Ansys安世亚太培训-ws_07

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安世亚太培训资料—ANSYS WORKBENCH 11.0 培训教程第三章通用前处理

注意在零件之间网格没有匹配上。存在六面体单元和四面体单元的混signSpace Entra De si gnS pa ce P rofe ssiona l S tru ctu ra l M e cha nica l/M ulti physics
Availability
Availability x x x x x
B. 接触
• 当存在很多零件时，需要定义零件之间相互关系。
– 接触区域定义了实体或壳如何相互影响。 – 点焊提供了定义壳组件的方法。
• 如不进行接触和点焊设置，那么零件之间就没有相互关系。
– 在结构分析中，接触和点焊能阻止零件之间的穿透，同时也提供了零件之间载荷传递的方法。
A vailabilit y x
… 材料属性
• 为体添加材料属性，从目录树中选取体，然后在下拉菜单中选取 “Material”
– 材料可以从外部的 XML 文件选取 – 新的材料数据可以在“Engineering Data”下添
加和输入。然后新的材料就可以从下拉菜单中得到。 – 对于 surface bodies, 如上所讲，定义一个厚度是必要的。
x x x x
… 实体体素接触
• 在“contact”分支点击某个接触域，构成这个接触的零件就会变成透明的，以便观察。
– 选取一个接触对，接触区域就变成透明的并不包括其它的部分。
– 透明度可以通过 “Tools > Options… > Simulation:Contact: Transparency”控制. 在“Contact” 分支的Detail view中可以关掉透明显示
– Surface bodies 被划分成线性壳单元。 – 对于结构分析，每个节点上有三个平动自由度和三个转动自由

Intro1_ws07

Training Manual习题7A逻辑选择和网格划分筒仓IN Training Manual说明对筒仓模型指定属性并划分网格模型由壳和梁组成筒仓NTRODU •使用选择, 对筒仓模型指定属性并划分网格。

模型由壳和梁组成。

UCTION N TO AN N TO AN N SYS 12NSYS 122.02.0IN Training Manual筒仓NTRODU U CTION UCTION 单元类型:N TO AN 柱面和锥面全部用SHELL63 (类型1)单元NSYS 12锥体的肋用BEAM4 (类型2)单元。

2.0()IN Training Manual筒仓NTRODU U CTION UCTION 材料:N TO AN 柱面采用混凝土材料(MAT 2)。

NSYS 12锥面和肋采用钢材料(MAT 1) 。

2.0IN Training Manual筒仓NTRODU U CTION UCTION 实常数：柱壳厚度= 1.0 (REAL 1)N TO AN 0375(REAL 2)NSYS 12锥壳上部厚度= 0.375 (REAL 2)=025(REAL 3)2.0锥壳下部厚度= 0.25 (REAL 3)加筋梁常数(REAL 4)IN Training Manual1.按教师指定的工作目录，用“silo ”作为作业名，进入ANSYS 。

