ANSYS教程(非常有用)
第一章ANSYS的安装和配置
ANSYS程序包括两张光盘：一张是ANSYS经典产品安装盘，另一张是ANSYSWorkbench产品安装盘。本章以ANSYS10．0为例介绍ANSYS 的安装、配置、启动及ANSYS的相关知识。
第一节ANSYS的安装
一、安装ANSYS对系统的要求
安装ANSYS对计算机系统的要求如下。
1．硬件要求
①内存至少256M；
②采用显存不少于32M的显卡，分辨率至少为1024x768，色彩为真彩色32位：
③硬盘剩余空间至少2G；
④安装网卡，设置好TCP／IP协议，并且TCP／IP协议绑定到此网卡上。注意在TCP／1P协议中要设定计算机的hostname。
2．软件系统要求
操作系统为Windows2000或WindowsXP以上。
二、安装ANSYS前的准备工作
1．拷贝文件
先将安装光盘中MAGNITUDE文件夹拷入计算机中，如D：LMAGNITUDE，用Windows的记事本打开D：~IAGNITUDE文件夹中的ansys．dat文件，该文件的第一行内容为"SERVERhostOOOOO(30000001055”，把host改为你的计算机名，如1wm是我的主机名，则host 改为Ivan。执行命令所有程序>附件，命令提示符进入DOS状态，键入1PCONFIG／ALL回车，所显示的physicaladdress即为网卡号，本例中计算机网卡的physicaladdress为000c6e10c8531055，则ansys．dat文件的第一行内容修改为“SERVERlwm000c6e10c8531055”，以原文件名存盘退出。
2．生成许可文件
运行D：\MAGNITUDE文件夹中的keygen．bat文件，生成license．dat，该文件就是ANSYS的许可文件，将它存放在指定目录下永久保存，本例中存放在D：LMAGNITUDE文件夹中。
三、安装ANSYS
①将ANSYS的安装光盘放入光驱中，出现如图1-1的画面，选择Install ANSYS 10．0开始安装AHSYS10．0。
②开始运行ANSYS安装程序，出现ANSYS安装欢迎界面如图1-2的所示，选择Next按钮进行下一步安装。
第2页
第3页第二章实体建模
第一节基本知识
建模在ANSYS系统中包括广义与狭义两层含义，广义模型包括实体模型和在载荷与边界条件下的有限元模型，狭义则仅仅指建立的实体模型与有限元模型。建模的最终目的是获得正确的有限元网格模型，保证网格具有合理的单元形状，单元大小密度分布合理，以便施加边界条件和载荷，保证变形后仍具有合理的单元形状，场量分布描述清晰等。
一、实体造型简介
1．建立实体模型的两种途径
①利用ANSYS自带的实体建模功能创建实体建模：
②利用ANSYS与其他软件接口导入其他二维或三维软件所建立的实体模型。
2．实体建模的三种方式
(1)自底向上的实体建模
由建立最低图元对象的点到最高图元对象的体，即先定义实体各顶点的关键点，再通过关键点连成线，然后由线组合成面，最后由面组合成体。
(2)自顶向下的实体建模
直接建立最高图元对象，其对应的较低图元面、线和关键点同时被创建。
(3)混合法自底向上和自顶向下的实体建模
可根据个人习惯采用混合法建模，但应该考虑要获得什么样的有限元模型，即在网格划分时采用自由网格划分或映射网格划分。自由网格划分时，实体模型的建立比较1e单，只要所有的面或体能接合成一体就可以：映射网格划分时，平面结构一定要四边形或三边形的面相接而成。
二、ANSYS的坐标系
ANSYS为用户提供了以下几种坐标系，每种都有其特定的用途。
①全局坐标系与局部坐标系：用于定位几何对象(如节点、关键点等)的空间位置。
②显示坐标系：定义了列出或显示几何对象的系统。
③节点坐标系：定义每个节点的自由度方向和节点结果数据的方向。
④单元坐标系：确定材料特性主轴和单元结果数据的方向。
1．全局坐标系
全局坐标系和局部坐标系是用来定位几何体。在默认状态下，建模操作时使用的坐标系是全局坐标系即笛卡尔坐标系。总体坐标系是一个绝对的参考系。ANSYS提供了4种全局坐标系：笛卡尔坐标系、柱坐标系、球坐标系、Y-柱坐标系。4种全局坐标系有相同的原点，且遵循右手定则，它们的坐标系识别号分别为：0是笛卡尔坐标系(cartesian)，1是柱坐标系
第13页(Cyliadrical)，2是球坐标系(Spherical)，5是Y-柱坐标系(Y-aylindrical)，如图2-1所示。
ANSYS引用坐标系x轴、Y轴、z轴代表不同的意义，笛卡尔坐标系的X轴、Y轴、Z轴分别代表其原始意义；柱坐标系的x轴、Y轴、z轴分别代表径向R、轴向O和轴向Z；球坐标系的X轴、Y轴、z轴分别代表R、O、p。
注意：4种全局坐标系有共同的原点．
2．局部坐标系
局部坐标系是用户为了方便建模及分析的需要自定义的坐标系，可以和全局坐标系有不同的原点、角度、方向。
(1)建立局部坐标系
1)通过当前激活的工作平面的原点为中心来建立局部坐标系
①Command方式：
CSWPLA，KCN，KCS，pARl，PAll2
a．KCN：坐标系编号。KCN是大于10的任何一个编号。
b．KCS：局部坐标系的属性。KCS=O时为笛卡尔式坐标系；KCS=1时为柱坐标系；KCS=2时为球坐标系：KCS-3时为环坐标系：KCS-4
时为工作平面坐标系：KCS=5时为柱坐标系。
c．PAR1：应用于椭圆、球或螺旋坐标系。当KCS=1或2时，PAR1是椭圆长短半径(Y／X)的比值，默认为1(圆)：当KCS=3时，PARI
是环形的主半径。．
d．PAR2：应用于球坐标系，当KCS=2时，PAR2是椭球Z轴半径与x轴半径的比值，默认为1(圆)。
②GUI方式：
WorRPlane>Local Coordinate Systems>Create Local CS>At WP Origin
2)通过已定义的关键点来建立局部坐标系
①Command方式：
CSKP,KCN，KCS，PORlG，PXAXS，PXYPL，PARl，pAR2
a．KCN：坐标系编号。KCN是大于10的任何一个编号。
b．KCS：局部坐标系的属性。KCS=0时为笛卡尔式坐标系；KCS=1时为柱坐标系；KCS=2时为球坐标系：KCS=3时为环坐标系；KCS=4时为工作平面坐标系；KCS=5时为柱坐标系。
c．PORlG：以该关键点为新建坐标系原点，若该值为P，则可进行GUI选取关键点操作。
d．pXAXS，定义x轴的方向，原点指向该点方向为x轴正向，
e．PXYPL：定义Y轴的方向，若该点在x轴的右侧，则Y轴在x轴的右侧，反之在左侧。
第三章划分网格
第一节基本知识
几何实体模型并不参与有限元分析，所有施加在有限元边界上的载荷或约束，必须最终传递到有限元模型上(节点和单元)进行求解。因此，在完成实体建模之后，要进行有限元分析，需对模型进行网格划分——将实体模型转化为能够直接计算的网格，生成节点和单元。
一、有限元网格概述
1．网格类型
总的来说，ANSYS的网格划分有两种：自由网格划分(Free meshing)和映射网格划分(Mapped meshing)，如图3—1所示。
自由网格划分主要用于划分边界形状不规则的区域，它所生成的网格相互之间是呈不规则排列的。对于复杂形状的边界常常选择自由网格划分。自由网格对于单元形状没有限制，也没有特别的应用模式。缺点是分析精度往往不够高。
与自由网格划分相比较，映射网格划分对于单元形状有限制，并要符合一定的网格模式。映射面网格只包含四边形或三角形单元，映射体网格只包含六面体单元。映射网格的特点是具有规则的形状，肆元明显地成行排列。
一般来说映射网格往往比自由网格划分得到的结果要更加精确，而且在求解时对CPL和内存的需求也相对要低些。如果用户希望用映射网格划分模型，创建模型的几何结构必须由一系列规则的体或面组成，这样才能应用于映射网格划分。因此，如果确定选择映射网格，需要从建立几何模型开始就对模型进行比较详尽的规划，以使生成的模型满足生成映射网格的规则要求。ANSYS支持的单元形状与网格类型见表3-1。
