Ansys静力分析详细步骤

ANSYS Workbench 19.0基础入门与工程实践第6章静力学分析

6.4 线性静力学分析实例——壳单元分析实例
• 壳单元是有限元分析经常需要使用的单元类型，本例将通过壳单元对管道结构进行静力学分析，使读者掌握壳单元的使用方法，同时与实体结构分析结果进行对比，查看两种单元分析结果的误差，使读者对壳单元的使用有更加全面的认识。
6.4.1 问题描述
• 图6-32所示为管道连接结构，纵向小管道受到50kN的外力作用，横向大管道两端约束，现采用壳单元对整个结构进行仿真校核。
2．几何特征删减
• 完成无关结构的删减之后，由于几何模型中存在诸多螺栓孔、定位孔，如左图所示，这些螺栓孔、定位孔对分析结果也不产生直接影响，且不是分析中关注的内容，所以要再次对模型进行特征删减，去除支架及横梁结构中存在的螺栓孔、定位孔，最终得到可以用于分析的模型，如右图所示。
3．导入几何模型
6.4.3 材料属性设置
• 本例中采用Structure Steel材料，各项参数设置按照图所示进行设置，其他按照软件默认即可，然后通过Model中Geometry下的Assignment将材料赋予几何模型。
6.4.4 网格划分
• 采用六面体主体网格划分方法，右键单击Mesh，插入Method，采用自动划分方法；同时单击鼠标右键，插入Sizing，设置所有薄板单元尺寸为8mm，生成网格，结果如图所示。
• 下面通过实体模型的计算，来与壳单元计算结构进行对比。操作步骤如下。 • （1）导入实体几何模型进行网格划分，采用六面体主体网格划分技术，网格
大小设置为10mm，划分结果。 • （2）同壳单元边界及载荷设置一致，固定大管道两端，同时在-x方向施加
50kN载荷，结果。 • （3）模型求解。
6.5 本章小结
• 本章通过移动龙门架和外伸梁结构的静力分析实例，详细介绍了在WB 19.0中进行静力学分析的基本思路和步骤，在第一个实例中介绍如何通过Imprint Faces施加载荷，第二个实例中详细介绍了如何创建和使用梁单元进行静力分析，通过每一步详细操作，确保读者对静力分析能有清晰全面的认识和掌握，最后通过实体单元和壳单元的对比分析，为读者提供使用两种不同类型单元处理问题的方法。

ANSYS 高清晰精品资料：第09章周期对称结构的静力分析

第九章周期对称结构的静力分析如果结构绕其轴旋转一个角度α，结构（包括材料常数）与旋转前完全相同，则将这种结构称为周期对称结构（循环对称结构）。

符合这一条件的最小旋转角α称为旋转周期，从结构中任意取出夹角为α的部分都可以称为结构的基本扇区。

由基本扇区绕其轴旋转复制N （＝απ/2，N 必为整数）份，则可得到整个完整的结构。

在ANSYS 中可以利用结构的周期对称性，在建立模型和求解时，只对一个基本扇区建模和分析，在后处理中再进行扩展，也可得到整个结构的结果。

这样可以降低分析的规模，节省计算费用。

本章中介绍的实例依然是第八章的轮盘，区别是此处考虑了轮盘上的6个均压孔。

9．1 问题描述某型压气机盘如图9.1所示，其截面图如图9.2所示。

盘上6个均压孔均布。

将叶片的引起的离心效果均匀施加于轮盘的边缘。

图9.1 带有均压孔的压气机盘图9.2 压气机盘截面图中所标各点坐标如表9.1所示。

表9.1 盘上各关键点坐标点编号 1 2 3 4 5 6 7 8X226226 157 237.5229.2237.5126 138 Z208.8258.7 258.7 220.3220.3208.8276.7276.7 点编号 9 10 11 12 13 14 15 16 17 X102.5102.5 237.5 237.5135 243.85243.85229.2 162.5 Z 263 248.7 273.8 264.1248.7273.8254.8254.8 264.1盘转速为11373转/分，盘材料TC4钛合金，其弹性模量为：1.15×10MPa ，泊松比为0.30782，密度为4.48×10吨/立方毫米。

