯性力的影响；多参考坐标系模型(MRF)就是在前一模型的基础上考虑了定子对流场的影响，将流场按不同旋转速度划分成几个流动区域，每个区域里用旋转坐标系进行定常计算，在这些流动区域的交界面上强制流动速度的连续；混和平面模型是另一种用定常方法计算定子与转子相互影响下的流场的模型，它在不同流动区域之间的交界面上进行了一定的周向平均，消除了流动本身的非定常性，这种模型要优于MRF模型；滑移网格模型是采用滑移网格技术来进行流场的非定常计算的模型，用它计算的流场最接近于实际的流动，但这种模型需要耗费巨大的机器资源和时间。

关于对商用CFD软件的看法，我比较赞同zzbb的看法，我们可以利用它里面成熟的计算方法，附加上自己提出的一些模型，这样研究问题，可以省很多的精力和时间，对于CFD的发展也是很有好处的。现在的商用软件提供的接口比较少，软件封装的比较死，这样不利于做科学研究，如果可以像linux的发展模式那样发展CFD，大家公开成熟的CFD代码，然后可以通过自由的研究，添加新的功能，相信CFD发展的会更快，不过如果这样，那商用CFD软件就不好赚钱了

至于商用软件开发源代码的问题，实在是不大可能。由于CFD应用很多领域，特别是还与核、航空、汽车等一些非常重要的工程领域相关，一般来说都属于高科技技术，鬼子是不会轻易公开的。比如phoenics早在80年代初就开发完成并应用于工程，但是当时西方就是对共产党国家封闭，禁运，直到1991年（1993？）才有1.x的版本正式到中国。所以这也是我想说的目前存在的矛盾

那么请问一下fluent所提供的用户接口主要可以做些什么方面的工作呢？

加入自己的模型当然是广义的，其实很多东西都可以称作模型。CFD里最经典的算是湍流模型了吧。比如需要修改系数或增加项，对涡粘系数重新计算，就是这种情况。此外还有边界条件的修改等问题。算法也可以算。但这些并不一定是商用软件都能提供的

对于运用fluent来求解问题，首先要对本身求解的物理模型有充分的了解，只有在这个基础上，才能够选择出正确的，计算模型以及相应的边界条件。对于fluent计算的方法，确实是采用的有限体积法，不过对基于非结构网格的5.X，我个人觉得其采用的应该是同位网格而不是交错网格，因为非结构网格情况下，交错网格的方法处理起来比同位网格方法要复杂很多。一般见到的非结构网格下FVM（有限体积法）多半还是采用的同位网格而非交错网格，这个问题还可以进一步探讨。对于非结构网格而言，目前能够做到的离散精度也只能是二阶精度了，再高精度目前还没法做到，或者说还没有做到很实用。

fluent由于其商用性，它的思想就是自己做的很通用，而很少给用户接口，特别在一些核心问题上我们实验室如果真的做论文，就用一个fortran的大程序，是一个博士编的专门求解对称的可压缩n-s方程的看懂了，做一个网格，改改边界条件就能算了，如果需要做相应改动，可以直接该源程序一般，作为研究，重点在研究的物理性质，计算方法，流场结构等所以，不会象做项目那样，物理问题很简单，但是条件，边界很复杂，因此，做研究的程序，一般都在内部的计算

方法，物理模型上下功夫而做项目，一般对方关心的是一个结果，而不是具体流场的结构性质。所以，用fluent是非常方便的，比如模拟高速可压缩流场n－s 方程和欧拉方程模拟的力，力矩的结果，几乎没有差别

12、ansys写出后处理数据

利用APDL功能按照一定格式写出ansys数据文件的方法

ANSYS在运行阶段总是处理大量的模型数据、载荷数据以及结果数据等，有时需要将这些数据按照一定的格式写进指定的数据文件中，这时可以利用GET和VGET 数据提取的各种命令将数据存入到变量或数组中，然后利用CFWRITE或VWRITE 命令写入到指定文件.

下面是使用VWRITE实现该过程的一个实例：

/post1

*set,,,,,10.0

*get,ntemp01,node,2,temp ! 时间等于10时的节点2的温度值

*get,ntemp02,node,9,temp ! 时间等于10时的节点9的温度值

*get,ntemp03,node,7,temp ! 时间等于10时的节点7的温度值

*vwrite,ntemp01,ntemp02,ntemp03

(T1,''N2 TEMP='',F5.1,'', N9 TEMP='',F5.1,'', N7 TEMP='',F5.1)

/output,nodetemp,dat

其中，命令output可以用于确定输出方向，即输出到ansys的输出窗口（OUTPUT WINDOW）中，或者指定的文件中。上面将温度值输出到nodetemp.dat文件中，内容如下：

N2 TEMP= 19.2, N9 TEMP= 19.8, N7 TEMP= 20.8

这样就可以对输出数据用别的工具进行处理。

13、ansys二次开发

1 概述

ANSYS是一套功能十分强大的有限元分析软件，能实现多场及多场耦合分析；是实现前后处理、求解及多场分析统一数据库的一体化大型FEA软件；支持异种、异构平台的网络浮动，在异种、异构平台上用户界面统一、数据文件全部兼容，强大的并行计算功能支持分布式并行及共享内存式并行。该软件具有如下特点：(1) 完备的前处理功能

ANSYS不仅提供了强大的实体建模及网格划分工具，可以方便地构造数学模型，而且还专门设有用户所熟悉的一些大型通用有限元软件的数据接口（如MSC／NSSTRAN，ALGOR，ABAQUS等），并允许从这些程序中读取有限元模型数据，甚至材料特性和边界条件，完成ANSYS中的初步建模工作。此外，ANSYS还具有近200种单元类型，这些丰富的单元特性能使用户方便而准确地构建出反映实际结构的仿真计算模型。

(2) 强大的求解器

ANSYS提供了对各种物理场量的分析，是目前唯一能融结构、热、电磁、流体、声学等为一体的有限元软件。除了常规的线性、非线性结构静力、动力分析外，还可以解决高度非线性结构的动力分析、结构非线性及非线性屈曲分析。提供的多种求解器分别适用于不同的问题及不同的硬件配置。

(3) 方便的后处理器

ANSYS的后处理分为通用后处理模块（POST1）和时间历程后处理模块（POST26）两部分。后处理结果可能包括位移、温度、应力、应变、速度以及热流等，输出形式可以有图形显示和数据列表两种。

(4) 多种实用的二次开发工具

ANSYS除了具有较为完善的分析功能外，同时还为用户进行二次开发提供了多种实用工具。如宏（Marco）、参数设计语言（APDL）、用户界面设计语言（UIDL）及用户编程特性（UPFs），其中APDL（ANSYS Parametric Design Language）

是一种非常类似于Fortran77的参数化设计解释性语言，其核心内容为宏、参数、循环命令和条件语句，可以通过建立参数化模型来自动完成一些通用性强的任务；UIDL（User Interface Design Language）是ANSYS为用户提供专门进行程序界面设计的语言，允许用户改变ANSYS的图形用户界面(GUI)中的一些组项，提供了一种允许用户灵活使用、按个人喜好来组织设计ANSYS图形用户界面的强有力工具；UPFs(User Programmable Features)提供了一套Fortran77函数和例程以扩展或修改程序的功能，该项技术充分显示了ANSYS的开放体系，用户不仅可以采用它将ANSYS程序剪裁成符合自己所需的任何组织形式（如可以定义一种新的材料，一个新的单元或者给出一种新的屈服准则），而且还可以编写自己的优化算法，通过将整个ANSYS作为一个子程序调用的方式实现。

鉴于上述特点，近几年来，ANSYS软件在国内外工程建设和科学研究中得到了广泛的应用。但这些应用大多局限于直接运用ANSYS软件进行实际工程分析，对利用ANSYS提供的二次开发工具进行有限元软件设计却很少涉及。本文首次利用ANSYS软件的二次开发功能，以VC++6.0为工具，运用APDL语言，对ANSYS进

行二次开发，编制框筒结构－桩筏基础－土相互作用体系与地震反应分析程序。

2 程序设计目标

针对某一实际工程问题，ANSYS所提供的APDL语言可对ANSYS软件进行封装。APDL语言即ANSYS软件提供的参数化设计语言，它的全称是ANSYS Parametric Design Language。使用APDL语言可以更加有效地进行分析计算，可以轻松地进行自动化工作（循环、分支、宏等结构），而且，它是一种高效的参数化建模手段。使用APDL语言进行封装的系统可以只要求操作人员输入前处理参数，然后自动运行ANSYS进行求解。但完全用APDL编写的宏还存在弱点。比如用APDL 语言较难控制程序的进程，虽然它提供了循环语句和条件判断语句，但总的来说还是难以用来编写结构清晰的程序。它虽然提供了参数的界面输入，但功能还不是太强，交互性不够流畅。针对这种情况，本文用VC++6.0开发框筒结构－桩筏基础－土相互作用有限元分析程序（简称LWS程序）。