筒仓NTRODU 2.恢复数据库文件“silo.db1”:–Utility Menu > File > Resume from …•选择数据库文件“silo.db1”,然后按[OK]UCTION –或用命令:RESUME,silo,db13.在“Select Entities ”对话框，选择圆筒：N TO AN –Utility Menu > Select > Entities …•选择“Areas ”, “By Location ”, “Z coordinates ”•Min,Max = 0,120•[Apply]NSYS 12•[Plot]–或用命令:ASEL,S,LOC,Z,0,120APLOT2.0IN Training Manual4.指定圆筒属性:–Main Menu > Preprocessor > Meshing > MeshTool 筒仓NTRODU p g•在单元属性下选择“Areas ”，然后按[Set]•[Pick All]•MAT = 2•REAL = 1UCTION •TYPE = “1 SHELL63”•[OK]–或使用命令:/PREP7N TO AN AATT, 2, 1, 1NSYS 122.02.0IN Training Manual5.选择锥面上部，并指定属性：–Utility Menu > Select > Entities …筒仓NTRODU •选择“Areas ”•拾取[Pick all]•按[Plot]–Utility Menu > Select > Entities …UCTION •选择“Areas ”，“By Num / Pick ”•按[Apply]•拾取图中面的右边•按[OK]N TO AN []•按[Plot]–Main Menu > Preprocessor > Meshing > MeshTool •选择“Areas ”,然后按[Set]•[Pick all]NSYS 12拾取[]•设置MAT = 1•设置REAL = 2•设置TYPE = “1 SHELL63”• 2.0按[OK]–或使用命令ALLSASEL,S,P APLOTAATT, 1, 2, 1IN Training Manual6.选择锥面下部，指定属性:–Utility Menu > Select > Entities …筒仓NTRODU y•选择“Areas ”, “By Location ”, “Z coordinates ”•设置Min,Max = -60,-30•按[Apply]•[Replot]UCTION 按[p ]–Main Menu > Preprocessor > Meshing > MeshTool •选择“Areas ”,然后按[Set]•拾取[Pick All]•MAT =1N TO AN 设置MAT 1•设置REAL = 3•设置TYPE = “1 SHELL63”•按[OK]NSYS 12–或使用命令:ASEL,S,LOC,Z,-60,-30APLOTAATT, 1, 3, 12.0IN Training Manual7.在锥面上选择线，然后指定单元属性:–Utility Menu > Select > Entities …筒仓NTRODU •选择“Lines ”, “By Location ”, “Z coordinates ”•设置Min,Max = -60,0•按[Apply]•按[Plot]UCTION –Main Menu > Preprocessor > Meshing > MeshTool •选择单元属性下的“Lines ”:,然后[Set]•按[Pick All]•设置MAT = 1N TO AN •设置REAL = 4•设置TYPE = “2 BEAM4”•按[OK]–:NSYS 12或者用命令LSEL,S,LOC,Z,-60,0LPLOTLATT, 1, 4, 22.0IN Training Manual8.用BEAM4 单元划分线：–Main Menu > Preprocessor > > Meshing > MeshTool 筒仓NTRODU p g•在网格菜单下选择“Lines ”，然后按[Mesh]•按[Pick All]–或者用命令:LMESH,ALL UCTION ,–Utility Menu > PlotCtrls > Style > Size and Shape •检查单元形态显示是否为[ON]•[Apply]•N TO AN 检查单元形态显示是否为[OFF]•按[OK]–或者用命令:/ESHAPE,1/REPLOT NSYS 12/ESHAPE,02.0IN Training Manual9.选择全部实体，用SHELL63 单元划分面：–Utility Menu > Select > Everything 筒仓NTRODU –Utility Menu > Plot > Areas–Main Menu > Preprocessor > Meshing > MeshTool •在网格划分工具中选择“Areas ”，然后按[Mesh]•按[Pick All]UCTION []–或者用命令:ALLSEL,ALL APLOTAMESH,ALLN TO AN S ,NSYS 122.02.0IN Training Manual10.打开单元材料号“Elem / Attrib numbering ”，画单元：–Utility Menu > PlotCtrls > Numbering ...筒仓NTRODU y g•Elem / Attrib numbering = “Material numbers ”•[OK]–或执行:/PNUM,MAT,1UCTION /,,EPLOTN TO AN N SYS 12NSYS 122.02.0IN Training Manual11.打开实常数号码“Elem / Attrib numbering ”，画单元：–Utility Menu > PlotCtrls > Numbering ...筒仓NTRODU •Elem / Attrib numbering = “Real const num”•[OK]–或执行:/PNUM,REAL,1UCTION EPLOTN TO AN N SYS 12NSYS 122.02.0IN Training Manual12.存储网格模型，退出ANSYS ：–Utility Menu > File > Save as …筒仓NTRODU •输入数据库文件名“silo-mesh.db ”,按[OK]–Pick the “QUIT” button in the Toolbar •选择“Quit -No Save!”•按[OK]UCTION –或者用命令:SAVE,silo-mesh,db FINISH/EXIT,NOSAVEN TO AN N SYS 12NSYS 122.02.0Training Manual练习7B网格划分轴承座IN Training Manual说明对练中创建的轴承座划分网格轴承座NTRODU •对练习6 中创建的轴承座划分网格。

