ANSYS动力学仿真课件-实例
ansys显式动力学仿真实例
ansys显式动力学仿真实例
本文将以ANSYS显式动力学仿真实例为主题，介绍该仿真方法的基本原理、应用场景以及具体操作步骤，旨在帮助读者更好地理解和应用ANSYS显式动力学仿真技术。
ANSYS显式动力学仿真是一种基于有限元分析的仿真方法，主要用于模拟高速冲击、瞬态动力响应等动态载荷下的物体变形和损伤。
该方法适用于多种工程领域，如汽车碰撞仿真、航空航天结构破坏分析等。
首先，为了进行ANSYS显式动力学仿真，我们需要准备一个CAD 模型，并对其进行几何网格划分和网格优化。
然后，根据仿真目标和要求，设置合适的边界条件、材料参数和载荷条件。
在进行仿真计算之前，还需要选择合适的求解器和求解算法。
接下来，我们可以开始进行ANSYS显式动力学仿真计算。
通过对初始状态下的物体施加载荷，并在仿真过程中对物体进行动态响应的计算，可以得到物体在不同时间步骤下的变形、损伤和能量分布等信息。
在仿真计算完成后，我们可以进行后处理分析，以获得更详细的仿真结果。
根据仿真目标，可以对物体的最大变形、应力分布、撞击力等关键参数进行评估和分析。
总的来说，ANSYS显式动力学仿真是一种高效、准确的仿真方法，能够帮助工程师和研究人员更好地理解和预测物体在复杂动力载荷下的行为。
通过合理设置参数和边界条件，可以获得可靠的仿真结果，为工程设计和分析提供重要的依据。
本文简要介绍了ANSYS显式动力学仿真的基本原理、应用场景和操作步骤，并强调了其在工程领域中的重要性和应用前景。
希望读者通过本文的阅读，能够对ANSYS显式动力学仿真有更深入的了解，并能够应用于实际工程项目中。
ANSYS动力学分析的几个入门例子
ANSYS动力学分析的几个入门例子问题一：悬臂梁受重力作用发生大变形，求其固有频率。
图片附件: 1.jpg ( 4.85 K )基本过程：1、建模2、静力分析NLGEOM,ONSTRES,ON3、求静力解4、开始新的求解：modalSTRES,ONUPCOORD,1,ON 修正坐标SOLVE...5、扩展模态解6、察看结果/PREP7ET,1,BEAM189 !使用beam189梁单元MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0MPDATA,EX,1,,210e9MPDATA,PRXY,1,,0.3MPDATA,DENS,1,,7850SECTYPE, 1, BEAM, RECT, secA, 0 !定义梁截面secASECOFFSET, CENTSECDATA,0.005,0.01,0,0,0,0,0,0,0,0K, ,,,, !建模与分网K, ,2,,,K, ,2,1,,LSTR, 1, 2LATT,1, ,1, , 3, ,1LESIZE,1, , ,20, , , , ,1LMESH, 1FINISH/SOL !静力大变形求解ANTYPE,0NLGEOM,1PSTRES,ON !计及预应力效果DK,1, , , ,0,ALL, , , , , ,ACEL,0,9.8,0, !只考虑重力作用TIME,1AUTOTS,1NSUBST,20, , ,1KBC,0SOLVEFINISH/SOLUTIONANTYPE,2 !进行模态求解MSA VE,0MODOPT,LANB,10MXPAND,10, , ,0 !取前十阶模态PSTRES,1 !打开预应力效应MODOPT,LANB,10,0,0, ,OFFUPCOORD,1,ON !修正坐标以得到正确的应力PSOLVE,TRIANG !三角化矩阵PSOLVE,EIGLANB !提取特征值和特征向量FINISH/SOLUEXPASS,1 !扩展模态解PSOLVE,EIGEXPFINISH/POST1SET,LIST !观察结果FINISH问题二：循环对称结构模态分析这是ANSYS HELP里的例子，但那个命令流似乎有些问题，下面是整理过的命令流。
《ANSYS教程》课件
2000年代
推出ANSYS Workbench，实 现多物理场耦合分析。
1970年代
ANSYS公司成立，开始开发有 限元分析（FEA）软件。
1990年代
扩展软件功能，增加流体动力 学、电磁场等分析模块。
2010年代
持续更新和优化，加强与CAD 软件的集成，提高计算效率和 精度。
软件应用领域
航空航天
2023
PART 07
后处理与可视化
REPORTING
结果查看与图表生成
结果查看
通过后处理，用户可以查看分析结果，如应力、应变、位移等。
图表生成
根据分析结果，可以生成各种类型的图表，如柱状图、曲线图、等值线图等，以便更直观地展示结果 。
可视化技术
云图显示
通过云图显示，可以清晰地展示模型 的应力、应变分布情况。
压力载荷等。
在设置边界条件和载荷 时，需要考虑实际工况 和模型简化情况，确保 分析的准确性和可靠性
。
求解和后处理
求解是ANSYS分析的核心步骤，通过求解可以得到模型在给定边界条件和 载荷下的响应。
ANSYS提供了多种求解器，如稀疏矩阵求解器、共轭梯度求解器等，可以 根据需要进行选择。
后处理是分析完成后对结果的查看和处理，ANSYS提供了丰富的后处理功 能，如云图显示、动画显示等。
VS
详细描述
非线性分析需要使用更复杂的模型和算法 ，以模拟结构的非线性行为。通过非线性 分析，可以更准确地预测结构的极限载荷 和失效模式，对于评估结构的可靠性和安 全性非常重要。
2023
PART 04
流体动力学分析
REPORTING
流体静力学分析
静力学分析用于研究流体在静 止或准静止状态下的压力、应
Ansys Workbench动力学分析PPT幻灯片
4.2: 模态分析
18
第一节 模态分析的含义
什么是模态分析?
