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ansysworkbench瞬态动力学实例

ansysworkbench瞬态动力学实例

在本文中,我将为您撰写一篇关于ANSYS Workbench瞬态动力学实例的文章。

我们将深入探讨ANSYS Workbench在瞬态动力学仿真方面的应用,从简单到复杂、由浅入深地讨论其原理和实践操作,并共享个人观点和理解。

第一部分:介绍ANSYS Workbench瞬态动力学仿真ANSYS Workbench是一种用于工程仿真的全面评台,包含了结构、流体、热传递、多物理场等多种仿真工具。

瞬态动力学仿真是ANSYS Workbench的重要应用之一,它能够模拟在时间和空间上随机变化的动力学过程,并对结构在外部力作用下的动力响应进行分析。

在瞬态动力学仿真中,ANSYS Workbench可以模拟诸如碰撞、冲击、振动等动态载荷下的结构响应,用于评估零部件的耐久性、振动特性、动态稳定性等重要工程问题。

通过对这些现象的模拟和分析,工程师可以更好地了解结构在实际工况下的性能,进而进行有效的设计优化和改进。

第二部分:实例分析为了更直观地展示ANSYS Workbench瞬态动力学仿真的应用,我们以汽车碰撞仿真为例进行分析。

假设我们需要评估汽车前部结构在碰撞事故中的动态响应,我们可以通过ANSYS Workbench建立汽车前部结构的有限元模型,并对其进行碰撞载荷下的瞬态动力学仿真。

我们需要构建汽车前部结构的有限元模型,包括车身、前保险杠、引擎盖等部件,并设定材料属性、连接方式等。

接下来,我们可以在仿真中引入具体的碰撞载荷,如40km/h车速下的正面碰撞载荷,并进行瞬态动力学仿真分析。

通过仿真结果,我们可以获取汽车前部结构在碰撞中的应力、应变分布,以及变形情况,从而评估其在碰撞事故中的性能表现。

第三部分:个人观点与总结通过以上实例分析,我们可以看到ANSYS Workbench瞬态动力学仿真在工程实践中的重要应用价值。

瞬态动力学仿真不仅能够帮助工程师分析结构在动态载荷下的响应,还可以为设计优化、安全评估等工程问题提供重要参考。

关于ANSYS的比较详细的介绍

关于ANSYS的比较详细的介绍

ANSYS简介开放、灵活的仿真软件,为产品设计的每一阶段提供解决方案通用仿真电磁分析流体力学行业化分析模型建造设计分析多目标优化客户化结构分析解决方案结构非线性强大分析模块Mechanical显式瞬态动力分析工具LS-DYNA新一代动力学分析系统AI NASTRAN电磁场分析解决方案流体动力学分析行业化分析工具设计人员快捷分析工具仿真模型建造系统多目标快速优化工具CAE客户化及协同分析环境开发平台ANSYS StructureANSYS Structure 是ANSYS产品家族中的结构分析模块,她秉承了ANSYS家族产品的整体优势,更专注于结构分析技术的深入开发。

除了提供常规结构分析功能外,强劲稳健的非线性、独具特色的梁单元、高效可靠的并行求解、充满现代气息的前后处理是她的四大特色。

ANSYS Structure产品功能非线性分析·几何非线性·材料非线性·接触非线性·单元非线性动力学分析·模态分析- 自然模态- 预应力模态- 阻尼复模态- 循环模态·瞬态分析- 非线性全瞬态- 线性模态叠加法·响应谱分析- 单点谱- 模态- 谐相应- 单点谱- 多点谱·谐响应分析·随机振动叠层复合材料·非线性叠层壳单元·高阶叠层实体单元·特征- 初应力- 层间剪应力- 温度相关的材料属性- 应力梯度跟踪- 中面偏置·图形化- 图形化定义材料截面- 3D方式察看板壳结果- 逐层查看纤维排布- 逐层查看分析结果·Tsai-Wu失效准则求解器·迭代求解器- 预条件共轭梯度(PCG)- 雅可比共轭梯度(JCG)- 非完全共轭梯度(ICCG)自然模态·直接求解器- 稀疏矩阵- 波前求解器·特征值- 分块Lanczos法- 子空间法- 凝聚法- QR阻尼法(阻尼特征值)并行求解器·分布式并行求解器-DDS-自动将大型问题拆分为多个子域,分发给分布式结构并行机群不同的CPU(或节点)求解- 支持不限CPU数量的共享式并行机或机群- 求解效率与CPU个数呈线性提高·代数多重网格求解器-AMG- 支持多达8个CPU的共享式并行机- CPU每增加一倍,求解速度提高80%- 对病态矩阵的处理性能优越, ,屈曲分析·线性屈曲分析·非线性屈曲分析·热循环对称屈曲分析断裂力学分析·应力强度因子计算·J积分计算·裂纹尖端能量释放率计算大题化小·P单元技术·子结构分析技术·子模型分析技术设计优化·优化算法- 子空间迭代法- 一阶法·多种辅助工具- 随机搜索法- 等步长搜索法- 乘子计算法- 最优梯度法- 设计灵敏度分析·拓扑优化二次开发特征·ANSYS参数化设计语言(APDL) ·用户可编程特性(UPF)·用户界面设计语言(UIDL)·专用界面开发工具(TCL/TK)·外部命令概率设计系统(PDS)·十种概率输入参数·参数的相关性·两种概率计算方法- 蒙特卡罗法*直接抽样* Latin Hypercube抽样- 响应面法*中心合成*Box-Behnken设计·支持分布式并行计算·可视化概率设计结果- 输出响应参数的离散程度*Statistics* LHistogram* Sample Diagram- 输出参数的失效概率* Cumulative Function* Probabilities- 离散性灵敏度*Sensitivities* Scatter Diagram* Response Surface前后处理(AWE)·双向参数互动的CAD接口·智能网格生成器·各种结果的数据处理·各种结果的图形及动画显示·全自动生成计算报告支持的硬软件平台·Compaq Tru64 UNIX ·Hewlett-Packard HP-UX ·IBM RS/6000 AIX ·Silicon Graphics IRIX ·Sun Solaris·Windows: 2000,NT,XP ·LinuxANSYS MultiphysicsTM MultiphysicsANSYS MultiphysicsTM集结构、热、计算流体动力学、高/低频电磁仿真于一体,在统一的环境下实现多物理场及多物理场耦合的仿真分析;精确、可靠的仿真功能可用于航空航天、汽车、电子电气、国防军工、铁路、造船、石油化工、能源电力、核工业、土木工程、冶金与成形、生物医学等各个领域,功能强大的各类求解器可求解从冷却系统到发电系统、从生物力学到MEMS 等各类工程结构。