本程序设计目标是利用VC++6.0对ANSYS进行封装。用VC++6.0对ANSYS模拟框筒结构－桩筏基础－土相互作用进行二次开发，用户只需输入诸如地震波、计算时间步长、阻尼比等物理性能参数等，系统就能自动调用ANSYS计算程序，自动进行网格划分、地震动加载以及自动求解。该系统由于前台开发友好、方便、易用的人机交互界面，对复杂的、难于理解和掌握的ANSYS命令流进行后台封装，

因此，程序设计可让即使从未认真学习过ANSYS软件的工程设计人员也能很好地借助本系统进行结构抗震性能有限元分析，具有较强的处理实际问题能力。

用户输入计算参数，即可调用后台的ANSYS命令进行计算，ANSYS把计算结果返回给用户，进行后处理。

程序设计的主要原则和功能如下：

(1)方便原则，即程序模块应具有良好的用户界面和易用性。程序前台设计采用Windows提供的标准图形用户界面(GUI)，用户无须接受专门训练即可使用。同时，程序应具有良好的容错和纠错能力，避免用户操作不当造成损失。

(2)程序系统能够提供用户以下功能：

①允许用户可以根据实际计算工况，输入特定的计算参数，包括地震波选择、计算时间步长、地震波调幅与否等。

②用户在输入各种参数以后、进行计算之前可以对输入的数据进行修改、添加和删除操作，以保证输入正确的参数。

③用户通过界面调用后台的ANSYS命令流进行计算，能够得到最后的计算结果文件，供用户进行后处理和结果分析。

④用户可以添加新的功能或新的二次开发以实现程序升级。

(3)程序应具有良好的可移植性，不依赖于特定的硬件设备，只要能安装ANSYS 和VC＋＋6.0的硬件环境都能使用本系统，保证程序使用的广泛性。

(4)程序代码应具有开放性和可重用性。这样，在进一步的设计中，能保证设计者可以方便地对代码进行修改扩充；同时，提供一定的设计接口，新的设计者可以根据接口，无须对程序进行大幅度的修改，就可以进行新的开发，以适应新的特殊要求。

程序的开发平台是Microsoft VC++6.0、ANSYS6.1，基于WindowsXP编程。程序实现是利用微软提供的Windows编程接口MFC和ANSYS公司的

ANSYS/Multiphysics产品，采用面向对象的程序设计方法。

3程序的主要模块和设计

如图3-2所示，程序的主要模块有：用户界面模块、ANSYS计算模块、VC调用接口模块和VC后处理模块，分别论述如下：

3.1 ANSYS模块

ANSYS为了满足用户的特殊需求，建立了开放的体系结构，提供了二次开发接口APDL、UIDL和UPFs（User Programming Features，用户编程特性）等。其中，ANSYS接口允许用户将自己的VC代码连到ANSYS中去，或将ANSYS作为子程序调用，从而使ANSYS具备特殊的功能。

本文的ANSYS模块是使用APDL语言进行二次开发的。在上面的二次开发中用到了参数化设计方法。参数是APDL的变量（它们更象FORTRAN变量，而不像FORTRAN 参数），不必明确声明参数类型，所有数值变量都以双精度数存储。被使用但未声明的参数都被赋予接近0的“极小值”。在二次开发中使用参数化设计方法，增强了程序的易读性和可移植性。用户无须了解程序的具体结构只需改变参数值就可自动调用ANSYS模块。

3.2 VC调用模块

VC调用模块在该系统中起着接受用户界面的输入、创建进程调用ANSYS模块进行计算的重要作用。有两项工作是在实现在VC程序中调用ANSYS必须做的，一是要使接口程序能够修改ANSYSB的命令流文件路径及文件名称，这可通过注册

表编程实现；二是要能在接口程序中运行ANSYSB应用程序，这涉及到创建进程的编程，下面分别介绍它们的具体实现。

1. 注册表编程

在Windows(98/NT/2000/XP)系统上运行ANSYS安装程序后，便在Windows系统的注册表里记录了一些信息，如初始工作路径，文件名等。利用VC平台调用ANSYS 计算模块的程序必须指定ANSYS软件的运行目录以及用APDL语言开发的ANSYS 模块程序路径，这样，ANSYS软件的批处理程序才能从给定的路径下读取命令流文件。在接口程序中修改这些注册表信息，可以使用Windows提供的注册表编辑API（Application Programming Interface）函数[30,31]，具体实现如下：HKEY hSubKey; // 定义子键

LONG lRet;

char RegPath[200]="SoftWare\\ANSYS, Inc.\\ANSYS\\ANSYS 6.1\\0";

lRet=RegOpenKeyEx(HKEY_CURRENT_USER,RegPath,0,KEY_ALL_ACCESS,&hSubKey ); // 打开子键

if(lRet!=ERROR_SUCCESS)return;

lRet=RegSetValueEx(hSubKey,"Extension",0,REG_SZ,(LPBYTE)"txt",3); //设置ANSYS批处理程序读取的文件扩展名

if(lRet!=ERROR_SUCCESS)return;

lRet=RegSetValueEx(hSubKey,"Jobname",0,REG_SZ,(LPBYTE)"ZHY");

//指定ANSYS模块文件名

if(lRet!=ERROR_SUCCESS)return;

lRet=RegSetValueEx(hSubKey,"WorkingDirectory",0,REG_SZ,(LPBYTE)"E:\\L WS\\Workspace ",16);

if(lRet!=ERROR_SUCCESS)return; // 键值出错返回

RegCloseKey(hSubKey); // 关闭子键

通过以上的设置后运行ANSYS批处理程序，界面变成如图3-3所示。

从图中可看出ANSYS模块工作路径E:\\LWS\\Workspace、初始文件名ZHY、ANSYS 程序文件名ZHY.txt文件、计算结果输出文件名ZHY.out都已经自动出现在ANSYS批处理程序的输入框，往下ANSYS就可以自动从ZHY.txt读取命令流进行计算并将结果输出到ZHY.out文件中。若想改ANSYS模块路径或文件名只需对上面程序稍加修改即可。

2. 多进程编程

本文在VC平台上对ANSYS进行封装，希望前台处理系统和用户的交互，而后台进行ANSYS的计算。这就要求系统具有并发性，为此，引入多进程编程机制。进程是一个正在运行程序的实例，它具有动态性、并发性、独立性、异步性和结构性等特点。系统中的进程动态产生与消亡，多个进程并发运行，分别执行各自对应的程序段，为各自的目标而工作。一个程序可以包含多个进程。

图3-3 ANSYS批处理运行界面

在VC＋＋6.0中可以利用CreateProcess函数来创建一个进程去执行其他程序，而且可以设置该进程的优先级。CreateProcess函数的原型是：

BOOL CreateProcess(

LPCTSTR lpAppliciatonName

LPTSTR lpCommandLine

LPSECURITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes

LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes

BOOL bInheritHandles

DWORD dwCreationFlags

LPVOID lpEnvironment

LPCTSTR lpCurrentDirectory

LPSTARTUPINFO lpStartupInfo

LPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation

);

当系统调用CreateProcess时，会创建一个进程内核对象，其初始使用计数是1。该进程内核对象不是进程本身，而是操作系统管理进程时使用的一个较小的数据结构。然后，系统为新进程创建一个虚拟地址空间，并将可执行文件或任何必要的DLL文件的代码和数据加载到该进程的地址空间中。接着，系统为新进程的主线程创建一个线程内核对象（其使用计数为1）。与进程内核对象一样，线程内核对象也是操作系统用来管理线程的小型数据结构。通过执行C/C++运行期启动代码，该主线程便开始运行，它最终调用WinMain、wWinMain、main或wmain

函数。如果系统成功创建了新进程和主线程，CreateProcess便返回True。PszApplicationName和pszCommandLine参数分别用于设定新进程将要使用的可执行文件的名字和传递给新进程的命令行字符串。PszApplicationName的参数

可以是NULL，表示系统将使用全路径来查看可执行文件，并且不再搜索这些目录；如果参数不是NULL可以将地址传递给pszApplicationName参数中包含可运行的文件的名字字符串。当系统找到了可执行文件后，就创建一个新进程，并将可执行文件的代码和数据映射到新进程的地址空间中。

PsaProcess和psaThread参数分别设定进程对象和线程对象需要的安全性。可

以为这些参数传递NULL，这种情况下，系统为这些对象赋予默认安全性描述符；也可以指定两个SECURITY_ATTRIBUTES结构，并对它们进行初始化，以便创建自己的安全性权限，并将它们赋予进程对象和线程对象。将SECRURITY_ATTRIBUTES 结构用于psaProcess和psaThread参数的另一个原因是，父进程将来生成的任何子进程都可以继承这两个对象句柄中的任何一个。本程序除了创键调用ANSYS 计算模块的进程外，无需再创建其它进程，因而，psaProcess和psaThread参