模态分析是用来确定结构的振动特性（固有频率和振型 ）的一种技术。 模态分析的好处：
– 使结构设计避免共振或以特定频率进行振动（例如 扬声器）；
– 使工程师可以认识到结构对于不同类型的动力载荷 是如何响应的。
建议： 在准备进行其它动力分析之前首先要进行 19
50
对连续体的通用运 动 方程 M x C x K x F
[F]矩阵和 {x}矩阵是简谐的，频率为:
谐响应分析的运动方程: ) ( F 1 i F 2 )
51
第三节 谐分析步骤
2 0
k21m21
2 0
k12m12
2 0
0
k22m22
2 0
0 2[M ][K]0 特征方程
上述方程可求得两个根 01 、02
对于 01
可求得
A 11 A 21
,
对于 02
可求得
A 12 A 22
25
3.多自由度无阻尼线性系统
系统运动方程： M x K x 0 xRn
结构 （系统）
输出 （动力反应）
9
第三类问题：荷载识别
输入 （动力荷载）
结构 （系统）
第四类问题：控制问题
输入 （动力荷载）
结构 （系统）
控制系统 （装置、能量）
输出 （动力反应）
输出 （动力反应）
10
第三节 动力学分析类型
1.动荷载 静荷载：
动荷载：
大小、方向和作用点不随时间变化或变化很 缓慢的荷载。如：结构的自重、雪荷载等。
48
系统的全解为：
x ( t) C e n tc o s (d t ) A H ()c o s (t )
Ansys第31例冲击动力学分析实例——车辆受
第31例冲击动力学分析实例——车辆受起伏路面鼓励的响应分析本例用ANSYS LS-DYNA分析了车辆受起伏路面鼓励的响应，研究了创建车辆和负载模型的方式，研究了模拟和施加起伏路面鼓励载荷的方式。
问题描述为了分析车辆受起伏路面鼓励的响应，能够成立如图31-1所示的简化模型。
由于矿石的冲击只作用于车辆底板，因此忽略车辆其余部份，车辆悬挂系统用弹簧阻尼系统模拟。
在弹簧阻尼系统的端部施加随时刻转变的位移载荷，以模拟起伏路面对车辆的鼓励。
本例各物理量单位如下：长度为mm;力为N;时刻为s；质量为t；应力及材料弹性模量均为MPa;密度为t/m3；加速度为mm/s2。
分析步骤运行AN5YSJLS-LIYNA用ANSYS产品启动器（图31-1）运行ANSYS LS-DYNA:开始→程序→→Mechanical APDL Product launch→选择Simulation Environment（分析环境）为ANSYS，选择License（授权）为ANSYS Multiphysics/LS-DYNA，设置Working Directory（工作目录）和Initial Jobname（初始任务名）等→Run。
图31-2ANSYS产品启动器31. 概念任务名拾取菜单Utility Menu→File→Change Jobname，弹出如图31-3所示的对话框，在“[/FILNAM]”文本框中输入EXAMPLE31，单击“OK”按钮。
图31-3概念任务名对话框选择单元类型拾取菜单Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete，弹出如图31-4所示的对话框，单击“Add…”按钮；弹出如图31-5所示的对话框，在左侧列表当选"LS-DYNA Explicit"，在右边列表当选“3D Solid 164”，单击“Apply”按钮：再在右边列表当选“Thin Shell 163”，单击“Apply”按钮；再在右侧列表当选“Sprng-Dampr 165”单击“OK”按钮。
ANSYS案例——20例ANSYS经典实例】
ANSYS案例——20例ANSYS经典实例】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：113.010PaE=，746.510mI-=，426.810mA-=，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(tepbytep)(1)进入ANSYS(设定工作目录和工作文件)程序→ANSYS→ANSYSInteractive→Workingdirectory(设置工作目录)→Initialjobname(设置工作文件名):beam3→Run→OK(2)设置计算类型(3)选择单元类型(4)定义材料参数ANSYSMainMenu:Preproceor→MaterialProp→MaterialModel→Struc