2．划分网格的过程
在ANSYS程序当中，有限元的网格是由程序自己来完成的，用户所要做的就是通过给出一些参数和命令来对程序实行“宏观调控”。网格划分过程的3个步骤如下：
①定义单元属性定义单元属性的操作主要包括定义单元类型、定义实常数和定义材
第46页料参数等。
②定义网格划分控制ANSYS程序提供了大量的网格生成控制，用户可以根据模型的形状和单元特点选用。
③生成网格其中第②步的设置有时是不需要的，因为默认网格控制对许多模型都是适用的。可定义单元属性对于网格划分来说是必不可少的，它不仅影响到网格划分，而且对求解的精度也有很大影响。
二、定义单元属性
在生成节点和单元网格之前，必须定义合适的单元属性。
1．定义单元类型
在有限元分析过程中，对于不同的问题，需要应用不同特性的单元，单元选择不当，直接影响到计算能否进行和结果的精度。ANSYS的单元库中提供了200多种单元类型，每个单元都有唯一的编号，如LINK1、pLANE2、BEAM3和SOLID45等，几乎能解决大部分常见问题。
下面用GUI的方式介绍定义单元类型的常用操作步骤。
①选择MainMenu>Preprocessor>Element Type>Add／Fxlit／Delete命令，弹出如图3-2所示的Elem ent Type对话框(初次定义时，列表框中显示“NONE DEFINED”，表示没有任何单元被定义)。
②单击A dd…按钮，弹出Library of Element Types对话框，如图3-3所示。可以看到，列表框中列出了单元库中的所有单元类型。左侧列表框中显示的是单元的分类，右侧列表框为单元的特性和编号，选择单元时应该先明确自己要定义的单元类型，如LINK、PLANE、BEAM和SOLID 等，然后从右边列表框中选择合适的单元。
③在左侧列表框中选择Solid，则右侧列表框中将显示所有的Solid单元，如Brick 8node45即为Solid45单元。选中此单元，并在Element type reference number文本框中输入参考号，默认为“1”，单击OK按钮即可，如图3—3所示。
④此时，单击Apply按钮，可继续添加别的单元类型，同时Element type reference number文本框中的数值将自动变为“1”．用户可以模仿前面介绍的方法，定义一个BEAM3单元，单击OK按钮后，返回单元类型对话框，如图3-4所示。
第四章逻辑选择
第一节基本知识
若用户只对模型的某一部分进行操作处理，如加载、有选择性地观察结果等，则可利用选择功能。选择功能可以选择节点、单元、关键点、线、面、体等子集，以便能够在该部分实体上进行操作。
所有的ANSYS数据都在数据库内，利用选择功能，用户可以方便地只选择数据的某部分进行操作。例如：显示第一象限内的点、删除所有半径在0．5与1．0之间的弧段、只观察材料是钢的单元的计算结果等。
利用选择功能的典型例子包括施加载荷、列出子集结果、或者是绘制所选实体等。选择功能的另一个有用特征是能够选择实体的子集并给这个子集命名。例如：可以选择组成水泵叶片部分的所有单元，并把它命名为子集blade。像这样命名的子集叫做元件，几个元件组成一个部件。
进入ANSYS选择Select菜单，操作命令为GUI：Utility Menu>Select。
一、选择实体
1．实体类型
运行选择实体的操作命令GUI：Utility Menu>Select>Entities，弹出实体选择对话框，如图4-1所示。实体类型包括Nodes、Elements、
Volumes、Areas、Lines、Keypoints。
2．选择准则
选择准则与实体类型有关，不同的实体类型对应不同的选择准则。如选择节点的准则有：
①ByNum／Pick项，通过实体号或通过拾取操作进行选择。
②Attached to项，通过实体的隶属关系进行选择。
③By Locafion项，根据X，Y，Z坐标位置选择。
④By Attributes项，根据材料号、实常数号等进行选择，不同的实体所用的属性不相同。
⑤Exterior项，选择模型外边界的实体。
⑥By Results项，根据结果数据选择。
3．选择方式
选择实体的方式有七种，如图4-2所示。各项的含义为：
①From Full项，从整个实体集中选择一个子集，阴影部分表示活动子集。
②Reselect项，从选中的子集中再选择一个子集，逐步缩小子集的选择范围。
③Also Select项，在当前子集中添加另外一个不同的子集。
④Unselect项，从当前子集中去掉一部分，与Reselect的选择刚好相反。
⑤Select All项，恢复选择整个全集。
⑥Select None项，选择空集。
⑦Invert项，选择当前子集的补集。
第71页
二、Comp／Assembly功能
此项为构件和部件的创建和选择功能菜单。用户可以将一些常用实体组合构造成一个构件Component，并给这个构件赋予一个构件名。也可以将多个构件组合构造成一个部件集合Assembly，部件也有自己的名字。在选择实体模型时，用户可以随时通过该项对应的名称来访问构成这些构件和部件的实体。
操作命令有GUI：Utility Menu>Select>Comp／Assembly。
下面对Comp／Assembly子菜单中各功能选项进行介绍。
1．CreateComponent生成构件
GUI：Utility Menu>Select>Comp／Assembly>Create Component。
在执行上述操作之前，必须先选择实体类型如节点、单元等。当选择组成元件的实体，执行该命令后，会弹出Create Component的对话框，输入创建的构件名，单击OK键结命令。
2．Create Assembly生成部件
GUI：Utility Menu>Select>Com／Assembly>Create Assembly。
选定要构成部件的所有构件，运行上述菜单，弹出生成部件对话框，在此窗口输入所要创建部件的名字，即可创建由这些构件构成的部件。
3．Edit Assembly编辑部件
GUI：Utility Menu>Select>Comp／Assembly>Edit Assembly。
运行上述菜单，弹出EditAssembly对话框可以对部件进行编辑。选定要编辑的部件，可以对其中的构件进行删除操作，也可以向部件中添加构件。
4．SelectComp／Assembly选择构件／部件
GU：UtilityMenu>Select>Comp／Assembly>Select Comp/Assembly。
运行上述菜单，弹出Select Component Assembly窗口，可以对先前定义的构件或者部件进行选取。
5．ListComp／Assembly列出构件／部件
GUI：Utility Menu>Select>Comp／Assembly>ListComp／Assembly。
第五章加载与求解
施加载荷是有限元分析中关键的一步，可以对网格划分之后的有限元模型施加载荷，也可以直接对实体模型施加载荷。当对模型进行了划分网格和施加载荷之后，就可以选择适当的求解器对问题进行求解。
第一节基础知识
一、载荷的分类
ANSYS中载荷(Loads)包括边界条件和模型内部或外部的作用力。在不同的学科中，载荷的定义如下。
①结构分析：位移、力、压力、弯矩、温度和重力。
②热分析：温度、热流率、对流、内部热生成、无限远面。
③磁场分析：磁势、磁流通、磁电流段、源电密度、无限远面。
④电场分析；电势(电压)、电流、电荷、电荷密度、无限远面。
⑤流场分析：速度、压力。
