有限元仿真分析学习入门教程
Abaqus有限元分析从入门到精通(2022版)
6.5实例:T型接头焊接分析
6.5.1问题描述 6.5.2温度场计算 6.5.3应力场计算
6.6实例:平板激光焊焊接分析
6.6.1问题描述 6.6.2求解过程
6.7生死单元技术
6.7.1单元的删除 6.7.2单元的再激活 6.7.3完整的inp语法结构
6.8实例:平板接头两层两道焊温度场
6.8.1问题描述 6.8.2求解过程
6.9焊接分析常见问题与解决思路
6.9.1没有温度场分布 6.9.2温度场分布不合理 6.9.3熔池中心温度过高但熔合线基本正确
01
7.1复合材 料分析介绍
02
7.2各向异 性材料本构
03
7.板受 力分析
06
7.6实例: 基于CMA的 构件铺层设 计
目录分析
1.1 Abaqus软件发 展
1.2 Abaqus软件组 成
1.3 Abaqus帮助文 档
1.4 Abaqus的汉化
1.3 Abaqus帮助文档
1.3.1使用EXALEAD CloudView进行搜索 1.3.2使用在线帮助文档进行搜索 1.3.3 Abaqus帮助文档的内容 1.3.4一些帮助文档相关的DOS命令
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8.6实例:基于壳单元的焊缝疲劳仿真计算
有限元仿真分析学习入门教程
有限元仿真分析学习初步教程一、软件安装主要软件是hyperworks14.0,nastran2014,abaqus。
安装包均放在工作站的D盘内,建议每年下载新版软件。
1.hyperworks主要使用hypermesh,hyperview,hypergraph以及优化软件Optistruct。
hyperworks14.0可通过百度搜索“hyperworks14.0安装教程”,按照步骤安装即可。
2.nastran2014可通过百度搜索“nastran2014安装教程”,按照步骤安装即可。
3.abaqus安装包中含有安装视频,按照安装视频进行安装即可。
需注意的是,安装license时输入的变量值不能与nastran安装时输入的变量值一样,否则无法正常安装。
二、导入1.hypermesh是个多格式导入和导出的软件,为了方便使用,建议STP格式的导入,可用于不同版本的hypermesh之间的文件导入,尤其是高版本向低版本的导入。
平时在一个电脑上使用时可用hm格式。
注1:hyperworks导入文件仅可以带有英文和数字,不可带有中文字符。
2.nastran是后续计算器,仅有一个输入BDF文件的窗口。
三、几何清理几何清理的目的是便于往后的网格划分,去掉倒角和清理一些错误的线条有利于后期的网格划分。
几何清理这个步骤的操作学习需要一段时间的积累,但均为简单,可通过《hypermesh&hyperview高级实例》中第三章和视频进行学习。
该处的视频在龙艳梨电脑D盘>伍玉靖>hypermesh视频中的2000及往后的视频中。
例1. 2D模型几何清理:1)2D网格划分:打开模型>切换到model页面>关外表面>只显示中面>选2D >automesh>surfs>displayed>element size=选择尺寸>mesh>出现网格;2)删除网格:X(快捷键F2)>elems>displayed>delete entity>reture;3)删除小特征:Geom>defeature>pinholes>选孔所在的曲面>diameter=输入尺寸>find>delete4)去除曲面间的圆角:defeature>surf fillets>surfs>displayed或者鼠标点取去除的圆角>min radius=输入尺寸>find>remove例2.一些小操作:1)去定点:Geom>quick edit(快捷键F11)>add/remove point 左为增加硬点,右为去除硬点2)合并点:Geom>quick edit(快捷键F11)>replace point 先选移动的点,再选固定的点3)去除线:toggle edge 选取去除的线,可多选4)测量:F4>two points>测两点距离5)延长面:surfaces edit>extend>选需延长的面>设置参数,选延伸到的面6)创建垂直面:surfaces>drag along vector>选一条线>选方向>distance>drag+注2:经常使用盘是:Geom中的quick edit/line/surf/surf edit/defecture/solid/solid edit/midsurface等;1D中的rigids和rbe3等;2D中的ruled/automesh (2D网格划分)/qualityindex(用于检查网格);3D中的solid map/tetramesh;Tool中的translate/reflect/project/count/numbers。
有限元分析ANSYS简单入门教程
有限元分析ANSYS简单入门教程有限元分析(finite element analysis,简称FEA)是一种数值分析方法,广泛应用于工程设计、材料科学、地质工程、生物医学等领域。
ANSYS是一款领先的有限元分析软件,可以模拟各种复杂的结构和现象。
本文将介绍ANSYS的简单入门教程。
1.安装和启动ANSYS2. 创建新项目(Project)点击“New Project”,然后输入项目名称,选择目录和工作空间,并点击“OK”。
这样就创建了一个新的项目。