tural→Linear→Elatic→Iotropic:E某: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ANSYSMainMenu:Preproceor→RealContant…→Add/Edit/Delete→Add→Type1Beam3→OK→RealContantSetNo:1(第1号实常数),Cro-ectionalarea:6.8e-4(梁的横截面积)→OK→Cloe(6)生成几何模型生成节点ANSYSMainMenu:Preproceor→Modeling→Creat→Node→InActiveCS→Nodenumber1→某:0,Y:0.96,Z:0→Apply→Nodenumber2→某:1.44,Y:0.96,Z:0→Apply→Nodenumber3→某:0,Y:0,Z:0→Apply→Nodenumber4→某:1.44,Y:0,Z:0→OK生成单元ANSYSMainMenu:Preproceor→Modeling→Create→Element→AutoNum bered→ThruNode→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某方向的受力ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoad→Apply→Structural→Force/Moment→OnNode→选择节点1→apply→Directionofforce:F某→VALUE：3000→OK→上方施加Y方向的均布载荷ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoad→Apply→Structural→Preure→OnBeam→选取单元1(节点1和节点2之间)→apply→VALI：4167→VALJ：4167→OK左、右下角节点加约束(8)分析计算(9)结果显示(10)退出系统(11)计算结果的验证与MATLAB支反力计算结果一致。
ansys仿真分析PPT学习课件
19
定义属性
在实体模型上直接指定属性将不考虑缺省属性.
在实体模型上指定属性, 您可以避免在网格划分操作
新的材料，一般包括单层和多层）
12
模型的建立
注意：不能使用镜面对称技术（ARSYSM，LSYMM）来 映射圆、圆柱、圆锥或球面到对称平面的另一边，因为每 个实常数的设置不能同时赋给多个基本原型段
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单元
注意：1、实体单元不能施加棱边载荷
2、轴对称单元不能施加面载荷
3、杆单元上不能施加结点力矩和扭矩
征是： 小变形 弹性范围内的应变和应力 没有诸如两物体接触或分离时的刚度突变。
应力
弹性模量 (EX)
应变 5
分析类型
如果加载引起结构刚度的显著变化，必须进行非线性分析。引起 结构刚度显著变化的典型因素有： 应变超过弹性范围（塑性） 大变形，例如承载的鱼竿 两体之间的接触
析中优先选用二次单元 三维壳单元和三维实体单元之间的自由度并不完全相同，这是因
为壳单元的 ROTZ自由度与平面旋转刚度有关，而此刚度是虚拟 的刚度，所以壳单元ROTZ自由度不是真实的，（SHELL43HE 和SHELL63单元（两者的KEYOPT（3）=2，AllMan的旋转自由 度被激活是是例外），因此三维梁单元和三维壳单元相连时引起 对应的自由度不协调
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单元属性
您可以激活属性编号校核单元属性 :
Utility Menu > PlotCtrls > Numbering
16
网格划分
网格划分包含以下3个步骤 : 定义单元属性 (Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Attributes → ) 指定网格的控制参数 (Main Menu: Preprocessor →Meshing →size control ) 生成网格
弹性力学及有限元法ANSYS实例演示
加外部激励 选择求解模块里的Define Loads→Apply→Structural→
Force/Moment→On Nodes，如图4.4。然后选择大小齿轮外圆中点， 如图3.15中所示，点击OK。会弹出图4.5中的对话框。
图4.4
图4.5
实例——静力学分析 选择载荷所沿坐标轴的方向，然后在下方输入载荷的
图1.2
2
1
图 1.3 导入之后的面
实例——静力学分析
定义单元和材料属性
定义单元
在前处理模块 (Preprocessor)里，选 择Element Type→ Add/edit/delete，如图 2.1所示
图2.1
实例——静力学分析
之后会弹出如图2.2所示的对话框。根据我们的实 际需要来选择单元，这里我们选择plan42面单元和 solid186体单元，如图2.3所示。
图1.1
实例——静力学分析
点开PARA就会出现如图1.2 所示的对话框。在右边的对话 框里选择文件所在位置，左边 对话框显示所选文件里的x_t文 件。