在ANSYS中，载荷主要分为六大类：DOF约束(自由度约束)、力(集中载荷)、表面载荷、体载荷、惯性力及耦合场载荷，它们的含义为如下。
①DOF约束(DOF constraint)：用户指定某个自由度为已知值。在结构分析中约束是位移和对称边界条件：在热力学分析中约束是温度和热流量等。
②力(集中载荷)(Fome)：施加于模型节点的集中载荷。如结构分析中的力和力矩，热分析中的热流率。
③⑧表面载荷(SurfaceLoad)：作用在某个表面上的分布载荷。如结构分析中的压力，热分析中的对流和热流量。
④体载荷(Body loads)：作用在体积或场域内。如结构分析中的温度和重力，热分析中的热生成率。
⑤惯性载荷(Inertia loads)：结构质量或惯性引起的载荷。如重力加速度、角速度和角加速度，主要在结构分析中使用。
⑥耦合场载荷(Coupled-field loads)：它是一种特殊的情况，从一种分析中得到的结果用作另一种分析的载荷；如热分析中得到的节点温度可作为结构分析中的体载荷施加到每一个节点。
二、载荷步、子步和平衡迭代
1．载荷步
载荷步是指分步施加的载荷，在线性静态或稳态分析中，可以使用不同的载荷步施加不
第82页同的载荷组合。如图5—1所示，第一个载荷步用于线性载荷，第二个载荷步用于常数载荷部分，第二个载荷步用于卸载。
2．子步
子步是指在一个特定的载荷步中每一次增加的步长，也称为时间步，代表一段时间。对于不同的分析类型，子步的作用不同：
①在非线性静态分析或稳态分析中，使用子步逐渐施加载荷以便能获得精确解。
②在线性或非线性瞬态分析或稳态分析中，使用于步满足瞬态时间积分法则(为获得精确解，通常规定一个最小的时间步长)。
③在谐波分析中，使用于步可获得谐波频率范围内多个频率处的解。
3．阶跃载荷和坡度载荷
在一个载荷步中，有两个或者两个以上的载荷步子步时，就必须选择所施加的载荷应该为阶跃载荷还是为坡度载荷。所谓阶跃载荷，就是指在第一个子步全部施加上去了，载荷在以后的每个子步中保持不变。坡度载荷就是指在每一个载荷步子步，载荷值都是递增的，直到最后一个载荷步子步，全部的载荷才施加上去。
4．平衡迭代
平衡迭代是指在给定子步下为了收敛而计算的附加解。平衡迭代仅应用于收敛起着很重要作用的非线性分析(静态或瞬态)中的迭代修正。
三、通用选项
通用选项包括瞬态或者静态分析当中载荷步结束的时间、子步步数或者说时间步大小、阶跃载荷、热应力当中的参考温度。选择Main Menu>Solution>Load Step Opts命令展开载荷步选项菜单。选择Main Menu>Solution>Load Step Opts>Time／Frequent>Time-Time Step命令，弹出如图5-2所示的对话框。
注意：如果展开的载荷步选项菜单不完全，选择Main Menu>Solution>Unabridgad Menu命令即可．
TIME命令在与速率有关的问题当中是指实际的时间，要求指定一个时间值；在与速率无关的问题里面，时间是一个用作跟踪载荷的参数。显然，无论哪一种情况，都不能将时间设置为0。
DELTIM命令是给ANSYS程序分析指定时间步的大小，在通用选项的另外一个窗口Time and Substep Options当中，ANSYS程序是要通过NSUBST命令来指定分析过程当中的子步的大小。
KBC命令是指定载荷的施加是采用阶跃式还是采用坡度式(线性方式)。
第83页第六章后处理
第一节基本知识
对模型进行有限元分析后，通常需要对求解结果进行查看、分析和操作。检查并分析求解的结果的相关操作称为后处理。
用ANSY$软件处理有限元问题时，建立有限元模型并求解后，并不能直观地显示求解结果，必须用后处理器才能显示和输出结果。检查分析结果可使用两个后处理器：通用后处理器POSTl和时间历程后处理器POST26。输出形式可以有图形显示和数据列表两种。
一、通用后处理器POST1
这个模块用来查看整个模型或者部分选定模型在某一个时刻(或频率)的结果。对前面的分析结果能以图形、文本形式或者动画显示和输出，如各种应力场、应变场等的等值线图形显示、变形形状显示以及检查和解释分析的结果列表。另外还提供了很多其他功能，如误差估计、载荷工况组合、结果数据计算和路径操作等。
进入通用后处理器的路径为GUI：Main Menu>General Postproc。
1．将数据结果读入数据库
要想查看数据，首先要把计算结果读入到数据库中。这样，数据库中首先要有模型数据(节点和单元等)。若数据库中没有数据，需要用户单击工具栏上的“KESUM DB”按钮(或输XRESUME命令，或GUI菜单路径：Utility Menu>File>Resume Jobname．db)读取数据文件Jobname.db．数据库包含的模型数据应与计算模型相同，否则可能会无法进行后处理。
默认情况下，ANSYS会在当前工作目录下寻找以当前工作文件命名的结果文件，若从其他结果文件中读入结果数据，可通过如下步骤选定结果文件。
运行Main Menu>General Postproc>Data & File Opts命令，弹出DataandFileOptions(数据和文件选项)对话框，如图6—1所示。在此对话框中选择后处理中将要显示或列表的数据，如节点／单元应力、应变。此外，还要选择包含此结果的数据文件，对于结构分析模型，选择*rst 文件，单击OK按钮则所选择的文件读入到数据库。对话框中各参数的意义如下。
(1)Data to be read项，选择要分析的结果。一般采用默认值All items或Basic items。
(2)Results file to be read项，在文本框中输入将要读入的结果文件名，或单击文本框右侧的[…]按钮选择将要读入的结果文件。
一旦模型数据已经存在于数据库中，执行GUI：Main Menu>General Postproc>Read Results命令，可将结果文件读入数据库。
第108页2．图像显示结果数据
POSTl具有强大的图形显示能力，所需结果存入数据库后，可以将读取的结果数据通过不同的形式用图形直观地显示出来。
(1)等值线显示等值线显示表现了结果项(如应力、变形等)在模型上的变化，它用不同的颜色表示结果的大小，具有相同数值的区域用相向的颜色表示。因此通过等值线显示，可以非常直观地得到模型某结果项的分布情况。
(2)变形后的形状显示在结构分析中可用它观察在施加载荷后的结构变形情况，显示变形的方式有三种选项：
①Def Shape only项，仅显示变形后的形状。
②Def+undeformed项，显示变形前后的形状。
⑧Def+underedge项，显示变形后的形状及未变形的边界。
(3)矢量显示矢量显示可用箭头显示模型牛某个矢量大小和方向的变化。鲒构分析中的位移、转动、主应力等都是矢量。
(4)路径显示路径图是显示某个变量(例如位移、应力、温度等)沿模型上指定路径的变化图。沿路径还可以进行各种数学运算，得到一些非常有用的计算结果。但是仅能在包含实体单元(二维或三维)或板壳单元的模型中定义路径，对仅包含一维单元的模型，路径功能不可用。
以图形方式观察结果沿路径的变化或者沿路径进行数学运算需要遵从以下步骤：
①定义路径属性。
②定义路径点。
③沿路径插值(映射)结果数据。
④显示结果。一旦把结果影射到路径上，可用图像显示或列表显示方式观察结果沿定义的路径变化情况，也可以执行算术运算。
要查看某项结果沿路径的变化情况，首先要定义路径(Path)。ANSYS提供了3种定义路径的方法：通过节点定义路径、在工作平面上定义路径和通过路径定义点来定义路径。通过节点定义路径的GUI操作步骤为：运行Main Menu>General Postproc>Path Operations>Define Path>By Nodes命令，弹出节点选择对话框，选择足够多的节点以定义路径。