3. 建立几何模型(Geometry)在工作空间内,点击左上方的“Geometry”图标,然后选择“3D”或者“2D”,根据你的需要。
在几何模型界面中,可以使用不同的工具进行绘图,如“Line”、“Rectangle”等。
4. 定义材料(Material)在几何模型界面中,点击左下方的“Engineering Data”图标,然后选择“Add Material”。
在材料库中选择合适的材料,并输入必要的参数,如弹性模量、泊松比等。
5. 设置边界条件(Boundary Conditions)在几何模型界面中,点击左上方的“Analysis”图标,然后选择“New Analysis”并选择适合的类型。
然后,在右侧的“Boundary Conditions”面板中,设置边界条件,如约束和加载。
6. 网格划分(Meshing)在几何模型界面中,点击左上方的“Mesh”图标,然后选择“Add Mesh”来进行网格划分。
可以选择不同的网格类型和规模,并进行调整和优化。
7. 定义求解器(Solver)在工作空间内,点击左下方的“Physics”图标,然后选择“Add Physics”。
选择适合的求解器类型,并输入必要的参数。
8. 运行求解器(Run Solver)在工作空间内,点击左侧的“Solve”图标。
ANSYS会对模型进行求解,并会在界面上显示计算过程和结果。
ansys有限元基础教程
ansys有限元基础教程ANSYS是一款常用的有限元分析软件,广泛应用于工程设计和科学研究领域。
本文将介绍ANSYS的有限元基础教程,帮助读者快速上手使用该软件。
首先,我们需要了解有限元分析的基本原理。
有限元分析是一种将复杂结构模型离散为大量小块(有限单元)的方法,通过求解每个小块的力学行为,最终得到整个结构的应力、位移等参数。
在ANSYS中,用户需要首先创建一个几何模型,然后将其划分为多个有限单元,并设置每个单元的材料属性、约束条件和载荷。
创建几何模型时,ANSYS提供了多种建模工具,如直线、弧线、曲面等。
用户可以通过这些工具创建出与实际结构相似的几何模型。
在模型创建完成后,我们需要划分为有限单元。
ANSYS提供了丰富的单元类型,如点单元、线单元、面单元和体单元等。
在划分单元时,用户需要根据问题的特点选择适合的单元类型。
接下来,我们需要设置材料属性、约束条件和载荷。
材料属性包括材料的弹性模量、泊松比等,用户需要在ANSYS中定义这些参数。
约束条件主要是结构的边界条件,如固支条件、约束位移等。
用户需要将这些约束条件设置好以便进行分析。
载荷包括静载荷和动载荷,用户需要根据实际情况设置相应的载荷。
在设置完模型、单元和边界条件后,我们可以进行有限元分析。
ANSYS提供了多种分析类型,如静力分析、热传导分析和模态分析等。
用户需要选择适当的分析类型,并设置相应的参数。
然后,ANSYS将自动进行计算,并给出结构的应力、位移等结果。
最后,用户还可以对计算结果进行后处理。
ANSYS提供了丰富的后处理工具,如绘制应力云图、绘制位移变形图等。
通过这些工具,用户可以直观地了解结构的受力情况和变形情况。
综上所述,ANSYS的有限元基础教程主要包括模型创建、单元划分、材料设定、约束条件设置、载荷设置、分析类型选择、计算求解和后处理等步骤。
通过学习这些基础知识,读者可以快速上手使用ANSYS进行有限元分析,为工程设计和科学研究提供有力的支持。
第1章UG-NX有限元分析入门-–基础实例资料
如图所示为一对齿轮传动副,各个零件材料均为20CrMoH钢,其中件1为主动齿轮,件2为从动齿轮。在传递动力时,件1主动齿轮角速度为500 rev/min,件2从动齿轮受到100N.mm的扭矩,计算齿轮啮合区域(啮合区域有A、B二处,如图1-47 所示)最大的位移变形量和冯氏应力值。
1)新建【Gear1】FEM模型
调出主动齿轮模型,其名称为【Gear1】。 依次左键单击【开始】和【高级仿真】,在【仿真导航器】中单击【Gear1.prt】节点,右键单击出现的【新建FEM】选项,弹出【新建部件文件】对话框,在【新文件名】下面的【名称】选项中将【fem1.fem】修改为【Gear1_fem1.fem】,通过单击图标,选择本实例高级仿真相关数据存放的【文件夹】,单击【确定】按钮。 弹出【新建FEM】对话框,默认【求解器】和【分析类型】中的选项,单击【确定】按钮,即可进入创建有限元模型的环境。
【gear2】网格划分后示意图
仿真导航器新增节点
(2)建立FEM装配模型
返回至高级仿真的初始界面,新建【Gears.prt】模型,新建【Gears.prt】装配FEM模型:
默认参数单击确定
1)添加组件
在【仿真导航器】窗口单击【Gears_assyfem1.afm】节点,右键单击弹出的【加入已存的组件】命令:
第1章 UG NX有限元分析入门 –基础实例
本章内容简介 本章简要介绍零件和装配件结构静力学有限元分析的具体工作流程和操作步骤,为后续学习和掌握较为复杂零件、装配件的静力学结构分析以及其他有限元分析类型打下基础。
本书以实例教学内容为主
1.1 UG NX有限元入门实例1—零件受力分析
仿真导航器新增节点
单击确定
有限元分析小白入门指南(深度干货)
有限元分析小白入门指南(深度
干货)
作为结构工程师,有限元分析是必备技能。
如何在工作中有效地运用有限元分析,是我们掌握的重点。
我也是在有限元边缘测试,欢迎朋友们批评指正。
什么场合会用到有限元分析
1.设计验证(有效减少原型数量):传统验证方式主要采用原型和手工计算,成本高,时间长,可验证方案少。
如果不做设计验证,对于企业来说,将处于崩溃的边缘。
