三层框架_Ansys

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ansys结构单元类型

ansys结构单元类型

ANSYS结构单元类型主要是用来模拟各种材料和结构的动力学行为,以下是一些常见
的ANSYS结构单元类型:
1.杆单元:如LINK1,主要用于模拟桁架结构和弹簧。

2.梁单元:如BEAM3和BEAM4,主要用于模拟框架结构和薄壁管件。

3.管单元:如PIPE16和PIPE17,主要用于模拟管道和T形管。

4.壳单元:如SHELL181,用于模拟壳结构和接触行为。

5.实体单元:如SOLID185,用于模拟三维实体结构。

除此之外,ANSYS还提供了其他一些特殊单元类型,例如接触单元(CONTAC52)等,用于模拟特定的结构或物理现象。

需要注意的是,不同的结构单元类型具有不同的自由度和适用范围,选择合适的结构
单元类型是进行有限元分析的关键步骤之一。

基于ANSYS分析的多层轻钢框架结构优化设计

基于ANSYS分析的多层轻钢框架结构优化设计
Abta tEx lie h te aispo eso p i m ein o tu trs i r cpe .n rd c h o cp n o reo src : pan d temahm t rc f t c s o mu dsg fsr cu e n pi il I to u etecn e ta d c us f n ANS pi m ein YSo t mu d g .Di ush w ou et eo t m u cin o s s s o t s h pi c mu fn t f o ANS n h th u r e ig .a d i a it YSa dtewac fIpm e n d n t l nr ) o d c h p la ino DL a dma r h tcni po ewo kef i c al b v f r e 髑 o hn igmo efrteue. u et ea pi t f c o AP n cota rv r fi e y.la o eof s一 a m cn ea f ikn d o sr t h mo ev r to g ar t e c t n t eo t m einwihse d fa tu tr po eters h v l i i h o dt n ro e ,h u hc ry i i x ui h pi n o mu d s t te rmesr cu e, rv h eu ai t n tecn io g d y. i o te srcu ei p p l ,e eaieao t m e h oo y t a s ob ce td cn sv ag u eso tl fsel tu tr o ua g n rl p i s r z mu tc n lg h ti e y t ea cpe a a elren mb r fse1 sa .