节点选择完毕后单击OK按钮，弹出如图6-2所示的对话框。在Define Path Name文本框中输入路径名；在Number of datasets(数据项的个数)文本框中输入可以映射到所定义的路径上的结果项数目的最大值，此项最小值4，默认值为30；在Number of divisions(分割个
第109页第七章桁架和梁的有限元分析
第一节基本知识
一、桁架和粱的有限元分析概要
1．桁架杆系的有限元分析概要
桁架杆系系统的有限元分析问题是工程中晕常见的结构形式之一，常用在建筑的屋顶、机械的机架及各类空间网架结构等多种场合。
桁架结构的特点是，所有杆件仅承受轴向力，所有载荷集中作用于节点上。由于桁架结构具有自然离散的特点，因此可以将其每一根杆件视为一个单元，各杆件之间的交点视为一个节点。
2．梁的有限元分析概要
梁的有限元分析问题也是是工程中最常见的结构形式之一，常用在建筑、机械、汽车、工程机械、冶金等多种场合。
梁结构的特点是，梁的横截面均一致，可承受轴向、切向、弯矩等载荷。根据梁的特点，等截面的梁在进行有限元分析时，需要定义梁的截面形状和尺寸，用创建的直线代替梁，在划分网格结束后，可以显示其实际形状。
二、桁架和梁的常用单元
桁架和梁常用的单元类型和用途见表7-1。
通过对桁架和粱进行有限元分析，可得到其在各个方向的位移、应力并可得到应力、位移动画等结果。
第128页第二节桁架的有限元分析实例案例1--2D桁架的有限元分析
问题
人字形屋架的几何尺寸如图7—1所示。杆件截面尺寸为0．01m^2，试进行静力分析，对人字形屋架进行静力分析，给出变形图和各点的位移及轴向力、轴力图。
条件
人字形屋架两端固定，弹性模量为2．0x10^11N/m^2，泊松比为0．3。
解题过程
制定分析方案。材料为弹性材料，结构静力分析，属21)桁架的静力分析问题，选用Link1单元。建立坐标系及各节点定义如图7-1所示，边界条件为1点和5点固定，6、7、8点各受1000N的力作用。
1．ANSYS分析开始准备工作
(1)清空数据库并开始一个新的分析选取Utility Menu>File>Clear&Start New，弹出Clears database and Start New对话框，单击OK 按钮，弹出Verify对话框，单击OK按钮完成清空数据库。
(2)指定新的工作文件名指定工作文件名。选取Utility Menu>File>Change Jobnam e，弹出Change Jobname对话框，在Enter New Jobname项输入工作文件名，本例中输入的工作文件名为“2D-spar”，单击OK按钮完成工作文件名的定义。
(3)指定新的标题指定分析标题。选取Ufility Menu>File>Change Title，弹出ChangeTitle对话框，在Enter New Tifie项输入标题名，
本例中输入“2D-spar problem'’为标题名，然后单击OK按钮完成分析标题的定义。
(4)重新刷新图形窗9 选取Utility Menu>Plot>Replot，定义的信息显示在图形窗口中。
(5)定义结构分析运行主菜单Main Menu>Preferences，出现偏好设置对话框，赋值分析模块为Structure结构分析，单击OK按钮完成分析类型的定义。
2．定义单元类型
运行主菜单Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add／Edit／Delete命令，弹出Element Types对话框，单击Add按钮新建单元类型，弹出Library of Element Types对话框，先选择
第129页第八章平面和壳问属的有限元分析
第—节基本知，识
严格地说，任何弹性物体都是处在三维受力状态，因而都是空间问题，但是在一定条件下，许多空间问题可以简化为平面问题，从而使计算工作量大大减少。典型的平面问题有平面应力问题和平面应变问题。
板壳问题是工程实际中最常遇到的问题之一。
一、平面应力问题
平面应力问题是指受力体在z方向上尺寸很小(即呈平板状)，外载荷都与x轴垂直，且沿z轴方向没有变化，假设受力体在z方向上的尺寸为h，平分h的平面成为中间平面，简称中面，则在z=±h/2处的外表面上不受任何载荷，如图8—1所示。在建立模型时，以受力体的中面尺寸建立模型。
二、平面应变问题
平面应变问题是指受力体在z方向的尺寸很大，所受的载荷又平行于其横截面(垂直于x轴)且不沿长度方向(z方向)变化，即物体的内在因素和外来作用都不沿长度方向变化，如图8-2所示。
对于有些问题，例如挡土墙和水坝的受力问题，虽然其结构不是无限长，而且在靠近两端之处的横截面也往往是变化的，并不符合无限长柱形体的条件，但实践证明，这些问题是很接近于平面应变问题的，对于离开两端较远之处，按平面应变问题进行分析计算，得出的结果是可以满足工程实际要求的。
表8-1是常用的平面应力问题和平面应变问题的单元类型和用途。
在利用ANSYS进行有限元分析时，将这些单元定义为新的单元后，如平面应力问题，设置单元配置项KEYOPT(3)为Plane stree或Plane stress with thickness input(考虑板的厚度)；如为平面应变问题，设置单元配置项KEYOPT(3)为Plane strain。
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三、壳的问题
对于两个曲面所限定的物体，如果曲面之间的距离比物体的其他尺寸小很多，就称之为壳体。并且这两个曲面称为壳面。距两壳面等距的点形成的曲面成为中间曲面，简称中面。对受力体进行有限元分析时，以中面尺寸建立模型。表8-2是常用的壳单元类型和用途。
第二节平面问题有限元分析实例
案例1——角架的静力分析
问题
如图8-3所示，角架材质为钢，其厚度为0．5 m，左端孔直径1m，并且固定，右下方有一孔直径1m，角架圆弧部分为半径1 m的半四)并且承受均变压力100Pa～1000Pa～100h，其他尺寸如图所示，试对该角架进行静力分析。
条件
弹性模量为3．0x10^7N／m^2，泊松比为0．3。
解题过程
以角架左端孔圆心为坐标原点，建立直角坐标系如
第151页第九章轴对称问题的有限元分析
第一节基本知识
本节的有限元对象为轴对称问题，目的是学习将3D问题转化为213问题分析的轴对称方法，涉及如何选取轴对称单元、建模规律、载荷的施加方法和后处理技术。
一、轴对称问题的定义
轴对称问题是指受力体的几何形状、约束状态，以及其他外在因素都对称于某一根轴(过该轴的任一平面都是对称面)。轴对称受力体的所有应力、应变和位移均对称于这根轴。
二、用ANSYS解决2D轴对称问题的规定
用ANSYS解决2D轴对称问题时，轴对称模型必须在总体坐标系XOY平面的第一象限中创建，并且Y轴为轴旋转的对称轴。
求解时，施加自由约束、压力载荷、温度载荷和Y方向的加速度可以像其他非轴对称模型一样进行施加，但集中载荷有特殊的含义，它表示的是力或力矩在360度范围内的合力，即输入的是整个圆周上的总的载荷大小。同理，在求解完毕后进行后处理时，轴对称模型输出的反作用力结果也是整个圆周上的合力输出，即力和力矩按总载荷大小输出。
在ANSYS中，x方向是径向，Z方向是环向，受力体承载后的环向位移为零，环向应力和应变不为零。
常用的2D轴对称单元类型和用途见表9—1。
在利用ANSYS进行有限元分析时，将这些单元定义为新的单元后，设置单元配置项KEYOPT(3)为Axisymmetric(Shell51和Shell61单元本身就是轴对称单元，不用设置该项)，单元将被指定按轴对称模型进行计算。
后处理时，可观察径向和环向应力，它对应的是SX与SZ应力分量，并且在直角坐标系下观察即可。
可以通过轴对称扩展设置将截面结果扩展成任意扇型区域大小的模型，以便更加真实地