数都为NULL。同理，binheritHandles参数为FALSE。

fdwCreate参数用于标识标志，以便用于规定如何来创建新进程，fdwCreate参数也可以用来设定优先级类，不过对于大多数应用程序来说不应该这样做，因为系统会为新进程赋予一个默认优先级。

PszCurDir参数允许父进程设置子进程的当前驱动器和目录。如果本参数为NULL，则新进程的工作目录将与生成新进程的应用程序的目录相同；若不为空，则必须指向包含需要的工作驱动器和工作目录的以0结尾的字符串。课题中该参数选择为NULL就可以了。

PsiStartInfo参数用于指向一个STARTUPINFO结构。当Windows创建新进程时，它将使用该结构的有关成员。大多数应用程序将要求生成的应用程序仅仅使用默认值。至少应该将该结构中的所有成员初始化为零，然后将cb（cb为STARTUPINFO 结构成员）设置为该结构的大小。STARTUPINFO结构的其他具体成员参见VC++6.0帮助系统MSDN。

PpiProcInfo参数用于指向你必须指定的PROCESS_INFORMATION结构。

CreateProcess在返回之前要对该结构的成员进行初始化。该结构的形式如下面所示：

Typedef struct _PROCESS_INFORMATION{

HANDLE hProcess;

HANDLE hThread;

DWORD dwProcessId;

DWORD dwThreadId;

}PROCESS_INFORMATION;

CreateProcess在返回之前打开进程对象和线程对象，并将每个对象的与进程相关的句柄放入PROCESS_INFORMATION结构的hProcess和hThread成员中。

综上所述，课题创建进程的关键程序如下：

STARTUPINFO StartupInfo;

PROCESS_INFORMATION ProcessInfo;

memset(&StartupInfo,0,sizeof(STARTUPINFO)); //分配内存

StartupInfo.cb=sizeof(STARTUPINFO); // 初始化

StartupInfo.dwFlags=STARTF_USESHOWWINDOW;

StartupInfo.wShowWindow=SW_SHOWMAXIMIZED;

if(!::CreateProcess(NULL,d:\\ProgramFiles\\Ansys

Inc\\ANSYS61\\bin\\intel\\Ansy sB”,NULL,NULL,FALS

E,0,NULL,NULL,&StartupInfo,&ProcessInfo))

{

AfxMessageBox("error!");

GetLastError();

} // 创建进程

3. 进程的终止

要终止进程的运行可以使用如下四种方法：①主线程的进入点函数返回；②进程中的一个线程调用ExitProcess函数；③另一个进程中的线程调用TerminateProcess函数；④所有进程中的线程自动终止运行(这种情况一般不会发生)。本文采用第一种方法终止所创建的进程，即当ANSYS计算结束时通过函数返回。

在WindowsXP系统中，如果ANSYS批处理程序运行完后，窗口标题会显示“ANSYS 已完成”。本文程序开发便可通过这一特点来终止系统所创建的进程。当ANSYS 计算模块运行完毕后，系统会弹出一个消息框提示ANSYS已计算完毕，可以进行后处理了。

3.3.3 用户界面接口模块

用户界面模块主要完成系统和用户的交互。用户界面模块包括计算参数输入和程序调用两部分。计算参数输入部分的主要功能是负责输入诸如地震波数据、是否调幅、时间步长等。计算输入是由对话框构成。计算参数输入对话框界面如下：

图3-4 计算参数输入界面

程序对各参数的输入范围都进行了设定，如果用户输入的参数超过了这一设定，系统就会弹出对话框以提醒用户输入错误，需要重新输入。ANSYS程序调用通过菜单方式进行。该菜单首先不处于激活状态，而是当三维数值模拟所需参数输入完成后才得到消息激活菜单。这样设计的优点：能够提醒用户输入并检查用于三

维数值模拟的相关参数，避免用户在不输入参数的情况下直接调用ANSYS进行计算而造成错误。

程序设计采用文档读写的方式将输入的计算参数插入到用APDL语言进行二次开发的ANSYS计算模块。参数化设计的ANSYS计算模块就可以根据输入的参数进行数值模拟计算。

3.3.4 ANSYS后处理模块的二次开发

ANSYS软件提供了两个后处理器，可以对结果进行时间－历程后处理

和通用后处理。对于相互作用体系地震反应分析，它可以将模拟结果用应力图、等值线（面）、动画等形式输出与转换。其中POST1通用后处理器可用于观察整个模型或模型的一部分在某一时间的模拟结果，可显示结构在地震作用下的应力图和位移变形图；时间—历程后处理器POST26用于检查模型中指定点的分析结果与时间的函数关系，可显示模型上各个节点的各变量的时程曲线。可见，对于大多数的后处理分析我们可以直接使用ANSYS的后处理器。但由于ANSYS是一个通用软件，而对某些特殊领域的后处理分析无能为力或者不是很方便，因而，需要对其进行二次开发，以减轻后处理工作和提高后处理效率。

在相互作用体系地震反应分析中，有时除了关注各物理量时程曲线外，还关心其在结构高度方向的分布（如层间位移、层间剪力、层间加速度反应等）。解决这一问题的二次开发需要结合相互作用体系地震反应分析特点进行。

(1)物理量分析

在地震反应时程分析中，我们对楼层位移时程、加速度时程、柱应力应变时程、剪力墙应力应变时程比较关心，同时还需要分析层间位移和层间加速度变化。考虑到本文将计算多种工况，本程序对常见的变量编写了后处理程序，具有通用性，极大地提高了后处理效率。

(2) 程序实现

基于上面分析，本程序是通过接口程序调用ANSYS，读入编写的后处理命令流，读取ANSYS计算的结果数据库，生成各变量的结果文件，然后用本程序的后处理模块进行读数绘图处理，进而生成结果图形。这一过程采用VC编程实现的，VC 编程的算法流程图如图3-2的后处理模块

14、平面应变问题和平面应力问题的区别，可以举两个实际的例子来说明。

一条路堤，如果路堤的高度是一样的，地面是水平的，不同桩号处的断面是一样的，则这种路堤本身以及路堤荷载对地基的作用都是典型的平面应变问题，在路堤长度的方向（y）上路堤高度是一样的，作用于地基的荷载大小不随y坐标而变化，所以在任何y处作一个截面，这个截面保持平面，即应变ey恒等于零，作用在这个截面的法向应力sy不随y坐标而变化，只需要研究一个截面上的应力状态。这就平面应变，在没有发生应变的平面上作

用着应力；

一块板，在两个板面上（y轴方向）没有作用荷载，在其他两个方向都作用着荷载，在研

究这块板的应力状态时，两个板面的边界上，应力为零，但应变不为零，这就是平面应力问

题.

在力学分析问题过程中，随处可见平面应力和平面应变的概念分歧，现经过自己的搜集，将一些论坛里的评述整理如下：

平面应力和平面应变都是起源于简化空间问题而设定的概念。

平面应力：只在平面内有应力，与该面垂直方向的应力可忽略，例如薄板拉压问题。（但是垂直于面的方向可以由应变）

平面应变：只在平面内有应变，与该面垂直方向的应变可忽略，例如水坝侧向水压问题。（垂直于面的方向的应力不见得是为0的）

具体说来：

平面应力是指所有的应力都在一个平面内，如果平面是OXY平面，那么只有正应力σx，σy，剪应力τxy(它们都在一个平面内)，没有σz，τyz，τzx。

平面应变是指所有的应变都在一个平面内，同样如果平面是OXY平面，则只有正应变εx，εy和剪应变γxy，而没有εz，γyz，γzx。

举例说来：

平面应变问题比如压力管道、水坝等，这类弹性体是具有很长的纵向轴的柱形物体，横截面大小和形状沿轴线长度不变；作用外力与纵向轴垂直，并且沿长度不变；柱体的两端受固定约束。

平面应力问题讨论的弹性体为薄板，薄壁厚度远远小于结构另外两个方向的尺度。薄板的中面为平面，其所受外力，包括体力均平行于中面面内，并沿厚度方向不变。而且薄板的两个表面不受外力作用

在ANSYS有限元分析中，设置平面应变和应力的命令流方法有两种形式：

（1）ET,1,PLANE2,,,2 !定义单元类型和属性，设定平面应变问题keyopt(3)＝2

（2）ET,1,PLANE2 !定义单元类型

KEYOPT,1,3,2 !设定平面应变问题keyopt(3)＝2

KEYOPT,1,5,0

KEYOPT,1,6,0

平面应变是法向应变为零。

平面应力没有约束法向位移，所以法向应力为零。。。

平面应变因为法向的伸缩被阻止了，所以法向应力不为零。。。

附：

应力

从物体内取出一个边长分别为dx，dy，dz的微分体。每个面上的应力可分为一个正应力和两个剪应力。正应力记为σx,σy,σz。剪应力记为τxy，τyx，τxz，τzx，τyz，τzy，前一个脚标表明τ的作用面所垂直的坐标轴；后一个表明τ的作用方向。根据剪应力互等定律有τxy=τyx，τxz=τzx，τyz=τzy。

应变

线段的每单位长度的伸缩称为正应变，记为εx，εy，εz。

线段之间夹角的改变量称为剪应变，记为γxy，γxz，γyz。

平面应力问题是对力分布的研究（分析）

平面应变问题是对表面变形的研究（分析）

平面应力就是说一个方向的应力可忽略，当然平面应变就是一个方向的应变可以忽略.