ansys三层框架命令流——详细解析

ansys三层框架命令流——详细解析

某三层框架结构,层高4米,结构平面图所示,其主要承重构件的截面尺寸及材料力学性能参数如下:框架柱:500mm 500mm混凝土柱外环梁:300mm 500mm混凝土梁楼面梁:10 500工字钢,高H=500mm,宽B=200mm,翼缘t1=16mm,腹板t2=10mm楼面板:100mm混凝土楼面板材料特性:混凝土C30,弹模E=3.0 1010N/m2,(长度单位为mm时,E=3.0e10=3.0e4MPa)泊松比 =0.2,密度 =2500Kg/ m3;型钢钢材,弹模E=2.1e11N/m2=2.1e5MPa,泊松比 =0.3,密度 =7800Kg/ m3;finish/clear/PNUM,KP,1 !设置编号显示风格p90 ,1,显示编号和颜色/PNUM,LINE,1/PNUM,AREA,1/NUMBER,0 !设置显示实体编号时,编号与颜色是否一起显示/TITLE, 5.4m x 5.4m Frame Structure Analysis !定义项目名/Color, PBAK, BLAC !控制背景颜色,黑色,p100/REPlot !重新显示/Prep7!! ! ! 定义单元类型ET, 1, BEAM4 ! 框架柱单元ET, 2, BEAM4 ! 外环梁单元ET, 3, BEAM4 ! 楼面梁单元ET, 4, SHELL63 ! 楼面板单元!! ! ! 定义材料属性MP, EX, 1, 3.0e+10 ! C30混凝土弹模MP, PRXY, 1, 0.20 ! 泊松比MP, DENS, 1, 2500 ! 密度!MP, EX,2, 2.1e+11 ! 型钢弹模MP, PRXY, 2, 0.30 ! 泊松比MP, DENS, 2, 7850 ! 密度!! ! ! 定义实常数,R,1,0.25,1/192,1/192,0.25,0.25, , ! 框架柱单元,为什么tkz取一半的厚度RMORE, ,2/192, , , , ,!R,2,.15,0.001125,0.001125,.25,.15, , ! 外环梁单元RMORE, ,0.00425, , , , ,!R,3,0.01108,0.21372e-04, 0.46037e-03,0.25,0.10, , ! 楼面梁单元RMORE, ,0.48174e-03, , , , ,!R,4,0.1, 0.1, 0.1, 0.1, , , ! 楼面板单元!! ! ! 建立关键点K,1,0,0 ! 生成Z1柱脚关键点K,4,16.2,0,0 ! 生成Z4柱脚关键点KFILL,1,4 ! 生成第1排柱脚关键点KGEN,3,1, 4,,,5.4,! 生成底层柱脚全部关键点KGEN,3,1,12,,,,4.0,100 ! 生成全部关键点!! ! ! 建立框架柱线元*DO,I,1,12,1 ! 生成底层框架柱线元L,I,I+100,2*ENDDOLGEN,3,1,12,,,,4, ! 生成第2,3层框架柱线元LA TT,1,1,1 ! 指定框架柱线元属性LESIZE,ALL,,,2,,1,,,1, ! 指定框架柱线元网格划分!! ! ! 建立外环梁线元NUMSTR,LINE,101 !对自动编号系统指定一个开始编号*DO,I,1,3,1 ! 生成底层外环梁线元L,I+100,I+101,1L,I+108,I+109,1*ENDDOL,101,105,1L,105,109,1L,104,108,1L,108,112,1LGEN,3,101,110,,,,4, ! 生成第2,3层外环梁线元!LA TT,1,2,2 ! 指定外环梁线元属性LESIZE,ALL,,,2,,1,,,1, ! 指定外环梁线元网格划分LMESH,ALL ! 划分外环梁单元LSEL,U,,,ALL ! 清空被选中的所有线元!! ! ! 建立楼面梁线元NUMSTR,LINE,201L,102,106,1 ! 生成底层楼面梁线元L,106,110,1L,103,107,1L,102,106,1L,107,111,1L,105,106,1L,106,107,1L,107,108,1LGEN,3,201,208,,,,4, ! 生成第2,3层楼面梁线元!LA TT,2,3,3 ! 指定楼面梁线元属性LESIZE,ALL,,,2,,1,,,1, ! 指定楼面梁线元网格划分LMESH,ALL ! 划分楼面梁单元!! ! ! 建立楼面板面元ALLSEL,ALL ! 选中所有元素*DO,I,1,3,1 ! 生成底层楼面板面元A,I+100,I+101,I+105,I+104A,I+104,I+105,I+109,I+108*ENDDOAGEN,3,1,6,,,,4, ! 生成第2,3层楼面板面元!AA TT,1,4,4 ! 指定楼面梁线元属性LSLA,S ! 选取与面元相关的所有线元LESIZE,ALL,,,2,,1,,,1, ! 指定楼面梁线元网格划分AMESH,ALL ! 划分楼面梁单元!NUMMRG,NODE, , , ,LOW !合并节点NUMCMP,NODE ! 压缩节点编号/ESHAPE,1EPLOT! ! ! 施加位移约束NSEL,S,LOC,Z,0,0 ! 选取底层所有节点D,ALL, , , , , ,ALL, , , , , ! 约束所有自由度!SFA,ALL,1,PRES,5000 !荷载1ALLSEL,ALL/VIEW,1,1,1,1 ! 改变视角从新绘图/ANGLE,1,270,XM,0EPLOTsave/SOLUOUTPR,BASIC,LAST !设置打印输出选项SOLVESFDEL,ALL,PRES !删除以前的载荷\SFA,ALL,1,PRES,10000 !荷载2SOLVEFINISH/POST1LCDEF,1,1 !将第一个载荷步结果定义为载荷工况1LCDEF,2,2 !将第二个载荷步结果定义为载荷工况2LCFACT,1.2 !放大系数,比例因子1.2LCFACT,1.4 !放大系数,比例因子1.4LCASE,1 !读入工况1,DA TABASE=1LCOPER,ADD,2 !荷载组合,DA TABASE=DA TABASE+2 LCWRITE,3 !将组合后的结果定义为载荷工况3SET,1 !读取第一个载荷步的结果p294PLNSOL,U,Z !显示Y方向的位移云图SET,2 !读取第二个载荷步的结果PLNSOL,U,Z !显示Y方向的位移云图LCASE,3 !读取载荷工况3的结果PLNSOL,U,Z !显示Y方向的位移云图/post1PLNSOL,S,EQV,0 !图形显示节点解p300,等效应力,仅显示结构变形图,PLNSOL,U,SUM !显示结构位移矢量和ANCNTR,10,0.5!在POST1中生成结构变形等值线的动画p107LCDEF,1,1,1 !!!!!!