ANSYS中的单位换算
ANSYS中单位换算
ANSYS中单位换算本来单位制是个很简单的算不上问题的问题,然而Ansys中本身是没有单位的,也就是全封闭的单位制系统(即可通过单位制运算互相推导),因此,许多初学者对于单位问题就经常是瞎撞,要想对Ansys进行深入的学习,单位制还是需要好好掌握的。
基本量:长度m - mm质量kg - tonne力N时间sec温度℃重力始终为9.8衍生量:面积m^2 - mm^2体积m^3 - mm^3速度m/sec - mm / sec加速度m/sec^2 - mm / sec^2角速度rad / sec角度加速度rad / sec^2频率 1 / sec密度kg/m^3 - tonne / mm^3压力N/m^2 (Pa) - N / mm^2 (Mpa)应力N/m^2 (Pa) - N / mm^2 (Mpa)杨氏模量N/m^2 (Pa) - N / mm^2 (Mpa)例如:钢的实常数为:EX=2e11PaPRXY=0.3DENS=7.8e3Kg/m^3那么上面的实常数在mm单位制(即模型尺寸单位为mm)下输入到Ansys时应为EX=2e5(MPa)PRXY=0.3DENS=7.8e-9tonne/mm^3=7.8e-6(kg/mm^3)那么上面的实常数在m单位制(即模型尺寸单位为m)下输入到Ansys时应为EX=2e11(Pa)PRXY=0.3DENS=7.8e+3(kg/m^3)为了验证其正确性,本人在Ansys中进行了模型验证。
算例:取一Φ5H50单位为mm的梁进行静力学分析,采用Beam4单元,约束条件为末端全约束,顶端施加轴向单位载荷和单位弯矩;在mm单位制下,梁顶端在单位载荷下的变形量为0.127e-4,在单位弯矩(1N*mm)载荷下顶点的转角为0.81657e-5在m单位制下,梁顶端在单位载荷下的变形量为0.127e-7,在单位弯矩(1N*m)载荷下顶点的转角为0.81657e-2经过理论计算得到在1N和1N*m的轴向力和弯矩作用下对应的位移为0.127e-4mm和转角0.81653e-2rad,总结:如果采用mm单位制下实常数输入,Ansys得到的位移单位为mm,转角单位为弧度(rad);如果采用m单位制下实常数输入,Ansys得到的位移单位为m,转角单位为弧度(rad);特别注意,施加载荷的单位是不同的,如1N*m和1N*mm。
ANSYS压力、压强和应力单位换算表
ANSYS压⼒、压强和应⼒单位换算表常⽤单位换算表压⼒、压强和应⼒单位换算表帕斯卡(p a ) (=N/m 2)公⽄⼒/毫⽶2(k gf /mm 2)⼯程⼤⽓压(at )(k gf /c m 2) 毫⽶⽔柱(m mH2O )标准⼤⽓压(at m )毫⽶汞柱(mmH g )1 1.02×10-71.02×10-50.102 0.99×10-5 0.102 98.07×105 1 100 10 6 96.78 10 6 98067 0.01 1 10 4 0.9678 10 4 9.807 10 -6 0.001 1 0.9678×10-41 101325 10-10 1.033 10332 1 10332 133.321.36×10-50.0013613.60.0013213.6注:1托(T orr )=1毫⽶汞柱(m mH g )=133.32P a1巴(ba r )=105P a=1.0197k g/c m 2=14.50p si1kg /c m 2=14.22 ib /in 2 (p sj) 1磅⼒/英尺2(1b f /ft 2)=47.88P a1磅⼒/英⼨2(1 b f /in 2)=6894.8P a=0.07031k g /c m 2=0.06895b ar长度换算表美制英制毫⽶(mm)厘⽶(cm)⽶(m)英⼨(in)英尺(ft)码(y d)1 0.10.010.039370.0032810.001110 1 0.10.39370.32810.0111000100 1 39.3701 3.2808 1.093625.4 2.540.00254 1 0.08330.0278304.830.480.304812 1 0.3333 914.491.44020.914436 3 1 注:1托(T orr)=1毫⽶汞柱(m mH g)=133.32P a 1巴(ba r)=10 5Pa=1.0197k g/cm2=14.50p si1kg/c m2=14.22 ib/in2 (p sj)1磅⼒/英尺2(1b f/ft2)=47.88P a1磅⼒/英尺2(1b f/in2)=6894.8Pa=0.07031k g/cm2=0.06895b ar功率单位换算表⽡(W)千⽡(kw) 英制马⼒(HP)美制马⼒(PS)1 0.0010.001340.001361000 1 1.3405 1.3596745.70.746 1 1.0143735.50.73550.9858 1质量单位换算表公吨(t)千克(k g)克(g)英吨(t n)美吨(sht n)磅(l g)英两(oz)1 10000.9842 1.10232204.60.001 1 1000 2.204635.2740.001 1 0.03531.01611016.05 1 1.1222400.9072907.190.8929 1 20000.4536453.59 1 160.024728.350.0625 1注:1.千克⼜名公⽄;英吨⼜名长吨(lo n g t o n);美吨⼜名短吨(sh ort t on)2.