59−叶片数目为74个，叶片和其安装边总共产生的离心力等效为628232N （沿径向等效），这些力假定其均匀作用于轮盘边缘。

孔数目为6个，孔半径为10mm ，均布于轮盘径向200mm 的圆上。

AnsysWorkbench静力分析详细实例

9.2 添加等效应变：如下图所示，右键点击“Project”树，“Solution —>Insert—> Strain—>Equivalent（von-mises）”，添加等效应变。
9.3 添加等效应力：如下图所示，右键点击“Project”树中的 “Solution—>Insert—> Stress—>Equivalentห้องสมุดไป่ตู้von-mises）”，添加等效应力。
从弹出窗口中选择三维模型文件，如果文件格式不符，可以把三维图转换为“.stp”格式文件，即可导入，如下图所示。
4 选择零件材料：文件导入后界面如下图所示，这时，选择 “Geometry”下的“Part”，在左下角的“Details of ‘Part’”中可以调整零件材料属性。
5 划分网格：如下图，选择“Project”树中的“Mesh”，右键选择 “Generate Mesh”即可。【此时也可以在左下角的“Details of ‘Mesh’”对话框中调整划分网格的大小（“Element size”项）】。
Ansys 静力分析实例：
1 问题描述：如图所示支架简图，支架材料为结构钢，厚度 10mm，支架左侧的两个通孔为固定孔，顶面的开槽处受均布载荷，载荷大小为 500N/mm。
2 启动 Ansys Workbench，在界面中选择 Simulation 启动 DS 模块。
3 导入三维模型，操作步骤按下图进行，单击“Geometry”，选择“From File”。
选择图中的任意一条，或一个面，即可改变载荷的作用方向，如图中标记 10 位置所示。然后点击“Apply”确认。
9 添加要查看的结果： 9.1 添加变形：如下图所示，右键点击“Project”树中的“Solution”，选择“—> Insert—>Deformation—>Total”，添加变形分析。

ANSYS静力分析的简单步骤

ANSYS静⼒分析的简单步骤第⼀步，启动⼯作台软件，然后选择与启动DS模块弹出得界⾯。

第⼆步，导⼊三维模型。

根据操作步骤进⾏。

⾸先，单击“⼏何体”，选择“⽂件”，然后选择弹出窗⼝中的3D模型⽂件，如果当时catia⽂件格式不符，可以把三维图先转换为“.stp”的格式，即可导⼊。

第三步，选择零件材料：⽂件导⼊软件后，在这个时候，依次选择“⼏何”下的“零件”，并且在左下⾓的“Details of ‘Part’”中以调整零件材料属性，本次钟形壳的材料是刚。

第四步，划分⽹格：选择“Project”树中的“Mesh”，右键选择“Generate Mesh”即可在这⼀点上，你可以在左下⾓的“⽹格”对话框的细节调整⽹格的⼤⼩（体积元）。

第五步，添加类型分析：第⼀选择顶部⼯具栏上的“分析”按钮，添加需要的类型分析，因为我们需要做的是在这种情况下的静态分析。

所以选择结构静⼒。

第六步，添加固定约束：⾸先选择“Project”树中的“Static Structural”按钮，右键点击⽀持插⼊固定树。

这时候在左下⾓的“Details of ‘Fixed Support’”对话框中“Geometry”会被选中，会要求输⼊固定的⽀撑⾯。

在这种情况下，固定⽀架的类型是表⾯⽀持，确定六凹⾯（此时也可点击“Edge”来确定“边”）。

然后⼀直的按住“CTRL”键，连续选择其它⼏个弧⾯为⽀撑⾯，在点击“Apply”进⾏确认，第七步，添加载荷：选择“Project”树中的“结构静⼒”，右键选择“Insert”中的“Force”，然后在选择载荷的作⽤⾯，再次点击“Apply”按钮进⾏确定。