ANSYS常见问题解答2

ANSYS常见问题解答2
标题:熟悉结构分析的朋友看过来!
内容:
有朋友问:弹性地基梁中的弹簧(2维)在ANSYS中应采用那一个单元?又如何操作?
【xmpan2000】于2001年6月30日11:32发表在:ansys论坛
标题:我用过弹簧单元
内容:
很久以前我用过弹簧单元,好象是COMBIN(2D),你试试看,有问题在联系,OK?
一、软件功能简介
软件主要包括三个部分:前处理模块,分析计算模块和后处理模块。前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具,用户可以方便地构造有限元模型;分析计算模块包括结构分析(可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析)、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析,可模拟多种物理介质的相互作用,具有灵敏度分析及优化分析能力;后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示(可看到结构内部)等图形方式显示出来,也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。软件提供了100种以上的单元类型,用来模拟工程中的各种结构和材料。该软件有多种不同版本,可以运行在从个人机到大型机的多种计算机设备上,如PC,SGI,HP,SUN,DEC,IBM,CRAY等。目前版本为ANSYS5.7版,其微机版本要求的操作系统为Windows 95/98或Windows NT,也可运行于UNIX系统下。微机版的基本硬件要求为:显示分辨率为1024×768,显示内存为2M以上,硬盘大于350M,推荐使用17英寸显示器。
二、前处理模块PREP7
双击实用菜单中的“Preprocessor”,进入ANSYS的前处理模块。这个模块主要有两部分内容:实体建模和网格划分。
●实体建模
ANSYS程序提供了两种实体建模方法:自顶向下与自底向上。

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一、关于实常数
实常数对于不同的单元有不同的用途,一般的用途为:
1.梁单元:
梁单元建模时只是一条线,为了设置单元的面积、惯性矩、高度等属性,需要为实常数来设置。

2.板壳单元:
板单元建模时只是一个面,面的厚度等属性要能过实常数来设置
3.实体单元
对于平面四边形单元,若是平面应力问题且厚度不为1时,要在实常数中设置单元的厚度。

4.弹簧单元
弹簧单元建模时只是一条线,弹簧的刚度、阻尼系数等要通过实常数设置
二、测距离
在列表里看一下关键点的坐标,然后算一下就行了
在modeling\check geom\kp distances也可以直接测距离
三、重力加速度
重力加速度方向与惯性力方向相反,或者说与重力方向相反,所以施加重力加速度时其方向也要与重力方向相反。

四、组件与部件的运用(方便选择)—ansys实用教程94页
Utility Menu—select—components Manager
五、网格划分时出现警告:area 1 is irregular.cannot be map meshed with
quadrilaterals.
这是因为对面进行映射网格划分时,要求边的边界由3条或4条线组成,而面1的边界线肯定是超过了4条,这样九需要通过线的连接使其满足映射网格划分的要求。

线的连接通过meshing—concatenate—lines实现。

六、在ANSYS中建模后,能否把结构整体的质量、惯性矩等计算出来?
答: Preprocessor>Operate>Calc Geom Items,可以求出面积、体积、形心、惯性矩等,如果给定了密度,也可以知道质量。

Ansys基础教程

Ansys基础教程
• 在生成线时, 关键点必须存在。
Create > -Lines- Lines
Create > -Lines- Arcs
Create > -Lines- Splines
L,k1,k2
L,k1,k2,k3,radius