指定第1荷载步第1子步为荷载组1LCDEF,2,2,1 !!!!!! 指定第2荷载步第1子步为荷载组2LCDEF,3,3,1 !!!!!! 指定第3荷载步第1子步为荷载组3!荷载组数据操作:LCFACT,1,1.2 !!!!!! 指定第1荷载组缩放因子为1.2 ,定义缩放系数LCFACT,2,2.0 !!!!!! 指定第2荷载组缩放因子为2.0LCFACT,3,0.3 !!!!!! 指定第3荷载组缩放因子为0.3!组合工况运算:LCASE,1 !!!!!! 将荷载组1结果读入至当前数据库LCOPER,ADD,2 !!!!!! 当前数据库结果+荷载组2的数据,荷载工况运算LCOPER,ADD,3 !!!!!! 当前数据库结果+荷载组3的数据! 组合结果=1.2*荷载1 + 2.0*荷载2 + 0.3*荷载3排版后命令流finish/clear/Prep7ET, 1, BEAM4 ! 框架柱单元ET, 2, BEAM4 ! 外环梁单元ET, 3, BEAM4 ! 楼面梁单元ET, 4, SHELL63 ! 楼面板单元MP, EX, 1, 3.0e+10 ! C30混凝土弹模MP, PRXY, 1, 0.20 ! 泊松比MP, DENS, 1, 2500 ! 密度MP, EX,2, 2.1e+11 ! 型钢弹模MP, PRXY, 2, 0.30 ! 泊松比MP, DENS, 2, 7850 ! 密度R,1,.25,1/192,1/192,.25,.25, , ! 框架柱单元RMORE, ,2/192, , , , ,R,2,.15,0.001125, 0.001125,.25,.15, , ! 外环梁单元RMORE, ,0.00425, , , , ,R,3,0.01108,0.21372e-04, 0.46037e-03,0.25,0.10, , ! 楼面梁单元RMORE, ,0.48174e-03, , , , ,R,4,0.1, 0.1, 0.1, 0.1, , , ! 楼面板单元K,1,0,0 ! 生成Z1柱脚关键点K,4,16.2,0,0 ! 生成Z4柱脚关键点KFILL,1,4 ! 生成第1排柱脚关键点KGEN,3,1, 4,,,5.4,! 生成底层柱脚全部关键点KGEN,3,1,12,,,,4.0,100 ! 生成全部关键点*DO,I,1,12,1 ! 生成底层框架柱线元L,I,I+100,2*ENDDOLGEN,3,1,12,,,,4, ! 生成第2,3层框架柱线元LA TT,1,1,1 ! 指定框架柱线元属LESIZE,ALL,,,2,,1,,,1, ! 指定框架柱线元网格划分NUMSTR,LINE,101*DO,I,1,3,1 ! 生成底层外环梁线元L,I+100,I+101,1L,I+108,I+109,1*ENDDOL,101,105,1L,105,109,1L,104,108,1L,108,112,1LGEN,3,101,110,,,,4 ! 生成第2,3层外环梁线元LA TT,1,2,2 ! 指定外环梁线元属性LESIZE,ALL,,,2,,1,,,1, ! 指定外环梁线元网格划分LMESH,ALL ! 划分外环梁单元LSEL,U,,,ALL ! 清空被选中的所有线元NUMSTR,LINE,201L,102,106,1 ! 生成底层楼面梁线元L,106,110,1 L,103,107,1L,102,106,1L,107,111,L,105,106,1L,106,107,1L,107,108,1LGEN,3,201,208,,,,4, ! 生成第2,3层楼面梁线元LA TT,2,3,3 ! 指定楼面梁线元属性LESIZE,ALL,,,2,,1,,,1, ! 指定楼面梁线元网格划分LMESH,ALL ! 划分楼面梁单元ALLSEL,ALL ! 选中所有元素*DO,I,1,3,1 ! 生成底层楼面板面元A,I+100,I+101,I+105,I+104A,I+104,I+105,I+109,I+108*ENDDOAGEN,3,1,6,,,,4, ! 生成第2,3层楼面板面元AA TT,1,4,4 ! 指定楼面梁线元属性LSLA,S ! 选取与面元相关的所有线元LESIZE,ALL,,,2,,1,,,1, ! 指定楼面梁线元网格划分AMESH,ALL ! 划分楼面梁单元NUMMRG,NODE, , , ,LOW ! 合并节点NUMCMP,NODE ! 压缩节点编号/ESHAPE,1EPLOTNSEL,S,LOC,Z,0,0 ! 选取底层所有节点D,ALL, , , , , ,ALL, , , , , ! 约束所有自由度SFA,ALL,1,PRES,5000ALLSEL,ALL/VIEW,1,1,1,1 ! 改变视角从新绘图/ANGLE,1,270,XM,0EPLOTsave/SOLUOUTPR,BASIC,LAST !设置打印输出选项SOLVESFDEL,ALL,PRES !删除以前的载荷SFA,ALL,1,PRES,10000SOLVEFINISH/POST1LCDEF,1,1 !将第一个载荷步结果定义为载荷工况1LCDEF,2,2 !将第二个载荷步结果定义为载荷工况2LCFACT,1,1.2 !放大系数,比例因子1.2LCFACT,2,1.4 !放大系数,比例因子1.4LCASE,1 !读入工况1,DA TABASE=1LCOPER,ADD,2 !荷载组合,DA TABASE=DA TABASE+2 LCWRITE,3 !将组合后的结果定义为载荷工况3(为什么不存在)SET,1 !读取第一个载荷步的结果PLNSOL,U,Z !显示Y方向的位移云图SET,2 !读取第二个载荷步的结果PLNSOL,U,Z !显示Y方向的位移云图LCASE,3 !读取载荷工况3的结果PLNSOL,U,Z !显示Y方向的位移云图/post1PLNSOL,S,EQV,0,1PLNSOL,U,SUMANCNTR,10,0.5LCDEF,1,1,1 !!!!!! 指定第1荷载步第1子步为荷载组1 LCDEF,2,2,1 !!!!!! 指定第2荷载步第1子步为荷载组2 LCDEF,3,3,1 !!!!!! 指定第3荷载步第1子步为荷载组3 LCFACT,1,1.2 !!!!!! 指定第1荷载组缩放因子为1.2 LCFACT,2,2.0 !!!!!! 指定第2荷载组缩放因子为2.0 LCFACT,3,0.3 !!!!!! 指定第3荷载组缩放因子为0.3 LCASE,1 !!!!!! 将荷载组1结果读入至当前数据库LCOPER,ADD,2 !!!!!! 当前数据库结果+荷载组2的数据LCOPER,ADD,3 !!!!!! 当前数据库结果+荷载组3的数据! 组合结果=1.2*荷载1 + 2.0*荷载2 + 0.3*荷载3。