这里要注意一下，由于我 们要导入ANSYS里是面，所以 在右下方的Geomelty Type选项 要选择Surface Only或者All Entities。导入之后如图1.3所示。
大小。这里，载荷的正负号表示沿某一坐标轴正方向和负 方向。单击OK完成加载，加载之后如图4.6所示。
ANSYS动力学分析
第5章动力学分析结构动力学研究的是结构在随时间变化载荷下的响应问题，它与静力分析的主要区别是动力分析需要考虑惯性力以及运动阻力的影响。
动力分析主要包括以下5个部分：模态分析：用于计算结构的固有频率和模态。
谐波分析（谐响应分析）：用于确定结构在随时间正弦变化的载荷作用下的响应。
瞬态动力分析：用于计算结构在随时间任意变化的载荷作用下的响应，并且可涉及上述提到的静力分析中所有的非线性性质。
谱分析：是模态分析的应用拓广，用于计算由于响应谱或PSD输入（随机振动）引起的应力和应变。
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。
本章重点介绍前三种。
【本章重点】•区分各种动力学问题；•各种动力学问题ANSYS分析步骤与特点。
5.1 动力学分析的过程与步骤模态分析与谐波分析两者密切相关，求解简谐力作用下的响应时要用到结构的模态和振型。
瞬态动力分析可以通过施加载荷步模拟各种何载，进而求解结构响应。
三者具体分析过程与步骤有明显区别。
5.1.1 模态分析1.模态分析应用用模态分析可以确定一个结构的固有频率利振型，固有频率和振型是承受动态载荷结构设计中的重要参数。
如果要进行模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析，固有频率和振型也是必要的。
可以对有预应力的结构进行模态分析，例如旋转的涡轮叶片。
另一个有用的分析功能是循环对称结构模态分析，该功能允许通过仅对循环对称结构的一部分进行建模，而分析产生整个结构的振型。
ANSYS产品家族的模态分析是线性分析，任何非线性特性，如塑性和接触(间隙)单元，即使定义也将被忽略。
可选的模态提取方法有6种，即Block Lanczos(默认)、Subspace、Power Dynamics、Reduced、Unsymmetric、Damped及QR Damped，后两种方法允许结构中包含阻尼。
2.模态分析的步骤模态分析过程由4个主要步骤组成，即建模、加载和求解、扩展模态，以及查看结果和后处理。
ansys运动学仿真案例
ansys运动学仿真案例标题：ANSYS运动学仿真案例1. 汽车悬挂系统的运动学仿真通过ANSYS软件对汽车悬挂系统进行运动学仿真，可以分析悬挂系统在不同路况下的运动情况，包括悬挂系统的行程、角度变化等。
这有助于优化悬挂系统的设计，提高汽车的悬挂性能和乘坐舒适性。
2. 机械手臂的运动学仿真利用ANSYS软件对机械手臂进行运动学仿真，可以模拟机械手臂在不同姿态下的运动轨迹、关节角度变化等。
通过仿真分析，可以评估机械手臂的运动性能，优化设计参数，提高机械手臂的精度和灵活性。
3. 机械传动系统的运动学仿真对机械传动系统进行运动学仿真，可以分析传动系统的速度、加速度、位置等参数变化情况。
通过仿真结果，可以评估传动系统的运动性能，优化传动比例、轴承布局等设计参数，提高传动效率和可靠性。
4. 四轮转向车辆的运动学仿真对四轮转向车辆进行运动学仿真，可以研究车辆的转弯半径、车身侧倾角等参数的变化。
通过仿真分析，可以优化转向系统的设计，提高车辆的操控性和稳定性。
5. 飞机起落架的运动学仿真利用ANSYS软件对飞机起落架进行运动学仿真，可以模拟起落架的收放过程、角度变化等。
通过仿真分析，可以评估起落架的运动性能，优化设计参数，提高起落架的可靠性和安全性。
6. 水下机器人的运动学仿真对水下机器人进行运动学仿真，可以模拟机器人在水下环境中的运动轨迹、关节角度变化等。
通过仿真分析，可以评估机器人的运动性能，优化设计参数，提高水下机器人的灵活性和操作性。
7. 制动系统的运动学仿真通过ANSYS软件对制动系统进行运动学仿真，可以模拟制动片与刹车盘之间的接触状态、刹车盘的运动轨迹等。
通过仿真分析，可以优化制动系统的设计，提高刹车效果和使用寿命。
8. 滑动轴承的运动学仿真对滑动轴承进行运动学仿真，可以模拟轴承内部的润滑油膜厚度、摩擦力等参数的变化。
通过仿真分析，可以优化轴承的设计，提高轴承的工作效率和寿命。
9. 电机转子的运动学仿真利用ANSYS软件对电机转子进行运动学仿真，可以模拟转子在不同转速下的运动状态、振动情况等。
《ANSYS教程》课件
根据分析结果进行可视化和数据输出，进行分 析和参数调整
ANSYS的模拟实例
1
情景二：电信领域的射频开
2
关设计
分析电路中信号的耦合和系统的灵敏
度，提高通讯质量
3
情景一：沉浸式周围声场仿真