2、新产品研发,完整的产品研究:可以模拟和测试产品在各种场合的使用。
3.设计方案评估:对结构工程师提出的各种创新结构进行有效评估,找出符合要求的结果。
4.提供优化思路和方案:优化模块可以基于多个参数、约束和优化目标的范围。
找到最佳解决方案。
5.设计参数的确定:在日常的设计工作中,参数的确定大多是通过原有的产品类比和工程经验来确定的。
有限元分析可以用来做数值计算,提供设计参考。
6.产品问题分析和质量管理:如果产品存在质量问题和检测问题,设计是否合理是检验的重要环节。
有限元分析软件是一种重要的分析工具。
UG有限元分析步骤精选整理
UG有限元分析-大致步骤一、打开一实体零件:
二、点击开始,选择“设计仿真”
三、点设计仿真后会自动跳出“新建FEM和仿真”窗口,点击“确定”
四、确定新建FEM和仿真后,会自动跳出“新建解决方案”窗口,点击“确定”
五、指派材料,点击零件,选择所需要指派的材料,点击“确定”,本例为steel
六、生成网格,以3D四面网格为例:选择网格-输入网格参数,单元大小
七、固定约束,选择所需要约束的面,本例的两个孔为固定约束
八、作用载荷,选择作用力的面,输入压力的大小,本例按单位面积的承压
九、求解,选择求解命令,点击确定
十、求解运算,系统会自动运算,显示作业已完成时,可以关闭监视器窗口
十一、导入求解结果,选择文件所在的路径,结果文件为 .op2, 点击确定
十二、查看有限元分析结果:
十三、编辑注释,可以显示相关参数:
十四、动画播放,点击动画播放按键,可以设置动态播放速度的快慢。
有限元分析ANSYS简单入门教程
10
3、实例练习
练习 -带孔矩形板(续)
交互操作
3. 设定分析模块. a. Main Menu: Preferences b. 选择 Structural. c. 选择 OK.
解释
使用“Preferences” 对话框 选择分析模块,以便于对菜单 进行过滤。如果不进行选择, 所有的分析模块的菜单都将显 示出来。例如这里选择了结构 模块,那么所有热、电磁、流 体的菜单将都被过滤掉,使菜 单更简洁明了.
解释
3、实例练习
交互操作
6. 定义材料属性.
a. Preprocessor > Material Props > Constant- Isotropic
(各向同性)
b. 选择 OK to 定义材料 1.
c. 在EX框中输入2e5(弹 性模量).
d.在PRXY框中输入0.3 (泊松比).
f. 选择OK 定义材料属性 并关闭对话框.
-Modeling- Create > -Areas > Circle > -Solid Circle
f. 输入圆心坐标WP X值100, WP Y值50,半径Radius值 20.
g. 选择 OK.
h. Main Menu: Preprocessor >
-Modeling- Operate > Booleans- > Subtract > Areas
结果数据 - ANSYS计算的结果(位移、应力、应变、 温度等).
2、文件管理
ANSYS数据库 (续)
1-4b. 存储数据库操作. 存储操作将数据从内存以数据库文件(以db为扩展名) 写入硬盘,是数据库当前状态的一个备份.
SolidWorksSimulation有限元分析培训教程
SolidWorksSimulation有限元分析培训教程SolidWorks Simulation是一款强大的有限元分析软件,广泛应用于工程设计和分析领域。
本文将为您介绍SolidWorks Simulation有限元分析培训教程,帮助您更好地了解和掌握该软件。
首先,我们将介绍SolidWorks Simulation的基本概念和工作流程。
SolidWorks Simulation是一种基于有限元分析原理的虚拟仿真软件,可以帮助工程师预测产品在不同工况下的性能和行为。
它可以模拟各种物理现象,如结构应力、热传导、振动等,并提供详细的分析结果和可视化展示。
在使用SolidWorks Simulation进行有限元分析之前,我们需要进行准备工作。
首先,我们需要创建几何模型,可以使用SolidWorks软件进行建模。
然后,我们需要定义材料属性,包括材料的弹性模量、泊松比等参数。
接下来,我们需要设置边界条件和加载条件,以模拟实际工况。
在进行有限元分析之前,我们需要进行网格划分。
网格划分是将几何模型划分为小网格单元,用于数值计算。
SolidWorks Simulation提供了自动网格划分工具,可以根据用户定义的精度要求进行自动划分。
划分好网格后,我们可以进行材料和加载条件的分配。
完成准备工作后,我们可以进行有限元分析。
首先,我们可以进行静力分析,计算结构在静力工况下的应力和变形。
SolidWorks Simulation 提供了多种求解器,可以根据不同需求选择合适的求解器。
静力分析结果可以帮助我们评估结构的强度和刚度。
除了静力分析,SolidWorks Simulation还支持其他类型的分析。
例如,动力分析可以模拟结构在振动工况下的响应;热分析可以模拟结构在热传导工况下的温度分布。
这些分析可以帮助我们更全面地了解结构的行为和性能。
完成有限元分析后,我们可以查看分析结果并进行后处理。
SolidWorks Simulation提供了丰富的后处理工具,可以直观地展示分析结果。
ANSYS有限元分析入门与应用指南
ANSYS有限元分析入门与应用指南第一章:ANSYS有限元分析概述ANSYS是一种常用于工程领域的有限元分析软件,主要用于对各种结构进行力学分析、流体动力学分析、热传导分析等。
