有限元法基础及Ansys应用复习.共101页文档
ansys上机文件---有限元法基础及ANSYS应用
教程1：角支架的静态分析问题阐述下面将要显示的是一个简单的、单一载入步骤的角支架结构静态分析的例子。
该角支架左上侧的圆孔的整个圆周被约束（焊接），而其右下侧的圆孔的底部则作用有线性分布的压力载荷（见下图）。
问题的目的是演示典型ANSYS的分析过程。
所给条件角支架的尺寸见上图所示。
支架是由A36钢制成，其杨氏模量为30E6，泊松比为0.27。
近似与假设本题的分析为平面应力问题。
压力载荷只作用在X-Y平面上。
近似操作是使用固体模型来构造2-D模型并利用节点和单元将其自动划分网格。
（在ANSYS中的另一个选择是直接创建节点和单元）交互式的求解过程按照下面给出的步骤以及其所对应的具体内容，就可以完成交互式一步步的求解过程。
步骤中的黑体字（字符）是需要从菜单中选择的命令。
1.进入ANSYS在D盘建立一文件夹，文件名为xiti。
然后运行程序→ANSYS 8.0 →Configure ANSYS Products →file Management→select Working Directory: D:\xiti，input job name: zhijia→Run2．建立几何结构2.1 定义矩形在ANSYS中有几种创建几何模型的方法，较其它软件更为方便。
第一步首要的是确认能够简单地利用矩形和圆的组合来构造支架。
首先确定坐标原点的位置然后根据该原点来定义矩形和圆。
原点的位置是任意的，这里用的是左上侧孔的中心。
ANSYS不需要知道原点的位置，只是简单地从定义一个矩形开始。
在ANSYS中，这个原点被称为global origin。
1．Main Menu：Preprocessor-Modeling-Create-Areas-RectangleBy Demensions。
2．输入X1=0（注意：使用键盘上的Tab键或用鼠标左键来实现光标在编辑框中的切换），X2=6，Y1=-1，Y2=1。
3．按下Apply按钮创建第一个矩形。
第五章ANSYS概述 有限元法基本原理及应用课件
5.2 ANSYS的界面介绍
对话框式数据输入的基本形式
【OK】：表示确定对话框中的输入并退出对话框。 【Apply】：表示确定对话框中输入但不退出该对话框。 【Reset】：表示重新设置对话框中的内容，将其恢复到ANSYS默认值。 【Cancel】：表示不执行对话框中的设置同时退出该对话框。 【Pick All】：表示全选图形窗口中的相关实体。 【Help】：表示不明白执行操作的含义，单击该按钮可以获取相应的帮助信息。
电磁场分析与压电分析
电磁场分析 电磁场分析中考虑的物理量是磁通量密度、磁场密度、 磁力、磁力矩、阻抗、电感、涡流、能耗及磁通量泄露等，可分为 以下几类： （1）静磁场分析 （2）交变磁场分析 （3）瞬态磁场分析 （4）电场分析 （5）高频电磁场分析 压电分析
用于分析二维或三维结构对AC（交流）、DC（直流）或任意随时间 变化的电流或机械载荷的响应。这种分析类型可用于换热器、振荡器、 谐振器、麦克风等部件及其它电子设备的结构动态性能分析。可分为 四种类型： （1）静态分析 （2）模态分析 （3）谐响应分析 （4）瞬态分析
Customization Preferences：用 户管理选项卡
设置完成后单击【Run】按钮，即可启动ANSYS
5.3 ANSYS设置与使用
退出ANSYS软件
ANSYS提供了三种方法退出ANSYS程序，分别是： （1）从通用菜单退出：执行Utility Menu→File→Exit； （2）从命令窗口输入命令：/EXIT； （3）从工具条退出，如下图
• 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。
有限元方法与ANSYS应用二讲
σ
面上的应力就以沿坐标轴正方向为正，沿坐标轴负方向为负。 相反，如果某一个面上的外法线是沿着坐标轴的负方向，这个 面上的应力就以沿坐标轴的负方向为正，沿坐标轴正方向为负 。)
z
m P
A
I
p
F
ΔF p lim ΔA0 ΔA
矢量
II n
p 方向沿
o
y
F 的极限方向 沿截面切向和法 向分解为 和 量纲： L1MT 2
六个应力分量的总体，可以用一个列矩阵
来表示：
位移、应变、刚体位移