另有单位克拉(×)=0.2053克(g)⼒的换算表达因(dn)⽜顿(N)公⽄⼒(k gf)磅⼒(lbf)1 10×105 1.02×10-6 2.248×10-610×105 1 0.101970.224859.81×1059.8066 1 2.20464.448×105 4.44830.4536 1体积和容积单位换算表⽶3(m3)升(l)厘⽶3(c m3)英加仑(UK gal)美加仑(U Sgal)码3(yd3)英尺 3(ft3)英⼨3(in3)1 10001000000220264.2 1.30835.31561024 0.001 1 10000.220.26420.00130.035361.020.001 1 0.061 0.0045 4.5464546.1 1 1.2010.0060.1605277.420.0038 3.78543785.40.8327 1 0.004950.1337231 0.7646764.6764555168202 1 2746658 0.028328.31728317 6.22887.48050.37 1 17280.016416.3871 5.787×10-4 1各种线规对照表:美国线规断⾯积A.W.G mm2M CM300.050.100280.080.158260.130.253240.200.404220.320.640200.52 1.024180.81 1.6000.916 1.32 2.601 1.514 2.08 4.096 212 3.33 6.561 414 5.2710.404 6128.3016.384101013.3026.244168 16.7833.1246 21.0941.616254 26.5752.4412 33.9466.564351 42.2283.5210(1/0)53.52105.6255000(1/0)67.51133.22570000(2/0)85.16168.100950000(3/0)107.22211.600126.68250152.01300177.38350202.68400253.35500304.02600注:⼯程界以CM(圆密尔)表⽰导线⼤⼩,系⾃250,000圆密尔,即250M CM,(M 代表罗马值1000)。
ansys单位问题
ansys单位问题ansys单位问题高手门,兄弟刚学ANSYS,我按照图纸建了个模型,图纸用的是国际单位MM,而我在ANSYS里建模的时候把图纸上的数值直接输入到ANSYS中去了,ANSYS中单位好象默认是M吧??这样的话我的模型就比实际模型大了1000倍了,老师说模型大了质量大了做出来的模态分析结果就是不对的,于是我发现ANSYS有个功能就是缩小模型,我把模型缩小了1000倍,可是分析出来的结果固有频率只有0.23左右,很郁闷,那里有这么小啊,我不知道这个缩小有没有作用呢?我的模型是个三面切书机,大概轮廓是长1124MM,高730MM,宽870MM,这个模型在划分网格的时候哪个element edge length参数设置多少合适呢?我缩小1000倍后用5划分不成功,显示说unable to mesh area 3 because loop 2 has only 2 element division 不知道这个错误怎么修改,后来我用0.025划分成功了,但计算结果不对,就是上面的频率是0.23左右了回复:(hulibo)ansys单位问题ANSYS中的单位制选择问题不少初学者在使用ANSYS用户手册时发现,手册中实例使用单位制均为英制单位。
实际上只要保证单位封闭即可,即在整个模型中使用同一种单位。
在ANSYS Command Prompt(命令输入窗口)中输入/UNITS,其完整命令格式如下:/units,label,lenfact,massfact,timefact,tempfact,toffset,chargefact, forcefact,heatfactlabel后面的其它选项主要用于设置长度、质量、时间等单位的系数。
在ANSYS Command Prompt中输入如下命令:/units,SI按Enter键执行命令,系统单位制即设置为国际单位制。
/units命令中label选项的设置label选项:USER——用户自定义(default)SI——国际单位制(SI or MKS; m,kg,s)CGS——CGS单位制(cm,g,s)MPA——MPA单位制(mm,mg,s)BFT——英制英尺单位制(ft,slug,s)BIN——英制英寸单位制(in,lbm,s)欢迎大家来到振动论坛,希望在论坛你能找到你所需要的。
(完整word版)ansys中单位详解
(一)基本量:长度mm质量tonne力N时间sec温度 C重力9806.65 mm / sec^2衍生量:面积mm^2体积mm^3速度mm / sec加速度mm / sec^2角速度rad / sec角度加速度rad / sec^2频率 1 / sec密度tonne / mm^3压力N / mm^2应力N / mm^2杨氏模量N / mm^2(Mpa)例如:钢的实常数为:EX=2e11PaPRXY=0.3DENS=7。
8e3Kg/m^3那么上面的实常数在mm单位制(即模型尺寸单位为mm)下输入到Ansys时应为EX=2e5MPaPRXY=0。
3DENS=7.8e—9tonne/mm^3那么上面的实常数在m单位制(即模型尺寸单位为m)下输入到Ansys时应为EX=2e11PaPRXY=0。
3DENS=7.8e+3kg/m^3为了验证其正确性,本人在Ansys中进行了模型验证。
算例:取一Φ5H50单位为mm的梁进行静力学分析,采用Beam4单元,约束条件为末端全约束,顶端施加轴向单位载荷和单位弯矩;在mm单位制下,梁顶端在单位载荷下的变形量为0.127e—4,在单位弯矩(1N.mm)载荷下顶点的转角为0.81657e—5在m单位制下,梁顶端在单位载荷下的变形量为0。
127e-7,在单位弯矩(1N。
m)载荷下顶点的转角为0。
81657e—2经过理论计算得到在1N和1N。
m的轴向力和弯矩作用下对于的位移为0。
127e-4mm和转角0.81653e—2rad,总结:如果采用mm单位制下实常数输入,Ansys得到的位移单位为mm,转角单位为弧度(rad);特别主意,施加载荷的单位是不同的,如1N。
m和1N。
mm.(二)ANSYS中单位统一的误区分析:在ANSYS中没有规定单位,需要用户自己去定义自己的单位制,这就会涉及到单位统一的问题。
下边的误区可能是多数初学者经常范的:EXAMPLE:计算一个圆柱体的固有频率(为分析简便,采用最简单的形状作为例子),其尺寸如下:圆柱体长:L=1m;圆柱体半径:R=0。
ANSYS有限元分析中的单位问题
ANSYS有限元分析中的单位问题ansys中没有单位的概念,只要统一就行了。
所以,很多人在使用时,不知道该统一用什么单位,用错单位造成分析结果严重失真!今综合相关资料,整理如下:一、在ansys经典中,的确没有单位区别,关键要看你的模型以什么样的单位去建,当然,对应的材料属性(杨氏模量,密度等)也要以你所建模型的单位去对应,着重需要注意的是在把模型由cad软件导入ansys 中时,注意单位的对应就可以,当然一般在cad模型中的单位是mm制,那么导入ansys后也应该采用mm制,也就是mpa类型!二、打开ansys,运行/units,si,就把单位设置成国际制单位了!!即长度:m ;力:n ;时间:s ;温度:k ;压强/压力:Pa ;面积:m2 ;质量:kg ,确保了分析结果不失真,且易于读懂结果数据。
