ANSYS软件计算的基本过程

位移 转角
3.3.4 求解应力结果
正应力和剪应力
主应力 应力强度 平均等效应力
3.3.5 求解总应变结果
正应变和剪应变
主应变
应变强度 平均等效应变
3.3.6 其它求解结果
求解能量 弹性应变
蠕变 其它应变 主应变 正应变和剪应变
应变强度 平均等效应变
3.3.7 图形输出选项
只画出变形后的图形 画出变形前后的图形 画 出变 形 后的 图 形和 变形前的边界图
3.2 求解
求解当前载荷步
求解某载荷步
3.3 通用后处理器
画出分析的结果 用列表的形式列出分 析的结果 查询某些结点或者单 元处的应力值以及其 它分析选项
3.3.1 画出分析的结果
Deformed Shape…表示 画出变形后的形状。有 如下选项：
3.3.2 画出节点的结果
3.3.3 求解自由度结果
16.(可选) 列出反作用力：
a. Main Menu: General Postproc > List Results > Reaction Solu b. 选择 OK 列出所有项目，并关闭对话框. c. 看完结果后，选择File > Close 关闭窗口.
17. 退出ANSYS：
a. 工具条: Quit b. 选择Quit - No Save! c. 选择 OK.
a. Utility Menu: File > Save as b. 输入文件名 beamgeom.db. c. 选择 OK 保存文件并退出对话框.
9.对几何模型划分网格：
a. Main Menu: Preprocessor > MeshTool b. 选择 Mesh. c. 拾取 line. d. 在拾取对话框中选择 OK. e. (可选) 在MeshTool对话框中选择 Close.
3.存储ANSYS数据库：Toolbar: SAVE_DB 4.设定分析模块：
a. Main Menu: Preferences b. 选择 Structural. c. 选择 OK.
5. 设定单元类型相应选项：
a. Main Menu:Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete b. 选择 Add . . . c. 左边单元库列表中选择 Beam. d. 在右边单元列表中选择 2D elastic (BEAM3). e. 选择 OK 接受单元类型并关闭对话框. f. 选择 Close 关闭单元类型对话框.
第一次求解载荷及材料特性:
第二次求解时的荷载及材料特性：
1. 用“cutter”作为作业名，进入ANSYS。 2. 设置 GUI 优先选择 为“结构”: Main Menu > Preferences … 选择 “Structural”, 然后按[OK]
3. 选择 “No defeaturing”，输入 “cutter.igs” IGES 文 件: Utility Menu > File > Import > IGES … 选择 “No defeaturing”,然后按 [OK] 选择“cutter.igs’,然后按[OK] 或用命令: /AUX15 IOPTN,IGES,NODEFEAT IGESIN,cutter,igs,
6. 确定单元类型：
Main
Menu > Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete … 按[Add ...] 选择 “Structural Solid” 和 “Tet 10node 92”, 然后 按 [OK] 按[Close] 或用命令: ET,1,SOLID92
1.启动 ANSYS： 以交互模式进入 ANSYS ，工作文件 名为beam。 2.创建基本模型：(使用带有两个关键点的线模拟梁， 梁的高度及横截面积将在单元的实常数中设置)
a. Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Create > Keypoints > In Active CS... b. 输入关键点编号 1，输入x,y,z坐标 0,0,0，选择 Apply c. 输入关键点编号 2，输入x,y,z坐标72,0,0，选择 OK d. Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Create > -LinesLines > Straight Line e. 选取两个关键点，在拾取菜单中选择OK
VLSCAL, ALL, , , 1/2.54, 1/2.54, 1/2.54, , 0, 1 Utility Menu > Plot > Volumes 或用命令: VPLOT
5. 读入文件“cutter-area.inp” ，建立一个小的面，在 面上施加荷载: Utility Menu > File > Read Input from … 选择 “cutter-area.inp”, 然后按 [OK] 或用命令: /INPUT,cutter-area,inp
18.与弹性梁理论计算对比：
ya = (PL^3)/(3EI) = 0.0206 in.两个结果一致.
3.6 车床刀具算例
说明 下面求解一个车床刀具模型的 3D 应力分析。通过下列步骤在通 用后处理器中查看结果： 1) 画位侈 2) 列反力 3) 画von Mises 应力 4) 动态显示von Mises应力 施加不同的约束重新求解，并与 第一次的结果进行比较。
ANSYS软件仿真的基本过程

一个典型的ANSYS分析过程可分为以下3个步骤：
前处理
A 1
求解
Y Z X
后处理
3.1 前处理
指定工程名称和分析标题
定义单位
定义单元类型 定义单元常数 创建横截面 定义材料特性 创建有限元模型 定义分析类型求解控制 加载
前 处 理
3.1.1 指定工程名称和分析标题
更改工程名 定义分析标题
3.1.6 定义材料特性
定 义 材 料 特 性
指 定 单 元 材 料 号
3.1.7 定义分析类型求解控制
定义分析类型 瞬 态 求解控制 设 置 求 解 选 项
非线 性设 置
求解终 止的高 级控制
基 本 设 置
3.1.8 加载