• 弹性体在受外力以后，还将发生变形。物体的 变形状态，一般有两种方式来描述： 1、给出各点的位移；2、给出各微元体的变形 弹性体内任一点的位移，用此位移在x、y、z 三个坐标轴上的投影u、v、w来表示。这三个 投影称为位移分量。 以沿坐标轴正方向为正，沿坐标轴负方向为负 .一般情况下，弹性体受力以后，各点的位移 并不是定值，而是坐标的函数。
z
fz
S
F
ΔF f lim ΔS0 ΔS
f 方向沿
2
f
P
fx
fy
F 极限方向
2 2
f fx fy fz
y
o
正负号规定：
f x、 f
y
、f
z
沿坐标
x
轴正向为正、负向为负
量纲：L1MT 2
• 内力─假想切开物体，截面两边互相作用的力（合力和合力矩， 称为内力。
• 应力─截面上某一点处，单位截面面积上的内力值。 • ─ 正应力是作用在垂直于x轴的面上同时也沿着X轴 x 方向作用的。 • xy ─ 剪应力是作用在垂直于X轴的面上而沿着y轴方向 作用的。 应力成对出现，坐标面上的应力以正面正向，负面负向 为正。(如果某一个面上的外法线是沿着坐标轴的正方向，这个
有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析
有限元法分析的基本理论与方法
★ 有限元案例分析—谐响应分析
完全法谐响应分析----加载并求解
步骤：
2 定义分析类型和分析选项
· 选项： Mass Matrix Formulation[LUMPM]
此选项用于指定是采用缺省的分布质量矩阵（取决 于单元类型）还是集中质量矩阵。建议在大多数应用中 采用缺省的分布质量矩阵。但对于某些包含“薄膜”结 构的问题，集中质量近似矩阵经常能产生较好的结果。
有限元法分析的基本理论与方法
★ 有限元案例分析—谐响应分析
三种求解方法----完全法
优点：
· 用单一处理过程计算出所有的位移和应 力。 · 允许定义各种类型的载荷：节点力、外 加的（非零）位移、单元载荷（压力和温 度）。 · 允许在实体模型上定义载荷。
有限元法分析的基本理论与方法
★ 有限元案例分析—谐响应分析
步骤：
9 观察结果
2.派生数据 · 节点和单元应力 · 节点和单元应变 · 单元力 · 节点反作用力，等等。
有限元法分析的基本理论与方法
★ 有限元案例分析—谐响应分析
缩减法谐响应分析
缩减法的分析过程由五个主要步骤组成： 1.建模； 2.加载并求得缩减解； 3.观察缩减解结果； 4.扩展解（扩展过程）； 5.观察已扩展的解结果。 在这些步骤中，第1步的工作与完全法的相同。
有限元法分析的基本理论与方法
★ 有限元案例分析—谐响应分析
任何持续的周期载荷作用在结构系统中 所产生的持续性周期响应（谐响应）。
有限元法分析的基本理论与方法
★ 有限元案例分析—谐响应分析 谐响应分析寻求对已知幅值载荷的
响应振幅。 该载荷随时间以已知频率呈正弦形
式变化。
有限元理论与ANSYS应用学习
有限元理论与ANSYS应用学习1、有限单元法的基本思想是将物体（即连续的求解域）离散成有限个且按一定方式相互联结在一起的单元的组合，来模拟和逼近原来的物体，从而将一个连续的无限自由度问题简化为离散的有限自由度问题求解的一种数值分析方法。
物体被离散后，通过对其中各个单元进行单元分析，最终得到对整个物体的分析。
网格划分中每一个小的块体成为单元。
确定单元形状、单元之间相互联结的点称为节点。
单元上节点处的结构内力为节点力，外力（有集中力和分布力）为节点载荷。
2、矩阵分析法适用于杆件结构，一杆为一单元，每个单元通过两个节点和其它两个单元联结；单元刚度矩阵能体现出任何一个自由度方向的节点力与所有节点位移的关系：F e=K e×δe ；F e为单元节点各自由度方向节点力组成的向量，δe为单元节点各自由度方向位移组成的向量；通过各个单元刚度矩阵和一定方法可以求出整体刚度矩阵，引入边界条件后整体刚度矩阵确定，由各节点的力向量即可求出各节点的位移向量。
针对这类问题ANSYS软件后台就是根据这个理论进行处理的，通过较简单的软件操作使人工繁琐的计算由电脑按程序快速计算得出结果。
通过前处理模块把一个实际问题在ANSYS软件中描述清楚转化成一个用ANSYS可代人计算处理的问题，然后根据实际要求在求解模块中代人计算处理对问题进行求解。