本章将对ANSYS的基本原理、工作流程和应用领域进行介绍。
1.1 ANSYS的基本原理ANSYS基于有限元方法,将实际结构或系统离散为有限数量的单元,通过对单元进行各种物理特性的分析,最终得到整个结构的行为。
有限元方法是一种数值分析方法,可以有效解决传统方法难以处理的复杂问题。
1.2 ANSYS的工作流程ANSYS的工作流程包括几个关键步骤:前处理、求解和后处理。
前处理阶段主要负责模型的建立和单元网格的划分,求解阶段进行物理场的计算和求解,后处理阶段对结果进行可视化和分析。
1.3 ANSYS的应用领域ANSYS可应用于各个工程领域,如固体力学、流体力学、热传导、电磁场等。
在航空航天、汽车工程、建筑结构、电子设备等领域都有广泛的应用。
第二章:ANSYS建模与前处理在使用ANSYS进行有限元分析之前,需要对模型进行建模和前处理工作。
本章将介绍ANSYS建模的基本方法和前处理的必要步骤。
2.1 模型建立ANSYS提供了多种建模方法,包括几何建模、CAD导入、脚本编程等。
用户可以根据需要选择合适的建模方法,对模型进行几何设定。
2.2 材料定义和属性设置在进行有限元分析之前,需要为材料定义材料性质和属性。
ANSYS提供了多种材料模型,用户可以根据具体需求进行选择和设置。
2.3 网格划分网格划分是有限元分析中非常重要的一步,它决定了模型的离散精度和计算效果。
ANSYS提供了多种单元类型和划分算法,用户可以根据需要进行合理的网格划分。
第三章:ANSYS求解与后处理在进行前处理完成后,就可以进行有限元分析的求解和后处理了。
本章将介绍ANSYS的求解方法和后处理功能。
3.1 求解方法ANSYS提供了多种求解方法,如直接法、迭代法等。
根据模型的复杂程度和求解要求,用户可以选择合适的方法进行求解。
有限元仿真流程
有限元仿真流程
有限元仿真(Finite Element Simulation)是一种用于工程领域的数值分析方法,主要用于解决复杂的物理问题。
有限元仿真流程大致可以分为以下几个步骤:
1. 问题定义:首先需要明确仿真的目的、物理现象和相关的边界条件。
2. 模型建立:根据问题描述,创建物理模型。
这包括几何模型、网格划分、材料属性、边界条件等。
3. 求解器选择:选择适当的有限元求解器,如有限元、有限差分法等。
4. 建立有限元网格:将几何模型划分成多个小的、互相连接的有限元单元。
单元类型通常包括简单单元(如线单元和面单元)和复合单元(如壳单元、梁单元和实体单元)。
5. 材料模型:选择合适的材料模型,如线性弹性模型、弹塑性模型等。
6. 边界条件和载荷:为物理模型施加边界条件和载荷,包括位移、应力、温度等。
7. 求解:运行求解器,计算各单元的响应值。
8. 后处理:对计算结果进行后处理,包括位移、应力、温度等场变量的可视化、统计分析和优化分析等。
9. 模型验证:对仿真结果进行验证,确保模型的准确性和可靠性。
10. 结果分析与优化:对仿真结果进行深入分析,提出优化方案,如优化结构设计、材料选择、工艺参数等。
需要注意的是,有限元仿真的具体流程可能因问题、模型和求解器的不同而有所差异。
第2章ANSYS有限元分析基本步骤
第2章ANSYS有限元分析基本步骤ANSYS有限元分析是一种常用的工程分析方法,可以用于解决各种结构力学问题。
本文将对ANSYS有限元分析的基本步骤进行详细介绍。
1.确定分析目标:在进行有限元分析之前,首先需要明确分析的目标和要求。
包括确定所要分析的结构或零件的几何形状、材料特性、受力情况等。
2.建立有限元模型:建立有限元模型是有限元分析的关键步骤之一、在ANSYS软件中,可以通过几何建模功能来定义结构的几何形状和尺寸。
然后,根据要分析的问题类型,选择适当的单元类型,并使用网格划分功能将结构分割成适当大小的单元。
3.定义材料特性:在进行有限元分析之前,需要定义结构的材料特性。
包括弹性模量、泊松比、密度等。
可以根据实际情况输入已知的材料特性值,也可以通过实验或理论计算来获得。
4.定义边界条件:边界条件是有限元分析中的重要概念,它用于描述结构在系统中的限制条件。
在ANSYS中,可以通过节点约束和节点载荷来定义边界条件。
常见的边界条件包括固定边界条件、力载荷和位移约束。
5.生成网格:当有限元模型、材料特性和边界条件都定义好之后,可以使用ANSYS软件中的划分工具生成有限元网格。
生成网格的目的是将结构分割成适当大小和形状的单元,以便进行数值计算。
6.设置分析类型:在进行有限元分析之前,需要选择适当的分析类型。
根据具体问题的要求,可以选择其中的静态分析、动态分析、热分析等多种分析类型。
7.执行分析计算:当有限元模型、材料特性、边界条件和网格都设置好之后,可以执行分析计算。
ANSYS软件会根据设置的分析类型和边界条件进行数值计算,并给出相应的结果。
8.结果分析与后处理:分析计算完成后,可以进行结果的分析和后处理。
ANSYS软件提供了丰富的后处理功能,可以对应力、位移、变形、应变等结果进行可视化和分析。
9.结果验证和优化设计:完成有限元分析后,需要对结果进行验证和评估。
与实际情况进行对比,确定结果的可靠性和准确性。
有限元分析基本流程
有限元分析基本流程
1.打开要分析的模型,并进入高级仿真模块。
2.打开仿真导航器,鼠标右击.prt文件,选择新建FEM和仿真,并单击确定。
3.在仿真文件视图中双击_fem1文件,并点击3D四面体网格,并选择模型,设置单
元大小。
4.在仿真导航器中的3D收集器中选择solid(1)文件,点击鼠标右键,选择编辑,在选择Solid Property 旁的修改选定的按钮,点击选择材料,出现材料列表,选择确定。