• 用由下向上的方法生成面时, 需要的关键点或线必须已经定义。 (A——关键点〔顺序〕、AL——线)
可以根据模型形状选择最佳建模途径.
下面详细讨论建模途径。
实体建模 B. 自顶向下建模
• 自顶向下建模: 首先建立高级图元(体或 面),对这些高级图元(体或面)按一定规 则组合得到最终需要的形状.
• 开始建立的体或面称为图元。 • 生成一种体素时会自动生成所有的从属于
该体素的较低级图元。 • 对几何图元进行组合计算形成最终形状的
ANSYS教程
ANSYS 结构分析
第一章 ANSYS主要功能与模块
• ANSYS是世界上著名的大型通用有 限元计算软件, 它包括热、电、磁、流体和 结构等诸多模块, 具有强大的求解器和前、 后处理功能, 为我们解决复杂、庞大的工程 项目和致力于高水平的科研攻关提供了一 个优良的工作环境, 是一个开放的软件, 支 持进行二次开发。 • 目前主流版本12.0,13.0,14.0,14.5
一、主要功能简介
• 1. 结构分析
• 1) 静力分析 – 求解静力载荷作用下结 构的位移和应力等. 可以考虑结构的线性及 非线性行为。
• ● 线性结构静力分析 (linear)
• ● 非线性结构静力分析 (nonlinear)

♦ 几何非线性: 大变形、大应变、
应力强化、旋转软化

♦ 材料非线性: 塑性、粘弹性、粘

ANSYS中文教程

ANSYS中文教程

第1章ANSYS 基本介绍1.1 ANSYS 6.1 的安装1.2 ANSYS 6.1 的启动和配置1.3 ANSYS 界面介绍1.4 ANSYS 输出文件第 2 章建立模型2.1 设置工作目录2.2 指定作业名和分析标题2.3 定义图形界面过滤参数2.4 ANSYS 的单位制2.5 定义单元类型2.6 定义单元实常数2.7 定义材料属性2.8 关于建立模型的基本概念2.9 坐标系2.10 实体建模2.11 对实体模型划分网格2.12 耦合和约束2.13 模型的合并和归档第三章加载和求解3.1 加载3.2 求解第四章后处理4.1 通用后处理器4.2 单元表4.3 路径4.4 时间历程后处理器第五章六方孔螺钉投用扳手的静力分析5.1 问题描述5.2 建立模型5.3 定义边条并求解5.4 查看结果5.5 命令流输入第六章缺失第七章平面问题分析实例7.1 问题描述7.2 建立模型7.3 定义边条并求解7.4 查看结果7.5 命令流输入第八章轴对称结构的静力分析8.1 问题描述8.2 建立模型8.3 定义边条并求解8.4 查看结果8.5 命令流输入第九章周期对称结构的静力分析9.1 问题描述9.2 建立模型9.3 定义边条并求解9.4 查看结果9.5 命令流输入第10 章动力学分析介绍10.1 动力分析简介10.2 动力学分析分类10.3 各类动力学分析的基本步骤第11 章有预应力作用结构的模态分析实例11.1 问题描述11.2 建立模型11.3 定义边条并求解11.4 结果分析11.5 命令流输入第12 章周期对称结构的模态分析12.1 问题描述12.2 建立模型12.3 定义边条并求解12.4 查看结果12.5 命令流输入第13 章有预应力作用结构的谐响应实例13.1 问题描述13.2 建立模型13.3 定义边条、加载并求解13.4 观察分析结果13.5 命令流输入第十四章瞬态结构动力分析实例14.1 问题描述14.2 建立模型14.3 定义边条、加载并求解14.4 观察分析结果14.5 命令流输入第15 章随机振动和随机疲劳分析实例15.1 问题描述15.2 建立模型15.3 定义边条、加载并求解15.4 观察分析结果15.5 命令流输入第16 章单点响应谱分析实例16.1 问题描述16.2 建立模型16.3 定义边条、加载并求解16.4 观察分析结果第17 章非线性结构分析17.1 非线性结构分析简介17.2 非线性结构分析的分析过程17.3 几何非线性17.4 材料非线性17.5 状态非线性第18 章非线性瞬态实例分析18.1 问题描述18.2 建立模型18.3 定义分析类型、加载并求解18.4 观察分析结果18.5 非线性瞬态分析命令流第19 章塑性分析实例19.1 问题描述19.2 建立有限元模型19.3 加载并求解19.4 结果分析17.5 塑性实例分析的命令流方式第20 章接触分析实例20.1 问题描述20.2 建立有限元模型。