如果某一方向（Z轴吧）在空间很长（相对其他两个方向而言），那么在这个方向的应变就可以忽略不计，但是这个方向的应力不一定为零。－－－－这就是平面应变问题。长圆筒、水坝、等等都属于平面应变问题。

如果研究对象z轴不是很长（相对其他两个方向而言），且在z轴俩外表面上不受力，则在这个方向上应力可以忽略，但其应变不一定为零，－－－－－这就是平面应力问题，板也可以看作属于平面应力问题。

对一般我门处理的问题，根据z轴的长短可简单判断其属于那个问题，长－－平面应变；短－－－－平面应力。

如何区分平面应力与平面应变问题

平面应力和平面应变都是起源于简化空间问题而设定的概念。

平面应力：只在平面内有应力，与该面垂直方向的应力可忽略，例如薄板拉压问题。

平面应变：只在平面内有应变，与该面垂直方向的应变可忽略，例如水坝侧向水压问题。

具体说来：

平面应力是指所有的应力都在一个平面内，如果平面是OXY平面，那么只有正应力σx，σy，剪应力τxy(它们都在一个平面内)，没有σz，τyz，τzx。

平面应变是指所有的应变都在一个平面内，同样如果平面是OXY平面，则只有正应变εx，εy和剪应变γxy，而没有εz，γyz，γzx。

举例说来：

平面应变问题比如压力管道、水坝等，这类弹性体是具有很长的纵向轴的柱形物体，横截面大小和形状沿轴线长度不变；作用外力与纵向轴垂直，并且沿长度不变；柱体的两端受固定约束。

平面应力问题讨论的弹性体为薄板，薄壁厚度远远小于结构另外两个方向的尺度。薄板的中面为平面，其所受外力，包括体力均平行于中面面内，并沿厚度方向不变。而且薄板的两个表面不受外力作用.

ANSYS新手入门学习心得

(1) 如果你模拟结构体中裂缝扩展过程的模拟，在Ansys中可以用全解耦损伤分析方法来近似模拟裂缝扩展，我曾用Ansys软件中提供的可以定义10,000个材料参数和单元ekill/alive 功能完成了层状路面体中表面裂缝和反射裂缝在变温作用下的扩展过程的模拟。我模拟的过程相对来说比较简单，模拟过程中我们首先要知道裂缝的可能扩展方向，这样在裂缝可能扩展的带内进行网格加密处理，加密到什么程度依据计算的问题来确定。 (2) 如果采用断裂力学理论计算含裂缝结构体的应力强度因子，建模时只需在裂尖通过命令kscon生成奇异单元即可。Ansys模块中存在的断裂力学模块可以计算I、II、III型应力强度因子(线弹性断裂力学)和J积分(弹塑性断裂力学)，在Ansys中verification里面有一个计算I型应力强度因子的例子vm143，参见该例子就可以了。 (3) 如果通过断裂力学模拟裂缝的扩展过程，需要采用动态网格划分，这方面我没有做，通过Ansys的宏命令流应该可以实现。技术参考可参阅文献：杨庆生、杨卫.断裂过程的有限元模拟.计算力学学报，1997,14(4). (4) 我现在做动荷载作用下路面结构体中应力强度因子的分布规律，我是通过位移插值得到不同时间点处的应力强度因子。如果想这样做，可参阅理论参考中关于应力强度因子计算说明。 1. 讨论两种Ansys求极限荷载的方法 （1）力加载 可以通过对应的方法（比如说特征值屈曲）估计结构的极限荷载的大致范围，然后给结构施加一个稍大的荷载，打开自动荷载步二分法进行非线性静力分析，最后计算会因不收敛终止，则倒数第二个子步对应的就是结构的极限荷载；另外，也可以选择弧长法，采用足够的子步（弧长法可以一直分析到极限承载力之后的过程）同样可以从绘制的荷载位移曲线或计算结果中找出结构的极限荷载。 （2）位移加载 给结构施加一个比较大的位移，打开自动荷载步二分法进行非线性分析，保证足够的子步数，这样也可以分析到极限荷载以后，通过绘制荷载位移曲线或查看相应结果文件也可知道结构的极限荷载。 希望众高手讨论一下 （1）弧长法求极限荷载的收敛性问题，如何画到荷载位移曲线的下降段？ （2）位移法求极限荷载的具体步骤？ 2. 需要注意的问题 1. 由于SOLID 65单元本身是基于弥散裂缝模型和最大拉应力开裂判据，因此在很多情况下会因为应力集中而使混凝土提前破坏，从而和试验结果不相吻合，因此，在实际应用过程中应该对单元分划进行有效控制，根据作者经验，当最小单元尺寸大于5cm 时，就可以有效避免应力集中带来的问题； 2. 支座是另一个需要注意的问题。在有限元分析中，很多时候约束是直接加在混凝土节点上，这样很可能在支座位置产生很大的应力集中，从而使支座附近的混凝土突然破坏，造成求解失败。因此，在实际应用过程中，应该适当加大支座附近单元的尺寸或者在支座上加一些弹性垫块，避免支座的应力集中；

ANSYS中文翻译官方手册_接触分析

一般的接触分类 (2) ANSYS接触能力 (2) 点─点接触单元 (2) 点─面接触单元 (2) 面─面的接触单元 (3) 执行接触分析 (4) 面─面的接触分析 (4) 接触分析的步骤： (4) 步骤1：建立模型，并划分网格 (4) 步骤二：识别接触对 (4) 步骤三：定义刚性目标面 (5) 步骤4：定义柔性体的接触面 (8) 步骤5：设置实常数和单元关键字 (10) 步骤六： (21) 步骤7：给变形体单元加必要的边界条件 (21) 步骤8：定义求解和载步选项 (22) 第十步：检查结果 (23) 点─面接触分析 (25) 点─面接触分析的步骤 (26) 点－点的接触 (35) 接触分析实例（GUI方法） (38) 非线性静态实例分析（命令流方式） (42) 接触分析 接触问题是一种高度非线性行为，需要较大的计算资源，为了进行实为有效的计算，理解问题的特性和建立合理的模型是很重要的。 接触问题存在两个较大的难点：其一，在你求解问题之前，你不知道接触区域，表面之间是接触或分开是未知的，突然变化的，这随载荷、材料、边界条件和其它因素而定；其二，大多的接触问题需要计算摩擦，有几种摩擦和模型供你挑选，它们都是非线性的，摩擦使问题的收敛性变得困难。

一般的接触分类 接触问题分为两种基本类型：刚体─柔体的接触，半柔体─柔体的接触，在刚体─柔体的接触问题中，接触面的一个或多个被当作刚体，（与它接触的变形体相比，有大得多的刚度），一般情况下，一种软材料和一种硬材料接触时，问题可以被假定为刚体─柔体的接触，许多金属成形问题归为此类接触，另一类，柔体─柔体的接触，是一种更普遍的类型，在这种情况下，两个接触体都是变形体（有近似的刚度）。 ANSYS接触能力 ANSYS支持三种接触方式：点─点，点─面，平面─面，每种接触方式使用的接触单元适用于某类问题。 为了给接触问题建模，首先必须认识到模型中的哪些部分可能会相互接触，如果相互作用的其中之一是一点，模型的对立应组元是一个结点。如果相互作用的其中之一是一个面，模型的对应组元是单元，例如梁单元，壳单元或实体单元，有限元模型通过指定的接触单元来识别可能的接触匹对，接触单元是覆盖在分析模型接触面之上的一层单元，至于ANSTS使用的接触单元和使用它们的过程，下面分类详述。 点─点接触单元 点─点接触单元主要用于模拟点─点的接触行为，为了使用点─点的接触单元，你需要预先知道接触位置，这类接触问题只能适用于接触面之间有较小相对滑动的情况（即使在几何非线性情况下） 如果两个面上的结点一一对应，相对滑动又以忽略不计，两个面挠度（转动）保持小量，那么可以用点─点的接触单元来求解面─面的接触问题，过盈装配问题是一个用点─点的接触单元来模拟面─与的接触问题的典型例子。 点─面接触单元 点─面接触单元主要用于给点─面的接触行为建模，例如两根梁的相互接触。 如果通过一组结点来定义接触面，生成多个单元，那么可以通过点─面的接触单元来模拟面─面的接触问题，面即可以是刚性体也可以是柔性体，这类接触问题的一个典型例子是插头到插座里。