解决声场问题，提高游戏/电影音效 的真实感和观感
情景三：集成电路级超导带 宽解调器
半导体生产仿真
ANSYS模拟了半导体生产的各个方面，不仅节约 了时间和金钱，同时也提供了更优质的产品。
电子显微镜实现
ANSYS电子显微镜可以匹配实验结果，以便进行 更深入的材料分析。
ANSYS的基本操作方法
法
确定清晰的设计目标和对应的边界条件和材料 参数
选择适当的分析方案、网格分析密度、计算环 境和可能的非线性参数
《ANSYS教程》PPT课件
在这份PPT课件中，您将了解到ANSYS的基本原理和概念，以及在不同应用领 域如何使用ANSYS进行模拟分析，为您的工程实践带来变革性的帮助。
什么是ANSYS
技术领袖
ANSYS是计算机仿真和虚拟设计提供商的全 球领导者。
创新应用
ANSYS在空气动力学、声学建模、自动驾驶 汽车等方面处于行业前列。
多适应性
无论是电子、机械还是材料方面，ANSYS提 供了一整套仿真解决方案。
强大网络
ANSYS拥有众多的合作伙伴和客户，可在一 系列行业和领域中提供支持。
ANSYS的应用领域
流体力学分析
ANSYS可以用于模拟汽车、火箭、飞机、船舶等 的风险分析。
建筑设计模拟
ANSYS可用于建筑结构的强度和稳定性评估，确 保建筑物在使用寿命内不发生结构破坏。
最新ANSYS模态分析教程及实例讲解PPT课件
➢ 钟摆的形状（长度）决定了其固有的数值。 ➢ 钟摆越长周期越长，钟摆越短周期越短。
频率分析的相关知识
固有频率（以钟摆为例） ➢ 钟摆的振动所经过的时间越来越小，最后停了下来。 ➢ 这是因为空气的阻碍、磨擦的阻碍等的阻力妨碍了钟摆的摆动（振 动）。 ➢ 因为这样的阻力作用使振动衰减的力而起作用，被称为衰减力。
静力分析中，节点位移是主要的未知量。[K]d=F中[K]为刚度 矩阵，d为节点位移的未知量，而F为节点载荷的已知量。
在动力学分析中，增加阻尼矩阵[C]和质量矩阵[M]
上式为典型的在有阻尼的交迫振动方程。当缺少阻尼及外力 时，该缺少阻尼及外力时（自由振动），该方程式简化为
频率分析的相关知识
固有振动模态（以弦的振动为例）
要点：振动的形式（振形）称为振动模态。 一般从低频开始，称为1阶、2阶、3阶……固有频率，并且具
什么是振动 固有频率 固有振动模态 共振
频率分析的相关知识
什么是振动？
➢ 钟摆和秋千的摆动，是我们身边最典型的振动现象。 ➢ 乐器的弦振动而发出声音。 ➢ 小提琴用弓拉弦，吉他用手指或拨片拨弦，在钢琴上敲
击琴键则小锤打击琴弦而使琴弦振动起来。 ➢ 洗衣机在脱水时也会突突突地产生很大的振动现象。 ➢ 按摩机是机械的振动，地震则是大地的振动。 ➢ 如果在不平整的地上或公路上开车的话，也会感到让人 为便于心理解情振变动坏现的象烦，我人们的从振了动解。固有频率（固有周期），固有模态，
进 入 夏 天 ，少 不了一 个热字 当头， 电扇空 调陆续 登场， 每逢此 时，总 会想起 那 一 把 蒲 扇 。蒲扇 ，是记 忆中的 农村， 夏季经 常用的 一件物 品。 记 忆 中 的故 乡 ， 每 逢 进 入夏天 ，集市 上最常 见的便 是蒲扇 、凉席 ，不论 男女老 少，个 个手持 一 把 ， 忽 闪 忽闪个 不停， 嘴里叨 叨着“ 怎么这 么热” ，于是 三五成 群，聚 在大树 下 ， 或 站 着 ，或随 即坐在 石头上 ，手持 那把扇 子，边 唠嗑边 乘凉。 孩子们 却在周 围 跑 跑 跳 跳 ，热得 满头大 汗，不 时听到 “强子 ，别跑 了，快 来我给 你扇扇 ”。孩 子 们 才 不 听 这一套 ，跑个 没完， 直到累 气喘吁 吁，这 才一跑 一踮地 围过了 ，这时 母 亲总是 ，好似 生气的 样子， 边扇边 训，“ 你看热 的，跑 什么？ ”此时 这把蒲 扇， 是 那 么 凉 快 ，那么 的温馨 幸福， 有母亲 的味道 ！ 蒲 扇 是 中 国传 统工艺 品，在 我 国 已 有 三 千年多 年的历 史。取 材于棕 榈树， 制作简 单，方 便携带 ，且蒲 扇的表 面 光 滑 ， 因 而，古 人常会 在上面 作画。 古有棕 扇、葵 扇、蒲 扇、蕉 扇诸名 ，实即 今 日 的 蒲 扇 ，江浙 称之为 芭蕉扇 。六七 十年代 ，人们 最常用 的就是 这种， 似圆非 圆 ， 轻 巧 又 便宜的 蒲扇。 蒲 扇 流 传 至今， 我的记 忆中， 它跨越 了半个 世纪， 也 走 过 了 我 们的半 个人生 的轨迹 ，携带 着特有 的念想 ，一年 年，一 天天， 流向长
ansys教程完整PPT教学课件
jobname.log
文本
结果文件
jobname.rxx
二进制
图形文件
jobname.grph 二进制
ANSYS的数据库，是指在前处理、求解及后处理过程中，ANSYS保存在内存中的数据。数据库既存储 输入的数据，也存储结果数据:
输入数据 - 必须输入的信息 (模型尺寸、材料属性、载荷等).