ANSYS讲义非线性分析

ANSYS讲义非线性分析
F1
t1
t2
时间 t
XJTU
自动时间步(续)
• 自动时间步算法是 非线性求解控制 中包含的多种算法的一种。
(在以后的非线性求解控制中有进一步的讨论。) • 基于前一步的求解历史与问题的本质,自动时间步算法或者增加
或者减小子步的时间步大小。
XJTU
5) 输出文件的信息
在非线性求解过程中,输出窗口显示许多关于收敛的信息。输出 窗口包括:
子步
时间 ”相关联。
“时间
两个载荷步的求解 ”
XJTU
在非线性求解中的 “ 时间 ”
• 每个载荷步与子步都与 “ 时间 ”相关联。 子步 也叫时间步。
• 在率相关分析(蠕变,粘塑性)与瞬态分析中,“ 时间 ”代表真实 的时间。
• 对于率无关的静态分析,“ 时间 ” 表示加载次序。在静态分析中, “ 时间 ” 可设置为任何适当的值。
最终结果偏离平衡。
u 位移
XJTU
1) Newton-Raphson 法
ANSYS 使用Newton-Raphson平衡迭代法 克服了增量
求解的问题。 在每个载荷增量步结束时,平衡迭代驱 使解回到平衡状态。
载荷
F
4 3 2
1
u 位移
一个载荷增量中全 Newton-Raphson 迭代 求解。(四个迭代步如 图所示)
XJTU
非线性分析的应用(续)
宽翼悬臂梁的侧边扭转失 稳
一个由于几何非线性造 成的结构稳定性问题
XJTU
非线性分析的应用(续)
橡胶底密封 一个包含几何非线 性(大应变与大变 形),材料非线性 (橡胶),及状态 非线性(接触的例 子。
XJTU
非线性分析的应用(续)

Ansys基础教程1简介、理论基础、分析过程

Ansys基础教程1简介、理论基础、分析过程
♦ 单元非线性:死/活单元、钢筋混凝土单元、非 线性阻尼/弹簧元、预紧力单元等
2)动力学分析
● 模态分析 - 计算线性结构的自振频率及振形. 谱分 析 是模态分析的扩展,用于计算由于随机振动引 起的结构应力和应变 (也叫作 响应谱或 PSD).
● 谐响应分析 - 确定线性结构对随时间按正弦曲线变 化的载荷的响应.
2
σ ( x ,y ) D ε ( x ,y ) D B ( x ,y ) q e S ( x ,y ) q e
S ( x ,y ) D B D B 1B 2B 3 S 1S 2S 3
u(x, y)
y
v
(
x,
y
)
y
x
u ( x ,y ) N ( x ,y ) q e B ( x ,y ) q e
应变矩阵
x
B(x, y) []N0
y
0
N1 0 N2 0 N3 0
y
0
N1
0
N2
0
N3
x
结论:单元内部每一点应变状态由单元节点位移确定
B (x,y)21 Ab 01
● 瞬态动力学分析 - 确定结构对随时间任意变化的载 荷的响应. 可以考虑与静力分析相同的结构非线性 行为.
● 随机振动分析等
3)专项分析: 断裂分析, 复合材料分析,疲劳分析, 结构稳定分析,可靠性分析
2、 热分析 热分析用于确定物体中的温度分布。热分析考虑的物理量 是:热量的获取和损失、热梯度、热通量。 可模拟三种热传递方式:热传导、热对流、热辐射。
ANSYS/ Multiphysics
ANSYS/ LS-DYNA
ANSYS/ Emag
电磁
ANSYS/ FLOTRAN

ansys_workbench_14.5数值模拟工程实例解析

ansys_workbench_14.5数值模拟工程实例解析

ansys workbench 14.5数值模拟工程实例解析1. 引言1.1 概述本文以ANSYS Workbench 14.5为主题,介绍了数值模拟在工程实例中的应用。

ANSYS Workbench 14.5是一种强大的工程仿真软件,可以用于解决各种工程问题。

通过利用该软件的分析功能,可以预测和优化产品性能,并减少研发过程的试验成本和时间。

本文将以一个具体的数值模拟工程实例为案例,详细解析ANSYS Workbench在工程仿真中的应用。

1.2 文章结构本文分为五个主要部分:引言、正文、示例解析、讨论与分析以及结论。

引言部分将提供背景信息、目的和文章结构概述;正文部分将涵盖整个工作流程和模拟步骤的详细说明;示例解析将对所选实例进行介绍、数值模拟过程和结果分析;讨论与分析将从多个角度对结果进行评估和探讨;最后,在结论部分总结全文并给出一些展望。

1.3 目的本文旨在通过一个具体实例来深入了解ANSYS Workbench 14.5在数值模拟中的应用,展示其功能和优势。

通过详细描述实例的工程背景、问题描述和模拟过程,读者能够更好地理解如何使用ANSYS Workbench 14.5来解决各种工程问题。

同时,通过结果分析和讨论,读者可以了解该软件在不同应用领域中的潜力和局限性。

最终的目标是提供给读者一种对ANSYS Workbench 14.5进行数值模拟工程实例解析的全面了解和指导。

2. 正文在本文中,我们将详细介绍使用ANSYS Workbench 14.5进行数值模拟的过程。

ANSYS Workbench是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件,可以对各种工程问题进行模拟和分析。