第⼋步，添加变形：右键点击选择“Project”树中的“Solution”，随后依次选择插⼊，变形，Total”，添加变形。

第九步，添加等效应变：右键单击“项⽬”的树，“>插⼊应变->解决⽅案->添加等效，等效应变。

第⼗步，添加等效应⼒：⾸先右键点击“Project”树中的“Solution—>Insert —> Stress—>Equivalent”，添加等效应⼒。

ANSYS Workbench12.0培训教程之静力学

Training Manual
在图形窗口中给出了时间和载荷值的关系图
4-16
Static Structural Analysis
Training Manual
– Bonded 和 No Separation 是线性接触并只需要一次迭代 – Frictionless，Rough 和Frictional 是非线性接触并需要多次迭代
• 非线性接触类存在一个Interface Treatment（界面处理）选项：
• Offset：给初始调整指定一个0或非0的值 • Adjusted to Touch： ANSYS把间隔缩小到恰好接触的位置（ ANSYS Professional 或更高版本）
4-10
Static Structural Analysis
…组件 – 实体接触
• Advanced 选项（更多细节参见第三章的pinball区域的细节设置）：
– Pin Ball Region：
• Inside pinball = near-field contact • Outside pinball = far-field contact • 使求解器更有效的进行接触计算
4-14
Static Structural Analysis
. . . 分析设置- Analysis Data Management
• Analysis Data Management（分析数据管理器）：
– Solver Files Directory：给出了相关分析文件的保存路径 – Future Analysis：指定求解中是否要进行后续分析（如预应力模型）。如果在project schematic 里指定了耦合分析，将自动设置该选项。 – Scratch Solver Files Directory：求解中的临时文件夹 – 保存 ANSYS DB 分析文件 – Delete Unneeded Files：在Mechanical APDL 中，可以选择保存所有文件以备后用 – Solver Units： Active System 或 manual. – Solver Unit System：如果以上设置是人工的，那当Mechanical APDL共享数据的时候，就可以选择8个求解单位系统中的一个来保证一致性（在用户操作界面中不影响结果和载荷显示）

ANSYS静力分析

Command: MP
2.2 结构线性静力分析基本步骤
2.2.1 建模
另外在选择材料特性时，还需要注意以下几点：
材料的基本弹性性能参数必须定义：如杨氏模量EX、泊松比 PRXY
如果施加惯性载荷（如重力），必须定义材料的密度DENS
创建几何实体模型并划分网格得到有限元模型
如果施加温度载荷时，必须定义材料的热膨胀系数ALPX 对应力敏感区域应划分较细的有限元网格
2.2 结构线性静力分析基本步骤2.2.3 计算结果的 Nhomakorabea处理与分析
在结构线性静力分析中，后处理常用命令如下
a. 查看结果
▪ 从数据文件中读取数据 ▪ GUI: Utility Menu> from ▪ Command: Resume
▪ 读取选定的结果数据 ▪ GUI: Main Menu>General Postproc>Read Results>By Load Step ▪ Command: SET ▪ 使用SET命令可以用载荷步、子步或通过时间来选择数据读取，如果数据文件中没有制定时间点上的数据结果，程序会通过线性插值计算出该时间点上的结果
2.2 结构线性静力分析基本步骤
2.2.4 结构线性静力分析实例1
GUI分析步骤 a. 建立几何模型
4)建立几何模型：矩形板中心出现一个圆柱体。Main Menu> Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Subtract>Volume，出现Subtract Volumes选择框，先选择矩形板单击OK，点击 subtract volume中的apply，然后选择圆柱体选择next，选择的模型颜色会发生变化，被切除部分为红色，单击OK ，单击 Subtract Volumes 中的OK。最后得到的模型就是中心带有孔的矩形板，如图2.1所示。

ANSYS静力学分析APDL建模实例-应力集中

计算分析模型如图所示, 习题文件名: scf材料参数：E=205GPa, v = 0.3力载：4500N注意单位的一致性：使用N, mm, MPa单位制建模教程在ANSYS工作文件夹内新建“stress concentration factor”目录，以存放模型文件。

注意定期保存文件，注意不可误操作，一旦误操作，不可撤销。

1.1 进入ANSYS开始→程序→ANSYS 14.5→Mechanical APDL Product Launcher14.5→然后在弹出的启动界面输入相应的working directory及文件名scf如通过Mechanical APDL 14.5进入，则进入预设的working directoryworking directory必须设置在电脑最后一个分区（因为教学用电脑只有最后一个分区不受系统保护）至此ANSYS静力学分析模块启动，ANSYS在“stress concentration factor”目录下自动创建了.log、.err等必要的文件。