5.双击仿真文件视图里的_sim1文件,给模型边界条件(约束,受力情况)。
这里模型选择了固定约束(选择要固定的面即可),受力情况选择了力(赋予受力条件时,要给定力的大小和力矢量方向),完成后如图。
6.进行结算之前,可先进行模型检查,检查结算结果是否有误,并进行及时更改。
这里我们得出要打开单元迭代求解器。
7.点击求解,打开后选择编辑解算方案属性。
选择单元迭代求解器。
选择确定,计算机进行解算。
8.完成后在后处理导航器中点击solution 1,出现解算结果。
有限元分析原理与步骤
有限元分析原理与步骤
有限元分析是一种数值计算方法,用于解决工程结构的力学问题。
它将任意复杂的结构分割成为若干个简单的子结构,通过数学模型和计算机软件进行力学分析。
有限元分析的步骤如下:
1. 建立几何模型:根据实际结构的几何形状,使用CAD软件
或者手工绘图等方式建立三维或二维模型。
2. 网格划分:将结构模型划分成若干个小单元,如三角形、四边形或六边形等,这些小单元构成了有限元网格。
3. 选择适当的元素类型:根据结构的特性选择合适的元素类型,如杆件元、梁单元、板单元等。
4. 建立整体刚度矩阵:根据每个小单元的几何形状和材料性质,计算每个小单元的刚度矩阵,将其组装成整个结构的刚度矩阵。
5. 施加边界条件:确定结构的边界条件,如固定支座、约束等。
6. 施加荷载:施加力、压力、温度等荷载条件。
7. 求解方程:通过求解结构的刚度方程,得到结构的位移、应力、应变等结果。
8. 后处理结果:根据求解得到的结果,进行结果的可视化及分
析。
通过以上步骤,有限元分析可以提供结构的力学性能分析,如应力、应变、变形等,为工程设计和优化提供参考依据。
有限元分析基础教程
有限元分析基础教程有限元分析是一种工程设计与分析的常用方法,通过将连续系统离散化为有限数量的元素,使用数学模型计算来模拟和分析结构的力学行为。
ANSYS是一种广泛使用的有限元分析软件,以其强大的功能和广泛的应用领域而闻名。
在本教程中,我们将以一个简单的结构案例为例,介绍有限元分析的基础知识和步骤。
首先,我们需要了解有限元分析的基本概念。
有限元分析的主要目标是解决结构的应力、应变、位移和变形等问题。
为了达到这一目标,我们将结构离散化为有限数量的元素,并对每个元素进行建模和分析。
在ANSYS软件中,我们可以选择不同类型的元素,例如梁元素、板元素和体元素,以适应不同的结构类型和应用领域。
接下来,我们需要进行结构的前处理工作。
首先,我们需要绘制结构的几何模型,并定义其材料特性和边界条件。
在ANSYS中,我们可以使用图形用户界面来绘制模型,并通过材料库来选择合适的材料属性。
边界条件通常包括约束和加载。
我们可以定义结构的固定边界条件、位移边界条件和力边界条件,以模拟实际应用中的加载情况。
完成前处理后,我们可以进行有限元分析。
这包括求解结构的刚度矩阵和载荷向量,并计算结构的响应。
在ANSYS中,我们可以选择不同的求解器,例如静力分析求解器、动力分析求解器和热力分析求解器,根据不同的分析需求进行选择。
分析完成后,我们可以进行结构的后处理工作。
这包括分析结果的可视化和解释。
在ANSYS中,我们可以绘制结构的位移图、应力图和应变图,以直观地了解结构的响应。
我们还可以提取感兴趣的结果数据,例如最大应力值、最大位移值和变形云图,以进一步分析和评估结构的性能。
总结起来,有限元分析是一种常用的工程设计与分析方法,通过将结构离散化为有限数量的元素,并使用数学模型计算来模拟和分析结构的力学行为。
在ANSYS软件中,我们可以进行结构的前处理、分析和后处理工作,以获得结构的应力、应变、位移和变形等信息。
对于不同类型和复杂度的结构,有限元分析都可以提供准确和可靠的工程解决方案。
培训教程(有限元仿真分析 )(2)
A
映射同的顶点数。可被映射法替代。 应用较少,因为其单元形状和网格深度目前难以控制。
B
偏微分方程法
1974年,J. F. Thompson 椭圆型方程
Laplace
网格线光滑 可以处理复杂的边界线
Poisson 控制正交性 Thomas & Middlecoff
零件/装配/ 参数
CAE模型
参数
CAE结果
ANSYS Workbench的界面
主菜单包括:文件操作【 File 】,窗口显示【 View 】,工具【 Tools】, 单位制【 Units 】,帮助信息【 Help】
基本工具条包括:新建文件【New】,打开文件【Open】,保存文件【Save】, 另存为文件【Save As】,导入模型【Import】,紧凑视图模式【Compact Mode】
旋 平 缩 窗 局 转 移 放 口 部 缩 聚 放 焦
框 选 放 大 镜
上 一 图 面
下 轴 显 模 显 正 一 测 示 型 示 视 图 图 平 显 点 图 面 面 示
选 选 选 选 选 选 扩 择 择 择 择 择 择 展 方 点 线 面 体 选 式 择
恢复窗口布局
草绘(Sketching)工具
ANSYS Workbench的界面
工具箱(Toolbox)包括如下4个子组: ●Analysis System:可用在示意图中的预定义的模板。 ●Component System:可存取多种程序来建立和扩展分析系统。 ●Custom System:为耦合应用预定义分析系统。用户也可以建立自己的预定义系统。 ●Design Exploration:参数管理和优化工具。