包括：自由度约束、力、 表面分布载荷、体积载 荷、惯性载荷、耦合场 载荷 ①载荷步：仅指可求得 解的载荷设置。 ②子步：是指在一个载 荷步中每次增加的步长 ， 主要是为了在瞬态分析 和非线性分析中提高分 析精度和收敛性 。子步 也称作时间步，代表一 段时间。
7.定义材料属性：
a. Preprocessor > Material Props > -Constant- Isotropic b. 选择 OK to 定义材料 1. c. 在EX框中输入29e6（弹性模量）. d. 选择OK 定义材料属性并关闭对话框.
8. 保存ANSYS数据库文件 beamgeom.db：
4. 按一定比例转换模型，把厘米单位转换英寸：
Main Menu > Preprocessor > Operate > Scale > Volumes + 按[Pick All]
对RX, RY,和 RZ输入 1/2.54 设置 IMOVE为“Moved”, 然后按 [OK]
或用命令:
SOLID
TARGEt
VISCOelastic
SOURCe
TRANSducer
3.1.4 定义单元常数

单元实常数是由单元类型 的特性决定的，如梁单元 的横截面特性。并不是所 有的单元类型都需要实常 数，同类型的不同单元也 可以有不同的实常数。
指定单元的 实常数号
3.1.5 创建横截面
创建梁的横截面

3.1.2 定义单位(续)
使用 /UNITS 命令可以设置系统单位，没有相应的 GUI。 ①USER：用户自定义单位，是缺省设置 ②SI：国际单位制，m, kg, s, ℃ ③BFT：以英尺为基础的单位制，ft, slug, s, °F ④CGS：cm, g, s, ℃ ⑤MPA：mm, mg, s, ℃ ⑥BIN：以英寸为基础的单位制in, lbm, s, °F
3.4 时间历程后处理器
适用于：瞬态分析的后处理 。
3.5 悬壁梁算例
使用ANSYS分析一个工字悬壁梁，如图所示。
P Point A H L
见beam.txt
求解在力P作用下点A处的 变形，已知条件如下： P = 4000 lb L = 72 in I = 833 in4 E = 29 E6 psi 横截面积 (A) = 28.2 in2 H = 12.71 in
12.保存数据库文件到 beamload.db：
a. Utility Menu: File > Save as b. 输入文件名 beamload.db. c. 选择OK保存文件并关闭对话框.
13. 进行求解：
a. Main Menu: Solution > -Solve- Current LS b. 查看状态窗口中的信息, 然后选择 File > Close c. 选择 OK开始计算. d. 当出现 “Solution is done!” 提示后，选择OK关闭此窗口.
10.保存ANSYS数据库到文件 beammesh.db：
a. Utility Menu: File > Save as b. 输入文件名： beammesh.db. c. 选择 OK 保存文件并退出对话框.
11. 施加载荷及约束：
a. Main Menu: Solution > -Loads- Apply > -StructuralDisplacement > On Nodes b. 拾取最左边的节点，在拾取菜单中选择 OK. c. 选择All DOF. d. 选择 OK. （如果不输入任何值，位移约束默认为0） e. Main Menu: Solution > -Loads- Apply > -StructuralForce/Moment > On Nodes f. 拾取最右边的节点，在选取对话框中选择OK. g. 选择 FY. h. 在 VALUE框中输入 -4000，选择 OK.

3.1.3 定义单元类型
BEAM
CONTACt MASS PIPE
CIRCUit
FLUID MATRIX PLANE
COMBINation
HF(High Frequency)
HYPERelastic INFINite
LINK MESH
PRETS(pretension)
SHELL
SURFace USER
6. 定义实常数：
a. Main Menu: Preprocessor > Real Constants b. 选择 Add . . . c. 选择 OK 定义BEAM3的实常数. d. 选择 Help 得到有关单元 BEAM3的帮助. e. 查阅单元描述. f. File > Exit 退出帮助系统. g. 在AREA框中输入 28.2 （横截面积）. h. 在IZZ框中输入 833 （惯性矩）. i. 在HEIGHT框中输入 12.71 （梁的高度）. j. 选择 OK 定义实常数并关闭对话框. k. 选择 Close 关闭实常数对话框.
Fra Baidu bibliotek
14. 进入通用后处理读取分析结果:
Main Menu: General Postproc > -Read Results- > First Set
15.图形显示变形：
a. Main Menu: General Postproc > Plot Results > Deformed Shape b. 在对话中选择 deformed and undeformed. c. 选择 OK.
3.1.2 定义单位
除电磁分析以外，你不必为 ANSYS 设置单位系 统。简单地确定你将采用的单位制，然后保证所 有输入数据均采用该种单位制就可以。 你确定的单位制将影响尺寸、实常数、材料特性 和载荷等的输入值。 ANSYS 不进行单位换算! 它只是简单地接受所输 入的数据而不会怀疑它们的合法性。 命令/UNITS允许你指定单位制, 但它只是一个纪 录设计，从而让使用你模型的用户知道你所用的 单位。
7. 定义第一组材料的弹性模量为 10e6 (铝):
Main Menu > Preprocessor > Material Props > Material