ANSYS框架结构分析报告报告材料

ANSYS框架结构分析报告报告材料

ANSYS框架结构分析报告报告材料ANSYS是由美国ANSYS公司推出的有限元分析软件,广泛应用于工程设计和计算领域。

其框架结构是软件的核心部分,包括各个模块之间的关系、数据传递流程、计算模型的构建等。

本文将对ANSYS框架结构进行分析,并探讨其特点、优势和应用情况。

一、ANSYS框架结构概述1.前处理模块:用于几何建模、网格划分、加载和约束条件设置等,是整个分析过程中的准备阶段。

用户可以通过前处理模块构建计算模型,并设置相关参数。

2.求解器:包括结构力学、流体力学、热传导等不同类型的求解器,用于模拟各种工程问题的场景。

ANSYS提供了多种数值求解方法和算法,以满足不同类型问题的求解需求。

3.后处理模块:用于结果分析和可视化展示,可以生成各种结果图表和动画,帮助用户深入理解问题的本质,进而做出合理的决策。

二、ANSYS框架结构特点1.模块化设计:ANSYS软件采用模块化设计,各个功能模块之间相对独立,用户可以根据具体需求选择需要的功能,灵活组合使用。

2.多物理场耦合:ANSYS支持多物理场耦合分析,如结构-热耦合、结构-流体耦合等,能够模拟现实工程问题中的复杂物理现象。

3.并行计算能力:ANSYS软件可以充分利用计算机集群的并行处理能力,加快大规模计算任务的求解速度,提高工程分析效率。

4. 多平台支持:ANSYS软件可以在不同操作系统上运行,如Windows、Linux等,且支持多种编程语言和脚本语言,方便用户在不同环境下进行工程分析。

5.用户友好性:ANSYS提供了丰富的用户界面和操作指引,使用户能够快速上手并进行高效的分析工作,同时还提供了各种学习资源和技术支持。

三、ANSYS框架结构应用情况1.结构分析:ANSYS可以对各种结构进行静力、动力、热力等多物理场耦合分析,帮助工程师评估结构的强度、刚度、稳定性等性能指标。

2.流体力学模拟:ANSYS提供了丰富的流体力学求解器,可以模拟流体的流动、湍流、传热等现象,为工程师提供优化设计方案。

ansys课程设计-三维实体结构的分析

ansys课程设计-三维实体结构的分析

力学与工程学院课程设计任务书大型工程分析软件及应用课程设计 三维实体结构的分析姓名三维实体结构的分析一、问题描述图一所示为一工字钢梁,两端均为固定端,其截面尺寸为,L = 1.0m a = 0. 16m b = 0. 2mc = 0. 02m d = 0. 03m 。

试建立该工字钢梁的三维实体模型,并在考虑重力的情况下对其进行结构静力分析。

其他已知参数如下: 弹性模量(也称杨式模量)E= 206GPa ;泊松比u = 0.3 ;材料密度匸=7800kg/m ;重力加速度 g =9.8m/s ;作用力Fy 作用于梁的上表面沿长度方向中线处,为分布力,其大小 GUI 方式:-I二二二二二二二二二二~结果演示课程 题目 专业Fy=5000N (向上)(一)单元类型、几何特性及材料特性定义1 定义单元类型。

点击主菜单中的"Preprocessor>ElementType >Add/Edit/Delete ",弹 出对话框,点击对话框中的 “ Add …”按钮,又弹出一对 话框,选中该对话框中的“Solid ”和 “Brick 8node 45 ” 选项,点击“ 0K ”,关闭对 话框,返回至上一级对话框, 此时,对话框中出现刚才选中的单元类型:Solid45,点 击“ Close ”,关闭对话框。

注:Solid45单元用于建立三个移动自由度。

Preprocessor>Material Props 'Material Models Structural' Li near' Elastic\ Isotropic ” 前图标,弹出下一级对话框,在“弹性模量” ( EX )文本框中输入:2.06e11,在“泊松比” (PRXY )维实体结构的有限元分析模型,该单元由 8个节点组成,每个节点具有 X 、Y 、Z 方向的三文本框中输入:0.3,如图3所示,点击“ 0K ”按钮,回到上一级对话框,然后,双击右框 图3材料特性对话框2.定义材料特性。

ANSYS案例——20例ANSYS经典实例】

ANSYS案例——20例ANSYS经典实例】

三梁平面框架结构的有限元分析针对【典型例题】3.3.7(1)的模型,即如图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。

结构中各个截面的参数都为:113.010Pa E =⨯,746.510m I -=⨯,426.810m A -=⨯,相应的有限元分析模型见图3-20。

在ANSYS 平台上,完成相应的力学分析。

图3-19 框架结构受一均布力作用(a ) 节点位移及单元编号 (b ) 等效在节点上的外力图3-20 单元划分、节点位移及节点上的外载解答 对该问题进行有限元分析的过程如下。

1.基于图形界面的交互式操作(step by step)(1) 进入ANSYS(设定工作目录和工作文件)程序 →ANSYS → ANSYS Interactive →Working directory (设置工作目录) →Initial jobname (设置工作文件名): beam3→Run → OK(2) 设置计算类型ANSYS Main Menu: Preferences… → Structural → OK(3) 选择单元类型ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete… →Add… →beam :2D elastic 3 →OK (返回到Element Types 窗口) →Close(4) 定义材料参数ANSYS Main Menu:Preprocessor →Material Props →Material Models→Structural →Linear →Elastic→Isotropic: EX:3e11 (弹性模量) →OK →鼠标点击该窗口右上角的“ ”来关闭该窗口(5) 定义实常数以确定平面问题的厚度ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constant s… →Add/Edit/Delete →Add →Type 1 Beam3→OK→Real Constant Set No: 1 (第1号实常数), Cross-sectional area:6.8e-4 (梁的横截面积) →OK →Close(6) 生成几何模型生成节点ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Creat→Nodes→In Active CS→Node number 1 →X:0,Y:0.96,Z:0 →Apply→Node number 2 →X:1.44,Y:0.96,Z:0 →Apply→Node number 3 →X:0,Y:0,Z:0→Apply→Node number 4 →X:1.44,Y:0,Z:0→OK生成单元ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Element →Auto Numbered →Thru Nodes →选择节点1,2(生成单元1)→apply →选择节点1,3(生成单元2)→apply →选择节点2,4(生成单元3)→OK(7)模型施加约束和外载左边加X方向的受力ANSYS Main Menu:Solution →Define Loads →Apply →Structural →Force/Moment →On Nodes →选择节点1→apply →Direction of force: FX →V ALUE:3000 →OK→上方施加Y方向的均布载荷ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Pressure →On Beams →选取单元1(节点1和节点2之间)→apply →V ALI:4167→V ALJ:4167→OK左、右下角节点加约束ANSYS Main Menu:Solution →Define Loads →Apply →Structural →Displacement →On Nodes →选取节点3和节点4 →Apply →Lab:ALL DOF →OK(8) 分析计算ANSYS Main Menu:Solution →Solve →Current LS →OK →Should the Solve Command be Executed? Y→Close (Solution is done! ) →关闭文字窗口(9) 结果显示ANSYS Main Menu: General Postproc →Plot Results →Deformed Shape … →Def + Undeformed →OK (返回到Plot Results)(10) 退出系统ANSYS Utility Menu: File→Exit …→Save Everything→OK(11) 计算结果的验证与MA TLAB支反力计算结果一致。