分析类型 Electric (ANSYS) Explicit Dynamics (ANSYS) Fluid Flow (CFX) Fluid Flow (Fluent) Hamonic Response (ANSYS) Linear Buckling (ANSYS) Magnetostatic (ANSYS) Modal (ANSYS) Random Vibration (ANSYS) Response Spectrum (ANSYS) Shape Optimization (ANSYS) Static Structural (ANSYS) Static Structural (SAMCEF) Steady-State Thermal (ANSYS) Thermal-Electric (ANSYS) Transient Structural(ANSYS) Transient Structural(MBD) Transient Thermal(ANSYS)
有限元仿真步骤
有限元仿真步骤嘿,咱今儿就来说说这有限元仿真步骤哈!你想想看,这有限元仿真就像是搭积木,得一块一块稳稳当当搭起来才行呢!第一步呢,就像是选积木,咱得把要研究的对象确定好呀,这可不能马虎,不然搭出来的东西可就走样啦!这就好比你要盖个房子,总得先知道盖啥样的房子不是?然后呢,就是给这个对象划分网格啦!这网格就像是积木的小格子,得划分得恰到好处,不能太粗也不能太细。
太粗了,那可就不精细啦,结果能准吗?太细了呢,又得花好多时间和精力,划不来呀!这可得好好掂量掂量呢。
接着呀,就是确定各种属性啦,就像给每个积木定个特性一样。
材料的性质啊,边界条件啊,这些都得搞清楚,不然咋能知道这个“积木大厦”能不能立得住呢?再往后,就是解方程啦!这可有点像解谜题,得一步步地把答案找出来。
这可不是个轻松的活儿,但咱可不能怕呀,得鼓起劲儿来干!等解出方程了,就得分析结果啦!看看咱这“积木大厦”盖得怎么样,有没有啥问题,能不能经得住考验。
要是结果不好,那咱就得重新回头看看,是哪里出了岔子,重新调整调整。
这有限元仿真步骤啊,说起来简单,做起来可不容易呢!就跟咱过日子似的,每一步都得走稳了。
你想想,要是中间哪一步出了错,那后面不就全乱套啦?那可不行!咱得认真对待,就像对待咱心爱的宝贝一样。
你说,这有限元仿真是不是很神奇呀?它能帮我们解决好多实际问题呢!比如说设计个新零件啦,研究个复杂的结构啦,都离不开它呢。
它就像是我们的好帮手,能让我们在不实际动手的情况下,先模拟出各种情况,提前发现问题,多棒呀!所以呀,咱可得好好把这有限元仿真步骤搞清楚,把这个本事学会了。
以后遇到啥难题,咱都能轻松应对,就像个超级英雄一样!你说是不是呀?咱可不能小瞧了它,这可是个大宝贝呢!你还等啥,赶紧去研究研究吧!。
培训教程(有限元仿真分析 )(4)
四 连接关系
运动关节
四 连接关系
运动关节
◆抗扭刚度(Torsional Stiffness)用来测量轴对扭力的阻力,只对柱关节和 扭转关节添加扭转刚度。 ◆扭转阻尼(Torsional Damping)用来测量对轴或沿转轴体产生角振动的抗 力对轴关节和转动关节添加扭转阻尼。 ◆行为(Behavior)用来指定几何体为刚性体或可变性体。 ◆弹球区(Pinball Region)用于关节连接面重合及其他位移约束引起过约束 求解失效的情况,也适用连接点出导致求解内存溢出的情况。 ◆关节停止(Stops)和锁定(Locks)是可选的约束,用于限制相对自由度的 自由运动。
四 连接关系
运动关节
运动关节(Joint)用于模拟几何体中两点之间的连接关系,每个点有6个自由度,两点 问的相对运动由6个相对自由度描述,根据不同的应用场合,可以在关节连接上施加合 适的运动约束。 关节坐标系。关节可用参考坐标系和运动坐标系来描述,双坐标系对于同时考虑 结构装配和设置有重要参考作用。 关节连接类型。关节的连接类型可以应用到体-体之间(Body—Body)或体-地之 间(Body—Ground)。体-体之间需要参考坐标系和运动坐标系,而体-地之间假设参”两个面间的接触类型,可用多点约束(MPC) 算法, 内部添加约束方程来关联接触面间的位移。MPC算法支持大变形计算。
接触问题法向刚度选择一般准则:
一般用“Program Controlled” 或Normal Stiffness Factor为1,弯曲为主时 Normal Stiffness Factor 设 置为0.01~0.1之间的数值。
一 结构静力分析概述
结构静力分析的六个基本假设
一 结构静力分析概述
其它分析的流程
SolidWorksSimulation有限元分析培训教程1
SolidWorksSimulation有限元分析培训教程1SolidWorksSimulation有限元分析培训教程1SolidWorks Simulation是一种基于有限元分析(FEA)的软件工具,它能够帮助工程师们更好地理解和预测产品在不同工况下的性能。
本文将介绍SolidWorks Simulation有限元分析培训教程的第一部分内容。
SolidWorks Simulation有限元分析培训教程的第一部分主要涵盖了以下几个方面的内容:介绍有限元分析的基本原理和应用、软件界面的介绍和操作、建立有限元模型、设置边界条件、进行求解和结果分析。
首先,教程会介绍有限元分析的基本原理和应用。
有限元分析是一种数值计算方法,通过将实际结构或系统分割成有限数量的小元素,再通过求解这些小元素之间的相互作用,从而得到整个结构或系统的行为和性能。
有限元分析广泛应用于产品设计和工程分析领域,能够帮助工程师们更好地优化产品设计,提高产品的性能和可靠性。
同时,教程还会介绍如何设置边界条件。