ANSYS提供的分析类型：a、结构静力分析；b、结构动力学分析；c、结构非线性分析；d、动力学分析；e、热分析；f、电磁场分析；g、流体动力学分析；h、声场分析；i、压电分析3、DOF为自由度（DEGREES OF FREEDOM），LS为载荷步（LOAD STEP），CS为坐标系（Coordinate System）4、日志文件有对话日志文件和内部数据命令日志两种，系统均将执行情况记录在日志中。
每次的对话（GUI操作）都以命令流形式追加到已有的对话日志文件Jobname.log中，在交互运行方式下，执行日志文件：Utility Menu-->LIST-->Files-->Log File；保存数据时，将数据命令日志与其他数据信息保存在数据文件（Jobname.db）中，如下操作可将数据日志命令写到一个ASCII文件中：Utility Menu-->File-->Write DB log file；在交互模式下读入编辑的日志文件方法：Utility Menu-->File-->Read Input Form。
第1篇-《ANSYS应用—基础篇》
有限元软件ANSYS提高讲义目录第一篇结构有限元分析基础 (1)第1章有限元理论 (1)1.1 有限单元法介绍 (1)1.2 杆件有限元理论计算与ANSYS软件计算 (1)1.2.1 有限元理论求解计算步骤 (1)1.2.2 ANSYS软件分析计算步骤 (3)第2章各种单元类型分析计算实例 (5)2.1 杆单元分析计算 (5)2.1.1 概述 (5)2.1.2 桁架结构的应力变形分析 (5)2.2 梁单元分析计算 (9)2.2.1 概述 (9)2.2.2 组合门字架梁受力变形分析 (11)2.3 平面板单元分析计算 (23)2.3.1 概述 (23)2.3.2 厚壁圆筒的平面应变有限元分析 (23)2.4 轴对称单元分析计算 (28)2.4.1 概述 (28)2.4.2 厚壁圆筒的轴对称有限元分析 (29)2.5 空间实体单元分析计算 (36)2.5.1 概述 (36)2.5.2 连杆受力分析 (37)2.6 壳单元分析计算 (44)2.6.1 概述 (44)2.6.2 受内压圆柱壳有限元分析 (45)第3章网格划分技巧及实例讲解 (51)3.1 面的自由与映射网格划分 (51)3.1.1 面的自由网格划分 (51)3.1.2 面的映射网格划分 (51)3.2 体的自由与映射网格划分 (52)3.3 体的扫略、拖拉网格划分 (52)3.3.1 体的扫略网格划分 (53)5.9.2 体的拖拉网格划分 (55)第一篇 结构有限元分析基础第1章 有限元理论1.1 有限单元法介绍有限元法(FEA ，Finite Element Analysis)的基本概念是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。
它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的(较简单的)近似解，然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件)，从而得到问题的解。
这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所代替。
有限元理论与ANSYS基础
有限元法分析基本步骤
•连续体的离散化
将连续体离散成有限个单元。离散单元形式很多，如二位 问题，有三角形单元、四边形单元；三维问题有四面体、六 面体等等。
• 选择单元位移函数
假设的单元位移函数只能近似的表示（精确的）位移场， 通常假定为多项式。如弹性平面问题三角形单元，最简单的 位移函数可以选为线性多项式。
1 2 1 2 2 2 3 2 3 1 2
这一理论较全面地考虑了各个主应力对强度的影响。试 验结果也与该理论的计算结果基本相符，适用塑性材料。
工程材料计算校核
• 工程实际中，零件工作应力的最大容许值必须低于材料的极 限应力。对一定材料制成的具体零件，工作应力的最大容许值 ，称为许用应力，并用[ ] 表示。许用应力与极限应力的关系 为
[ ] u n
ANSYS软件计算结果 m a x ，则
max
式中： 塑性材料 m a x 为Von mises等效应力，即第四强度理论校核。 脆性材料 m a x 为最大拉应力，即第一强度理论校核。
线性行为
• 力（F）和位移（u）是简单的线性关系，即满足胡 克定律
F = Ku
– 常数 K 表示结构刚度.