ANSYS学习心得

一学习ANSYS需要认识到的几点 相对于其他应用型软件而言，ANSYS作为大型权威性的有限元分析软件，对提高解决问题的能力是一个全面的锻炼过程，是一门相当难学的软件，因而，要学好ANSYS，对学习者就提出了很高的要求，一方面，需要学习者有比较扎实的力学理论基础，对ANSYS分析结果能有个比较准确的预测和判断，可以说，理论水平的高低在很大程度上决定了ANSYS使用水平；另一方面，需要学习者不断摸索出软件的使用经验不断总结以提高解决问题的效率。在学习ANSYS的方法上，为了让初学者有一个比较好的把握，特提出以下五点建议：（1）将ANSYS的学习紧密与工程力学专业结合起来 毫无疑问，刚开始接触ANSYS时，如果对有限元，单元，节点，形函数等《有限元单元法及程序设计》中的基本概念没有清楚的了解话，那么学ANSYS很长一段时间都会感觉还没入门，只是在僵硬的模仿，即使已经了解了，在学ANSYS之前，也非常有必要先反复看几遍书，加深对有限元单元法及其基本概念的理解。 作为工程力学专业的学生，虽然力学理论知识学了很多，但对许多基本概念的理解许多人基本上是只停留于一个符号的认识上，理论认识不够，更没有太多的感性认识，比如一开始学ANSYS时可能很多人都不知道钢材应输入一个多大的弹性模量是合适的。而在进行有限元数值计算时，需要对相关参数的数值有很清楚的了解，比如材料常数，直接关系到结果的正确性，一定要准确。实际上在学ANSYS时，以前学的很多基本概念和力学理论知识都忘得差不多了，因而遇到有一

定理论难度的问题可能很难下手，特别是对结果的分析，需要用到《材料力学》，《弹性力学》和《塑性力学》里面的知识进行理论上的判断，所以在这种情况下，复习一下《材料力学》，《弹性力学》和《塑性力学》是非常有必要的，加深对基本概念的理解，实际上，适当的复习并不要花很多时间，效果却很明显，不仅能勾起遥远的回忆，加深理解，又能使遇到的问题得到顺利的解决。 在涉及到复杂的非线性问题时（比如接触问题），一方面，不同的问题对应着不同的数值计算方法，求解器的选择直接关系到程序的计算代价和问题是否能顺利解决；另一方面，需要对非线性的求解过程有比较清楚的了解，知道程序的求解是如何实现的。只有这样，才能在程序的求解过程中，对计算的情况做出正确的判断。因此，要能对具体的问题选择什么计算方法做出正确判断以及对计算过程进行适当控制，对《计算方法》里面的知识必须要相当熟悉，将其理解运用到ANSYS的计算过程中来，彼此相互加强理解。要知道ANSYS是基于有限元单元法与现代数值计算方法的发展而逐步发展起来的。因此，在解决非线性问题时，千万别忘了复习一下《计算方法》。此外，对《计算固体力学》也要有所了解（一门非常难学的课），ANSYS对非线性问题处理的理论基础就是基于《计算固体力学》里面所讲到的复杂理论。 作为学工程力学的学生，提高建模能力是非常急需加强的一个方面。在做偏向于理论的分析时，可能对建模能力要求不是很高，但对于实际的工程问题，有限元模型的建立可以说是一个最重要的问题，而后

ANSYS软件介绍与实例讲解

一简述ANSYS软件的发展史。 1970年，Doctor John Swanson博士洞察到计算机模拟工程应该商品化，于是创立了ANSYS公司，总部位于美国宾夕法尼亚州的匹兹堡。30年来，ANSYS 公司致力于设计分析软件的开发，不断吸取新的计算方法和技术，领导着世界有限元技术的发展，并为全球工业广泛接受，其50000多用户遍及世界。 ANSYS软件的第一个版本仅提供了热分析及线性结构分析功能，像当时的大多数程序一样，它只是一个批处理程序，且只能在大型计算机上运行。 20世纪70年代初。ANSYS软件中融入了新的技术以及用户的要求，从而使程序发生了很大的变化，非线性、子结构以及更多的单元类型被加入到子程序。70年代末交互方式的加入是该软件最为显著的变化，它大大的简化了模型生成和结果评价。在进行分析之前，可用交互式图形来验证模型的几何形状、材料及边界条件；在分析完成以后，计算结果的图形显示，立即可用于分析检验。 今天软件的功能更加强大，使用更加便利。ANSYS提供的虚拟样机设计法，使用户减少了昂贵费时的物理样机，在一个连续的、相互协作的工程设计中，分析用于整个产品的开发过程。ANSYS分析模拟工具易于使用、支持多种工作平台、并在异种异构平台上数据百分百兼容、提供了多种耦合的分析功能。 ANSYS公司对软件的质量非常重视，新版的必须通过7000道标准考题。业界典范的质保体系，自动化规范化的质量测试使ANSYS公司于1995年5月在设计分析软件中第一个通过了ISO9001的质量体系认证。 ANSYS公司于1996年2月在北京开设了第一个驻华办事机构，短短几年的时间里发展到北京、上海、成都等多个办事处。ANSYS软件与中国压力容器标准化技术委员会合作，在1996年开发了符合中国JB4732-95国家标准的中国压力容器版。作为ANSYS集团用户的铁路机车车辆总公司，在其机车提速的研制中，ANSYS软件已经开始发挥作用。 二节点﹑单元﹑单元类型的基本概念。 节点：几何模型通过划分网格，转化为有限元模型，节点构成了网格的分布和形状，是构成有限元模型的基本元素。 单元：有限元模型的组成元素，主要有点、线、面、体。 单元类型：根据实体模型划分网格时所要确定的单元的形状，是单元属性的一部分，单元类型决定了单元的自由度，包括线单元（梁、杆、弹簧单元）、壳单元（用于薄板或曲面模型）、二维实体单元、三维实体单元、线性单元、二次单元和P–单元。 三用ANSYS软件进行分析的一般过程。 1建立有限元模型 （1）指定工作文件名和工作标题。 该项工作并不是必须要求做的，但是做对多个工程问题进行分析时推荐使用工作文件名和工作标题。

ANSYS Products v12.1 高级有限元仿真软件 之 永不重装版

《ANSYS Products v12.1 高级有限元仿真软件之永不重装版》(ANSYS Cloud Edition)[云端资源包] 状态: 精华资源 摘要: 发行时间: 2009年 制作发行: ANSYS Inc. 语言: 英文 时间: 2009/12/24 发布 | 2009/12/25 更新 分类: 软件行业软件 统计: 150次收藏 中文名: ANSYS Products v12.1 高级有限元仿真软件之永不重装版 英文名: ANSYS Cloud Edition 版本: [云端资源包] 发行时间: 2009年 制作发行: ANSYS Inc. 地区: 美国 语言: 英文 简介:

软件类型: 行业软件类-机械电子类 软件性质: 无插件绿色软件 / 商业软件 操作系统: Windows (目前仅32位) 应用平台: Windows XP / Server 2003 / Vista / Server 2008 / Windows 7 网站链接: https://www.wendangku.net/doc/0b14259726.html, 版权声明: 软件版权归原作者及原软件公司所有，如果你喜欢，请购买正版软件，所提供之软件只供学习用，由此产生的任何法律问题和经济损失盖不负责。共享 软件介绍: 【ANSYS Products v12.1 简介】 ANSYS 新版本在 CAE 功能上引领现代产品研发科技，涉及的内容包括：高级分析、网格划分、优化、多物理场和多体动力学。ANSYS Products 12.1 的主体是ANSYS WORKBENCH 2.0，整合了ANSYS 诸多软件。这是2009年12月最新版 ANSYS Products v12.1。 ·继续开发和提供世界一流的求解器技术 ·提供了针对复杂仿真的多物理场耦合解决方法 ·整合了ANSYS 的网格技术并产生统一的网格环境

ansys分析实例

阶梯轴分析步骤及结果 第一步：打开ansys点击File>Clear Database and Start new,选着Read file 点击OK弹出Verify对话框，点击Yes.开始新的分析，

点击File>Change Jobname修改工作文件名，输入zhou， 点击File>Change Title修改文件标题shang ji lian xi。 第二步：ANSYS Main Menu，点击Preferences弹出References for GUI Filtering对话框，选择Structural点击OK. 第三步：ANSYS Main Menu，点击Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete弹出Element Types对话框，点击add按钮，弹出Library of Element Types对话框，选着Solid>Tet

10node 92 点击OK.关闭Element Types对话框 第四步：ANSYS Main Menu，点击Preprocessor>Material Props>Material Models弹出Define Material Nodel Behavior对话框，在Material Models Available栏选择Structural>Linear>Elastic>Isotropic弹出Linear Isotropic Properties for Mater…..对话框，在EX 框输入2E+007点击OK