2.2设置计算类型ANSYS Main Menu: Preferences →select Struc tural → OK2.3选择单元类型ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4 node 182 →OK (back to Element Types window)→Options… →select K3: Plane Strs w/thk →OK→Close (the Element Type window)2.4定义实常数ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constants →Add/Edit/Delete →Add →OK→THK 1.2 →OK2.5定义材料参数ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear→Elastic→Isotropic→input EX:205e3, PRXY:0.3→ OK2.6生成几何模型✓生成特征点（8个）ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS →依次输入四个点的坐标：input:1(0,0,0) ,2(75,0,0) ,3(75,4.5,0) ,4(120,4.5,0) ,5(120,19.5,0),6(75, 19.5,0) ,7(75, 24,0) ,8(0, 24,0)→Apply/OK（开始点Apply，最后一个点OK）Tips：如何用ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →On Working Plane →又该如何操作才能生成同样的点？？✓直线（8条）ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Lines →Lines →Straight Lines→跳出对话框，用鼠标（左键）依次选择点1、2生成直线1，依次类推生成直线2-8。

CAE-ANSYS Mechanical(静力结构分析)

5
几何结构
• Mechanical 允许某部分的刚度特性被定义为“刚性”或者“柔性”。 – 刚体可以不用划分网格,而用一个质量单元代表，因此非常有效的解决求
解时间问题。
– 装配体中的零件仅用于传递载荷，可以视为刚体，从而减少求解时间和模
型。
6
质量点
•在模型中添加Point Mass来模拟结构中没有明确建模的部件: • 一个质量点可以应用在表面,边或点范围内。 • 它的位置可以通过下面任一种方法指定：
– 幅值和向量 – 幅值和分量方向 (总体或者局部坐标系) – 幅值和切向
25
载荷
• 热载荷：
x th
y th
z th
T
Tref
• 在结构分析中施加均匀温度。
• 在结构分析中，出现在“Loads”栏中。
• 必须给定一个参考温度（可以用于所有体上或
者独立的部分）。
环境中的参考温度（比如静力分析），应用于所有体中。
座位给后背的推力。）
• 重力加速度:
• 选择重力作用下，力的方向。 • 数值自动设置到当前的单位制系统。 • 重力的方向可以在全局或者局部坐标系中定义。
• 旋转速度:
• 整个模型以给定的速率绕轴转动。 • 以分量或矢量的形式定义。 • 输入单位可以是弧度每秒（默认选项），也可是度每秒。
18
载荷
• 施加压力:
UX
UZ
•约束，不考虑实际的名称，也是以自由度的形式定义的。
•边界条件能加载在几何或者节点上（根据载荷类型定）。
– 边界条件直接加在节点上，将在本PPT的第二部分介绍。
•例如，在块体的Z面上施加一个无摩擦约束，表示它Z方向上的自由度已被约束（其它自由度是无约束的）。

ANSYS结构分析指南结构线性静力分析

ANSYS结构分析指南第二章结构线性静力分析2.1 静力分析的定义静力分析计算在固定不变载荷作用下结构的响应，它不考虑惯性和阻尼影响--如结构受随时间变化载荷作用的情况。

可是，静力分析可以计算那些固定不变的惯性载荷对结构的影响(如重力和离心力)，以及那些可以近似为等价静力作用的随时间变化载荷(如通常在许多建筑规范中所定义的等价静力风载和地震载荷)的作用。

静力分析用于计算由那些不包括惯性和阻尼效应的载荷作用于结构或部件上引起的位移、应力、应变和力。

固定不变的载荷和响应是一种假定，即假定载荷和结构响应随时间的变化非常缓慢。

静力分析所施加的载荷包括：外部施加的作用力和压力稳态的惯性力(如重力和离心力)强迫位移温度载荷(对于温度应变)能流(对于核能膨胀)关于载荷，还可参见§2.3.4。