三、ANSYS中不存在单位制,所有的单位是自己统一的。
一般先确定几个物理量的单位(做过振动台试验的朋友一定会知道),然后导出其它的物理量的单位。
静力问题的基本物理量是:长度,力,质量比如你长度用m,力用KN,而质量用g那么应力的单位就是KN/m*m,而不是N/m*m。
动力问题有些复杂,基本物理量是:长度,力,质量,时间比如长度用mm,力用N,质量用Kg,而时间用s以上单位就错了,因为由牛顿定律:F=ma所以均按标准单位时:N=kg*m/(s*s)所以若长度为mm,质量为Kg,时间用s则有N*e-3=kg*mm/(s*s)所以,正确的基本单位组合应该是:mN(毫牛,即N*e-3), mm, Kg, s所以,如果你要让ANSYS的单位为国际单位制,你在输入物理量之前,先将所有的物理量转换为国际单位制,如:原先你的图纸上均为毫米,比如一个矩形截面尺寸是400mm*500mm,那么,你在建模之前先转化为0.4m*0.5m然后输入的长度为0.4和0.5,ANSYS只知道你输入的是0.4和0.5,它不知道你的单位是什么。
ANSYS软件介绍和各种量的单位和转换
ANSYS软件介绍ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声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开发,它能与多数CAD软件接口,实现数据的共享和交换,如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I-DEAS, AutoCAD等,是现代产品设计中的高级CAE工具之一ANSYS中各种量的单位和转换Ansys的单位Consistent units.Quantity SI SI (mm) US Unit (ft) US Unit (inch) (Lxcad)cmLength m mm ft in cmForce N N lbf lbf NMass kg tonne (103 kg)吨slug lbf s2/in (102 kg)Time s s s s sStress Pa (N/m2) MPa (N/mm2) lbf/ft2 psi (lbf/in2) N/cm2Energy J mJ (10–3 J) ft lbf in lbfDensity kg/m3 tonne/mm3(1012) slug/ft3 lbf s2/in4 102 kg/cm3(108)Ace m/s2 mm/s2 cm/s2Omega rad/s单位:建议采用国际单位制采用m、kg、N、s国际单位制时,重力加速度9.8m/s2,质量为kg 密度为7850 kg/m3MP,EX,1,210e9MP,DENS,1,7850ACEL,9.8采用mm、Ton 、N、s时,重力加速度9800mm/s2, 密度为7850e-12 Ton/mm3,应力MPaMPDA TA,EX,1,,206e3MPDA TA,PRXY,1,,0.3MPDA TA,DENS,1,,7.85e-9ACEL,0,0,9800,力=质量*加速度关系为:N=kg.m/s2=0.001t.1000mm/s2=t.mm/s2采用cm、Mcm、N、s时,重力加速度980cm/s2,力为N 密度为7850e-8 Mcm/cm3MPDA TA,EX,1,,206e5MPDA TA,PRXY,1,,0.3MPDA TA,DENS,1,,7850e-8ACEL,0,0,980,力=质量*加速度关系为:N=kg.m/s2=0.01Mcm.100cm/s2=Mcm.mm/s2 其中Mcm=100kg。
关于经典ANSYS的单位制问题
首先说下:在Ansys中并没有定义任何一套单位制,单位制的使用全在用户自己掌握,关键是我们在使用各个量的单位时必须统一!举个网上常用的例子:钢的实常数为:EX=2e11(Pa)PRXY=0.3DENS=7.8e3Kg/m^3那么上面的实常数在mm单位制(即模型尺寸单位为mm)下输入到Ansys时应为EX=2e5(MPa)PRXY=0.3DENS=7.8e-9tonne/mm^3那么上面的实常数在m单位制(即模型尺寸单位为m)下输入到Ansys时应为EX=2e11(MPa)PRXY=0.3DENS=7.8e+3kg/m^3也就是说我们在Ansys里建模其单位制自己确定即可,但是必须统一。
然而问题又有了,由于Ansys建模功能不强,如果需要分析一些复杂模型是就需要其他软件进行建模然后再导入Ansys进行分析了。
可是在这过程中你就无法确定模型的单位制是否在软件互导时会出现问题,原有的模型在常见的CAD软件中(例如AUTO CAD;UG;Pro/e 等等)中的单位会不会在导入Ansys后有问题,或者没问题可是在ansys分析时它又是什么单位制?种种说不出的小问题真的会使你很不爽,你也会很心虚。
所以在此我对在ansys中直接建模就不讲了,主要讲下软件接口时Ansys的单位制问题。
在此我用一个花了我一下午时间做的实验去说明这个让人很不爽的问题:在此我用AUTO CAD进行建模(因为本人Pro/e版本比ansys高所以没在pro/e里建模了),然后导入ansys 进行分析。
例子很简单就是一个压缩模型。
在CAD中建模如下:好的,现在们采用毫米单位制去解决这问题:我们认为上面模型尺寸是mm(实际AUTO CAD中单位就是mm),及长度:mm;时间:s;重量:Kg那么该模型由sat接口导入Ansys后,我们把弹性模量Ex设成2e5(MPa)泊松比PRXY为0.3,采用Solid45单元体,经过全约束一端(100mm*100mm)以及在在另一端(100mm*100mm)施加1000Kg的力看下变形结果即可。
关于经典ANSYS的单位制问题