ANSYS基础培训PPT课件

• Spectrum -- 谱分析
• Eigen Buckling -- 特征值屈曲分析（线性）
• Substructural -- 子结构分析
• 。。。。。。
ANSYS基础培训
ANSYS非线性
• 材料非线性 • 几何非线性 • 单元ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ线性
ANSYS基础培训
几何非线性
• 大应变 • 大挠度 • 应力刚化 • 旋转软化
ANSYS基础培训
ANSYS文件结构
二进制文件
Jobname.db （数据库文件） Jobname.dbb （备份文件） Jobname.rst （结构分析结果文件） Jobname.rth （热分析结果文件） Jobname.rmg （电磁场分析结果文件） Jobname.rfl （流体分析结果文件） Jobname.tri （三角化刚度矩阵文件） Jobname.emat （单元矩阵文件） Jobname.esav （单元保存文件）
根据节点间位移协调关系。U11= U22，V11=V22 又根据各节点的平衡条件有
{F}=[K]{δ}
ANSYS基础培训
有限元分析步骤
有限元法可分为几步： • 结构的离散化 • 选择位移模式即假定位移是坐标的某种简单的函数这种函数称为位移模式或插值函数通常选多项式作为位移模式一般来说，多项式的项数应等于单元的自由度数。
ANSYS基础培训
ANSYS文件结构（续）
文本文件 Jobname.log（命令日志文件） Jobname.err（错误及警告信息文件）
ANSYS6.0可以改变 Jobname Work directory
ANSYS基础培训
ANSYS内存管理
ANSYS基础培训

安世亚太培训-_基本分析流程_材料定义_CAD模型导入

– … 或者在 CAD 系统上打开
2-3
Basics
C. 基本分析步骤
• 分析的目的是确定基于一些激励或加载类型系统下的响应。 • 数学模型：
– CAD 几何模型是理想的物理模型 – 网格模型是一个CAD模型的数学表达方式 – 计算求解的精度取决于各种因素：
• 如何很好的用物理模型代替取决于怎么假设。 • 数值精度是由网格密度决定。
预处理
求解
– 求解模型 – 后处理
• 检查结果 • 检查求解的合理性
后处理
2-5
Basics
D. Engineering Data
• The Engineering Data的应用提供了对材料属性的全面控制。
– Engineering data 是每项工程分析的必须部分。 – Engineering data 可以单独打开 (作为分析项目的开始）。
• 保持双向互联性
2-14
Basics
…关联CAD模型
• 双向更新
– 更新CAD软件包中几何模型参数或
Training Manual
– 更新DesignModeler的详细信息面板中CAD参数
2-15
Basics
X.导入CAD文件
• File>Import External Geometry File…
– 激活面控制着“装配”模型所放置的位置（多个实体） – 输入类型详细面板中的操作：添加，去除，切分等 – 不保持互动性
Training Manual
激活平面
操作
文件类型
2-16
Basics
Y.导入定位
• 导入和链接都有“基准面”特性。
– 指定输入或链接模型的参考平面（定位）…

AnsysworkbenchThermal安世亚太培训

Release 13.0 November 2010
Introduction to ANSYS Mechanical
… Assemblies – Thermal Conductance
Customer Training Material
• By default, perfect thermal contact conductance between parts is assumed, meaning no temperature drop occurs at the interface.
ANSYS, Inc. Proprietary © 2010 ANSYS, Inc. All rights reserved.
Pinball Radius
L7-9
In this figure on the right, the gap between the two parts is bigger than the pinball region, so no heat transfer will occur between the parts
ANSYS, Inc. Proprietary © 2010 ANSYS, Inc. All rights reserved.
L7-7
Release 13.0 November 2010
Introduction to ANSYS Mechanical
… Assemblies – Contact Region
• Note: advanced topics including thermal transient analyses are covered in the ANSYS Thermal Analysis training course.