第173页观察总体模型的各项结果。
第二节2D轴对称问题有限元分析实例
案例1——圆柱筒的静力分析
问题
如图9．1所示，圆柱筒材质为A3钢，受1000N／m的压力作用，其厚度为0．1 m，直径12m，高度为16m，并且圆柱筒壳的下部轴线方向固定，其他方向自由，试计算其变形、径向应力和轴向应力。
条件
弹性模量为2．0x10^11N／m^2，泊松比为0．3。
解题过程
以圆柱筒底部中心为坐标原点，建立直角坐标系如图9—1所示，标出主要点(1点和2点)的坐标，为实体造型做好准备。
制定分析方案。分析类型为线弹性材料，结构静力分析，轴对称问题，由于受力题为圆柱壳，选用Shell51单元，筒的厚度为0．1m为单元的实常数；边界条件为圆柱筒下部施加轴线方向固定支撑，2点的受力为1000*12等于37699N。
1．ANSYS分析开始准备工作
(1)清空数据库并开始一个新的分析选取Utility Menu>File>Clear&Start New，弹出Clear database and Star New对话框，单击OK 按钮，弹出Veilfy对话框，单击OK按钮完成清空数据库。
(2)指定新的工作文件名指定工作文件名。选取Utility Menu>File>Change Jobnam e，弹出Change Jobname对话框，在Enter New Jobname项输入工作文件名，本例中输入的工作文件名为“yuanzhutong"，单击OK按钮完成工作文件名的定义。
(3)指定新的标题指定分析标题。选取Utility Menu>File>Change Title，弹出Ch皿gc
第174页第十章3D实体的有限元分析
第一节基本知识
一、3D实体建模方法
在实际问题中，任何一个物体严格地说都是空间物体，它承受的载荷一般都是空间的，任何简化都会带来误差，因此，在分析问题时应尽量对受力体建立三维模型，然后进行分析。三维实体的建模方法主要有两种，一种是直接在ANSYS中建立三维图形，另一种是在其他三维CAD软件中建立模型后导入ANSYS中。第一种方法的特点是直接并且没有建模信息的丢失，但如果需要建立的模型比较复杂，特别是有比较复杂的曲面时，就必须采用第二种法了。
二、3D实体的常用单元
常用的3D实体单元类型和用途见表10—1。
通过对三维实体物体进行有限元分析，可得到其在各个方向的位移、应力并可得到应力、位移动画等结果。
第二节3D实体的有限元分析实例
案例——车刀的静力分析
问题
如图10-l所示，为一车刀的示意图。A1面受1000N／m2的压力作用，该面的高度为
第200页0．005m，如面A19、A26、A18固定，试计算其发生的变形、产生的应力．车刀的图形存放在光盘中\import ansys file文件夹下，文件名为cutter．igs，在建模时的单位为cm。
条件
弹性模量为2．0X101lN／m^2，泊松比为0．3。
解题过程
制定分析方案。分析类型为线弹性材料，结构静力分析，3D实体静力分析问题，选用十节点四面体结构实体单元Tet 10node 92单元(Solid92)，不需要设置实常数：边界条件为面A19、A26、A18固定，A1面受1000N／mJ的压力作用。
1．ANSYS分析开始准备工作
(1)清空数据库并开始一个新的分析选取Ufill订Menu>File>Clear&StartNew，弹出Clears database and Start New对话框，单击OK 按钮，弹出Veri～对话框，单击OK按钮完成清空数据库。
(2)指定新的工作文件名指定工作文件名。选取Utility Menu>File>ChangeJobname，弹出Change Jobname对话框，在Enter New Jobname项输入工作文件名，本例中输入的工作文件名为“Cutter"，单击OK按钮完成工作文件名的定义。
(3)指定新的标题指定分析标题。选取Utility Menu>File>Change Title，弹出ChangeTitle对话框，在EnterNew0Uc项输入标题名，本例中输入“3Dproblem”为标题名，然后单击OK按钮完成分析标题的定义。
(4)重新刷新图形窗口选取UtilityMenu>Plot~Replot，定义的信息显示在图形窗口中。
15)定义结构分析运行主菜单MainMenu>Preferences，出现偏好设置对话框，赋值分析模块为Structure结构分析，单击OK按钮完成分析类型的定义。2．把图形导入ANSYS中
(1)选择Nodafeaturing，输入cutter.igs文件选取Utility Menu>File>lmoort>IGES…，弹出inputIGESFile对话框，单击OK拉钮，弹出Import IGES File对话框，如图10-2所示。在光盘的importansysfile文件夹中选择文件cutter.igs，单击OK按钮调入车刀模型。
(2)改变模型的单位由于cutter,lgs文件图形是以厘米为单位建立模型，为了计算方便，在ANSYS中统—采用国际单位，长度单位采用米。运行Main Menu>Preprocessor>modeling>Operate>Scale>Volumes，弹出拾取菜单，按PickAll，弹出Scale Volumes对话框如
ANSYS结构分析教程篇
ANSYS结构分析基础篇 一、总体介绍 进行有限元分析的基本流程： 1.分析前的思考 1)采用哪种分析(静态，模态，动态...） 2)模型是零件还是装配件(零件可以form a part形成装配件，有时为了划分六 面体网格采用零件，但零件间需定义bond接触) 3)单元类型选择(线单元，面单元还是实体单元) 4)是否可以简化模型(如镜像对称，轴对称) 2.预处理 1)建立模型 2)定义材料 3)划分网格 4)施加载荷及边界条件 3.求解 4.后处理 1)查看结果(位移，应力，应变，支反力) 2)根据标准规范评估结构的可靠性 3)优化结构设计 高阶篇： 一、结构的离散化 将结构或弹性体人为地划分成由有限个单元，并通过有限个节点相互连接的离散系统。 这一步要解决以下几个方面的问题: 1、选择一个适当的参考系，既要考虑到工程设计习惯，又要照顾到建立模型的方便。 2、根据结构的特点，选择不同类型的单元。对复合结构可能同时用到多种类型的单元，此时还需要考虑不同类型单元的连接处理等问题。 3、根据计算分析的精度、周期及费用等方面的要求，合理确定单元的尺寸和阶次。 4、根据工程需要，确定分析类型和计算工况。要考虑参数区间及确定最危险工况等问题。 5、根据结构的实际支撑情况及受载状态，确定各工况的边界约束和有效计算载荷。 二、选择位移插值函数 1、位移插值函数的要求 在有限元法中通常选择多项式函数作为单元位移插值函数，并利用节点处的位移连续性条件，将位移插值函数整理成以下形函数矩阵与单元节点位移向量的乘积形式。 位移插值函数需要满足相容（协调）条件，采用多项式形式的位移插值函数，这一条件始终可以满足。
ANSYS动力学分析