为了更好地展示工程实例解析过程,我们选取了一个实际的例子来进行演示。

这个实例涉及到一个机械零部件的结构强度分析,通过使用ANSYS Workbench 进行数值模拟,我们可以评估该零部件在受力情况下的变形和应力分布情况。

ansys机械工程应用精华30例

ansys机械工程应用精华30例

ANSYS机械工程应用精华30例本文将介绍30个关于ANSYS机械工程应用的精华案例,包括结构分析、流体动力学、传热分析等多个方面。

结构分析1.案例1:汽车车身的弯曲性能分析使用ANSYS进行车身的有限元分析,确定车身在道路上行驶过程中的弯曲程度和扭曲情况。

2.案例2:飞机机翼的应力和变形分析使用ANSYS对飞机机翼进行有限元分析,以评估其在不同飞行条件下的应力和变形情况。

3.案例3:建筑结构的地震响应分析使用ANSYS进行地震响应分析,预测建筑结构在地震中的位移、速度和加速度等动态响应。

4.案例4:管道支架的疲劳寿命分析使用ANSYS进行管道支架的疲劳寿命分析,以确定其可靠性和寿命。

5.案例5:导轨系统的刚度和振动分析使用ANSYS对导轨系统进行刚度和振动分析,以提高导轨系统的性能和稳定性。

流体动力学6.案例6:风力发电机叶片的气动性能分析使用ANSYS进行风力发电机叶片的流动分析,以确定其气动性能和发电效率。

7.案例7:涡轮机的流动特性分析使用ANSYS对涡轮机的流动特性进行数值模拟,以改进其效率和性能。

8.案例8:水泵系统的压力分布和流量分析使用ANSYS对水泵系统进行压力和流量分析,以优化其设计和性能。

9.案例9:船舶的航行阻力和流场分析使用ANSYS对船舶进行流体动力学分析,研究其航行阻力和流场特性。

10.案例10:油气管道的流量和压力损失分析使用ANSYS对油气管道进行流体分析,以评估管道系统中的压力损失和流量分布。

传热分析11.案例11:电子器件的热管理分析使用ANSYS进行电子器件的传热分析,以提高散热效率并防止温度过高。

12.案例12:热交换器的传热性能分析使用ANSYS对热交换器进行传热分析,以评估其传热性能和热效率。

13.案例13:混凝土结构的温度变化分析使用ANSYS对混凝土结构进行传热分析,以预测其温度变化情况。

14.案例14:玻璃窗的热传导和辐射分析使用ANSYS对玻璃窗进行热传导和辐射分析,以改善建筑的保温性能。

ansys workbench19.0基础入门与工程实践 -回复

ansys workbench19.0基础入门与工程实践 -回复

ansys workbench19.0基础入门与工程实践-回复Ansys Workbench 19.0 基础入门与工程实践Ansys Workbench 19.0 是一款广泛应用于工程领域的强大软件,它提供了一种全面的、集成的分析环境,能够帮助工程师进行各种工程模拟和优化工作。