安世亚太workbench入门培训手册

ANSYS Workbench - DesignModeler
• GUI布局:
– 菜单和工具条可以接受用户输入及命令 – 工具条可以根据用户要求放置在任何地方也可以自行改变其尺寸
• 两种基本的操作模式
– Sketching (2D) – Modeling (3D)
GUI – 用户图形界面
GUI 总览
Project页也对 DesignModeler, Workbench project 或是其它一些相关文件进行管理
Project页几何体选项
• 默认选项:
– CAD实体类型导入过滤器 – 从CAD导入的参数和属性 – 指定选项和材料属性
(从ANSYS支持的CAD导入)
• 高级选项:
– CAD关联 – Reader mode save . . . (为Unigraphics
– MMB 鼠标中键
• 自由旋转 (快捷方式)
Search 搜索特定内容
Training Manual
ANSYS Workbench - DesignModeler
GUI – 用户图形界面
鼠标操作基本功能
• 基本鼠标控制 (以三键鼠标为例):
– LMB 鼠标左键
• 几何体选择 • <CTRL> +鼠标左键=添加/移除选定实体 • 按住鼠标左键并拖动光标 = 连续选择
ANSYS 起始页
• 启动 ANSYS Workbench后, 起始页呈现给如下供用户选定的选项:
可以选择 “Empty Project” 建立一个 wbdb 文件.
选取Geometry图标，开始一个新的空的 DesignModeler建模交互过程
选择 “Workbench Projects” 按钮搜寻一个已存在的Projects文件

Ansys workbench 入门介绍(安世培训讲义)中文版

第一章第章ANSYS Workbench介绍ANSYS Workbench概述Training Manual •什么是ANSYS Workbench?–ANSYS Workbench提供了与ANSYS系列求解器相交互的强大方法。

这种环境为CAD系统和您的设计过程提供了独一无二的集成。

系统和您的设计过程提供了独一无二的集成•ANSYS Workbench由多种应用组成(一些例子):–Mechanical用ANSYS求解器进行结构和热分析。

•网格划分也包含在Mechanical应用中M h i l–Fluid Flow (CFX) 用CFX进行CFD分析–Fluid Flow (FLUENT) 用FLUENT进行CFD分析Geometry(DesignModeler)几何体为在–Geometry (DesignModeler)创建和修改CAD几何体，为在Mechanical中所用的实体模型做准备。

–Engineering Data 定义材料属性。

g pp–Meshing Application 创建CFD和显式动态网格–Design Exploration用于优化分析–Finite Element Modeler (FE Modeler)转换NASTRAN和ABAQUS 中的网格以便在ANSYS中使用Bl d G(Bl d G t)–BladeGen (Blade Geometry)用于创建叶片几何–Explicit Dynamics用于非线性动态的显式动态模拟特性建模Training Manual… ANSYS Workbench 概述•The Workbench 提供两种类型的应用:–本地应用(工作区): 现有的本地应用有Project Schematic, Engineering Data d D i E l ti and Design Exploration 。

•本地应用完全在Workbench 窗口中启动和运行。

ANSYS热分析PPT合集安世亚太内部教程

目录第1 章– 介绍– 概述– 相关讲座& 培训– 其他信息来源第2章– 基本概念第3 章– 稳态热传导(no mass transport of heat)第4 章– 附加考虑非线性分析第5章– 瞬态分析1-31-51-121-132-13-14-15-1第6 章– 复杂的, 时间和空间变化的边界条件第7章– 附加对流/热流载荷选项和简单的热/流单元第8 章– 辐射热传递– 例题-使用辐射矩阵的热沉分析第9 章– 相变分析– 相变分析例题- 飞轮铸造分析第10 章– 耦合场分析6-17-18-18-439-19-1410-1目录(续)第1 章介绍先决条件•理解热传递讲座的先决条件包括:– 掌握ANSYS 第1部分的培训课程或具备相应的ANSYS 实践经验。