结果数据 - ANSYS计算的数值 (位移、应力、应变、温度等).
OOPs!
Lines
Keypoints
第20页/共78页
2.布尔操作
1. ..... 2. ..... 3. .....
Procedure
要使用布尔操作: Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Operate >
选择一种布尔操作 (例如： Add)
选择图形类型. 将弹出 选取菜 单 (见下页) 提示选择图形进行 布尔操作.
+ 加载的操作更加容易 ,尤其是在图形中直接拾取时.
第24页/共78页
加载 (续)
无论采取何种加载方式,ANSYS求解前都将载荷转化到有限元模型.因此, 加载到实体的载荷将自动转化到 其所属的节点或单元上。
沿线均布的压力
实体模型
加载到实 体的载荷 自动转化 到其所属 的节点或 单元上
均布压力转化到以线为边界的 各单元上
第21页/共78页
四、加载、求解
Objective
4-1. 列表和分类载荷
ANSYS中的载荷可分为:
• 自由度DOF - 定义节点的自由度（ DOF ） 值 (结构分析_位移、热 分析_ 温度、电磁分析_磁势等)
• 集中载荷 - 点载荷 (结构分析_力、热分析_ 热导率、电磁分析_
ANSYS显示动力学分析实例
ANSYS显⽰动⼒学分析实例ANSYS显⽰动⼒学分析实例ANSYS有限元仿真3⽉10⽇1410在仿真过程中遇到瞬态⼤变形，材料破坏失效等情况下可以借助ANSYS 的显⽰动⼒学分析来解决。
ANSYS显⽰动⼒学模块包括三种：Explicit Dynamics、ANSYS AUTODYN、ANSYS L S-DYNA。
本期通过⼀个实例来简单介绍下这三个模块的具体操作。
实例问题描述：⼀个⾦属圆柱体快速穿透⾦属板。
求解穿透过程中的最⼤应⼒和穿透⽅向的变形。
通过⽤不同仿真模块计算并⽐较仿真结果。
分析流程图如下。
其中A、B、C分别对应上⾯提到的三个模块。
这三个模块建⽴了数据共享，可避免重复的前处理操作，便于提⾼仿真效率。
分析树如下：1.Explicit Dynamics材料添加和⼏何建模略过...加载情况：固定约束⾦属板⼋条边、⾦属圆柱体运动速度300m/s。
注意分析设置Analysis setting 中的最⼤循环次数Maximum number of cycle和结束时间End Time应设置合理，不宜过⼤。
过⼤容易导致计算时间过长。
等效应⼒和变形求解结果如下图：最⼤等效应⼒为4.9e8，Z轴⽅向的最⼤变形为20.52m。
2.AUTODYNANSYS AUTODYN软件它有不同于Explicit Dynamics的交互式图形界⾯。
如下图所⽰主界⾯。
在AUTODYN软件中不需要再做其他前处理了！因为已经和Explicit Dynamics建⽴数据共享，只需要你轻轻点击RUN即可！这就是流程式分析的优点，⼤⼤的减少了⼯作量。
下⾯是后处理：求取应⼒数据。
按照图中步骤1.选择绘制云图类型contour 2.调出绘图变量contour variable 对话框 3.点击对于变量 4.勾选。
求取变形云图同理。
仿真结果截图如下：最⼤等效应⼒为3.8e8，Z轴⽅向的最⼤变形为19.88m。
⽤两个模块分析⽐较来看，等效应⼒相差稍微较⼤，⽽变形相差很⼩。
ANSYS结构动力学分析应用实例解析--长方形板的模态分析
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请联系本人。 本人联系 QQ：63966955 另：本人空间中有大量 ANSYS 学习资料，空间地址：/63966955
SAVE,’mo_xing’,’db’,’I:\’ LESIZE,1,,,8,,,,,1 LESIZE,2,,,16,,,,,1 LESIZE,5,,,1,,,,,1
MSHAPE,0,3D MSHKEY,1 VMESH,1
SAVE /SOLU ASEL,S,,,2 NSLA,S,ALL D,ALL,ALL
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1. 问题描述
模型原始数据如下： （1）长方板的尺寸：40mm*80mm*1mm； （2）材料数据：弹性模量 EX=2.1E5MPa； 泊松比 PRXY=0.3； 密度=7.85E-9g/mm^3 （3）边界条件：模型根部全部约束； （4）单元类型：20node95 单元；
ALLSEL,ALL ANTYPE,2 MODOPT,LANB,5 MXPAND,5,,,0
SOLVE FINISH /POST1 SET,LIST
SET,FIRST PLNSOL,U,Z,1,1
SET,NEXT PLNSOL,U,Z,2,1
SET,NEXT PLNSOL,U,Z,2,1
SET,NEXT PLNSOL,U,Z,2,1
2.求解步骤
/prep7 ET,1,SOLID95 MP,EX,1,2.1E5 MP,PRXY,1,0.3 MP,DENS,1,7.85E-9 K,1 K,2,40 K,3,40,80 K,4,0,80 K,5,0,0,1 K,6,40,0,1 K,7,40,80,1 K,8,0,80,1 V,1,2,3,4,5,6,7,8
ansysworkbench瞬态动力分析PPT教学课件
求解方法
• 时间积分方案 – 两种积分方案 Newmark 和 HHT. 缺省为 Newmark
• 不同的a 和d 造成积分方案的变化 (隐式 / 显式 / 平均加速度 ).
• Newmark 是隐式积分方案. • ANSYS/LS-DYNA 利用显式积分方案.