第5章动力学分析 结构动力学研究的是结构在随时间变化载荷下的响应问题，它与静力分析的主要区别是动力分析需要考虑惯性力以及运动阻力的影响。动力分析主要包括以下5个部分：模态分析：用于计算结构的固有频率和模态。 谐波分析（谐响应分析）：用于确定结构在随时间正弦变化的载荷作用下的响应。 瞬态动力分析：用于计算结构在随时间任意变化的载荷作用下的响应，并且可涉及上述提到的静力分析中所有的非线性性质。 谱分析：是模态分析的应用拓广，用于计算由于响应谱或PSD输入（随机振动）引起的应力和应变。 显式动力分析：ANSYS/LS-DYNA可用于计算高度非线性动力学和复杂的接触问题。 本章重点介绍前三种。 【本章重点】 ?区分各种动力学问题； ?各种动力学问题ANSYS分析步骤与特点。 5.1 动力学分析的过程与步骤 模态分析与谐波分析两者密切相关，求解简谐力作用下的响应时要用到结构的模态和振型。瞬态动力分析可以通过施加载荷步模拟各种何载，进而求解结构响应。三者具体分析过程与步骤有明显区别。 5.1.1 模态分析 1.模态分析应用 用模态分析可以确定一个结构的固有频率利振型，固有频率和振型是承受动态载荷结构设计中的重要参数。如果要进行模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析，固有频率和振型也是必要的。可以对有预应力的结构进行模态分析，例如旋转的涡轮叶片。另一个有用的分析功能是循环对称结构模态分析，该功能允许通过仅对循环对称结构的一部分进行建模，而分析产生整个结构的振型。 ANSYS产品家族的模态分析是线性分析，任何非线性特性，如塑性和接触(间隙)单元，即使定义也将被忽略。可选的模态提取方法有6种，即Block Lanczos(默认)、Subspace、Power Dynamics、Reduced、Unsymmetric、Damped及QR Damped，后两种方法允许结构中包含阻尼。 2.模态分析的步骤
有限元分析基础教程(ANSYS算例)(曾攀)
有限元分析基础教程Fundamentals of Finite Element Analysis (ANSYS算例) 曾攀 清华大学 2008-12
有限元分析基础教程曾攀 有限元分析基础教程 Fundamentals of Finite Element Analysis 曾攀 (清华大学) 内容简介 全教程包括两大部分，共分9章；第一部分为有限元分析基本原理，包括第1章至第5章，内容有：绪论、有限元分析过程的概要、杆梁结构分析的有限元方法、连续体结构分析的有限元方法、有限元分析中的若干问题讨论；第二部分为有限元分析的典型应用领域，包括第6章至第9章，内容有：静力结构的有限元分析、结构振动的有限元分析、传热过程的有限元分析、弹塑性材料的有限元分析。本书以基本变量、基本方程、求解原理、单元构建、典型例题、MATLAB程序及算例、ANSYS算例等一系列规范性方式来描述有限元分析的力学原理、程序编制以及实例应用；给出的典型实例都详细提供有完整的数学推演过程以及ANSYS实现过程。本教程的基本理论阐述简明扼要，重点突出，实例丰富，教程中的二部分内容相互衔接，也可独立使用，适合于具有大学高年级学生程度的人员作为培训教材，也适合于不同程度的读者进行自学；对于希望在MATLAB程序以及ANSYS平台进行建模分析的读者，本教程更值得参考。 本基础教程的读者对象：机械、力学、土木、水利、航空航天等专业的工程技术人员、科研工作者。
目录 [[[[[[\\\\\\ 【ANSYS算例】3.3.7(3) 三梁平面框架结构的有限元分析 1 【ANSYS算例】4.3.2(4) 三角形单元与矩形单元的精细网格的计算比较 3 【ANSYS算例】5.3(8) 平面问题斜支座的处理 6 【ANSYS算例】6.2(2) 受均匀载荷方形板的有限元分析9 【ANSYS算例】6.4.2(1) 8万吨模锻液压机主牌坊的分析(GUI) 15 【ANSYS算例】6.4.2(2) 8万吨模锻液压机主牌坊的参数化建模与分析(命令流) 17 【ANSYS算例】7.2(1) 汽车悬挂系统的振动模态分析(GUI) 20 【ANSYS算例】7.2(2) 汽车悬挂系统的振动模态分析(命令流) 23 【ANSYS算例】7.3(1) 带有张拉的绳索的振动模态分析(GUI) 24 【ANSYS算例】7.3(2) 带有张拉的绳索的振动模态分析(命令流) 27 【ANSYS算例】7.4(1) 机翼模型的振动模态分析(GUI) 28 【ANSYS算例】7.4(2) 机翼模型的振动模态分析(命令流) 30 【ANSYS算例】8.2(1) 2D矩形板的稳态热对流的自适应分析(GUI) 31 【ANSYS算例】8.2(2) 2D矩形板的稳态热对流的自适应分析(命令流) 33 【ANSYS算例】8.3(1) 金属材料凝固过程的瞬态传热分析(GUI) 34 【ANSYS算例】8.3(2) 金属材料凝固过程的瞬态传热分析(命令流) 38 【ANSYS算例】8.4(1) 升温条件下杆件支撑结构的热应力分析(GUI) 39 【ANSYS算例】8.4(2) 升温条件下杆件支撑结构的热应力分析(命令流) 42 【ANSYS算例】9.2(2) 三杆结构塑性卸载后的残余应力计算(命令流) 45 【ANSYS算例】9.3(1) 悬臂梁在循环加载作用下的弹塑性计算(GUI) 46 【ANSYS算例】9.3(2) 悬臂梁在循环加载作用下的弹塑性计算(命令流) 49 附录 B ANSYS软件的基本操作52 B.1 基于图形界面(GUI)的交互式操作(step by step) 53 B.2 log命令流文件的调入操作(可由GUI环境下生成log文件) 56 B.3 完全的直接命令输入方式操作56 B.4 APDL参数化编程的初步操作57
ansys动力学分析全套讲解
第一章模态分析 §模态分析的定义及其应用 模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性（固有频率和振型），即结构的固有频率和振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。同时，也可以作为其它动力学分析问题的起点，例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析，其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。 ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析，后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。 ANSYS产品家族中的模态分析是一个线性分析。任何非线性特性，如塑性和接触（间隙）单元，即使定义了也将被忽略。ANSYS提供了七种模态提取方法，它们分别是子空间法、分块Lanczos法、PowerDynamics法、缩减法、非对称法、阻尼法和QR阻尼法。阻尼法和QR阻尼法允许在结构中存在阻尼。后面将详细介绍模态提取方法。 §模态分析中用到的命令 模态分析使用所有其它分析类型相同的命令来建模和进行分析。同样，无论进行何种类型的分析，均可从用户图形界面（GUI）上选择等效于命令的菜单选项来建模和求解问题。 后面的“模态分析实例（命令流或批处理方式）”将给出进行该实例模态分析时要输入的命令（手工或以批处理方式运行ANSYS时）。而“模态分析实例（GUI方式）” 则给出了以从ANSYS GUI中选择菜单选项方式进行同一实例分析的步骤。（要想了解如何使用命令和GUI选项建模，请参阅<
ANSYS基础教程—APDL基础
ANSYS基础教程—APDL基础 发表时间：2011-3-17 关键字：ANSYS ANSYS教程 APDL基础 信息化调查找茬投稿收藏评论好文推荐打印社区分享 本文主要介绍APDL基础功能，包括：定义参数、利用参数、获取数据库信息方面展开。 概述 ·APDL 是ANSYS 参数化设计语言的缩写,它是一种允许使用参数并能完成一系列任务的强大的程序语言。 ·使用APDL, 可以： –用参数而不是用数值输入模型尺寸，材料类型等。 –从ANSYS 数据库中获取信息, 比如节点位置或最大应力。 –在参数中进行数学运算，包括矢量和矩阵运算。 –把常用的命令或宏定义成缩写形式。 –建立一个宏使用if-then-else分支和do循环等来执行一系列任务。 A. 定义参数 ·用以下格式定义参数 Name=Value –可以在输入窗口或标量参数对话框中输入(Utility Menu > Parameters > Scalar Parameters...) –参数名不能超过8个字符。 –值可以是一个数值，一个以前定义过的参数，一个函数，一个参数表达式，或者一个字符串（用单引号括住）。