– 理工科学士或具备相等程度的热传递知识。

章节内容概述• 第1 章- 介绍• 第2 章- 基本概念– 术语– 符号和单位– 热传递的类型– 能量守恒定律(热力学第一定律)– 瞬态热传导的控制微分方程– 有限元方法– 有限元热分析中的基本符号– 如何使热传递分析包括非线性?章节内容概述• 第2 章- 续– 何时需要定义比热和密度?– 同结构分析的比较– 单元库概况；功能和限制– 例题1 - 基本热传递分析• 第3 章- 稳态热传递– 稳态热传递的控制方程– 热边界条件类型– 热分析样板– GUI 和ANSYS 命令– 分析过程逐步的讲解，使用例题: 带Fins的钢管的热分析章节内容概述• 第3 章- 续• 前处理- 建立模型• 求解处理器• 后处理器-“后处理101”– 例题2 - 晶体管的稳态热分析• 第4 章- 附加考虑非线性分析– 时间，载荷步, 子步和迭代方程– 收敛准则– 初始温度– 阶跃或渐进载荷– 其他非线性选项– 输出控制选项章节内容概述• 第4 章- 续– 控制/查看非线性分析– 例题3 - 晶体管的非线性热分析• 第5 章- 瞬态分析– 控制方程– 与稳态分析的区别– 查看瞬态结果– 例题4 - 晶体管的瞬态热分析• 第6 章- 复杂的, 时间和空间变化的边界条件– 表格化的热边界条件(载荷)– 基本变量– 用户定义的因变变量章节内容概述• 第6 章- 续– 典型的应用实例– 优点和缺点– 定义关键时间和输出时间– ANSYS 表格和数组复习– 例题5 - 有表格化载荷的瞬态练习• 第7 章-附加对流/热流载荷选项和简单的热/流单元– 对流作为平面载荷施加– 对流连接单元– 平面效果单元– 接触热阻的建模– 1D 热/流单元– 用户对流子程序章节内容概述• 第7 章- 续– 例题 6 - 低压气轮机箱的热分析• 第8 章- 辐射– 辐射概念的回顾– 基本定义– 辐射建模的可选择方法– 辐射矩阵模块– 辐射分析例题- 使用辐射矩阵模块进行热沉分析，隐式和非隐式方法。

《ANSYS入门培训》课件

求解器
ANSYS有多种求解器，包括静力分析、热应力分析、疲劳分析、模态分析等。
有限元分析
ANSYS使用有限元分析方法，能够精确求解各种工程问题。
计算流体力学
ANSYS可以进行复杂流体的数值计算，如湍流流动、
ANSYS的后处理和可视化
ANSYS可以进行多种后处理和可视化工作，以更直观地呈现分析结果。
应力云图
ANSYS可以生成应力云图，方便工程师分析和评估模型的稳定性。
温度分布图
ANSYS可以显示温度分布图，方便工程师评估模型的热特性。
可视化工具
ANSYS提供了多种可视化工具，如动画、3D图等。
ANSYS的数据管理和文件输出
ANSYS的数据管理和文件输出需要注意多个方面，确保分析结果的正确性。
优化设计
ANSYS可以进行优化设计，以实现最佳性能和最小成本。
参数化设计
ANSYS可以进行参数化设计，方便工程师实现多种设计方案。
ANSYS的案例分析
ANSYS在多个领域有着广泛的应用。
汽车行业
ANSYS有很多案例应用于汽车领域，包括车身设计、发动机分析等。
航空航天
ANSYS在航空航天领域也有相当多的应用示例，包括结构、气动和热分析等。
数据管理文件格式结果输出
ANSYS需要管理多个不同的文件，以确保分析结果的一致性。
ANSYS支持多种文件格式，如ANSYS文件、CGNS、 ABAQUS、LS-DYNA等。
ANSYS可以输出多种结果文件，如结果数据库文件、文本文件、图形文件等。
ANSYS的优化和参数化
ANSYS可以进行优化和参数化，以实现最佳设计。
3
电磁场分析
ANSYS可以进行电磁场分析，如电磁兼容性、高频电磁、电磁散射等。