➢ 平面或曲面
• 二维平面单元 （ Plane183、Plane182、…... ）
➢ 模拟实体截面，必须在整体直角坐标系X-Y平面内建立模型 ➢ 载荷作用在X-Y平面内、其响应（位移）也在X-Y平面内
有限元模型—单元选择
• 三维实体单元 （ Solid185、Solid186、Solid187）
• 边界条件
边界条件是指结构边界上所受到的外加约束。在有限元分 析过程中，施加正确的边界条件是获得正确的分析结果和较 高的分析精度的关键。
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。
《有限元法基本原理及应用》 第八章 ANSYS工程应用实例
梁应用分析实例
平面梁实例
问题描述
一根悬臂梁如图8.1所示，梁长2m，截面为工字 型，截面尺寸如下图，梁悬伸末端作用有20kN的集中 力，梁的弹性模量为200GPa，泊松比为0.3。试用 ANSYS软件求该梁的挠度及应力分布，画出梁的弯矩 图和剪力图。
悬臂梁示意图
悬臂梁截面尺寸图
求解过程
1、定义单元类型
3. .....
输入UG模型: Utility Menu: File > Import > UG...
Procedure
1.选择将要输入的 UG文件
2. 选择输入指定的一 局部层，然后再输 入层号，或号的范 围。〔缺省为全部 层〕
4. 选择几何体类型: – 对体选择Solids – 对面选择Surfaces – 对线选择Wireframes
SAT输入过程
1. ..... 2. ..... 3. .....
dure
1.选择将 要输入 的SAT 文件.
输入SAT模型 Utility Menu: File > Import > SAT...
4. 选择OK
3.不翻开Allow defeaturing〔推荐〕
如果想进行标准的建模 操作和布尔操作，那 么关掉Allow Refeaturing，否那么 ，翻开Allow Refeaturing 使模型 简化工具可用〔仅提 供有限的建模操作和 布尔操作〕
〔3〕确定边界条件和受力载荷，完成复杂结构的受力 分析。
〔4〕对分析结果进行分类显示。
模型输入方法
使用接口产品输入模型
Connection for Pro/E Program
Connection for Unigraphics Program
有限元基础理论复习资料甄选
有限元基础理论复习资料.（优选）有限元基础理论复习第一章：有限元法及ANSYS概述1.ＣＡＥ的概念是什么？（P1）ＣＡＥ即计算机辅助工程，指工程设计中的分析计算与仿真。
２.有限单元法的基本思想是什么？（P2）有限单元法的基本思想是将物体（即连续的求解域）离散成有限个且按一定方式相互联结在一起的单元的组合，来模拟或逼近原来的物体，从而将一个连续的无限自由度问题简化为离散的有限自由度问题求解的一种数值分析法。
３．单元、节点概念的定义是什么？（P2）网格划分中每一个小的块体称为单元。
确定单元形状、单元之间相互联结的点称为节点。
4.节点力与节点载荷的区别是什么？（P2）单元上节点处的结构内力为节点力，外力（有集中力、分析力等）为节点载荷。
故一个是内力，一个是外力。
第二章：有限元法基础理论1.平面应力问题与平面应变问题的区别是什么？（Ｐ２５）恒有δz=0,τzx =τxz=0, τzy=τyz=0,不为0的应力分量为δx,δy, τxy,这种问题称为平面应力问题。
恒有w=0,εz=γyz=γzx=0,不为0的应力分量为εx,εy,γxy,这种问题就称为平面应变问题。
2.轴对称问题有什么特征？它和平面应力问题的主要区别是什么？（P34）轴对称应力问题的特征是如果弹性体的几何形状、约束条件及载荷都对称于某一轴，则所有的位移、应变及应力也对称于此轴。
与平面应力问题不同的是：单元体为圆环体，单元之间由结圆铰接，节点力为结圆上的均布力，单元边界为回转面。
3.什么是等参数单元？（Ｐ４０）等参数变换即坐标变换和单元内德场函数采用相同数目的节点参数及相同的插值函数，等参数变换的单元称之为等参数单元。