本文将一步一步地回答一些关于Ansys Workbench 19.0 的常见问题,并介绍一些基本的工程实践。

第一步:安装和启动Ansys Workbench 19.0要使用Ansys Workbench 19.0,首先需要将软件安装到计算机上。

可以从官方网站下载软件,并按照安装向导进行安装。

安装完成后,可以从开始菜单或桌面图标启动Ansys Workbench 19.0。

第二步:创建新项目在启动Ansys Workbench 19.0 后,可以从主界面选择“新项目”选项来创建一个新项目。

在弹出的对话框中,可以为项目命名并选择保存位置。

第三步:导入几何模型在新项目中,可以通过导入几何模型来开始工程分析。

Ansys Workbench 19.0 支持导入多种格式的几何模型文件,如STEP、IGES、CATIA、Solidworks 等。

选择适当的文件格式并导入几何模型。

第四步:设定边界条件要进行求解和分析,必须定义边界条件。

在Ansys Workbench 19.0 中,可以通过在几何模型上创建边界区域并设定相应的物理属性来定义边界条件。

例如,对于一个流体力学问题,可以通过定义进口、出口和壁面边界条件来模拟流体行为。

第五步:设置求解器Ansys Workbench 19.0 提供了多种求解器用于不同类型的分析问题。

选择适当的求解器依赖于所要模拟的工程现象。

例如,对于结构力学问题,可以选择静力学或动力学求解器。

对于流体力学问题,可以选择稳态或非稳态求解器。

根据需要选择合适的求解器,并设置相应的求解参数。

第六步:运行模拟在设置好求解器后,可以点击“求解”按钮来运行模拟。

ANSYS关于电场分析步骤及例子

ANSYS关于电场分析步骤及例子

ANSYS关于电场分析步骤及例子ANSYS是一款强大的工程模拟软件,可以用于各种工程分析,包括电场分析。

在ANSYS中进行电场分析通常需要以下步骤:前期准备、建模、定义边界条件、求解器设置和后处理。

下面将详细介绍每个步骤,并给出一个例子说明。

1.前期准备:在进行电场分析之前,首先需要明确分析的目标和问题要求。

确定需要分析的电场特征,例如场强、电势分布等。

还需要对电场系统进行全面的了解,并收集所需的物理参数和几何信息。

2.建模:根据前期准备的结果,使用ANSYS的建模工具创建电场系统的几何模型。

ANSYS提供了多种建模方法,包括绘制几何形状、导入CAD文件等。

根据具体情况选择合适的建模方法,并确保模型的准确性和完整性。

3.定义边界条件:在ANSYS中,边界条件是电场分析中非常重要的一部分。

根据电场系统的性质和问题要求,定义适当的边界条件。

边界条件可以包括电荷密度、电势、电场强度等。

对于复杂的电场系统,可能需要定义多个边界条件。

4.求解器设置:定义好边界条件之后,需要选择适当的求解器和求解参数。

在ANSYS 中,提供了多种求解器选项,可以根据具体应用场景选择合适的求解器。

同时,还需要设置适当的收敛准则、迭代次数和求解精度等参数。

5.后处理:在电场分析求解完毕后,需要对结果进行后处理。

在ANSYS中,可以对电场场强、电势分布等进行可视化显示和分析。

通过后处理,可以进一步了解电场系统的特征,并根据结果进行进一步的优化和改进。

下面以一个简单的电场分析问题为例进行说明。

例子:假设有一个平行板电容器,上下两个平行板之间的距离为d,上平板带正电荷Q,下平板带负电荷-Q。

我们需要分析在该电场系统中电场强度和电势分布情况。

1.前期准备:明确分析目标为分析电场强度和电势分布,了解电荷和距离信息等。

2.建模:使用ANSYS的建模工具创建一个平行板电容器的几何模型,设置上下平板的距离d。

3.定义边界条件:设置上平板为电势为V1的电荷区域,下平板为电势为V2的电荷区域。

ANSYS接触分析

ANSYS接触分析

ANSYS接触分析ANSYS是一种广泛使用的工程仿真软件,能够进行各种工程问题的数值分析和模拟。

接触分析是ANSYS中的一种重要分析方法,用于研究和评估两个或多个物体之间的接触行为。

接触分析在机械、土木、汽车、航空航天等领域都有广泛应用,在设计和优化工程系统时提供了重要指导。

接触分析的基本原理是通过建立接触面上的接触条件和力学行为模型,来预测接触过程中的应力、应变和接触面的变形情况。

使用接触分析可以评估接触面上的压力分布、接触面的形状变化、摩擦力和接触面之间的滑动行为等。

接触分析能够帮助工程师优化设计,提高系统可靠性和效率。

ANSYS提供了多种接触分析方法,包括接触与非线性分析(contact and nonlinear analysis)、接触单元分析(contact element analysis)和基于拉格朗日和欧拉方法的接触分析(Lagrange and Euler contact analysis)等。

不同的方法适用于不同的接触问题,例如铰链接触、摩擦接触和完全粘连接触等。

在进行接触分析时,首先需要定义接触区域,即两个或多个物体之间的接触面。

接触面可以是平面、曲面或曲线,可以通过CAD模型导入或手动创建。

接下来,需要定义接触材料的特性,包括弹性模量、泊松比和摩擦系数等。

然后,需要为接触面上的节点或单元分配合适的边界条件,例如约束条件和荷载。

最后,可以运行接触分析并获得结果。

ANSYS的接触分析模块提供了丰富的分析结果和可视化工具,可以帮助用户理解接触行为并进行设计优化。

常见的结果包括两个物体之间的接触面积、接触面的法向压力分布、接触区域的摩擦力和切向位移等。

通过分析这些结果,可以评估接触性能和接触界面的强度。

总结来说,ANSYS接触分析是一种重要的工程仿真方法,可以用于评估两个或多个物体之间的接触行为。

它能够帮助工程师优化设计,提高系统可靠性和效率。

通过定义接触区域、材料特性和边界条件,运行接触分析并分析结果,可以得到关于接触性能和接触界面强度的重要信息。

ANSYS界面介绍

ANSYS界面介绍

ANSYS简介概述关于有限元分析系统,国际上早在上个世纪50年代末、60年代初就投入大量的人力和物力开发出了具有强大功能的有限元分析程序,从那时到现在,世界各地的研究机构和大学发展了一大批专用或通用有限元分析软件,ANSYS是其中的佼佼者。

ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件,由成立于1970年,总部位于美国宾西法尼亚州的匹兹堡的ANSYS 公司研制而成,它能与多数CAD软件接口,实现数据的共享和交换,如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I-DEAS, AutoCAD等,是现代产品设计中的高级CAD工具之一。