第五步：ANSYS Main Menu，点击Preprocessor>Modeling>Create>Volumes>Cylinder>Solid Cylinder弹出Solid Cylinder对话框，在Radius输入0.7978，Depth输入10，点击OK生成圆 柱体。 第六步：在菜单栏点击WorkPlane>Offset WP by increments…..弹出Offset WP对话框，平

ansys心得

1. 讨论两种Ansys求极限荷载的方法 （1）力加载 可以通过对应的方法（比如说特征值屈曲）估计结构的极限荷载的大致范围，然后给结构施加一个稍大的荷载，打开自动荷载步二分法进行非线性静力分析，最后计算会因不收敛终止，则倒数第二个子步对应的就是结构的极限荷载；另外，也可以选择弧长法，采用足够的子步（弧长法可以一直分析到极限承载力之后的过程）同样可以从绘制的荷载位移曲线或计算结果中找出结构的极限荷载。 （2）位移加载 给结构施加一个比较大的位移，打开自动荷载步二分法进行非线性分析，保证足够的子步数，这样也可以分析到极限荷载以后，通过绘制荷载位移曲线或查看相应结果文件也可知道结构的极限荷载。 希望众高手讨论一下 （1）弧长法求极限荷载的收敛性问题，如何画到荷载位移曲线的下降段？ （2）位移法求极限荷载的具体步骤？ 2. 需要注意的问题 1. 由于SOLID 65单元本身是基于弥散裂缝模型和最大拉应力开裂判据，因此在很多情况下会因为应力集中而使混凝土提前破坏，从而和试验结果不相吻合，因此，在实际应用过程中应该对单元分划进行有效控制，根据作者经验，当最小单元尺寸大于5cm 时，就可以有效避免应力集中带来的问题； 2. 支座是另一个需要注意的问题。在有限元分析中，很多时候约束是直接加在混凝土节点上，这样很可能在支座位置产生很大的应力集中，从而使支座附近的混凝土突然破坏，造成求解失败。因此，在实际应用过程中，应该适当加大支座附近单元的尺寸或者在支座上加一些弹性垫块，避免支座的应力集中； 3. 六面体的SOLID 65 单元一般比四面体的单元计算要稳定且收敛性好，因此，只要条件允许，应该尽量使用六面体单元； 4. 正确选择收敛标准，一般位移控制加载最好用位移的无穷范数控制收敛，而用力控制加载时可以用残余力的二范数控制收敛。在裂缝刚刚出现和接近破坏的阶段，可以适当放松收敛标准，保证计算的连续性； 3. 关于下降段的问题 1）在实际混凝土中都有下降段，但是在计算的时候要特别小心下降段的问题。 2）下降段很容易导致计算不收敛，有时为了计算的收敛要避免设置下降段，采用rush模型。 3）利用最大压应变准则来判断混凝土是否破坏。 4. Solid65单元中的破坏准则 1）采用Willam&Warnke五参数破坏准则 2）需要参数： 单轴抗拉强度，单轴，双轴抗压强度，围压压力，在围压作用下双轴，单轴抗压强度 5. 近来我对混凝土单元进行了一点思考，有一些想法，贴在下面，共同探讨： 1）分析混凝土结构，选择合理的材料特性是建立模型的关键，所以有必要弄清混凝土的材料特性。混凝土是脆性材料,并具有不同的拉伸和压缩特性。典型混凝土的抗拉强度只有抗压强度的8％-15%。 在ANSYS中，对于混凝土单元，材料特性ANSYS要求输入以下数据（为了清楚起见，我将几个系数均译为了中文）：弹性模量、泊松比、张开与闭合滑移面的剪切强度缩减系数、抗拉与抗压强度、极限双轴抗压强度、周围静水应力状态、静水应力状态下单轴与双轴压缩的

ANSYS Workbench 12.1官方中文培训教程

Workbench –Mechanical Introduction 第一章 简介

B. ANSYS Workbench 简介 Training Manual ?什么是ANSYS Workbench? –ANSYS Workbench中提供了与ANSYS系统求解器的强大交互功能的方法。这个环境提供了一个独特的CAD及设计过程的集成系统。 法这个环境提供了个独特的及设计过程的集成系统 ?ANSYS Workbench由多种的应用模块组成（例子）： –Mechanical：利用ANSYS的求解器进行结构和热分析。 ?网格划分也包含在Mechanical应用中。 –Mechanical APDL：采用传统的ANSYS用户界面对高级机械和多物理场进行分析。 –Fluid Flow (CFX)：利用CFX进行CFD分析。 –Fluid Flow (FLUENT)：使用FLUENT进行CFD分析。 Fl id Fl(FLUENT) –Geometry (DesignModeler)：创建几何模型（DesignModeler）和CAD几何模型的修改。 Engineering Data：定义材料性能。 –Engineering Data –Meshing Application：用于生成CFD和显示动态网格。 –Design Exploration：优化分析。 ()格行转–Finite Element Modeler (FE Modeler)：对NASTRAN和ABAQUS的网格进行转化以进行ansys分析。 –BladeGen (Blade Geometry) ：用于创建叶片几何模型。 –Explicit Dynamics：具有非线性动力学特色的模型用于显式动力学模拟。

Ansys学习总结

5、ANSYS输出mnf文件 模型单位要统一，最好都适用国际单位米制的，那么弹性模量、密度也要统一单位。然后进行单元添加：solid45、beam4、mass21给beam4设置实常数（real constant）：基本都是1e-12（米制单位，毫米要相应改变） 给mass21设置实常数（real constant）：基本都是1e-12（米制单位，毫米要相应改变） 添加材料设置：包括两种材料，一种是实体需要的材料，即为应该模型材料。 一种就是需要刚度大但是质量轻的材料，一般用的是密度为1e-12，弹性模量比模型实体的高出5个数量级（这个数值对能否导成功有直接影响，可以进行试算，用高5个数量级保证了稳定输出）。 在attachpoint铰链位置添加两个keypoint，然后用mass21去划分网格。可以得到node 1、node2，然后对模型整体用solid45划分。现在要把这两个孔刚化，就需要用到刚性梁单元。 用beam4单元连接孔上每一个节点与孔中心节点（需要成为attachpoint的点）。 6、ansys中的add、glue、overlap的区别及联系 1、相加（add）：相加是指对所有图元进行叠加，包含原是个图元的所有部分，生成一个新图元，各个原始图元的公共边界将被清除，形成一个单一的整体。在ansys的面相加中只能对共面的图元进行操作.

对两个已经存在的面进行相加操作 命令：aadd,na1,na2,na3,na4,na5,na6,na7,na8,na9 2)对两个已经存在的体进行相加操作命令： vadd,nv1,nv2,nv3,nv4,nv5,nv6,nv7,nv8,nv9 3）对两条已经存在的线进行操作 命令：lcomb,nl1,nl2,keep keep表示保留进行相加操作的图元，deleted表示进行相加操作后删除原始图元。 2、搭接（overlap）：搭接食指将分离的同阶图元转变为一个连续体，其中图元的所有重叠区域将独立成为一个图元。搭接与相加操作类似，但相加操作是由几个图元生成一个图元整体，而搭接则是由几个图元生成更多的图元，相交的部分则被分离出来。 1）、线和线之间进行搭接操作 命令：lovlap,nl1,nl2,nl3,nl4,nl5,nl6,nl7,nl8,nl9 2）、面和面之间进行搭接操作 命令：aovlap,na1,na2,na3,na4,na5,na6,na7,na8,na9 3）、体和体之间进行搭接操作 命令：vovlap,nv1,nv2,nv3,nv4,nv5,nv6,nv7,nv8,nv9 3、粘结（glue）粘结操作是将多个图元组合成一个连续体，图元之间仅在公共边界处相连，其公共边界的维数低于原始图元一维。粘结操作与加操作类似，但不同的是这些图元之间仍然相互独立，只是在边界上连接。粘结操作通常还与搭接操作配合使用。

ANSYS分析基本步骤

第一章 ANSYS 分析基本步骤 （黑小2） 本章目标（黑小3） 学习完本章后，学员应该能够初步掌握ANSYS 分析问题的基本操 作步骤.（揩小4） Lesson A. 分析过程 2-1. ANSYS 分析过程中的三个主要步骤. 2-2. ANSYS 分析步骤在GUI 中的体现. Lesson B. 文件管理 2-3. ANSYS 文件系统: a. ANSYS 在分析过程中怎样使用文件. b. ANSYS 使用的文件名称的格式. c. 确定 ANSYS 默认的文件名. 2-4. ANSYS 的数据库: a. ANSYS 数据库中存储的数据. b. 数据库的存储操作. c. 数据库的恢复操作. d. 怎样通过存储及恢复数据库文件修改错误. Lesson C. ANSYS 分析基本步骤训练 2-5. ANSYS 分析过程实例演练. Lesson A. 分析过程 ANSYS 分析采用的是有限元分析技术。在分析时，必须将实际问题的模型转化为有限元模型。有限元分析(FEA) 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。通过划分单元，求解有限个数值来近似模拟真实环境的无限个未知量。 Objective Lesson Objectives

1. 创建有限元模型 – 创建或读入几何模型. – 定义材料属性. – 划分单元 (节点及单元). 2. 施加载荷进行求解 – 施加载荷及载荷选项. – 求解. 3. 查看结果 – 查看分析结果. – 检验结果. (分析是否正确) 分析的三个主要步骤可在主菜单中得到明确体现。主菜单中各部分的顺序基本上是按着常规问题分析顺序设置的。 1.建立有限元模型 2.施加载荷求解 3.查看结果 主菜单 2-2. ANSYS 分析步骤在GUI 中的体现. 1-1. ANSYS 分析过程中的三个主要步骤. Procedure 1. ..... 2. ..... 3. .....