·例子: inrad=2.5 g=386 outrad=8.2 massdens=density/g numholes=4 circumf=2*pi*rad thick=outrad-inrad area=pi*r**2 e=2.7e6 dist=sqrt((y2-y1)**2+(x2-x1)**2) density=0.283 slope=(y2-y1)/(x2-x1) bb=cos(30) theta=atan(slope) pi=acos(-1) jobname=‘proj1’ 用*SET 看有用参数列表 ·以上例子是关于标量参数的, 它只有一个值—数字或者字符。 ·ANSYS 也提供数组参数, 它有若干个值。数字数组和字符数组都是有效的。字符数组在本教程中不讨论。
ANSYS入门教程
ANSYS入门教程;ANSYS的启动与退出 启动ANSYS 15.0 （1）快速启动：在Window系统中执行"开始>程序>ANSYS 15.0>Mechanical A PDL (ANSYS)"命令，如图1-9（a）所示菜单，就可以快速启动ANSYS 15.0，采用的用户环境默认为上一次运行的环境配置。 （2）交互式启动：在Windows系统中执行“开始> 程序> ANSYS 15.0 > Mec hanical APDL Product Launcher”命令，如图1-9（b）所示菜单，就是以交互式启动A NSYS 15.0。 建议用户选用交互式启动，这样可防止上一次运行的结果文件被覆盖掉，并且还可以重新选择工作目录和工作文件名，便于用户管理。 退出ANSYS 15.0 （1）命令方式：/EXIT。 （2）GUI路径：用户界面中用鼠标单击ANSYS Toolbar（工具条）中的“QUIT”按钮，或Utility Menu > File > EXIT，出现ANSYS 15.0程序退出对话框，如图1-10所示。 （3）在ANSYS 15.0 输出窗口单击关闭按钮。 注意： 采用第一种和第三种方式退出时，ANSYS直接退出ANSYS；而采用第二种方式时，退出ANSYS前要求用户对当前的数据库（几何模型、载荷、求解结果及三者的组合，或什么都不保存）进行选择性操作，因此建议用户采用第二种方式退出。
【精品文档】 2 ANSYS 15.0 的图形用户界面 启动ANSYS 15.0并设定工作目录和工作文件名后，将进入如图1-11所示的ANSY S 15.0的GUI 界面（Graphical User Interface ，图形用户界面），其主要包括以下几个部分。 1．菜单栏 包括文件操作（File ）、选择功能（Select ）、数据列表（List ）、图形显示（Plot ）、视图环境控制（PlotCtrls ）、工作平面（Workplane ）、参数（Parameters ）、宏命令（Macro ）、菜单控制（MenuCtrls ）和帮助（Help ）10个下拉菜单，囊括了ANSYS 的绝大部分系统环境配置功能。在ANSYS 运行的任何时候均可以访问该菜单。 2．快捷工具条
ANSYS基础教程-应力分析
ANSYS基础教程——应力分析 关键字：ANSYS应力分析ANSYS教程 信息化调查找茬投稿收藏评论好文推荐打印社区分享 应力分析是用来描述包括应力和应变在内的结果量分析的通用术语，也就是结构分析，应力分析包括如下几个类型:静态分析瞬态动力分析、模态分析谱分析、谐响应分析显示动力学，本文主要是以线性静态分析为例来描述分析，主要内容有：分析步骤、几何建模、网格划分。 应力分析概述 ·应力分析是用来描述包括应力和应变在内的结果量分析的通用术语，也就是结构分析。 ANSYS 的应力分析包括如下几个类型: ●静态分析 ●瞬态动力分析 ●模态分析 ●谱分析 ●谐响应分析 ●显示动力学 本文以一个线性静态分析为例来描述分析步骤,只要掌握了这个分析步骤，很快就会作其他分析。 A. 分析步骤 每个分析包含三个主要步骤:
·前处理 –创建或输入几何模型 –对几何模型划分网格 ·求解 –施加载荷 –求解 ·后处理 –结果评价 –检查结果的正确性 ·注意！ANSYS 的主菜单也是按照前处理、求解、后处理来组织的；
·前处理器(在ANSYS中称为PREP7)提供了对程序的主要输入； ·前处理的主要功能是生成有限元模型，主要包括节点、单元和材料属性等的定义。也可以使用前处理器PREP7 施加载荷。 ·通常先定义分析对象的几何模型。 ·典型方法是用实体模型模拟几何模型。 –以CAD-类型的数学描述定义结构的几何模型。 –可能是实体或表面，这取决于分析对象的模型。 B. 几何模型 ·典型的实体模型是由体、面、线和关键点组成的。 –体由面围成，用来描述实体物体。 –面由线围成，用来描述物体的表面或者块、壳等。 –线由关键点组成，用来描述物体的边。 –关键点是三维空间的位置，用来描述物体的顶点。
ANSYS动力学分析的几个入门例子
ANSYS动力学分析的几个入门例子 问题一：悬臂梁受重力作用发生大变形，求其固有频率。图片附件: 1.jpg ( 4.85 K ) 基本过程： 1、建模 2、静力分析 NLGEOM,ON STRES,ON 3、求静力解 4、开始新的求解：modal STRES,ON UPCOORD,1,ON 修正坐标 SOLVE... 5、扩展模态解 6、察看结果
/PREP7 ET,1,BEAM189 !使用beam189梁单元MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,,210e9 MPDATA,PRXY,1,,0.3 MPDATA,DENS,1,,7850 SECTYPE, 1, BEAM, RECT, secA, 0 !定义梁截面secA SECOFFSET, CENT SECDATA,0.005,0.01,0,0,0,0,0,0,0,0 K, ,,,, !建模与分网 K, ,2,,, K, ,2,1,, LSTR, 1, 2 LATT,1, ,1, , 3, ,1 LESIZE,1, , ,20, , , , ,1 LMESH, 1 FINISH /SOL !静力大变形求解 ANTYPE,0 NLGEOM,1 PSTRES,ON !计及预应力效果 DK,1, , , ,0,ALL, , , , , , ACEL,0,9.8,0, !只考虑重力作用 TIME,1 AUTOTS,1 NSUBST,20, , ,1 KBC,0 SOLVE FINISH /SOLUTION ANTYPE,2 !进行模态求解 MSA VE,0 MODOPT,LANB,10 MXPAND,10, , ,0 !取前十阶模态 PSTRES,1 !打开预应力效应MODOPT,LANB,10,0,0, ,OFF UPCOORD,1,ON !修正坐标以得到正确的应力PSOLVE,TRIANG !三角化矩阵 PSOLVE,EIGLANB !提取特征值和特征向量FINISH /SOLU
ANSYS基础教程—准备工作