首先说下:在Ansys中并没有定义任何一套单位制,单位制的使用全在用户自己掌握,关键是我们在使用各个量的单位时必须统一!举个网上常用的例子:钢的实常数为:EX=2e11(Pa)PRXY=0.3DENS=7.8e3Kg/m^3那么上面的实常数在mm单位制(即模型尺寸单位为mm)下输入到Ansys时应为EX=2e5(MPa)PRXY=0.3DENS=7.8e-9tonne/mm^3那么上面的实常数在m单位制(即模型尺寸单位为m)下输入到Ansys时应为EX=2e11(MPa)PRXY=0.3DENS=7.8e+3kg/m^3也就是说我们在Ansys里建模其单位制自己确定即可,但是必须统一。
然而问题又有了,由于Ansys建模功能不强,如果需要分析一些复杂模型是就需要其他软件进行建模然后再导入Ansys进行分析了。
可是在这过程中你就无法确定模型的单位制是否在软件互导时会出现问题,原有的模型在常见的CAD软件中(例如AUTO CAD;UG;Pro/e 等等)中的单位会不会在导入Ansys后有问题,或者没问题可是在ansys分析时它又是什么单位制?种种说不出的小问题真的会使你很不爽,你也会很心虚。
所以在此我对在ansys中直接建模就不讲了,主要讲下软件接口时Ansys的单位制问题。
在此我用一个花了我一下午时间做的实验去说明这个让人很不爽的问题:在此我用AUTO CAD进行建模(因为本人Pro/e版本比ansys高所以没在pro/e里建模了),然后导入ansys 进行分析。
例子很简单就是一个压缩模型。
在CAD中建模如下:好的,现在们采用毫米单位制去解决这问题:我们认为上面模型尺寸是mm(实际AUTO CAD中单位就是mm),及长度:mm;时间:s;重量:Kg那么该模型由sat接口导入Ansys后,我们把弹性模量Ex设成2e5(MPa)泊松比PRXY为0.3,采用Solid45单元体,经过全约束一端(100mm*100mm)以及在在另一端(100mm*100mm)施加1000Kg的力看下变形结果即可。
ANSYS中的单位转换问题
ANSYS中的单位转换问题名称长度力时间质量压力(压强)速度加速度密度 Stress 杨氏模量单位m N s kg Pa m/s m/s^2 kg/m^3 Pa Pa量纲m kgm/s^2 s kg kg/ms^2 m/s m/s^2 kg/m^3 kg/ms^2 kg/ms^2在ANSYS单位统一变换时,要将单位转换到量刚上(也就是将单位用kg——m——s表示)!!!!!!转换前m弹性模量:2.06e11 Pa; (kg/ms^2),材料密度:7800 kg/m^3;块1 1 0.5 m 100 PRESS Pa 721 VonMise 0.572e-8 综合变形mm 1000 1000 500 0.1 Pa 0.721 0.572e-5 对的结果mm 1000 1000 500 100 Pa 721 0.00572转换后mm最后看看如何对前边变换做修改:(在以毫米为单位的模型中)弹性模量:2.06e8 Pa; (kg/ms^2)(想想看弹性模量的量纲kg/ms^2只含一个m,只能将原来数值缩小10^3倍啦)材料密度:7800e-9 kg/m^3;泊松比:0.3或者根据此表弹性模量:2.06e5 Mpa材料密度:7.800e-9 T/mm^3;泊松比:0.3此时:载荷压强用Mpa,长度用mmANSYS中单位统一的误区分析:在ANSYS中没有规定单位,需要用户自己去定义自己的单位制,这就会涉及到单位统一的问题。
下边的误区可能是多数初学者经常范的:EXAMPLE:计算一个圆柱体的固有频率(为分析简便,采用最简单的形状作为例子),其尺寸如下:圆柱体长:L=1m;圆柱体半径:R=0.1m;材料特性:弹性模量:2.06e11 Pa;材料密度:7800kg/m^3;泊松比:0.3计算结果如下:***** INDEX OF DA TA SETS ON RESULTS FILE *****SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE1 0.0000 1 1 12 0.0000 1 2 23 0.0000 1 3 34 0.0000 1 4 45 0.0000 1 5 56 0.29698E-03 1 6 67 834.79 1 7 78 834.79 1 8 89 1593.7 1 9 910 2022.4 1 10 10如果在建模时采用毫米为单位(在解决实际工程问题时,经常需要从其他CAD软件导入实体模型,而这些模型常常以毫末为单位),则必须修改材料特性参数,已达到单位统一。
ANSYS压力、压强和应力单位换算表
常用单位换算表压力、压强和应力单位换算表帕斯卡(pa)(=N/m2) 公斤力/毫米2(kgf/mm2)工程大气压(at)(kgf/cm2)毫米水柱(mmH2O)标准大气压(at m)毫米汞柱(mmHg)1 1.02×10-7 1.02×10-50.102 0.99×10-50.102 98.07×105 1 100 10 696.78 10 698067 0.01 1 10 40.9678 10 49.807 10 -60.001 1 0.9678×10-4 1 101325 10-10 1.033 10332 1 10332 133.32 1.36×10-50.00136 13.6 0.00132 13.6 注:1托(To rr)=1毫米汞柱(mmHg)=133.32P a1巴(b ar)=105P a=1.0197kg/cm 2=14.50psi1k g/cm2=14.22 i b/in2 (psj)1磅力/英尺2(1b f/ft2)=47.88P a1磅力/英寸2(1b f /in2)=6894.8P a=0.07031k g/cm2=0.06895bar长度换算表注:1托(To rr)=1毫米汞柱(mmHg)=133.32P a 1巴(b ar)=10 5P a=1.0197kg/cm 2=14.50psi1k g/cm2=14.22 i b/in2 (psj)1磅力/英尺2(1b f/ft2)=47.88P a1磅力/英尺2(1b f/in2)=6894.8P a=0.07031kg/cm2=0.06895bar功率单位换算表质量单位换算表注:1.千克又名公斤;英吨又名长吨(lon g ton);美吨又名短吨(short ton)2.另有单位克拉(×)=0.2053克(g)力的换算表体积和容积单位换算表各种线规对照表:注:工程界以CM(圆密尔)表示导线大小,系自250,000圆密尔,即250MCM,(M代表罗马值1000)。
(整理)ansys中单位详解.