学习ansys的一些心得

学习ansys的一些心得 学习ansys的一些心得（送给初学者和没有盟币的兄弟） 1 做了布尔运算后要重画图形（删除实体）时：需拾取Utility Menu>Plot>Replot 2 标点的输入是在英文状态下，―,‖。 3 线段中点的建立：Modling>Creat>Keypoints>Fill between kps 4 还不会环形阵列。 5 所谓杆系结构指的是长度远远大于其他方向尺寸（10：1）的构件组成的结构，如连续梁，桁架，钢架等。 6 静力学分析的结果包括结构的位移，应变，应力和反作用力等，一般是使用POST1处理（普通后处理器）和查看这些结果。 7 干系结构的静力学分析—平面桁架的建模，用NODE（节点），ELEMENT(元素)创建。复杂体积的建模一般用KPS(关键点)，LINE（Straight line—直线），再生成面，再生成体。 8 如果输入的数据单位是国际单位制单位，则输出的数据单位也是国际制单位。 9 创建正六边形：Creat>Areas>Polygon>Hexagon.指定中心和半径。 10 由面沿线挤出体：Modling>Operate>Extrude>Areas>Along Lines. 11 Ansys中没有Undo命令.需及时保存数据库文件. Def Shape Only:只显示变形图.Def + Undeformed:显示未变形的图.Def + Udef egde:显示未变形的图形的边界. 13 用等高线显示：Plot Results>Contour Plot>Nodal Solu.

14 模态分析用于分析结构的振动特性，即确定结构的固有频率和振型，它也是谐响应分析，瞬态动力学分析以及谱分析等其他动力学分析的基础。 15 Ansys的模态分析是线型分析。任何非线型分析，例如，塑性，接触单元等，即使被定义了也将被忽略。 16 平面桁架：Beam(2D elastic 3) 厚壁圆筒：Solid(8 node 13)>Options(K3—Plane strain) 17 一般材料的弹性模量（EX）：2e11.泊松比(PRXY)：0.3.密度：7800 18 做完静力学分析后，再做模态分析时，要再次求解，同时预应力效果也应该打开（PSTRES,on）.可以在命令行中输入：pstres,on 也可以用菜单路径：Solution>Analysis Type>Analysis Options. 19 弹簧阻尼器单元：Combination-Spring damper 14. 20 接触问题属于状态非线性问题，是一种高度非线性行为，需要较多的计算资源。接触问题有两个基本类型：刚体-柔体的接触，柔体-柔体的接触（许多金属成型的接触问题）。在刚体-柔体的接触问题中，有的接触面与它接触的变形体相比，有较大的刚度而被当做刚体。而柔体-柔体的接触，是一种更普遍的类型，此时两个接触体具有近似的刚度，都为变形体。 21 1 点-点接触：过盈装配问题是用点点接触单元模拟面面接触的典型例子。 2 点-面接触：不必预先知道准确的接触位置，接触面之间也不需要保持一致的网格，并且允许有较大的变形和相对滑动。典型实例：模拟插头插入插座里。 3 面-面接触：刚性面作为目标面，柔性面作为接触面。 22 打开自动时间步长：Solution>Load Step Opts>Time Frequenc>Time And Substps.

ANSYS教材 Workbench 121官方中文培训课程

Workshop 6.3 CAD 修补 DesignModeler D i M d l

Workshop Supplement ?Project Page> Component Systems> Geometry

Workshop Supplement ?Project Page> Component Systems> Geometry a b 鼠标右键 ?DM 将打开，提示时选择“mm” 作为长度单位

Workshop Supplement 1.点击File > Import External Geometry File并选择导入test11.x_t ?该模型作为一个面体，如果仔细观察，会发现有3个区域缺少面。 该模型作为个面体如果仔细观察会发有个区域缺少面 如果切换到线框显示(View>Wireframe)，会看到缺少面的边用 红色线来突出显示 阴影带边显现 阴影且带边显现线框显示

Workshop Supplement Workshop 6.3: 自动表面修补 首先修补圆柱根部的小六边形： 2.在Model View 中选择六条边，并选择Tools > Surface Patch 3P t h Ed A l 按钮选择六条边 3.点中Patch Edges 处的Apply 按钮，选择六条边 4.用自动修补的方式进行修补?生成了一个光滑的表面。 修补之前 修补之后

Workshop Supplement 接下来修补把手底部的缺少四边形面： 5.在Model View中选择Tools > Surface Patch来选择四条边 6.点中Patch Edges处的Apply按钮，选择四条边 Patch Edges 7.用自动修补的方式进行修补 –生成一个光滑表面，在线框显示中，注意到已修补的两个面的边不再用红色线来突出显示。 Patch 1 Patch 2 缺少的面

ANSYS分析报告

《大型结构分析软件的应用及开发》 学习报告 学院：建筑工程学院 专业班级：工程力学141 姓名：付贤凯 指导老师：姚激 学号：201411012111

1．模型介绍 如下图所示的一桁架结构，受一集中力大小为800N的作用，杆件的弹性模量为200GPa，泊松比为0.3。杆件的截面为正方形达长为1m，横截面面积为1m2。现求它的变形图与轴力图。 图1 桁架模型与受力简图（单位：mm） 2．建模与划分网格 利用大型有限元软件ANSYS，采用Link，2Dspar 1的单元进行模拟，通过网格的划分得到如图2所示的有限元模型。 图2 有限元模型

结合有限元模型中的约束条件为左侧在X与Y方向铰支固定，荷载条件为最右侧处施加向下的集中力P=800N。施加约束与荷载后的几何模型如图4所示。 图3 施加荷载与约束的几何模型 3．位移与轴力图 因在Y方向受力，所以主要做Y方向的位移图，又因为杆件在轴线方向有变形，故在X 方向仍有一定的位移。则图5为变形前后的板件形状。图6为模型沿Y方向的位移图，图7为模型沿X方向的位移图，图8为模型的总位移图。 图4 桁架变形前后形状图

图5 Y方向位移图 图6 X方向位移图

图7总位移图 分析所有的位移图可以看出从以看出左端变形最小，为零，右端变形最大。从总位移图可以看出最大的位移在左下点处，大小为0.164×10?5m。从X方向位移图可以看出，左下点处在X方向位移最大为0.36×10?6。从Y方向位移图可以看出最大位移在左下点处为0.164×10?5。都符合实际情况，图9为模型的轴力图。 图8 轴力图

(完整word版)ANSYS使用心得体会

ANSYS使用心得体会 本次结构力学课程设计是学习使用ANSYS软件对框架结构内力进行计算，在未学习该软件前，对于此类问题，通常会采用力矩分配法来进行计算，计算过程繁复，计算量大。导致过程缓慢。 通过对ANSYS软件的学习和了解，知道了它的一些明显的优点。 相对于其他应用型软件而言，ANSYS作为大型权威性的有限元分析软件，对提高解决问题的能力是一个全面的锻炼过程，是一门相当难学的软件，因而，要学好ANSYS，对我们提出了很高的要求，一方面，需要我们有比较扎实的力学理论基础，对ANSYS分析结果能有个比较准确的预测和判断，可以说，理论水平的高低在很大程度上决定了ANSYS使用水平；另一方面，需要我们不断摸索出软件的使用经验不断总结以提高解决问题的效率。 刚开始接触ANSYS时，没有限元，单元，节点，形函数等的基本概念没有清楚的了解话，会感觉还没入门，只是在僵硬的模仿，即使已经了解了，必要先反复看几遍书，加深对有限元单元法及其基本概念的理解。 ANSYS在对结构力学的静力学分析非常方便，用来求解外载荷引起的位移、应力和力。静力分析很适合求解惯性和对结构的影响并不显著的问题。ANSYS 程序中的静力分析不仅可以进行线性分析，而且也可以进行非线性分析，如塑性、膨胀、大变形、大应变及接触分析。 但是学习的过程是充满烦恼和惊喜的，因为总是会碰到许多的新问题，需要较好的耐心去解决这些问题，这是在学习过程中遇到的最大的难题。然而，在解决问题之后，就会有恍然大悟的喜悦，可以说是痛苦和快乐并存的。所以对于初学者，缺乏经验是非常难的。必须保持良好的心态，对于不断出现的ERROR提示要坚定自己的信心，坚信自己可以解决这些问题。所有困难都会迎刃而解。 本次的学习让我认识到了提高建模能力是非常急需加强的一个方面。在做偏向于理论的分析时，可能对建模能力要求不是很高，但对于实际的工程问题，有限元模型的建立可以说是一个最重要的问题，而后面的工作变得相对简单。建模能力的提高，需要掌握好的建模思想和技巧。 ANSYS软件是一款在建模等方面非常实用的软件，本次的学习我其实并没有完全熟练地掌握它的应用，以后还要加强对它的学习，相信在以后的学习和工作中会带来巨大的便利。