ANSYS三维梁结构分析

ANSYS三维梁结构分析

ANSYS测试分析报告
分析1:三维梁结构分析
1、概述:梁结构如图所示,上端横梁(红色)
为R=0.4m圆截面其余梁横截面积0.5m×
0.5m矩形。

材料:弹性模量为100Gpa,泊松
比为0.3,密度2500KG/m3。

边界条件:支承
点(4个红点处)自由度被完全约束。

载荷:
顶端受外力,外力作用在YZ平面,与Y 轴
夹角为30度,外力大小为9000N。

物体自重
不可忽略。

求:梁的最大应力及最大变形(提示:定义载荷时将外力分解为Y 方向、Z方向分力,分别定义。

可采用beam188单元模拟注意单位制)2、模型及约束情况
STEP1:创建模型方法:先建立两个长方体,然后进行删除体单元、面单元,和部分线单元的操作。

如下图所示
STEP2:定义材料属性:弹性模量为100Gpa,泊松比为0.3,密度
2500KG/m3。

定义单元类型:beam188,再选择beam tool的类别R=0.4m圆
截面和截面积0.5m×0.5m矩形。

STEP3:划分有限元网格:设置单元尺寸,单元划分10份,进行网格划分,如下图
STEP4:施加约束条件:底端四个点受完全约束(ALL DOF)施加载荷:Y的负方向受到4500N的力,Z的负方向受到
7794.2286N的力。

物体自重不可忽略
STEP5:求解
如下模型的变形图
3、分析结果
1、最大变形DOF Solution (Displacement vector sum)
2、模型的von Mises应力分布云图。

ANSYS框架结构

ANSYS框架结构

MeshTool:

Size Controls: Lines: press [Set] – [Pick All] – NDIV = 6, then [OK]
Min, Max = 240 Also Select, [Apply], [Replot] Min, Max = 0 Also Select, [Apply], [Replot] Z Coordinates; Min, Max = 0,119 Unselect, [Apply], [Replot] Element Attributes: [Lines]: press [Set] – [Pick All] – MAT = 1, TYPE = 1, SECT = 2, Pick Orientation keypoints = Yes, [OK] – Enter 101 for orientation keypoint and press the Enter key, then [OK]
Main Menu > Preprocessor > MeshTool …

Size Controls: Lines: press [Set] – [Pick All] – NDIV = 4, then [OK]
• –
Mesh: set to [Lines] and press [Mesh] – [Pick All]
W1 = 12, W2 = 12, W3 = 12.12, t1 = 0.605, t2 = 0.605, t3 = 0.39
[Apply] ID = 2, Name = girder, Sub-Type = I W1 = 10.425, W2 = 10.425, W3 = 16.97, t1 = 0.985, t2 = 0.985, t3 = 0.585 [Apply] ID = 3, Name = beam, Sub-Type = I W1 = 6.535, W2 = 6.535, W3 = 8.06, t1 = 0.465, t2 = 0.465, t3 = 0.285 [Apply] ID = 4, Name = peak, Sub-Type = • (hollow rectangle) W1 = 6, W2 = 6, t1 = 0.25, t2 = 0.25, t3 = 0.25, t4 = 0.25 [OK] Toolbar > SAVE_DB

Ansys单元库三维单元

Ansys单元库三维单元

SOLID1643维的显式的结构实体单元SOLID164单元描述SOLID164被用于3维的显式结构实体,是个8节点。

节点在x、y、z方向的平移、速度和加速度的自由度。

这个单元只用在动力显式分析。

详见LS-DYNA Theoretical ManualFigure164.1SOLID164几何特性图片复制不了。

参看帮助文件SOLID164的输入数据图164.1solid164描述了solid164单元的几何图形、节点位置和坐标系。

这个单元有8个节点。

定义了正交的材料特性。

用EDMP命令指定正交材料。

用EDLCS命令指定正交材料的方向。

缺省情况下。

SOLID164是用一点的积分加上粘性沙漏控制来加快单元的方程式。

(KEYOPT(1)=2)的全积分也是可以使用的。

KEYOPT(5)定义单元的连续性。

可以利用Lagrangian(缺省)和Arbitrary Lagrangian-Eulerian(ALE)网格.为了使ALE方程启用,除了设置KEYOPT(5)=1外,还必须用EDALE和EDGCALE设置正确的参数。