安世亚太培训--网格划分实例

面尺寸
Training Manual
22. 重新激活 Section Plane ，并使视图方向平行于三通管的轴。注意这里只在面尺寸激活的截面厚度方向有多个单元
3-23
Meshing Methods for 3D Geometries
影响球的坐标系
23. 右击 Coordinate Systems 并插入一个坐标系。设置 Global Coordinates的Define By选项，在Origin X, Y,和Z 中分别输入 [0 [m], 0.1 [m], 和 0.08 [m]) 。关掉 Section Plane, 坐标系如下图所示.
Training Manual
3-19
Meshing Methods for 3D Geometries
增大最小尺寸
17. 点击网格设置中最小尺寸设置，在Min Size中输入 0.005。
Training Manual
18. 重新生成网格。注意这里厚度方向仍然有多个单元但网格数量相当少。
3-20
Training Manual
Right-click
3-8
Meshing Methods for 3D Geometries
四面体方法中膨胀
18. 右击四面体方法并选择 Inflate this Method. 膨胀将作用于中心体. 选择圆锥体的 2 个外部径向面 19. 设置 Inflation Option 为 Total Thickness 并将 Maximum Thickness设置为 0.2 m,保留其它默认设置.
Training Manual
3-3
Meshing Methods for 3D Geometries

Ansysworkbench_Thermal_安世亚太培训

ANSYS, Inc. Proprietary © 2010 ANSYS, Inc. All rights reserved.
L7-6
Release 13.0 November 2010
Introduction to ANSYS Mechanical
B. Assemblies – Solid Body Contact
– – – – – – – – surface flatness surface finish oxides entrapped fluids contact pressure surface temperature use of conductive grease ....
ANSYS, Inc. Proprietard. Release 13.0 November 2010
L7-9
Introduction to ANSYS Mechanical
… Assemblies – Thermal Conductance
ANSYS, Inc. Proprietary © 2010 ANSYS, Inc. All rights reserved.
L7-8
Release 13.0 November 2010
Introduction to ANSYS Mechanical
… Assemblies – Contact Region
ANSYS, Inc. Proprietary © 2010 ANSYS, Inc. All rights reserved.
L7-3
Release 13.0 November 2010
Introduction to ANSYS Mechanical
Basics of Steady-State Heat Transfer

ansys讲义07.ppt

M6-10
误差估计在同时符合以下情况有效: • 线性静力结构分析及线性稳态热分析 • 大多数 2-D 或 3-D 实体或壳单元
不符合以上条件的分析，或者使用PowerGraphics时， ANSYS自动关闭误差估计. 您也可以手动关闭误差估计 General Postprocessor > Options for Output, 这仅对少数情况会明显节省计算时间（尤其在热分析）.
M6-11
验证足够的网格密度
误差信息在ANSYS通用后处理中，能够得到如下误差信息:
应力分析： • 能量百分比误差 • 单元应力偏差 • 单元能量误差 • 应力上下限
热分析 • 能量百分比误差 • 单元热流密度偏差 • 单元能量误差
M6-12
能量百分比误差
能量百分比误差是对所选择的单元的位移、应力、温度或热流密度的粗略估计. 它可以用于比较承受相似载荷的相似结构的相似模型.
M6-13
应力偏差
要检验某个位置的网格离散应力误差，可以列出或绘制应力偏差.
某一个单元的应力偏差是此单元上全部节点的六个应力分量值与此节点的平均应力值之差的最大值.
应力偏差可在通用后处理的
Plot Results > Element
Solu > Error Estimation > Stress deviation (SDSG)菜单中得到.
调试一个可以的分析结果 (续)
这里有一种方法，寻找到底是什么导致分析结果与预期的不一样. 1. 找到一个类似的问题及其分析结果，这个结果您已经充分理解并且结果完全
正确. 它也许来自《ANSYS验证手册》或培训手册，或您以前作过的分析. 它应该尽量简单. 让我们把它叫作“好”的结果. 2. 一步一步地消除“好”结果与“坏”结果之间的模型及载荷或求解控制等方面的差距，直到: a. “好”结果变成“坏”结果或者 b. “坏”结果变成“好”结果.