(一)基本量:长度mm质量tonne力N时间sec温度C重力9806.65 mm / sec^2衍生量:面积mm^2体积mm^3速度mm / sec加速度mm / sec^2角速度rad / sec角度加速度rad / sec^2频率1 / sec密度tonne / mm^3压力N / mm^2应力N / mm^2杨氏模量N / mm^2(Mpa)例如:钢的实常数为:EX=2e11PaPRXY=0.3DENS=7.8e3Kg/m^3那么上面的实常数在mm单位制(即模型尺寸单位为mm)下输入到Ansys时应为EX=2e5MPaPRXY=0.3DENS=7.8e-9tonne/mm^3那么上面的实常数在m单位制(即模型尺寸单位为m)下输入到Ansys时应为EX=2e11PaPRXY=0.3DENS=7.8e+3kg/m^3为了验证其正确性,本人在Ansys中进行了模型验证。
算例:取一Φ5H50单位为mm的梁进行静力学分析,采用Beam4单元,约束条件为末端全约束,顶端施加轴向单位载荷和单位弯矩;在mm单位制下,梁顶端在单位载荷下的变形量为0.127e-4,在单位弯矩(1N.mm)载荷下顶点的转角为0.81657e-5在m单位制下,梁顶端在单位载荷下的变形量为0.127e-7,在单位弯矩(1N.m)载荷下顶点的转角为0.81657e-2经过理论计算得到在1N和1N.m的轴向力和弯矩作用下对于的位移为0.127e-4mm和转角0.81653e-2rad,总结:如果采用mm单位制下实常数输入,Ansys得到的位移单位为mm,转角单位为弧度(rad);如果采用m单位制下实常数输入,Ansys得到的位移单位为m,转角单位为弧度(rad);特别主意,施加载荷的单位是不同的,如1N.m和1N.mm。
(二)ANSYS中单位统一的误区分析:在ANSYS中没有规定单位,需要用户自己去定义自己的单位制,这就会涉及到单位统一的问题。
ansys中单位详解
基本量:长度mm质量tonne力N时间sec温度C重力9806.65 mm / sec^2衍生量:面积mm^2体积mm^3速度mm / sec加速度mm / sec^2角速度rad / sec角度加速度rad / sec^2频率1 / sec密度tonne / mm^3压力N / mm^2应力N / mm^2杨氏模量N / mm^2(Mpa)例如:钢的实常数为:EX=2e11PaPRXY=0.3DENS=7.8e3Kg/m^3那么上面的实常数在mm单位制(即模型尺寸单位为mm)下输入到Ansys时应为EX=2e5MPaPRXY=0.3DENS=7.8e-9tonne/mm^3那么上面的实常数在m单位制(即模型尺寸单位为m)下输入到Ansys时应为EX=2e11PaPRXY=0.3DENS=7.8e+3kg/m^3为了验证其正确性,本人在Ansys中进行了模型验证。
算例:取一Φ5H50单位为mm的梁进行静力学分析,采用Beam4单元,约束条件为末端全约束,顶端施加轴向单位载荷和单位弯矩;在mm单位制下,梁顶端在单位载荷下的变形量为0.127e-4,在单位弯矩(1N.mm)载荷下顶点的转角为0.81657e-5在m单位制下,梁顶端在单位载荷下的变形量为0.127e-7,在单位弯矩(1N.m)载荷下顶点的转角为0.81657e-2经过理论计算得到在1N和1N.m的轴向力和弯矩作用下对于的位移为0.127e-4mm和转角0.81653e-2rad,如果采用mm单位制下实常数输入,Ansys得到的位移单位为mm,转角单位为弧度(rad);如果采用m单位制下实常数输入,Ansys得到的位移单位为m,转角单位为弧度(rad);特别主意,施加载荷的单位是不同的,如1N.m和1N.mm。
(二)ANSYS中单位统一的误区分析:在ANSYS中没有规定单位,需要用户自己去定义自己的单位制,这就会涉及到单位统一的问题。
下边的误区可能是多数初学者经常范的:EXAMPLE:计算一个圆柱体的固有频率(为分析简便,采用最简单的形状作为例子),其尺寸如下:圆柱体长:L=1m;圆柱体半径:R=0.1m;材料特性:弹性模量:2.06e11 Pa;材料密度:7800kg/m^3;泊松比:0.3计算结果如下:***** INDEX OF DATA SETS ON RESULTS FILE *****SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE1 0.0000 1 1 12 0.0000 1 2 23 0.0000 1 3 34 0.0000 1 4 45 0.0000 1 5 56 0.29698E-03 1 6 67 834.79 1 7 78 834.79 1 8 89 1593.7 1 9 910 2022.4 1 10 10如果在建模时采用毫米为单位(在解决实际工程问题时,经常需要从其他CAD软件导入实体模型,而这些模型常常以毫末为单位),则必须修改材料特性参数,已达到单位统一。
ANSYS中的单位问题
ANSYS中不存在单位制所有的单位是自己统一的。
一般先确定几个物理量的单位(做过振动台试验的朋友一定会知道),然后导出其它的物理量的单位。
静力问题的基本物理量是:长度,力,质量比如你长度用m,力用KN而质量用g那么应力的单位就是KN/m*m,而不是N/m*m。