2.2 线性静力分析与非线性静力分析静力分析既可以是线性的也可以是非线性的。

非线性静力分析包括所有类型的非线性：大变形、塑性、蠕变、应力刚化、接触(间隙)单元、超弹性单元等。

本章主要讨论线性静力分析。

对非线性静力分析只作简单介绍，其详细论述见《ANSYS Structural Analysis Guide》§8。

2.3 静力分析的求解步骤2.3.1 建模首先用户应指定作业名和分析标题，然后通过PREP7 前处理程序定义单元类型、实常数、材料特性、模型的几何元素。

这些步骤是大多数分析类型共同的，并已在《ANSYS Basic Analysis Guide》§1.2 论述。

有关建模的进一步论述，见《ANSYS Modeling and Meshing Guide》。

2.3.1.1 注意事项在进行静力分析时，要注意如下内容：1、可以采用线性或非线性结构单元。

2、材料特性可以是线性或非线性，各向同性或正交各向异性，常数或与温度相关的：必须按某种形式定义刚度(如弹性模量EX，超弹性系数等)。

对于惯性载荷(如重力等)，必须定义质量计算所需的数据，如密度DENS。

ANSYS结构静力分析

使用与任何其它类型分析的同一系列的命令来建模和进行非线性分析。同样，无论你正在进行何种类型的分析，你可从用户图形界面 GUI 选择相似的选项来建模和求解问题。
第4页
ANSYS非线形分析指南
基本过程
力矩、位移、转动或这些项目的任意组合上。另外，每一个项目可以有不同的收敛容限值。对多自由度问题，你同样也有收敛准则的选择问题。
当你确定你的收敛准则时，记住以力为基础的收敛提供了收敛的绝对量度，而以位移为基础的收敛仅提供了表观收敛的相对量度。因此，你应当如果需要总是使用以力为基础（或以力矩为基础的）收敛容限。如果需要可以增加以位移为基础（或以转动为基础的）收敛检查，但是通常不单独使用它们。
图 1─1 非线性结构行为的普通例子
非线性行为的原因引起结构非线性的原因很多，它可以被分成三种主要类型：
状态变化（包括接触）许多普通结构的表现出一种与状态相关的非线性行为,例如，一根只能拉伸的电缆可能
是松散的,也可能是绷紧的。轴承套可能是接触的,也可能是不接触的, 冻土可能是冻结的,也可能是融化的。这些系统的刚度由于系统状态的改变在不同的值之间突然变化。状态改变也许和载荷直接有关（如在电缆情况中），也可能由某种外部原因引起（如在冻土中的紊乱热力学条件）。ANSYS 程序中单元的激活与杀死选项用来给这种状态的变化建模。
如果你预料你的结构的行为将从线性到非线性变化，你也许想要在系统响应的非线性部分期间变化时间步长。在这样一种情况，你可以激活自动时间分步以便随需要调整时间步长，获得精度和代价之间的良好平衡。同样地，如果你不确信你的问题将成功地收敛，你也许想要使用自动时间分步来激活 ANSYS 程序的二分特点。
无论何时只要平衡迭代收敛失败二分法将把时间步长分成两半然后从最后收敛的子步自动重启动如果已二分的时间步再次收敛失败二分法将再次分割时间步长然后重启动持续这一过程直到获得收敛或到达最小时间步长由你指定

实验四-五：结构静力分析与ANSYS模态分析

图4-20
3.设置材料属性:MainMenu>Ｐreprocｅssor＞materｉａl proｐｓ> matｅrial mｏdelｓ,弹出一个对话框，在materialｍodels avaiablｅ下面的对话框中双击打开ｓtruｃｔuｒal>linｅaｒ>ｅｌastic>isoｔropic又弹出linｅarｉsoｔropicproｐｅrｔiesｆorｍateｒiａｌNumbeｒ１对话框,在ＥX后面输入1.9E１1,在ＰＲXＹ后面输入栏中输入0.3,在双击deｎsity,在DENS后面输入2.33e3，单击OＫ,然后单击ｍateｒial>exｉt,完成材料属性的设置。如图4-2１．
图４-14
6.施加约束：MaiｎＭenｕ>sｏｌuｔion>defｉne loａds>aｐｐly＞sｔrｕcturaｌ>ｄisplacｅｍｅnt>onareas.拾取圆的周围面，如图:然后单击OK．又出来一个对话框,选择AＬL DOF.单击OＫ。如图4－15.
图4-1５
7.施加载荷：ＭａinＭenu>ｓolution>defｉnelｏads>apｐlｙ>ｓtructural>pressure>ｏｎAreas．出现拾取框,拾取图形上垂直与Ｚ轴并且是穿过坐标（0，0,１３.8８7)的面，然后单击ＯK。出现一个对话框，在ｖalｕeloａｄｐresValuｓ后面输入1000０0，单击OK。如图4－16.
图4-1９
２..设置单元类型:MaｉnＭｅｎu>Preprocessor>eｌemｅｎt tyｐｅ>aｄd／edit／ｄeｌｅte,弹出一个对话框,点击add,显示libｒaryｏfｅlemｅｎｔtype对话框如图:在ｌｉbrarｙof element type下拉列表框中选择stｒuctｕｒal sｏlide项，在其右侧下拉表框中选择brick 8node 45选项，单击OK.在点击close.如图4－20.