详细信息参见ANSYS LS-DYNA User's Guide中的Arbitrary Lagrangian-Eulerian Formulation。

当ALE方程式启用是,,通常使用的一些材料模型这种单元类型使被支持的。

看下面的详细的材料列表。

下面描述运用EDLOAD命令去加节点荷载以及其他类型的荷载。

对于详细关于在动力显式分析中怎样加载请看ANSYS LS-DYNA用户向导。

压力能通过对单元表面(在图164.1中用圆圈的数字表示)施加面荷载。

正的法线压力施加在单元上。

X、y、z方向的工作加速度和加速度可以用EDLOAD命令施加。

为了施加这样的荷载,你必须选择节点并且创建一个节点组。

然后荷载施加这这个组上。

你也可以用EDLOAD这个命令去施加刚体的荷载,例如,位移,面力等。

这种单元也可以施加几种类型的温度荷载。

ansys三维模型边界条件

ansys三维模型边界条件

ANSYS三维模型边界条件1. 简介ANSYS是一种广泛使用的工程仿真软件,可用于进行结构、流体、电磁场、热传导等领域的物理仿真分析。

在进行仿真分析时,我们需要为模型设置适当的边界条件,以确保仿真结果准确可靠。

本文将介绍在使用ANSYS进行三维模型分析时,如何设置边界条件。

2. 边界条件的概念在ANSYS中,边界条件用于定义模型的边界行为,如固定约束、施加力或压力等。

它们是仿真分析的关键部分,对于准确模拟实际物理行为至关重要。

通过设置适当的边界条件,可以模拟真实世界中的约束和加载情况,从而获得准确的仿真结果。

3. 常见的边界条件类型在ANSYS中,常见的边界条件类型包括:3.1 固定约束固定约束用于模拟物体的固定部分,防止其在分析过程中发生不必要的运动。

常见的固定约束包括固定平移和固定旋转。

固定平移将物体的某些平移方向上的位移限制为零,固定旋转将物体的某些旋转方向上的旋转角度限制为零。

3.2 施加力或压力施加力或压力是模拟外部加载的常见边界条件。

可以通过在模型的某些区域上施加力或压力来模拟外部加载情况。

施加力可以是静态的或动态的,可以是沿着一个方向或多个方向的。

3.3 温度约束温度约束用于模拟物体受到的温度约束。

可以在模型的某些区域上定义固定的温度或温度梯度。

这对于热传导分析非常重要。

3.4 对称约束对称约束用于模拟物体的对称性。

如果模型具有对称性,可以使用对称约束来减少计算量。

对称约束将模型的一部分与另一部分关联起来,从而减少需要分析的区域。

3.5 接触约束接触约束用于模拟物体之间的接触行为。

在模型中,如果有两个或多个物体之间存在接触或摩擦,可以使用接触约束来模拟这种行为。

接触约束可以定义接触的类型、接触的刚度和摩擦系数等。

4. 设置边界条件的步骤在ANSYS中,设置边界条件需要按照以下步骤进行:4.1 创建几何模型首先,需要创建几何模型。

可以使用ANSYS的建模工具或导入现有的CAD模型。

4.2 定义材料属性在进行仿真分析之前,需要定义材料的物理性质。

ansys三维模型边界条件

ansys三维模型边界条件

ansys三维模型边界条件
在ANSYS中,三维模型的边界条件是一组定义在模型外壳边
界上的条件,用于模拟实际问题中的约束条件和加载情况。

以下是一些常见的ANSYS三维模型边界条件:
1. 固定边界条件:通过将一些节点固定不动,模拟物体上的约束条件。

可以用于模拟物体的支撑点、固定边界等情况。

2. 强约束边界条件:通过施加一定的位移或者力/力矩来固定
节点,模拟在已知边界上受到的刚性约束。

常见的类型包括位移边界条件、力边界条件、力矩边界条件等。

3. 弱约束边界条件:通过施加速度、两个节点之间的相对移动等条件来定义节点的约束。

常用于模拟接触、摩擦等非刚性约束。

4. 荷载边界条件:模拟物体受到的外部载荷。

可以通过施加力、压力、弯矩等来定义。

5. 对称边界条件:通过将物体的一部分与另一部分做镜像对称,来模拟对称边界条件。

可以用于减少分析区域的大小。

6. 循环边界条件:将物体的一部分做循环用于模拟周期性的边界条件。

可以用于模拟转子、周期性结构等。

这些边界条件的选择取决于具体的问题和模拟要求,通过合理定义边界条件可以得到准确的仿真结果。

ansys 框架(全)

ansys 框架(全)

/prep7/title,part 1:heat transfer ananlysisET,1,SOLID70 !定义单元类型!-----------------------------------------!设置参数!单位制为:N;M;摄氏度;sw_col=0.2039 !柱截面宽度h_col=0.2062 !柱截面高度tf_col=0.0125 !柱翼缘厚度tw_col=0.0083 !柱腹板厚度b_col=(w_col-tw_col)/2 !柱翼缘伸出长度d_col=h_col-2*tf_col !柱腹板净高w_beam=0.165 !梁截面宽度h_beam=0.3038 !梁截面高度tf_beam=0.0102 !梁翼缘厚度tw_beam=0.0061 !梁腹板厚度b_beam=(w_beam-tw_beam)/2 !梁翼缘伸出长度d_beam=h_beam-2*tf_beam !梁腹板净高dis_hor=5.5 !框架水平跨间距dis_ver=3.0 !框架竖向层高pp=(w_col-w_beam)/2 !柱每边比梁宽!----------------------------------------!定义热分析材料特性,包括导热性、比热容、密度等mptemp,,20,800,900,1000mpdata,kxx,1,,53.334,27.36,27.36,27.36!----------------------------------------mptemp !清除当前温度场mptemp,,20,100,180,260,380 !定义随温度变化的比热容mpdata,c,1,,439.8,487.62,522.33,550.75,596.52mptemp,,500,600,640,720,735mpdata,c,1,,666.5,759.92,798.67,1388,5000mptemp,,750,830,900,1000mpdata,c,1,,1483,725,650,650mp,dens,1,7850 !定义钢材密度!----------------------------------------!建立分析模型!直接生成节点和单元建模。