动力问题有些负杂,基本物理量是:长度,力,质量,时间比如长度用mm,力用N,质量用Kg而时间用s以上单位错了,因为由牛顿定律:F=ma所以均按标准单位时:N=kg*m/(s*s)所以若长度为mm,质量为Kg,时间用s则有N*e-3=kg*mm/(s*s)所以,正确的基本单位组合应该是:mN(毫牛,即N*e-3), mm, Kg, s所以,如果你要让ANSYS的单位为国际单位制,你在输入物理量之前,先将所有的物理量转换为国际单位制,如:原先你的图纸上均为毫米,比如一个矩形截面尺寸是400mm*500mm,那么,你在建模之前先转化为0.4m*0.5m然后输入的长度为0.4和0.5,ANSYS只知道你输入的是0.4和0.5,它不知道你的单位是什么。
应该是懂了吧。
附上一句:ANSYS中有一个只能从命令行输入的命令:/UNITS, 它的作用仅仅是标记作用,让用户有个地方做标记,它没有任何单位转换的功能。
不要被他迷惑。
英文原文如下:The units label and conversion factors on this command are for user convenienc e only and have no effect on the analysis or data. That is, /UNITS will not co nvert database items from one system to another (e.g., from British to SI, etc&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&所有的单位基本上都与长度和力有关,因此可由长度、力和时间(秒)的量纲推出其它的量纲,下面列出常用输入数据的量纲关系:面积=长度2 体积=长度3惯性矩=长度4 应力=力/长度2弹性模量(剪切模量)=力/长度2 集中力=力线分布力=力/长度 面分布力=力/长度2弯矩=力×长度 重量=力容重=力/长度3 质量=重量/重力加速度=力×秒/长度2重力加速度=长度/秒2 密度=容重/重力加速度=力×秒/长度2 4例如长度单位为mm,力单位为N 时,得出的一套单位如下:质量=重量/重力加速度=力×秒/长度2=N×秒/mm=(N×秒/m)×10 =kg×10 =Ton(吨)应力=力/长度=N/mm =(N/m )×10 =MPa可以根据自己的需要由上面的量纲关系自行修改单位系统,只要保证自封闭即可基本数量:长度 mm质量 tonne力 N时间 sec温度 C重力 9806.65 mm / sec^2衍生数量:面积 mm^2体积 mm^3速度 mm / sec加速度 mm / sec^2角速度 rad / sec角度加速度 rad / sec^2频率 1 / sec密度 tonne / mm^3压力 N / mm^2应力 N / mm^2杨氏模量 N / mm^2(Mpa)例如:钢的实常数为:EX=2e11PaPRXY=0.3DENS=7.8e3Kg/m^3那么上面的实常数在mm单位制(即模型尺寸单位为mm)下输入到Ansys时应为 EX=2e5MPaPRXY=0.3DENS=7.8e-9tonne/mm^3那么上面的实常数在m单位制(即模型尺寸单位为m)下输入到Ansys时应为 EX=2e11MPaPRXY=0.3DENS=7.8e+3kg/m^3为了验证其正确性,本人在Ansys中进行了模型验证。
ansys单位制
ansys单位制ANSYS中不存在单位制所有的单位是自己统一的。
一般先确定几个物理量的单位(做过振动台试验的朋友一定会知道),然后导出其它的物理量的单位。
静力问题的基本物理量是:长度,力,质量比如你长度用m,力用KN而质量用g那么应力的单位就是KN/m*m,而不是N/m*m。
动力问题有些负杂,基本物理量是:长度,力,质量,时间比如长度用mm,力用N,质量用Kg而时间用s以上单位错了,因为由牛顿定律:F=ma所以均按标准单位时:N=kg*m/(s*s)所以若长度为mm,质量为Kg,时间用s则有N*e-3=kg*mm/(s*s)所以,正确的基本单位组合应该是:mN(毫牛,即N*e-3), mm, Kg, s所以,如果你要让ANSYS的单位为国际单位制,你在输入物理量之前,先将所有的物理量转换为国际单位制,如:原先你的图纸上均为毫米,比如一个矩形截面尺寸是400mm*500mm,那么,你在建模之前先转化为0.4m*0.5m然后输入的长度为0.4和0.5,ANSYS只知道你输入的是0.4和0.5,它不知道你的单位是什么。
应该是懂了吧。
附上一句:ANSYS中有一个只能从命令行输入的命令:/UNITS, 它的作用仅仅是标记作用,让用户有个地方做标记,它没有任何单位转换的功能。
不要被他迷惑。
英文原文如下:The units label and conversion factors on this command are for user convenience only and have no effect on the analysis or data. That is, /UNITS will not convert database items from one system to another (e.g., from British to SI, etc&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&所有的单位基本上都与长度和力有关,因此可由长度、力和时间(秒)的量纲推出其它的量纲,下面列出常用输入数据的量纲关系:面积=长度2 体积=长度3惯性矩=长度4 应力=力/长度2弹性模量(剪切模量)=力/长度2 集中力=力线分布力=力/长度面分布力=力/长度2弯矩=力×长度重量=力容重=力/长度3 质量=重量/重力加速度=力×秒/长度2重力加速度=长度/秒2 密度=容重/重力加速度=力×秒/长度2 4例如长度单位为mm,力单位为N 时,得出的一套单位如下:质量=重量/重力加速度=力×秒/长度2=N×秒/mm=(N×秒/m)×10 =kg×10 =Ton(吨)应力=力/长度=N/mm =(N/m )×10 =MPa可以根据自己的需要由上面的量纲关系自行修改单位系统,只要保证自封闭即可&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥¥2.1符号与单位2.2传热学经典理论回顾热分析遵循热力学第一定律,即能量守恒定律。