ANSYSWORKBENCH静力结构分析解析分析新

ANSYS WORKBENCH 11.0培训教程（DS）第四章静力结构分析序言•在DS中关于线性静力结构分析的内容包括以下几个方面:–几何模型和单元–接触以及装配类型–环境（包括载荷及其支撑）–求解类型–结果和后处理•本章当中所讲到的功能同样适用与ANSYS DesignSpace Entra及其以上版本.–本章当中的一些选项可能需要高级的licenses，但是这些都没有提到。

–模态，瞬态和非线性静力结构分析在这里没有讨论，但是在相关的章节当中将会有所阐述。

线性静力分析基础•在线性静力结构分析当中，位移矢量{x} 通过下面的矩阵方程得到:在分析当中涉及到以下假设条件:–[K] 必须是连续的•假设为线弹性材料•小变形理论•可以包括部分非线性边界条件–{F} 为静力载荷•不考虑随时间变化的载荷•不考虑惯性（如质量，阻尼等等）影响•在线性静力分析中，记住这些假设是很重要的。

非线性分析和动力学分析将在随后的章节中给予讨论。

[]{}{}F x K =A. 几何结构•在结构分析当中，可以使用所有DS 支持的几何结构类型.•对于壳体，在几何菜单下厚度选项是必须要指定的。

•梁的截面形状和方向在DM已经指定并且可以自动的传到DS模型当中。

–对于线性体，仅仅可以得到位移结果.ANSYS License AvailabilityDesignSpace Entra xDesignSpace xProfessional xStructural xMechanical/Multiphysics x…Point Mass•Point Mass 在“Geometry”分支在模拟没有明确建模的重量–只有面实体才能定义point mass–可以用以下方式定义point mass位置:•在任意用户定义坐标系中(x, y, z)坐标•选择点/边/面来定义位置–重量/质量大小在“Magnitude”中输入–在结构静力分析中,point mass只受“加速度”，“标准重力加速度,”和“旋转速度”的作用.–质量和所选面相连通时它们之间没有刚度. 这不是一个刚度区域假设而是一个类似与分布质量的假设–没有旋转惯性项出现.ANSYS License AvailabilityDesignSpace Entra xDesignSpace xProfessional x…Point Mass•point mass 将会以灰色圆球出现–前面提到，只有惯性力才会对point mass 起作用。

AnsysWorkbench静力分析讲义

…组件 – 实体接触
? 界面调整选项：
C
T
C
T
Offset ：接触面在正向或相反方向上偏移一个指定的距离（可以程序设置
偏移量）
Adjusted to touch ：不考虑实际的间距，把接触面移向目标面，给出一个初始
接触
…组件 – 实体接触
? Advanced 选项（更多细节参见第三章的pinball 区域的细节设置）：
线性静态结构分析基础
? 对于一个线性静态结构分析（ Linear Static Analysis ），位移{x} 由下面的矩阵方程解出：
?K??x?? ?F?
假设：
–
[K]
是一个常量矩阵
? 假设是线弹性材料行为
? 使用小变形理论
? 可能包含一些非线性边界条件
– {F} 是静态加在模型上的
? 不考虑随时间变化的力 ? 不包含惯性影响（质量、阻尼）
– Pin Ball Region ：
? Inside pinball = near-field contact ? Outside pinball = far-field contact ? 使求解器更有效的进行接触计算
? 对ANSYS Professional 或更高版本而言，支持壳体和实体的混合组件与更多的接触选项
… 材料特性
? 在线性静态结构分析中需要给出杨氏模量和泊松比：
– 在Engineering Data 中输入材料参数 – 存在惯性时，需要给出材料密度 – 当施加了一个均匀的温度载荷时，需要给出热膨胀系数 – 在均匀温度载荷条件下，不需要指定导热系数 – 想得到应力结果，需要给出应力极限 – 进行疲劳分析时需要定义疲劳属性