ANSYS基础教程—准备工作 发表时间：2011-3-8 关键字：ANSYSANSYS教程ANSYS准备工作 信息化调查找茬投稿收藏评论好文推荐打印社区分享 本文讨论了在开始ANSYS分析之前，需要作哪些决定。目的是在彻底进入分析之前有一个理想的总体规划。主要包含以下三个方面：哪一种分析类型、模拟什么？采用哪一种单元类型？ 概述 ·在开始ANSYS分析之前，您需要作一些决定，诸如分析类型及所要创建模型的类型。 ·在这一章，我们将讨论这一过程的决策。目的是在您彻底进入分析之前给您一个理想的总体规划。 ·标题如下： –A. 哪一种分析类型？ –B. 模拟什么？ –C. 采用哪一种单元类型？ A. 哪种分析类型？ ·分析类型通常遵循以下原则： 结构分析：实体的运动、压力、接触 热分析：热、高温及温度变化。 电磁场分析：装置承受电流（交流或直流）、电磁波、电压或电荷激励 流体分析：气体或液体的运动，或包容的气体/流体 耦合场：上述分析的任意组合 ·在这里，我们将集中讨论结构分析。 ·当您选择了结构分析，接下来的问题是： –静力还是动力分析？ –线性还是非线性分析？ ·要回答这些问题，先要知道物体承受什么样的激励（载荷），因为下述三种类型的力决定了它的响应。 –静力（刚度） –惯性力（质量）
–阻尼力 静力与动力分析的区别 ·静力分析假定只有刚度力是重要的。 ·动力分析考虑所有三种类型的力。 ·例如：考虑跳水板的分析 –如果潜水者静止地站在跳水板上，做一个静力分析已经足够了。 –但是如果潜水者在跳水板上下跳动，必须进行动力分析。 ·如果施加的荷载随时间快速变化，则惯性力和阻尼力通常是重要的。 ·因此可以通过载荷是否是时间相关来选择是静力还是动力分析。 –如果在相对较长的时间载荷是一个常数，请选择静态分析。 –否则，选择动态分析 ·总之，如果激励频率小于结构最低阶固有频率的1/3，则可以进行静力分析。线性与非线性分析的区别 ·线性分析假设忽略荷载对结构刚度变化的影响。典型的特征是： –小变形 –弹性围的应变和应力 –没有诸如两物体接触或分离时的刚度突变。
ansys动力学分析全套讲解
a n s y s动力学分析全套讲 解 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
第一章模态分析 §模态分析的定义及其应用 模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性（固有频率和振型），即结构的固有频率和振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。同时，也可以作为其它动力学分析问题的起点，例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析，其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。 ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析，后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。 ANSYS产品家族中的模态分析是一个线性分析。任何非线性特性，如塑性和接触（间隙）单元，即使定义了也将被忽略。ANSYS提供了七种模态提取方法，它们分别是子空间法、分块Lanczos法、PowerDynamics法、缩减法、非对称法、阻尼法和QR阻尼法。阻尼法和QR阻尼法允许在结构中存在阻尼。后面将详细介绍模态提取方法。 §模态分析中用到的命令 模态分析使用所有其它分析类型相同的命令来建模和进行分析。同样，无论进行何种类型的分析，均可从用户图形界面（GUI）上选择等效于命令的菜单选项来建模和求解问题。 后面的“模态分析实例（命令流或批处理方式）”将给出进行该实例模态分析时要输入的命令（手工或以批处理方式运行ANSYS时）。而“模态分析实例（GUI方式）” 则给出了以从ANSYS GUI中选择菜单选项方式进行同一实例分析的步骤。（要想了解如何使用命令和GUI选项建模，请参阅<
ANSYS教程(非常有用)
第一章ANSYS的安装和配置 ANSYS程序包括两张光盘：一张是ANSYS经典产品安装盘，另一张是ANSYSWorkbench产品安装盘。本章以ANSYS10．0为例介绍ANSYS 的安装、配置、启动及ANSYS的相关知识。 第一节ANSYS的安装 一、安装ANSYS对系统的要求 安装ANSYS对计算机系统的要求如下。 1．硬件要求 ①内存至少256M； ②采用显存不少于32M的显卡，分辨率至少为1024x768，色彩为真彩色32位： ③硬盘剩余空间至少2G； ④安装网卡，设置好TCP／IP协议，并且TCP／IP协议绑定到此网卡上。注意在TCP／1P协议中要设定计算机的hostname。 2．软件系统要求 操作系统为Windows2000或WindowsXP以上。 二、安装ANSYS前的准备工作 1．拷贝文件 先将安装光盘中MAGNITUDE文件夹拷入计算机中，如D：LMAGNITUDE，用Windows的记事本打开D：~IAGNITUDE文件夹中的ansys．dat文件，该文件的第一行内容为"SERVERhostOOOOO(30000001055”，把host改为你的计算机名，如1wm是我的主机名，则host 改为Ivan。执行命令所有程序>附件，命令提示符进入DOS状态，键入1PCONFIG／ALL回车，所显示的physicaladdress即为网卡号，本例中计算机网卡的physicaladdress为000c6e10c8531055，则ansys．dat文件的第一行内容修改为“SERVERlwm000c6e10c8531055”，以原文件名存盘退出。 2．生成许可文件 运行D：\MAGNITUDE文件夹中的keygen．bat文件，生成license．dat，该文件就是ANSYS的许可文件，将它存放在指定目录下永久保存，本例中存放在D：LMAGNITUDE文件夹中。 三、安装ANSYS ①将ANSYS的安装光盘放入光驱中，出现如图1-1的画面，选择Install ANSYS 10．0开始安装AHSYS10．0。 ②开始运行ANSYS安装程序，出现ANSYS安装欢迎界面如图1-2的所示，选择Next按钮进行下一步安装。 第2页
ansys动力学分析全套讲解 (2)
第一章模态分析 §1.1模态分析的定义及其应用 模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性（固有频率和振型），即结构的固有频率和振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。同时，也可以作为其它动力学分析问题的起点，例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析，其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。 ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析，后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。 ANSYS产品家族中的模态分析是一个线性分析。任何非线性特性，如塑性和接触（间隙）单元，即使定义了也将被忽略。ANSYS 提供了七种模态提取方法，它们分别是子空间法、分块Lanczos法、PowerDynamics法、缩减法、非对称法、阻尼法和QR阻尼法。阻尼法和QR阻尼法允许在结构中存在阻尼。后面将详细介绍模态提取方法。 §1.2模态分析中用到的命令 模态分析使用所有其它分析类型相同的命令来建模和进行分析。同样，无论进行何种类型的分析，均可从用户图形界面（GUI）上选择等效于命令的菜单选项来建模和求解问题。 后面的“模态分析实例（命令流或批处理方式）”将给出进行该实例模态分析时要输入的命令（手工或以批处理方式运行ANSYS时）。而“模态分析实例（GUI方式）”则给出了以从ANSYS GUI中选择菜单选项方式进行同一实例分析的步骤。（要想了解如何使用命令和GUI选项建模，请参阅<
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