它是第一个通过ISO9001质量认证的大型分析设计类软件,是美国机械工程师协会(ASME)、美国核安全局(NQA)及近二十种专业技术协会认证的标准分析软件。

在国内第一个通过了中国压力容器标准化技术委员会认证并在国务院当时十七个部委推广使用。

几十年来,ANSYS分析软件不断吸取当今世界最新的计算方法和计算机技术,领导着有限元界的发展趋势,并为全球工业界所广泛接受,拥有全球最大的用户群。

其功能完善,技术成熟,是工程技术人员进行有限元分析研究的首选利器,它可以进行结构分析、热分析、流体分析、电/静电场分析和电磁场分析等。

它在工业领域中的应用包括:航空航天、汽车工业、生物医学、桥梁建筑、电子产品、重型机械、微机电系统和运动机械等。

有限元法基本构成和主要功能1.ANSYS有限元的基本构成:节点(Node):工程系统中的一个点的坐标位置,构成有限元系统的基本对象。

单元(Element):单元是节点与节点相连而成,单元的组合由各节点相互连接。

不同特性的工程系统,可选用不同种类的单元,ANSYS提供了100多种单元。

自由度(Degree Of Freedom):节点具有某种程度的自由度,以表示工程系统受到外力后的反应结果。

2.ANSYS软件主要包括三个部分:前处理模块,求解模块和后处理模块。

ANSYS应用实例入门和提高好帮手

ANSYS应用实例入门和提高好帮手
问题描述及解析解: 图5-3(a)所示为一圆截面简支梁,跨度L=1m,圆截面直径 D=30mm,作用在梁上的集中力为P=1000N,作用点距支座A距a=0.2m,已知弹 性模量E=2e11.
图5-3 简支梁
由材料力学知识可得: 梁截面的惯性距为
I D4 0.034 3.976 10 8 m4
⑻ 划分单元 GUI : Main Menu→Preprocessor→Meshing→MeshTool。
弹出MeshTool对话框,单击“Size Controls”区域中的 “Line”后的set按钮,弹出拾取窗口,拾取直线,单击ok按 钮,在NDIV文本框中输入50,单击Mesh按钮,弹出拾取窗口, 拾取直线,单击ok按钮。 ⑼ 显示点、线、单元 GUI:Utility→Plot→Multi-Plots。 ⑽ 施加载荷 ⒈施加第一个载荷步 ① 施加第一个载荷步的位移载荷
⑷ 创建节点 GUI :Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→ Nodes→In Active cs
在NODE文本框中依次输入节点1、2、3、4的X、Y、Z坐标
节点1:0,0,0;
节点2:0.1,0,0;
节点3:0.2,0,0; 节点4:0.1,0.1,0;
5.3 杆系结构分析实例
[实例1] 平面桁架分析 问题描述:
图5-1所示为一平面桁架,长度L=0.1m,各杆横截 面面积均为A=1 10-4m2 ,力P=2000N,计算各杆 的轴向力Fa、轴向应力σa。
图5-1 平面桁架
思考:
根据静力平衡条件,很容易计算出轴向力Fa、轴向 应力σa,如表5-1所示。

轴向力Fa/N
轴向应力
σa/MPa

ANSYS教程

ANSYS教程

ANSYS 入门教程(1) - ANSYS 与结构分析第1章ANSYS 与结构分析1.1 ANSYS 功能与软件结构1.1.1 ANSYS 软件的技术特点⑴强大的建模能力⑵强大的求解能力⑶强大的非线性分析能力⑷强大的网格划分能力⑸良好的优化能力⑹多场及多场耦合分析能力⑺具有多种接口能力⑻强大的后处理能力⑼强大的二次开发能力⑽数据统一能力强⑾支持多种硬件平台和操作系统平台1.1.2 ANSYS 软件的分析功能结构分析、热分析、流体分析、电磁场分析、耦合场分析等。

结构分析有七种类型,功能如下:⑴静力分析:用于求解静力载荷作用下结构的静态行为,可以考虑结构的线性和非线性特性。

非线性特性如大变形、大应变、应力刚化、接触、塑性、超弹、蠕变等。

⑵特征屈曲分析:用于计算线性屈曲荷载和屈曲模态。

非线性屈曲分析和循环对称屈曲分析属于静力分析类型,不属于特征值屈曲分析类型。

⑶模态分析:计算线性结构的固有频率和振型,可采用多种模态提取方法。

可计算自然模态、预应力模态、阻尼复模态、循环模态等。

⑷谐响应分析:确定线性结构在随时间正弦变化的载荷作用下的响应。

⑸瞬态动力分析:计算结构在随时间任意变化的载荷作用下的响应,可以考虑与静态分析相同的结构非线性特性。

可考虑非线性全瞬态和线性模态叠加法。

⑹谱分析:模态分析的扩展,用于计算由于响应谱或PSD输入(随机振动)引起的结构应力和应变。

可考虑单点谱和多点谱分析。

⑺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。

除上述七种分析类型外,还可进行如下的特殊分析:断裂、复合材料、疲劳、P-方法等。

1.1.3 ANSYS 软件主要处理模块1.1.4 ANSYS 软件的文件格式1.1.5 ANSYS 软件的输入方式ANSYS 的输入方式常规可分为菜单方式、命令方式、宏方式、函数方式、文件方式等。

从使用角度分为两大类,即GUI(Graphical User Interface)方式和命令流方式。

工程分析应用软件(ANSYS)第1章 有限元基本理论

工程分析应用软件(ANSYS)第1章 有限元基本理论

1.7 单元形函数(续)
DOF值二次分布
.
.
二次曲线的线性近似 (不理想结果)
真实的二次曲线
.
.
1
节点
单元
2
节点
单元
线性近似 (更理想的结果)
真实的二次曲线
.. . . .
3
节点
单元
二次近似 (接近于真实的二次近似拟合) (最理想结果)
.
.
4
节点
单元
1.7 单元形函数(续)
❖ DOF值可以精确或不太精确地等于在节点处的真实 解,但单元内的平均值与实际情况吻合得很好。
x
x
yx
y
zx
z
X
0
xy
x
y
y
zy
z
Y
0
xz
x
yz
y
z
z
Z
0
1.3.2 几何方程
x
u x
y
v y
z
w z
xy yz
v x w y
u y v z
zx
u z
w x
1.3.3 物理方程(本构方程)
x e 2G x
y e 2G y
z e 2G z
❖ 即对单元假设一个位移差值函数(位移模式),得到用 节点位移表示单元体内任一点的唯一的关系式
{u} [N ]{}e
1.9.2 选择位移模式(续)
❖ 有了位移模式,就可利用几何关系和应力-应变关系 表出用单元节点位移表示单元中应变和应力的表达 式
{} [B]{ }e
{} [D][B]{ }e
f
u v
Ni 0
0 Ni
Nj 0