求解方法
• 时间积分方案 - HHT 方法 :
积分时间步长
• 如何选择 ITS? • 推荐打开自动时间步长选项 (AUTOTS), 并设置
初始时间步长Dtinitial和最小时间步长Dtmin 、最 大时间步长Dtmax. ANSYS 会利用自动时间步长 功能来自动决定最佳时间步长Dt. • 例如: 如果AUTOTS 是打开的， 并且Dtinitial= 1 sec, Dtmin= 0.01 sec, and Dtmax= 10 sec; 那 ANSYS 起始采用 ITS= 1 sec ，并依据结构的响 应允许其在0.01 和 10 之间变动.
! Write load data to load step file
DDELE,ALL,UY
! Remove imposed displacements
TIMINT,ON
! Time integration effects on
...
非零初始位移和零初始速度
需要用两个子步[NSUBST,2]来实现，所加位移在 两个子步间是阶跃变化的[KBC,1]。如果位移不是 阶跃变化的（或只用一个子步），所加位移将随 时间变化，从而产生非零初速度。下面的例子演 示了如何施加初始条件 u0 = 1.0， v0 = 0.0：
施加初始条件的两种方法
• 以静载荷步开始 • 当只需在模型的一部分上施加初始条件时，例如，用强加的位移将悬臂梁 的自由端从平衡位置“拨”开时，这种方法是有用的；
ansys motion实例
ansys motion实例Ansys Motion是一款强大的刚柔耦合多体动力学仿真软件，可以用于模拟各种复杂的机械系统运动行为。
以下是一个简单的Ansys Motion实例：1. 导入CAD模型首先，将需要仿真的机械系统的CAD模型导入到Ansys Motion中。
可以通过软件的导入功能，将各种CAD格式的模型导入到软件中。
2. 创建刚体和柔性体在Ansys Motion中，可以通过创建刚体和柔性体来模拟机械系统的运动行为。
刚体是具有质量、质心和转动惯量的刚性实体，可以模拟运动过程中刚性物体的运动和受力。
柔性体则是由多个节点和弹簧组成，可以模拟弹性、阻尼和碰撞等动力学行为。
3. 建立约束和运动副在机械系统中，各个部件之间存在各种约束和运动副关系。
在Ansys Motion中，可以通过建立约束和运动副来模拟这些关系。
约束可以限制物体的自由度，而运动副则可以定义物体之间的相对运动关系。
4. 定义载荷和驱动在仿真过程中，需要根据实际情况定义各种载荷和驱动。
载荷可以模拟作用在物体上的外力，而驱动则可以模拟物体的运动状态。
例如，可以定义重力、摩擦力、弹性力等载荷，以及加速度、角速度等驱动。
5. 进行仿真分析完成以上设置后，就可以进行仿真分析了。
在仿真过程中，Ansys Motion 会根据设置的约束、运动副、载荷和驱动等条件进行计算，得出各个部件的运动状态和受力情况。
6. 后处理和结果分析仿真完成后，可以通过后处理功能对结果进行分析和处理。
例如，可以查看各个部件的运动轨迹、速度、加速度等运动学和动力学参数，以及应力、应变等结构分析结果。
通过对这些结果的分析，可以对机械系统的设计和优化提供重要的参考依据。
以上是一个简单的Ansys Motion实例，通过这个实例可以了解该软件的基本操作流程和功能。
当然，实际应用中可能需要根据具体问题进行调整和优化，但这个实例可以作为一个入门参考。
ANSYS Workbench有限元分析实例详解(动力学)
5.6瞬态分 析之复合材 料
04
5.7转子动 力学之瞬态 分析
06
5.9总结
05
5.Байду номын сангаас声场之 瞬态分析
5.3.1准静态法之移动载荷瞬态分析 5.3.2瞬态法之移动载荷分析
5.4.1全刚性体（柔性体）零件全Joint连接的多体动力学 5.4.2刚柔性体零件全Joint连接的多体动力学 5.4.3刚柔性体零件Joint和Contact连接的多体动力学
5.5.1跌落冲击分析 5.5.2三辊弯曲成型分析 5.5.3接触磨损分析
作者介绍
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精彩摘录
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1.1动力学基本解 析
1.3低版本程序打 开高版本文件的过
程
2.1模态分析之计算 原理
2.2普通模态及自由 模态分析
2.3线性摄动模态分 析
2.4模态分析之拓扑 优化
1
2.5含阻尼的 模态分析
2
2.6模态之子 结构分析
3
2.7转子动力 学之模态分析
4
2.8声场模态 分析
5
2.9总结
2.2.1模态分析之固有频率研究 2.2.2模态分析之振型研究 2.2.3模态分析之线性叠加
2.3.1线性摄动模态分析之应力刚化和旋转软化 2.3.2非线性模态分析
2.4.1模态分析之拓扑优化基本实例 2.4.2齿轮减重拓扑优化设计基本实例
2.5.1复模态分析基本实例 2.5.2非对称复模态分析基本实例
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WS1-4
July 2009 Inventory #002666
Workshop 1 – Project Schematic
Training Manual
• Drop a Harmonic Response system onto the Model cell of the Static Structural System.