Ansysworkbench_Modal_安世亚太培训

• Request specific mode shapes to be displayed by RMB (can select all frequencies if desired). • This will insert the “Total Deformation” results for the requested mode shapes.
Customer Training Material
Lecture 6 Vibration Analysis
Introduction to ANSYS Mechanical
ANSYS, Inc. Proprietary © 2010 ANSYS, Inc. All rights reserved. Release 13.0 November 2010
ANSYS, Inc. Proprietary © 2010 ANSYS, Inc. All rights reserved.
L6-8
Release 13.0 November 2010
Introduction to ANSYS Mechanical
… Requesting Results
Customer Training Material
• Modal analysis supports any type of geometry:
– Solid bodies, surface bodies and line bodies
Customer Training Material
• The Point Mass feature can be used:
– Bonded and no separation contact status will depend on the pinball region size.

ANSYS讲义_7

y
ET
双线性各向同性强化所需输入的值为弹性模量E，屈服应力y，切向模量ET。输入步骤与双线性随动强化模型相同。
y

XJTU
多线性各向同性强化(续)
多线性各向同性强化(MISO)使用多线段代表应力－应变曲线。各向同性强化使用 von Mises屈服准则。此选项通常用于比例加载和金属塑性的大应变分析。
ANSYS 及其在材料科学中的应用
（7）
XJTU
Outline 非线性分析
材料非线性
塑性
XJTU
在完成本此学习之后，应能掌握下列内容:
本章目标
1. 塑性－预备知识 2. 增量塑性理论
3. 强化准则－各向同性与随动强化
4. 塑性材料选项 5. 推荐的单元
6. 求解
7. 输出变量 8. 排错
XJTU
XJTU
率无关
XJTU
率相关
XJTU
其他
XJTU
塑性选项
本次介绍以下10种典型的塑性材料选项：
双线性随动强化双线性各向同性强化多线性随动强化多线性随动强化多线性各向同性强化非线性随动强化非线性各向同性强化各向异性 Drucker-INH MISO CHAB NLIS ANISO DP ANAND
KINH 选项移走了施加在MKIN 模型上的一些限制。
KINH 具有与MKIN 选项TBOPT=2的Rice模型相同的机械行为。最多可定义40条与温度相关的应力－应变曲线，每条曲线最多20 个点。不同温度下的曲线必须具有相同的点数，但各曲线间的应变值可不同。
XJTU
多线性随动强化 KINH 选项(续)
2

3
1

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ANSYS WORKBENCH 11.0 WORKSHOP（DS）
作业7
线性屈曲分析
作业7 –目标
•在此次练习中，我们的目标是在ANSYS Workbench中验证线性屈曲结果的正确性。

结果将会与手册上的精确计算结果进行比较
•接下来，我们将会在模型上施加10000lbf的载荷并确定它的安全系数
•最后，我们将验证结构在出现屈曲前不会发生载荷失效
作业7 –假设
•模型是一个钢管，一端固定，另一端自由，并在这个自由端施加了纯压缩载荷。