ANSYS高级接触分析

ANSYS高级接触分析

图3-1
• 接触面和目标面确定准则
• 如凸面和平面或凹面接触,应指定平面或凹面为目标 面;
• 如一个面上的网格较粗而另一个面上的网格较细,应 指定粗网格面为目标面;
• 如一个面比另一个面的刚度大,应指定刚度大的面为 目标面;
• 如一个面为高阶单元而另一面为低阶单元,应指定低 阶单元面为目标面;
• 如一个面比另一个面大,应指定大的面为目标面。
• 接触单元就是掩盖在分析模型接触面上 的一层单元。
• 在 ANSYS 中可以承受三种不同的单元 来模拟接触:

面一面接触单元;

点一面接触单元;
§2 接触单元
• 不同的单元类型具有完全不同的单元特性和分 析过程。
• 1. 面一面接触单元用于任意外形的两个外表接 触
• 不必事先知道接触的准确位置; • 两个面可以具有不同的网格; • 支持大的相对滑动; • 支持大应变和大转动。 • 例如: 面一面接触可以模拟金属成型,如轧制

面-面接触单元在面的高斯点处传递压力,这种先进技术使面-面接触
单元具有很多优点:

与低阶单元和高阶单元都兼容

供给更好的接触结果〔于后处理接触压力和摩擦应力〕

可考虑壳和梁的厚度,以及壳的厚度变化

半自动接触刚度计算

刚性外表由“把握节点 – pilot node”把握

热接触特性

众多的高级选项来处理简洁问题。
2、摩擦消耗能量,并且是路径相关行为。 为获得较高的精度,时间步长必需很小〔图2-1〕
图2-1
3、ANSYS 中,摩擦承受库仑模型,并有附加选项可 处理简洁的粘着和剪切行为。 库仑法则是宏观模型,表述物体间的等效剪力 FT 不能超过正压力 FN 的一局部: FT <= μ× FN 式中: μ- 摩擦系数 一旦所受剪力超过 FT,两物体将发生相对滑动。

ansys目标面和接触面使用方法

ansys目标面和接触面使用方法

ANSYS目标面和接触面使用方法
在ANSYS分析中,对于接触面与目标面间的选择,一般应遵循以下原则:
1.如果一个凸面预计会接触一个平面或凹面,则平面或凹面应该被定义为目标面。

2.如果一个面网格质量好,而另一个面网格粗,质量好的网格面应该为接触面,粗网格面应该为目标面。

3.如果一个面的硬度较另一个面的大,则软面为接触面,硬面为目标面。

4.如果一个外表面采用了高阶单元,另一个采用了低阶单元,则高阶单元面为接触面,低阶单元面为目标面。

5.如果一个面明显大于另一个面,比如一个面包围着另一个面,则大面应该为目标面。

6.对于三维内部应用conta176单元建模的梁对梁的接触(一个梁或管子在另一个空心梁或管子内滑动),内部梁应该考虑为接触面,外部梁应该为目标面。

但是,如果内部梁硬度远远超过外部梁时,内部梁应定义为目标面。

7.对于ansys分析中,对于接触面与目标面间的选择,一般符合下述情况:如果凹凸面间接触,将凹面作为目标面;如果凸面与平面接触,将平面设为目标面;粗网格与细网格面接触,将粗网格面作为目标面;强度高的面与强度低的面接触,将强度高的面作为目标面;高阶面与低阶面接触,将高阶面作为目标面;面积大的面与面积小的面接触,将面积大的面作为接触面。

以此为接触面设置大的参考依据,分别设置周盘式制动器和鼓式制动器的接触面和目标面,分别将周盘式制动器和鼓式制动器的制动鼓内外表面设定为目标面,摩擦片表面设定为接触面。

以上是关于ansys中目标面和接触面的使用方法,希望能够帮助到您。

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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, --, KeditGUI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.grph2009-06-09 12:104、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)// <summary>/// 求解三对角矩阵/// </summary>/// <param name="a">系数矩阵对角下方的系数</param>/// <param name="b">系数矩阵对角线系数</param>/// <param name="c">系数矩阵对角上方系数</param>/// <param name="res">结果矩阵</param>/// <returns>返回求解后的结果,存放于数组中</returns>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<dimension;i++){beta = c/(b - a*beta);}double []y = new double[dimension];y[0] = res[0]/b[0];for(int i = 1;i<dimension;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。

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