边界条件是有限元分析中非常重要的一部分,它决定了结构或系统在分析过程中的约束和加载情况。
教程将会介绍如何设置约束条件和加载条件,如固定支撑、力加载、压力加载等。
最后,教程会介绍如何进行求解和结果分析。
求解是有限元分析的核心过程,它通过数值方法求解有限元模型的方程组,得到结构或系统的响应结果。
教程将会介绍如何进行求解,以及如何对求解结果进行后处理和分析,如应力分析、位移分析、变形分析等。
综上所述,SolidWorks Simulation有限元分析培训教程的第一部分内容涵盖了有限元分析的基本原理和应用、软件界面的介绍和操作、建立有限元模型、设置边界条件、进行求解和结果分析等方面的内容。
通过学习这些内容,工程师们能够更好地掌握SolidWorks Simulation有限元分析的基本技能,从而能够更好地应用于产品设计和工程分析中。
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有限元仿真分析学习初步教程一、软件安装主要软件是hyperworks14.0,nastran2014,abaqus。
安装包均放在工作站的D盘内,建议每年下载新版软件。
1.hyperworks主要使用hypermesh,hyperview,hypergraph以及优化软件Optistruct。
hyperworks14.0可通过百度搜索“hyperworks14.0安装教程”,按照步骤安装即可。
2.nastran2014可通过百度搜索“nastran2014安装教程”,按照步骤安装即可。
3.abaqus安装包中含有安装视频,按照安装视频进行安装即可。
需注意的是,安装license时输入的变量值不能与nastran安装时输入的变量值一样,否则无法正常安装。
二、导入1.hypermesh是个多格式导入和导出的软件,为了方便使用,建议STP格式的导入,可用于不同版本的hypermesh之间的文件导入,尤其是高版本向低版本的导入。
平时在一个电脑上使用时可用hm格式。
注1:hyperworks导入文件仅可以带有英文和数字,不可带有中文字符。
2.nastran是后续计算器,仅有一个输入BDF文件的窗口。
三、几何清理几何清理的目的是便于往后的网格划分,去掉倒角和清理一些错误的线条有利于后期的网格划分。
几何清理这个步骤的操作学习需要一段时间的积累,但均为简单,可通过《hypermesh&hyperview高级实例》中第三章和视频进行学习。
该处的视频在龙艳梨电脑D盘>伍玉靖>hypermesh视频中的2000及往后的视频中。
例1. 2D模型几何清理:1)2D网格划分:打开模型>切换到model页面>关外表面>只显示中面>选2D >automesh>surfs>displayed>element size=选择尺寸>mesh>出现网格;2)删除网格:X(快捷键F2)>elems>displayed>delete entity>reture;3)删除小特征:Geom>defeature>pinholes>选孔所在的曲面>diameter=输入尺寸>find>delete4)去除曲面间的圆角:defeature>surf fillets>surfs>displayed或者鼠标点取去除的圆角>min radius=输入尺寸>find>remove例2.一些小操作:1)去定点:Geom>quick edit(快捷键F11)>add/remove point 左为增加硬点,右为去除硬点2)合并点:Geom>quick edit(快捷键F11)>replace point 先选移动的点,再选固定的点3)去除线:toggle edge 选取去除的线,可多选4)测量:F4>two points>测两点距离5)延长面:surfaces edit>extend>选需延长的面>设置参数,选延伸到的面6)创建垂直面:surfaces>drag along vector>选一条线>选方向>distance>drag+注2:经常使用盘是:Geom中的quick edit/line/surf/surf edit/defecture/solid/solid edit/midsurface等;1D中的rigids和rbe3等;2D中的ruled/automesh (2D网格划分)/qualityindex(用于检查网格);3D中的solid map/tetramesh;Tool中的translate/reflect/project/count/numbers。
四、网格划分心得:网格划分是有限元仿真的第一步,所有的计算均与网格上的节点有关,相关资料可参考《有限元仿真实践原理学生参考书》,网格主要分成两种:2D网格和3D实体网格,以及1D网格(1D网格一般是connector网格)。
1)2D网格:主要参考《hypermesh&hyperview高级实例》中第四章,平时普遍使用于相同尺寸厚度的钣金件,抽完中面后用2D 网格划分,切记一定是相同厚度。
2)3D网格:主要参考《hypermesh&hyperview高级实例》中第五章和《hypermesh&hyperview高级实例》光盘中的视频讲解里的3150后的3D网格视频教程。
其中,视频教程需认真看完,中间有许多细节处理方法,有利于往后的3D网格处理。
3)1D网格:该部分主要参考《hypermesh&hyperview高级实例》中第六章的connector和彩印版本《车身装配连接有限元模拟方法小节》中的内容,尤其是后者较为实用。