ansys三维网格划分流程

ansys三维网格划分流程

Training Manual
2-21
Introduction to the ANSYS Meshing Application
自动划分方法
Training Manual
• 自动进行四面体(Patch Conforming)或扫掠网格划分, 取决于体是 否可扫掠。同一部件的体有一致的网格.
扫掠
四面体 (Patch Conforming)
2-9
Introduction to the ANSYS Meshing Application
ANSYS网格划分应用程序流程
•ANSYS网格划分应用程序使用‘分割’ 的方法 •几何体的各个部件可以使用不同的网格划分方法
– 不同部件的体的网格可以不匹配或不一致 – 单个部件的体的网格匹配或一致
•所有网格将写入共同的中心数据库 •3D 和2D 几何存在很多不同的网格划分方法
Training Manual
有必要划分这里 的网格吗?
在螺栓孔附近进行网 格细化
2-4
流体边界层的网格
Introduction to the ANSYS Meshing Application
网格详述
Training Manual
• 质量
– 复杂几何区域的网格单元会变扭曲。劣质的单元会导致劣质的结果,或者在某些情况无 结果!
四面体 (Patch Conforming)
无膨胀
程序化控制膨胀
2-22
Introduction to the ANSYS Meshing Application
多区扫掠网格划分
Training Manual
• 基于 ICEM CFD 六面体模块
• 自动几何分解

ANSYS基本模块介绍

ANSYS基本模块介绍

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。

有限元作业—三梁平面框架结构的有限元分析

有限元作业—三梁平面框架结构的有限元分析

三梁平面框架结构的有限元分析针对如图1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。

结构中各个截面的参数都为:E=3.0 10 Pa,I =6.5 10〃m,2A =6.8 10 m,生成相应的有限元分析模型。

在ANSY平台上,完成相应的力学分析。

416~N nt3000N② ③144mI ------------------------------------------------------------------------------------------ |图1框架结构受一均布力作用ANSYS军答:对该问题进行有限元分析的过程如下。

(1)进入ANSYS设定工作目录和工作文件)程序—An sys —ANSYS In teractive —Worki ng directory (设置工作目录)—Initial jobname(设置工作文件名):beam3 —Run —OK(2)设置计算类型ANSYS Main Menu: Preferences , —Structural —OK(3)选择单元类型ANSYS Main Me nu: Preprocessor —Eleme nt Type —Add/Edit/Delete , —Add, —beam 2node188 —OK (返回到Element Types 窗口)—CloseCross-sectional area:6.8e-4 (梁的横截面积)—OK —Close八 Library of Element Types Library of Element TypesElement type referenc ■亡 number(4)定义材料参数ANSYS Mai n Me nu: Preprocessor — Material Props — Material Models —Structural — Lin ear — Elastic — Isotropic: EX:3e11 ( 弹性模量)—OKANSYS Main Menu: Preprocessor — Real Constants , — Add/Edit/Delete —Add — Type 1 Beam3 — OK — Real Constant Set No: 1 ( 第 1 号实常数),Ry finite 戟『気2 node 1882 node 188Canttl—鼠标点击该窗口右上角的“ ”来关闭该窗口。

ansys框架结构课程设计

ansys框架结构课程设计

ansys框架结构课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握ANSYS软件的基本操作流程,包括前处理、求解和后处理;2. 学习并理解框架结构的基本理论知识,如受力分析、位移计算等;3. 掌握如何运用ANSYS进行框架结构的建模、网格划分、边界条件施加及求解;4. 了解框架结构在不同受力状态下的响应及性能特点。

技能目标:1. 能够独立运用ANSYS软件完成框架结构的建模与求解;2. 学会分析框架结构受力性能,提出优化方案;3. 培养团队协作能力,通过小组讨论、实践,共同完成课程设计任务。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对工程软件的兴趣,激发学习热情;2. 增强学生对框架结构工程问题的认识,提高社会责任感和使命感;3. 培养学生严谨、务实的科学态度,提高分析问题和解决问题的能力。

本课程针对高年级学生,结合学科特点,以实用性为导向,旨在使学生掌握ANSYS软件在框架结构分析中的应用,培养具备实际工程问题解决能力的优秀人才。

通过本课程的学习,学生将能够独立完成框架结构的建模、求解及分析,为未来从事相关领域工作奠定基础。

同时,注重培养学生的团队协作精神和科学态度,提升其综合素质。

二、教学内容1. ANSYS软件入门- 软件安装与界面认识- 基本操作流程介绍:前处理、求解、后处理2. 框架结构基本理论- 框架结构类型及特点- 受力分析:弯矩、剪力、轴力- 位移计算与刚度分析3. ANSYS框架结构建模- 几何建模与网格划分- 边界条件施加与求解设置- 模型验证与调整4. 框架结构分析- 静力分析:求解框架结构在静力作用下的响应- 动力分析:求解框架结构在动力作用下的响应- 温度分析、稳定性分析等5. 结构优化与改进- 分析结果评估与优化目标确定- 结构优化方法与步骤- 改进方案评估与实施6. 实践项目与团队协作- 分组进行课程设计实践- 团队协作、讨论与成果展示教学内容依据课程目标,结合教材章节,确保科学性和系统性。