4.介绍虚位移原理和最小势能原理？（P44）虚位移原理：如果在虚位移发生之前，物体处于平衡状态，那么在虚位移发生时，外力所做的虚功等于物体的虚应变能。
最小势能原理：在所有满足边界条件的协调（连续）位移中，那些满足平衡条件的位移使物体势能取驻值，即δПp=δU-δV=0，对于线性弹性体，势能取最小值。
有限元法基础及Ansys应用复习PPT课件
2
1.1 有限元方法与ANSYS概述
1.1.1有限元方法
有限元方法（Finite Element Method ,FEM）是当前工程 技术领域最常用、最有效的数值计算方法，已成为现代工程技 术不可缺少的重要组成部分。
2021/4/21
有限单元法与ANSYS软件简介
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1.3 弹性力学基本知识
弹性力学与材料力学的不同 1、研究的对象： 材料力学主要研究弹性杆件(如梁、柱、轴等） 弹性力学主要研究弹性体。（杆、板、壳、块体）
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2、研究的方法：
已知
外力、边界条件、几何、材料
求
应力、应变、位移
1. 平面应力问题
几何特征：厚度为t的很薄的均匀木板 外力特征：
面力只作用于板的边缘上，方向平 行于板面且不沿厚度变化
体力平行于板面且不沿厚度变化
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平面应力问题
只有 x、 y、 xy 三个应变分量需要考虑，所以几何方程
x
u x
，
y
v y
，
z
w z
xy
u y
v ，
x
yz
v z
w y
xy
yx
yy y
应力 分量
当微小的平行六面体趋于无穷 小时，六面体上的应力就代表
P点处的应力。
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弹性力学的基本方程
位移 应变 应力
几何方程 物理方程
弹性力学 三大方程
平衡方程
复杂偏微分方程组的求解，解析求解困难，主要是数值求解。
有限元分析基础教程(ANSYS算例)
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。
- 1 -标准分享网 免费下载目录[[[[[[\\\\\\【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57i【ANSYS 算例】3.3.7(3) 三梁平面框架结构的有限元分析如图3-19所示的框架结构，其顶端受均布力作用，用有限元方法分析该结构的位移。
有限元基础与ANSYS软件第2章ANSYS基础
！LAB材料特性类别，MAT材料特性组别号码（为对象确定识 别号码）, C0、C1为材料特性类别值
单元几何特性定义：R,NSET,R1,R2, ……
！NSET为对象确定识别号码，R1、R2为单元几何特性值，项 目及其顺序与单元类型对应。
单元的定义：E,I,J,K,L,
！I,J,K,L为节点的连接顺序
例4
平面桁架
例5 长方形叶片模型（实体单元）
help命令名交互模式非交互模式ansys文件类型三有限元的基本构成坐标系统整体坐标系与区域坐标系单元element定义区域坐标系
有限元基础及ANSYS软件
——郭世伟
第二章 ANSYS入门
一、ANSYS环境介绍
ANSYS Product Launcher对话框，为ANSYS启动 前的设置窗口。
启动ANSYS后有两个窗口：ANSYS用户界面 （GUI），输出窗口。 ANSYS用户界面（GUI）的组成： 应用菜单 主菜单 输入窗口
大多数的命令都与特定的处理器关联！
• 典型有限元分析步骤：
1. 定义参数
a) b) c) d) e) 指定工程名和分析标题 定义单位 定义单元类型 定义单元实常数 定义材料参数
2. 3. 4. 5. 6.