五、自由模态分析详细步骤(主要参考《RADIOSS工程应用》122~137页,以下为补充nastran计算详细步骤)1.右键选择material和property给模型所有的部件附上单元材料属性;对于实体网格,赋予PSOLID单元属性;片体网格赋予PSHELL 单元属性,且附上单元厚度T,单位为mm;需要的参数为弹性模量,泊松比,密度。
2.以同样的方式,创建Load Collector,命名为eigrl,card image选择EIGRL的模态求解方法,并输入求解频率范围。
3.以同样的方式,建立工况步Load step,命名为mode,分析类型Analysis type选Normal Modes表示采用模态法进行模态分析。
4.设置控制卡片,点击hypermesh界面右下角Analysis中的control card进行控制卡设置,详细设置如下:1)SOL 103设置:Normal Modes表示进行模态分析求解2)PARAM设置:AUTOSPC YES 自动约束不相关自由度COUPMASS=1启动耦合质量计算POST=-1输出OP2结果文件3)Global_output_requests设置:勾选displacement输出位移结果勾选ESE输出应变能结果5.最后导出BDF计算文件提交NASTRAN计算即可算出该模型的模态参数,主要参考模态结果为一阶弯曲和一阶扭转模态结果。
六、静刚度分析流程(主要参考《RADIOSS工程应用》17~62页,以下为补充control card详细步骤)1.设置控制卡片,点击hypermesh界面右下角Analysis中的control card进行控制卡设置,详细设置如下:1)SOL 101:Analysis=statics2)PARAM设置:AUTOSPC,YES 自动约束不相关自由度COUPMASS=-1POST=-1输出OP2结果文件*INREL=-1Bailout=-13)Global_output_requests设置:displacement(plot)=allstress(plot)=all2.最后导出BDF计算文件提交NASTRAN计算即可算出该模型的模态参数,主要参考模态结果为一阶弯曲和一阶扭转模态结果。
七、动刚度分析流程(主要参考《RADIOSS工程应用》139~168页,以下为补充nastran计算详细步骤,以下步骤在彩印《Nastran帮助文档》中)1.打开hypermesh选择nastran入口2.打开或导入相应模型3.点击material创建材料1)type选择isotropic(各向异性)2)card image选择MAT1(defines the material properties for linear isotropic materials.)3)点击create/edit,编辑材料属性输入E(弹性模量)、NU(泊松比)、RHO(密度)。
例:E=2.07e5,NU=0.3,RHO=7.83e-9。
4.点击properties创建属性1)二维模型type选择2D,card image选择PSHELL(壳单元),material选择刚才新建的材料。
2)点击create/edit3)定义厚度T,单位是mm。
5.创建material和properties后将其数据赋予模型。
1)点击component2)由于是修改不是创建,左边点选update,再双击comps,选择相应的部件。
3)双击property= 选择刚才新建的厚度属性。
4)最后点击update。
6.创建加载情况,点击load collector。
1)加一个单位动态激励。
创建名为excite的激励,点击create。
2)加载单位激励。
analysis>constraints确定加载力的方向。
例如,X正方向加载激励,只需勾选dof1,且值为1。
Load type选择DAREA,在图形上选择需要激励的点,最后点击create。
3)创建激励频率范围。
创建名为tabled,card image为TABLED1,点击create/edit。
设置TABLED1_NUM=2,x(1)=0,y(1)=1,x(2)=1000,y(2)=1。
4)创建rload2目的是连接excite和tabled1。
card image选择RLOAD2,点击create/edit。
进入子页面后分别双击EXCITEID和TB 选择excite以及tabled1。
5)由于是采用Lanczos算法计算,创建eigrl,card image选择EIGRL,然后点击create/edit。
V1和V2代表计算频率的范围,ND 代表计算阶次。
两种方法均可选择。
6)创建响应求解的频率列表。
创建frequency,card image选择FREQi,进入子页面后勾选FREQ1。
F1是起始频率,DF是增量,NDF是次数。
7.要设置一个集合用于输出结果。
进入analysis>entity sets,名字可以随便命名,card image选择SET,确定下面一行是entity:nodes,然后选择一个节点左为加载激励的节点,用于后续工作计算动刚度。
8.设置工况loadsteps,将各种加载调用起来。
1)创建名为subcase的loadcase,type选择freq.resp(modal),勾选DLOAD并赋予rload2,METHOD(STRUCT)赋予eigrl,FREQ赋予frequency,点击create。
如果有固定约束的话,还需勾选SPC赋予固定约束。
9.设置control card。
1)点击SOL,Analysis选择Model Frequency Response。