ANSYS三杆桁架的优化设计

ANSYS三杆桁架的优化设计

《有限元技术基础》考试题目:下图所示为一个有3根杆组成的桁架,承受纵向和横向载荷,杆件的横截面面积和基本尺寸B在指定范围内变化,要求桁架的每根杆件承受的最大应力小于(800+学号最后两位数)MPa,试对该结构进行优化设计,使得桁架重量最少。

弹性模量E=220GPa;泊松比:0.3;密度ρ=7800kg/m3材料最大许用应力:σ=890MPa横截面面积变化范围:0.01~10cm2(初始值为10)基本尺寸B变化范围:1~2m(初始值为2)要求:写出操作步骤和命令流,定义工作文件名和工作标题为你的姓名拼音。

GUI操作方式:(1) 定义工作文件名和工作标题:1)定义工作文件名:Utility Menu- File-Change Jobname,输入文件名“litao”,单击“OK”。

2)定义工作标题:Utility Menu- File-Change Title,输入工作标题“litao”,单击“OK”。

(2) 定义参数和材料属性:1)定义参数初始值:Utility Menu-Parameters-Scaler Parameters, 分别在“Selection”’下面的输入栏中输入:B=2,A1=0.001,A2=0.001,A3=0.001。

”所得结果如图所示,单击”close”。

2)设置材料属性:Main Menu-Preprocessor-Material Props-Material Models,设置材料属性“EX=2.2e11,PRXY=0.3”设置单元密度为“DENS=7800”,单击“OK”,设置如图所示,完成对材料属性的设置。

(3)定义单元类型及属性1)定义单元类型:Main Menu-Preprocessor-Element Type-Add/Edit/Delete,在“Library of Element Type”左面的列表栏选择Structural Link”,右边的为“2D spar 1”如图所示,完成单元类型设置。

Ansys受力分析(三维托架实体受力分析)知识讲解

Ansys受力分析(三维托架实体受力分析)知识讲解

A n s y s受力分析(三维托架实体受力分析)三维托架实体受力分析ANSYS软件是融结构、流体、电磁场、声场和耦合场分析于一体的大型通用有限元分析软件。

由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS 公司开发,它能与多数CAD软件接口,实现数据的共享和交换,如PRO/E、UG、I-DEAS、CADDS及AutoCAD等,是现代产品设计中的高级CAD工具之一。

题目:1、三维托架实体受力分析:托架顶面承受50psi的均匀分布载荷。

托架通过有孔的表面固定在墙上,托架是钢制的,弹性模量E=29×106psi,泊松比v=0.3.试通过ANSYS输出其变形图及其托架的von Mises应力分布。

题目1的分析。

先进行建模,此建模的难点在对V3的构建(既图中的红色部分)。

要想构建V3,首先应将A15做出来,然后执行MainMenu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>Volumes命令,将所有的实体合并为一个整体。

建模后,就对模型进行网格的划分,实行Main Menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool,先对网格尺寸进行编辑,选0.1,然后点Meshing,Pick all进行网格划分,所得结果如图1。

划分网格后,就可以对模型施加约束并进行加载求解了。

施加约束时要注意,由于三维托架只是通过两个孔进行固定,故施加约束应该只是针对两孔的内表面,执行MainMenu>Solution>Define Loads>Apply>Structrual>Displacement>Symmetry B.C>On Areas命令,然后拾取两孔的内表面,单击OK就行了。

施加约束后,就可以对实体进行加载求解了,载荷是施加在三维托架的最顶上的表面的,加载后求解运算,托架的变形图如图2。

3维实体ansys应力分析中的单元选择和网格划分

3维实体ansys应力分析中的单元选择和网格划分

3维实体焊接残余应力分析中的单元选择和网格划分1 尽量使用低阶六面体单元焊接仿真是一个复杂的非线性热应力耦合分析,而堆焊几何模型也往往比较大,计算量大。

非线性分析中要尽量使用低阶单元(只有corner code),选用低阶热单元,如solid90,如果必须使用高阶单元,则要打开对角比热矩阵选项。

Keyopt,,1。

按形状进行比较,接近正方体的六面体单元的计算精度远高于四面体单元,并且划分数量也相当少些。

高阶单元的计算精度高于低阶单元,但是计算量也大一些。

2 使用过渡单元对于三维的焊接仿真问题,过小的时间步长和过密的网格划分势必需要很大的计算机容量和很长的计算时间,而一旦在焊缝处加粗单元网格,计算精度又受到影响,且极易发生“跃阶”现象。

一般的出来方法是,焊缝及其附件区域用密网格,远离焊缝的区域用粗网格,如图所示。

模型中包括粗细不同的网格密度,必然涉及到过渡区域的问题。

过渡区域的单元类型选择很重要,某些单元类型不支持pyramid 派生形状,可能会导致网格质量低。

用mcheck 命令检查就会出现了类似如下的warning 。

*** WARNING *** SUPPRESSED MESSAGE CP = 5.031 TIME= 10:44:54 The edge of element 10059 defined by nodes 1429 1230 is part of at least 2 distinct sets of exterior faces. This may indicate that the attached elements are connected in an unusual manner.热 SOLID90 SOLID90 SOLID87 结构 SOLID186/95 SOLID186 SOLID187/92 高频 HF120 HF11910-节点四面体13-节点金字塔形20-节点六面体8-节点六面体9-节点金字塔 10-节点四面体热 SOLID70 SOLID90 SOLID87结构 SOLID185/45 SOLID186 SOLID187/92过渡单元: 热SOLID90 结构SOLID186 (一般不选用一阶六面体单元作为过渡单元)自由网格往往数量多质量差,映射网格却不容易实现。

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