ANSYS有限元分析中的单位问题
ANSYS有限元分析中的单位问题ansys中没有单位的概念,只要统一就行了。
所以,很多人在使用时,不知道该统一用什么单位,用错单位造成分析结果严重失真!今综合相关资料,整理如下:一、在ansys经典中,的确没有单位区别,关键要看你的模型以什么样的单位去建,当然,对应的材料属性(杨氏模量,密度等)也要以你所建模型的单位去对应,着重需要注意的是在把模型由cad软件导入ansys 中时,注意单位的对应就可以,当然一般在cad模型中的单位是mm制,那么导入ansys后也应该采用mm制,也就是mpa类型!二、打开ansys,运行/units,si,就把单位设置成国际制单位了!!即长度:m ;力:n ;时间:s ;温度:k ;压强/压力:Pa ;面积:m2 ;质量:kg ,确保了分析结果不失真,且易于读懂结果数据。
三、ANSYS中不存在单位制,所有的单位是自己统一的。
一般先确定几个物理量的单位(做过振动台试验的朋友一定会知道),然后导出其它的物理量的单位。
静力问题的基本物理量是:长度,力,质量比如你长度用m,力用KN,而质量用g那么应力的单位就是KN/m*m,而不是N/m*m。
动力问题有些复杂,基本物理量是:长度,力,质量,时间比如长度用mm,力用N,质量用Kg,而时间用s以上单位就错了,因为由牛顿定律:F=ma所以均按标准单位时:N=kg*m/(s*s)所以若长度为mm,质量为Kg,时间用s则有N*e-3=kg*mm/(s*s)所以,正确的基本单位组合应该是:mN(毫牛,即N*e-3), mm, Kg, s所以,如果你要让ANSYS的单位为国际单位制,你在输入物理量之前,先将所有的物理量转换为国际单位制,如:原先你的图纸上均为毫米,比如一个矩形截面尺寸是400mm*500mm,那么,你在建模之前先转化为0.4m*0.5m然后输入的长度为0.4和0.5,ANSYS只知道你输入的是0.4和0.5,它不知道你的单位是什么。
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导出物理量量纲:
速度:
v=L/t
加速度:
a=L/t^2
密度:
ρ=m/L^3
力:
f=m*a=m* L/t^2
压力、应力、弹性模量:P=f/L^2=m/(L*t^2)
因此在MPA单位制下
力的单位为:f=m*a=m* L/t^2=吨*毫米/秒^2=10^3Kg*10^-3米/秒^2
长度:mm
弹性模量:2.06e^5 N/mm^2(也就是MPa)
密度:7.85x10^-9
重力加速度:9815
为了弄清这个问题,自己实验了下:
!(国际单位)
L=1
R=0.1
MP,EX,1,2.06E+11
MP,PRXY,1,0.3
MP,DENS,1,7800
10 2022.4 1 10 10
如果在建模时采用毫米为单位(在解决实际工程问题时,经常需要从其他CAD软件导入实体模型,而这些模型常常以毫末为单位),则必须
修改材料特性参数,已达到单位统一。如果将材料参数修改为如下:
弹性模量:2.06e5 Pa;(理由:Pa=N/m^2,m=10^3mm,所以要将原值缩小10^6倍)
1 0.0000 1 1 1
2 0.0000 1 2 2
3 0.0000 1 3 3
4 0.0000 1 4 4
5 0.0000 1 5 5
6 0.29698E-03 1 6 6
7 834.79 1 7 7
8 834.79 1 8 8
9 1593.7 1 9 9
角度加速度 rad / sec^2
频率 1 / sec
密度 kg / mm^3
压力 kg / (mm sec^2)
应力 kg / (mm sec^2)
杨氏模量 kg / (mm sec^2)
主系统'毫米牛顿秒(mmNs)'的单位信息
基本数量:
长度 mm
质量 tonne
力 N
时间 sec
温度 C
重力 9806.65 mm / sec^2
衍生数量:
面积< mm^2
体积 mm^3
速度 mm / sec
加速度 mm / sec^2
角速度 rad / sec
角度加速度 rad / sec^2
材料密度:7800e-9kg/m^3;(理由:Pa=N/m^2,m=10^3mm,所以要将原值缩小10^9倍)
泊松比:0.3
计算结果:
***** INDEX OF DATA SETS ON RESULTS FILE *****
SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE
解:
材料特性里面的三个模量就是指E1,E2,E3.不是EX,EY,EZ.通过在实常数里面定义层的方向角,软件会自动算出在总体坐标系下的EX,EY,EZ.
在这里E1,E2,E3 可以理解为局部坐标系下的模量,通过坐标转换转换为总体坐标系下的模量,相关公式可以参考任何一本复合材料力学书籍.