管的尺寸和材料属性如下：
•OD = 4.5 in ID = 3.5 in. E = 30e6 psi, I = 12.7 in^4, L = 120 in.
•在这样的情况下，我们假设管子遵循手册中的如下公式：
•对于一个一端自由，一端固定的梁模型，参数K = 0.25.()
⎥⎦
⎤⎢⎣⎡•••=22'L I E K P π
. . .作业7 –假设
•使用上一页的公式与数据，我们可以预测屈曲载荷为：
()
lbf e P 3.65648)120(771.1263025.0'22=⎥⎦⎤⎢⎣⎡•••=π
. . .作业7 –开始
•从发射台启动DS.
•选择“Geometry > From File . . .
“打开文件“Pipe.x_t”.
•当DS 启动后, 点击右上角‘X’关闭向导菜单.
…作业7 –前处理
1. 将工作单位设置为U.S. customary单位制:
–“Units > U.S. Customary (in, lbm, psi, F, s)”.
1
2.为了使材料属性与我们手算的材料属性对应，我们可在结构树中点
选“Solid”分支
“Details > Material > Edit Structural Steel . . . ”
2
…作业7 –前处理
3.输入杨氏模量“3e7”.
3
3
z注意，在线改变材料性质并不影响结果钢在ANSYS中原有数值。

如果要保存输入数据，就要
作为新的材料性质“Export”到材料库。

作业7 -Environment
•固定管子的一端:
4.点击“环境”命令条.
5.选中管子一端的外表面
4
6.“RMB > Insert > Fixed Support”.
5
6
…作业7 -Environment
•在管子一端加上单位力:
7.选中管子自由一端的表面
8.“RMB > Insert > Force”.
7
9.在力的明细窗中将“Define by”设置为
“Components”.
10.在力的明细窗中，在“Magnitude”栏中输
入“1”
8
9
10
作业7 -Solution
•在求解命令条中插入屈曲工具:
11.点击求解命令条.
12.“RMB > Insert > Buckling”.
•Solve.
11
12
注意：默认的屈曲的设置为求解第一
阶模态
…作业7 结果
•当求解完成后，可以查看屈曲结果：
13.点击“1st Buckled Mode”的目标结果。

14.在结果明细窗口中显示“Load Multiplier”值为
65610. 记得我们曾经施加过一个单位力，所
以，此结果与我们精确计算的结果65648非常接
近
14
13
…作业7 结果
•将力的大小变为预定的载荷(10000 lbf).
15.点击“Force”命令条
16.在明细窗中在“Z Component”中输入
10000
15•Solve
16
. . .作业7 –结果
•在求解完成后，注意在“Load Multiplier”中显示的数值为6.561。

由于我们施加的是真实载荷，说明“Load Multiplier”相当于负载的屈曲安全因子
•假定我们已经计算出屈曲载荷为65610lbf，其结果显然很小(65610 / 10000)，在这里只是为了显示完整性
作业7 –检验
•在屈曲分析中的最后一步是增加一个“非常实际”的练习。

•我们已经预测出所有期望的屈曲载荷与在所期望的载荷作用下所计算出来的安全因子。

这些结果到目前为止只表明结果与屈曲失效相关。

在这方面，对于我们所期望的载荷在结构中是如何影响应力与变形的情况的，我们不仔细讨论。

•在最后的检查中我们将确认所预期的载荷（10000 lbf) 在对模型的施加还没有达到最大值时，没有产生过大的应力和变形。

. . .作业7 –检验
•点击“Buckling”命令条，并删除它
17.“RMB > Delete”
17
18.“RMB > Insert > Stress > Equivalent (von
Mises)”
18
. . .作业7 –检验
•插入总体变形:
19.“RMB > Insert > Deformation > Total”
19
•Solve.
•注意：之所以删除屈曲工具，是由于它在同一个求解命令条中无法与其他的结果（应力、变形
等）进行组合。

在实际练习中，也许希望能够“复制”命令条并对它进行编辑。

这将和结构求解的情况一样，允许用户保留原有的屈曲结果。

. . .作业7 –检验
•对于应力结果进行快速检查表明，模型在受载荷后仍保持在材料允许的力学性能范围内。

•正如前面所述，这一步在屈曲分析中并不是必要的，但却被认为是比较符合工程实际情况的。