Ansys系列软件的独特CAE优势

Ansys系列软件的独特CAE优势 众所周知，A NSYS公司是目前世界上最大的CA E软件公司。其产品线比较完备。下面介绍一些ANSYS分析体系与其他CA E软件相比的优势 优势一：协同 ANSYS Workbench作为世界唯一一款协同仿真平台，旨在搭建基于网络的仿真工作统一环境，将百家争鸣的仿真技术和纷繁复杂的仿真数据完美整合，与仿真相关的人、部门、技术及数据在统一环境中协同工作。在中国航空、航天、船舶这样的高科技行业，企业或研究所通常会拥有多种商业CA E程序甚至自己开发一些小型CA E软件，协同仿真环境将为他们整合仿真技术提供极大方便。 优势二：多物理场仿真 CAE技术涵盖了计算结构力学、计算流体力学、计算电磁学等诸多学科专业，而象飞机、船舶等大型工业产品的设计对这几个学科专业都有强烈的耦合场分析需求。一般的CAE软件通常都只能解决某个学科的问题，用户需要配置一系列由不同公司开发的、具有不同应用领域的软件组合起来以解决其实际工程问题。这不但增加了用户投资，而且很多耦合场问题会由于不同软件间不能有效准确地传递数据而无法真正实现耦合仿真计算。能否真正完成全面耦合场分析，已经成为现代CA E软件所追求的目标。 ANSYS软件作为融结构、电磁、热、流体分析技术于一身的强大仿真系统，不但拥有为业界认可的强大的单场分析模块，而且由于出自同一家公司的模块，数据传输不存在瓶颈，各场之间的耦合分析能力是任何一家CA E技术提供商所不能企及的。 优势三：双向参数互动 CAE软件必须可以直接使用CAD生成的模型已经成为业界共识。目前，其他CAE软件一直在延续使用“模型数据单向传递”方式。为了满足现代并行设计、快速设计的要求，A NSYS引入“双向参数互动”技术。 双向参数互动是指：CAD模型传到CAE软件后，CA E软件继承CAD模型的原有参数;CAD修改模型参数之后，CA E软件只需刷新即可得到来自CA D模型的新参数，从而更新模型，但CA E 软件中的网格和载荷设置不发生变化，可直接求解;CA E软件可直接根据分析结果对设计参数直接进行必要的修改，或利用优化设计功能得到最优设计参数后，在CA D中只需刷新操作便更新模型。 ANSYS使用CAD模型时，是在ANSYS环境中建立CAD模型的“链接”或“影射”，本质上讲是与CAD系统资源共用，使用同一个CAD模型，因而不存在其他CAE软件的CAD接口经常发生的“丢失信息”的现象，而“双向参数互动”在此模式下则成为自然而然的事情。 优势四：自动探测装配 现代CA E技术可以对相当大规模的问题进行分析，而且这种分析可以是复杂的接触问题(在CAD 中称为“装配”)。利用仿真手段可以对具有大量零部件的虚拟样机整机进行虚拟试验。但是由于零部件的装配在CAE中需要进行“接触”分析，而接触分析需要建立接触单元。此过程在其他CA E软件中采用手工方式完成，一个虚拟整机的建立所需要的时间令人不可接受。因此，CA E 软件的自动探测装配关系的能力决定了能否进行虚拟样机性能仿真，是我们真正发挥CAE软件的优势的关键技术之一。 ANSYS公司提供的CA D模型“链接”技术，在建立装配模型“链接”的过程中，自动探测装配关系，同时完成“接触”单元的建立，无需人工干预。 优势五：变分优化技术 CA E分析的最终目的是对设计提出满足工作要求的修改意见。大多数CA E软件都提供优化设计功能以满足这样的需求。程序自动根据分析结果和设计要求、在特定的优化算法的帮助下自动修

ANSYS分析报告分析

有限元与CAE分析报告 专业： 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 2016年 1 月 2 日

简支梁的静力分析 一、问题提出 长3m的工字型梁两端铰接中间1.5m位置处受到6KN的载荷作用，材料弹性模量E=200e9，泊松比0.28，密度7850kg/㎡ 二、建立模型 1.定义单元类型 依次单击Main Menu→Preprocessor→Elementtype→Add/Edit/Delete，出现对话框如图，单击“Add”，出现一个“Library of Element Type”对话框，在“Library of Element Type”左面的列表栏中选择“Structural Beam”，在右面的列表栏中选择3 node 189,单击“OK”。

2设置材料属性 依次单击Main Menu→Preprocessor→MaterialProps>Material Modes，出现“Define Material ModelBehavior”对话框，在“Material Model Available”下面的对话框中，双击打开“Structural→Linear→Elastic→Isotropic”,出现对话框，输入弹性模量EX=2E+011,PRXY=0.28，单击“OK”。 依次单击Main Menu→Preprocessor→MaterialProps>Material Modes，出现“Define Material ModelBehavior”对话框，在“Material Model Available”下面的对话框中，双击打开“Structural→Density”弹出对话框，输入DENS为7850 3.创建几何模型 1)设定梁的截面尺寸

ANSYS压电分析

压电分析是一种结构—电场耦合分析，压电效应是石英和陶瓷等压电材料的自然属性。给压电材料加电压会产生位移，反之使压电材料振动则产生电压。一个典型的压电分析的应用是压力换能器。ANSYS压电分析类型（仅在ANSYS Multiphysics或ANSYS Mechanical产品中）有静态、模态、预应力模态、谐响应、预应力谐响应和瞬态分析。 压电分析需要用下列单元类型之一： PLANE13，KEYOPT（1）=7，耦合场四边形单元； SOLID5，KEYOPT（1）=0或3，耦合场六面体单元； SOLID98，KEYOPT（1）=0或3，耦合场四面体单元； PLANE223，KEYOPT（1）=1001，耦合场8节点四边形单元； SOLID226，KEYOPT（1）=1001，耦合场20节点六面体单元； SOLID227，KEYOPT（1）=1001，耦合场10节点四面体单元； KEYOPT选项激活压电自由度、位移和电压。对于SOLID5和SOLID98，设置KEYOPT（1）=3激活压电仅有选项。通过使用NLGEOM、SSTI F和PSTRES命令，KEYOPT选项可用于大变形和大应变的影响。对于PLANE13单元，大变形和大应变在KEYOPT（1）=7时有效。对于SOL ID5和SOLID98单元，大变形和大应变在KEYOPT（1）=3时有效，小变形和小应变在KEYOPT（1）=0时有效。自动求解控制对于压电分析是无效的，SOLCONTROL缺省设置仅对纯结构或纯热分析是有效的。对于大变形压电分析，必须使用非线性求解命令指定设置。 1. 注意要点 分析可以是静态、模态、预应力模态、谐响应、预应力谐响应和瞬态分析。应注意以下要点： （1）对于模态分析，推荐使用Block Lanczos法（缺省）求解。 （2）对静态、全谐响应或全瞬态分析，选用稀疏矩阵（SPARSE）求解器或Jacobi共轭梯度（JCG）求解器。对静态和全瞬态分析SPARSE法是缺省求解器。 （3）对瞬态分析，用TINTP命令指定ALPHA=0.25、DELTA=0.5和THETA=0.5。 （4）预应力谐响应分析仅能用于小变形分析。 （5）对PLANE13、SOLID5和SOLID98，VOLT自由度的力标志是AMPS。对PLANE223、SOLID226和SOLID227，VOLT自由度的力标志是CHRG，在F、CNVTOL、RFORCE等命令中使用这些标志。 （6）对压电电路分析，使用CIRCU94单元 （7）使用介电损耗正切属性模拟介电损耗仅对PLANE223、SOLID226和SOLID227有效。 /POST1 *GET,QT,NODE,NTOP,RF,CHRG ! GET TOTAL CHARGE ON TOP ELECTRODE CP=ABS(QT) ! CAPACITANCE CP=Q/V, WHERE V=1V EPZ0=8.854E-12 ! FREE SPACE PERMITTIVITY PI=3.1415 ! PI CONSTANT C=EP33*EPZ0*PI*A**2/T ! ANALYTICAL CAPACITANCE /COM, 2-D CAPACITANCE (ANALYTICAL) =%C%, F /COM, 2-D CAPACITANCE (ANSYS) = %CP%, F FINI /COM, --------------------------------------------------------------- /COM, FINITE ELEMENT MODEL OF RLC-CIRCUIT /COM, --------------------------------------------------------------- /PREP7 DDELE,NTOP,VOLT ! DELETE VOLTAGE LOAD ON TOP ELECTRODE ET,2,CIRCU94,0 ! DEFINE A RESISTOR R=3000 ! RESISTANCE, OHM R,1,R N,1 TYPE,2 REAL,1