几何模型建立 网格划分 载荷、约束的施加 求解 结果分析
例题
ANSYS命令不受大小写限制，参数间用逗号或空格隔开； 常用命令：
单元复制：EGEN,ITIME,NINC,IEL1,IEL2,IEINC, 单元列表显示：ELIST 单元删除：EDELE, IEL1, IEL2,INC 多重单元与属性的定义：即相应的“对象确定识别号码”的声 明 TYPE,ITYPE；MAT,MAT；REAL,NSET 典型应用格式见下图形式：
有限元分析基础教程(ANSYS算例)
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。
- 1 -标准分享网 免费下载目录[[[[[[\\\\\\【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57i【ANSYS 算例】3.3.7(3) 三梁平面框架结构的有限元分析如图3-19所示的框架结构，其顶端受均布力作用，用有限元方法分析该结构的位移。
有限元ANSYS复习要点
有限元ANSYS复习要点形函数的物理意义：单元节点位移对单元内任⼀点位移的贡献程度。
⼆、收敛性分析: 1、当⽹格⽆限⼩时，有限元解收敛于⼒学模型的精确解。
2、位移元解是下限解三、位移元收敛准则1、完备性准则(位移函数必须能反映单元的刚体位移和常应变状态。
)2、协调性准则(位移函数必须保证在相邻单元的接触⾯上位移连续或位移以及⼀阶导数连续。
)杆、平⾯和空间应⼒问题——C0连续(位移连续)梁、板壳问题——C1连续(位移及其⼀阶导数连续)平⾯和空间问题——位移连续保证相邻单元既不会开裂，也不会重叠。
1、平⾯空间结构问题：位移函数只要含有线性项和常数项就是完备的。
2、平⾯结构问题：3个刚体位移；3个常应变。
3.空间结构问题：6个刚体位移；6个常应变。
2、协调性:(1、矩形单元在边界上的位移是线性函数。
2、在边界上有两个公共节点，且有相同位移。
3、保证了相邻单元在其公共边界上位移的连续性.)⼦块Kij的物理意义:当节点j处发⽣单位位移，⽽其他节点固定时，在节点i上所施加的⼒（4）若两个三⾓形相似，且编号顺序采⽤⼀致的标记⽅法，两三⾓形单元的单元刚度矩阵⼀致。
（5）单元刚阵所有奇数⾏（列）的对应元素之和为零，所有偶数⾏（列）的对应元素之和也为零。
提⾼单元的精度:(1、增加节点２、增加旋转⾃由度３、增加插值项数（不协调模式）Q8 Q9 LST单元可以避免剪切锁定，可以⽐较好的模拟弯曲。
2．平⾯应⼒：结构形状特点：沿Z⽅向尺⼨远⼩于x,y⽅向尺⼨受⼒特点：载荷平⾏板中⾯并沿厚度⽅向均匀分布。
板前后表⾯上没有外⼒作⽤应⼒特点：由于板很薄，整个平板的所有各点沿Z轴的正应⼒分量和垂直于Z轴的⾯上的剪应⼒均为0；应⼒分量，应变分量，位移分量都认为不沿厚度变化。
平⾯应变：1）结构形状特点：沿Z⽅向尺⼨远⼤于x,y⽅向尺⼨3）变形特征：任⼀截⾯都是对称⾯2）受⼒特点：物体柱⾯上承受平⾏横截⾯并沿长度⽅向均匀分布的⾯⼒，体⼒也平⾏横截⾯并沿长度⽅向均匀分布。
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1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢！
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