补充说明的是,复合材料层材料方向的定义是在各层的层坐标系下,它在这里就是上面提到的那个局部坐标系,默认的方向就是X轴为纤维长
基本数量:
长度 mm
质量 kg
力 mm kg / sec^2
时间 sec
温度 C
重力 9806.65 mm / sec^2
衍生数量:
面积 mm^2
体积 mm^3
速度 mm / sec
加速度 mm / sec^2
角速度 rad / sec
1 0.0000 1 1 1
2 0.0000 1 2 2
3 0.0000 1 3 3
4 0.0000 1 4 4
5 0.0000 1 5 5
6 0.46152E-05 1 6 6 Βιβλιοθήκη 7 26.398 1 7 7
8 26.398 1 8 8
9 50.397 1 9 9
=Kg*米/秒^2=牛顿
弹性模量P=f/L^2=牛顿/毫米^2=MPa
密度ρ=m/L^3=吨/毫米^3
重力加速度:毫米/秒^2
楼主用到的材料特性:
弹性模量:2.06e11 Pa
材料密度:7800kg/m^3
泊松比:0.3
在MPA下分别为:
弹性模量:2.06e5 MPa
圆柱体半径:R=0.1m;
材料特性:
弹性模量:2.06e11 Pa;
材料密度:7800kg/m^3;
泊松比:0.3
计算结果如下:
***** INDEX OF DATA SETS ON RESULTS FILE *****
SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE
杨氏模量为:2.06e8 kg*mm/s^2
我也觉得十楼的对,对MMKS即mm,kg,s单位制来说就是密度为7.8e-6 kg/mm^3 (假设为钢)
杨氏模量为:2.06e8 kg*mm/s^2
而十一楼说的应该是MMNS单位制,
这些单位制在Pro/E讲的相当清楚。
主系统'毫米千克秒(mmKs)'的单位信息
量纲 m kgm/s^2 s kg kg/ms^2 m/s m/s^2 kg/m^3 kg/ms^2 kg/ms^2
这下看清楚了吗,注意力的量纲——kgm/s^2,哈哈,原来这里也有一个m,好了,知道为什么前边两次计算结果相差那么大了吧。
接下来改总结一下了:
!(mm单位)
L=1000
R=100
MP,EX,1,2.06E+5
MP,PRXY,1,0.3
MP,DENS,1,7.8e-9
常用单位mm,N,MPa,T
弹性模量2.06e5MPa
密度7.8e-9T/mm^3
泊松比0.3
长度为m时用SI国际单位制(m·Kg·s),长度为mm时一般用MPA单位制(mm·T·s)
基本物理量及其量纲:
质量:m
长度:L
时间:t
温度:T
(首先记住的是基本物理量:质量、长度、时间、温度)
国际单位制中长度m,质量kg,时间s
MPA单位制中长度mm,质量T(吨),时间s
10 63.954 1 10 10
二次计算为何出现如此大的差别?????
其实高手可以发现我们在单位转换中有一个转换是错误的,对!你猜对了——弹性模量。
弹性模量的单位是Pa=N/m^2,我们在转换的时候只考虑了m——>mm,而忽略了N这个单位,他其实与m也有关系。不知道你现在是否有点晕。
如果晕了,下面该是清醒的时候了:
看下边这个表:
国际单位制中常用的单位
名称 长度 力 时间 质量 压力(压强) 速度 加速度 密度 Stress 杨氏模量
单位 m N s kg Pa m/s m/s^2 kg/m^3 Pa Pa
弹性模量:2.06e8 Pa;(想想看弹性模量的量纲 kg/ms^2只含一个m,看来只能将原来的数值缩小10^3倍啦)
材料密度:7800e-9kg/m^3;
(1)、上面文字中2.06e8 Pa,7800e-9kg/m^3的说法不严谨。
(2)、最主要的错误是楼主对弹性模量和材料密度的换算值。
度方向,y轴为纤维的横向.
自己曾经的总结:
在ANSYS中没有规定单位,需要用户自己去定义自己的单位制,这就会涉及到单位统一的问题。下边的误区可能是多数初学者经常范的:
EXAMPLE:
计算一个圆柱体的固有频率(为分析简便,采用最简单的形状作为例子),其尺寸如下:
圆柱体长:L=1m;
在ANSYS单位统一变换时,要将单位转换到量刚上(也就是将单位用kg——m——s表示)!!!!!!
观察其特性,然后再做相应的变换。
最后看看如何对前边变换做修改:(在以毫米为单位的模型中)
弹性模量输入值:2.06e8 ;(想想看弹性模量的量纲 kg/ms^2只含一个m,看来只能将原来的数值缩小10^3倍啦)
材料密度:7800kg/m^3=7.8吨/(10^9mm^3)=7.8e-9吨/mm^3
泊松比:0.3
长度为毫米时楼主的换算:
弹性模量:2.06e8 Pa
材料密度:7800e-9kg/m^3
泊松比:0.3
姑且不论楼主后面单位名称混乱,楼主的换算在计算频率时数值是
材料密度输入值:7800e-9;
泊松比:0.3
用上边的数再算算吧看看会有什么结果等着你!!!
弹性模量,密度是材料的特性,其大小是不能变的,在上述分析中变的是在不同的单位系统下,输入ANSYS的数据值.
对于kg, mm,
密度为7.8e-6 kg/mm^3 (假设为钢)
频率 1 / sec
密度 tonne / mm^3
压力 N / mm^2
应力 N / mm^2
杨氏模量 N / mm^2
单位制在惯性、动力、热分析中很重要,单位不正确计算就是错误的。
楼主的说法是完全错误的,虽然最后的计算结果是对的。
(楼主原文)
最后看看如何对前边变换做修改:(在以毫米为单位的模型中)
对的,因为固有频率的量纲式为(E*L/m)^1/2,在MPA单位制下弹性
模量和密度分别乘上1000(楼主的单位,只是数值上相等)不影响
频率值的大小。但楼主考虑了没有,你的单位制计算静力问题,