• The origin of the first coordinate system can easily be located along the shaft axis by selecting two keypoints.
ANSYS, Inc. Proprietary © 2009 ANSYS, Inc. All rights reserved.
• In this system, a harmonic load will be applied to the static flywheel.
ANSYS, Inc. Proprietary © 2009 ANSYS, Inc. All rights reserved.
WS1-5
July 2009 Inventory #002666
Training Manual
• In this workshop, the vibration characteristics of a spinning flywheel will be investigated.
ANSYS, Inc. Proprietary © 2009 ANSYS, Inc. All rights reserved.
– select the coordinate system that aligns with the axis of the shaft – fix the X Component, Z Component, and Rotation Y
WS1-7
July 2009 Inventory #002666
Workshop 1 – Preprocessing
• Duplicate the first coordinate system.
– set the type of the newly-created coordinate system to Cylindrical
• Select the symmetry surfaces and insert a Frictionless support.
– Since the geometry is 3D, a frictionless support is the same as applying a symmetry boundary condition.
Workshop 1: Intro (Flywheel)
ANSYS Mechanical Dynamics
ANSYS, Inc. Proprietary © 2009erved.
WS1-1
July 2009 Inventory #002666
Workshop 1 – Introduction
WS1-6
July 2009 Inventory #002666
Workshop 1 – Preprocessing
Training Manual
• Two coordinate systems will be added to align with the center of the shaft.
• Drop a Modal system onto the Results cell of the Static Structural system. • In this system, the prestressed modes will be found.
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Workshop 1 – Project Schematic
• Import the geometry file
– Flywheel.igs
• Edit the Model cell to open the Mechanical application.
Training Manual
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ANSYS, Inc. Proprietary © 2009 ANSYS, Inc. All rights reserved.
WS1-9
July 2009 Inventory #002666
Workshop 1 – Static Preprocessing
• Insert a Remote Displacement on the flywheel hub.
Training Manual
ANSYS, Inc. Proprietary © 2009 ANSYS, Inc. All rights reserved.
WS1-8
July 2009 Inventory #002666
Workshop 1 – Static Preprocessing
Training Manual
Training Manual
ANSYS, Inc. Proprietary © 2009 ANSYS, Inc. All rights reserved.
WS1-3
July 2009 Inventory #002666
Workshop 1 – Project Schematic
Training Manual
WS1-2
July 2009 Inventory #002666
Workshop 1 – Project Schematic
• Drop a Static Structural system into the Project Schematic. • In this system, the rotational velocity will be applied.