(完整版)ANSYSWorkbench结构线性静力学分析与优化设计解析

有圆角），其材料为铝合金，模型大端固定，小端分别承受拉伸、弯曲载荷各200N，扭转载荷2N·m。
要求：运用适当的网格划分方法，阶梯和圆角处网格细化；求解结果显示模型的整体变形和等效应力。
截图：材料添加，网格划分效果，受拉伸载荷的变形、应力，受弯曲载荷的变形、应力，受扭转载荷的变形、应力。共15张截图。
要求：运用适当的网格划分方法，网格大小均匀一致不得少于60万个节点（或者运用膨胀层网格划分方法）；求解结果显示模型的整体变形和等效应力。
截图：材料添加，网格划分效果，结果的整体变形、等效应力以及径向变形和应力的网格显示图、矢量线时图、等值线图。共8张截图。
西安嘉业航空科技有限公司
作业7
截图：材料添加，网格划分效果，结果的整体变形、等效应力以及径向变形和应力的网格显示图、矢量线时图、等值线图。共8张截图。
西安嘉业航空科技有限公司
作业6 问题描述：如右图模型（螺旋桨），其
材料为聚乙烯，模型如图所示方向的 1000rad/s的角加速度惯性载荷；模型内圈用圆柱面约束且轴向为0，径向和周向为 free；螺旋桨面施加压力载荷0.5MPa。
西安嘉业航空科技有限公司
作业3 问题描述：如右图模型（连接件），其
材料为不锈钢，模型两个小孔固定，一个大孔上施加轴承载荷500N，另一个大孔上施加力载荷800N，且耳内侧受静水压力 5MPa。
要求：运用适当的网格划分方法，两个小孔和两个大孔处网格细化（或者运用多区域网格划分方法）；求解结果显示模型的整体变形和等效应力。
1、材料的变形范围在弹性范围，且材料的变形量较小，方便建立静力学方程； 2、对于塑性变形或大变形，必须考虑材料非线性和几何非线性。
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ANSYS_Workbench线性结构静力分析实例

Apply/Cancel标签。把Angle设成360度，其它选项取默认值。单击Generate 键生成实体。
为了便于划分网格，这里我们就这个零件划分为两个部件。进行旋转时，在弹出的细节浏览窗口Operation项值由Add Material修改为Add Frozen，冻结实体。单击Generate生成实体。点击主菜单栏Create菜单，在下拉菜单中选择Slice(Create>Slice)进行切片，左击细节窗口中Base Plane，选择XYPlane，左击Apply，单击Generate。结果如下：
Sketching: > Modify>Fillet 对草图进行倒圆角，半径为2mm，完成后如图示：
3.完成Sketch1，将其绕Y轴旋转360度建立混合器的主体。点击菜单栏中的 Revolve 键以弹出细节浏览窗口以进行旋转3D操作，窗口会切换至建模窗口，在细节浏览窗口，Axis box中应该有Apply 和Cancel 标签。若有这些标签，左击局部Y坐标轴，再左击Apply。如果在Axis box中显示为NotSelected，那就必须先左击调出
Static Structural（ANSYS）项至A2栏，即（Geometry）。 4.双击Model项，打开Static Structural。打开MechanicalApplication Wizard。设置单位，逐步单击Units-Metric（mm，kg，N，s，mV，mA）。
1.打开Workbench程序，在Component Systems下选择Geometry，双击或者移动至右边的Project Schematic窗口，此时会出现一个几何块A，即（Geometry）。双击A2项打开DesignModeler模块，在弹出的窗口选择Millimeter，单击OK。使用草图标签切换到草图模式，注意用Look At图标（或鼠标右键操作）来确定图形的法向方向。选定平面后，选择Sketching标签建立一个新的草图，保持Sketching模式。然后操作如下：

Ansys静力分析详细步骤

三.分析步骤
1.打开桌面Workbench14.5，进入窗口，点击Anslysis System 下的Static Structure选项。结果如图1
2
1 图1
2.右键Geometry选项，在快捷菜单中选择Import Geometry，然后选择Browse，如图2所示：
3
4
5
图2
3.选择路径，导入事先准备好的Stp，Igs，x_t等模型档案。选中文件，点击打开，如图3
图11
12.点击Force，选择需要添加力的面，选择Apply，来完成力的添加，在 Magnitude里输入300N，来添加力的大小。
29
31 32
30 图12
13.点击Solution，选择Deformation，选择Total，来定义总得变形量。 34 35
33
图13
14.点击Solution，选择Stress，选择Equivalent(von-Mises)，来定义等效应力。 37 38
36
图14
15.点击Solution，点击Solve，来计算结果，点击Total Deformation ，显示模型总变形。
39
40
图15
16. 点击Equivalent(von-Mises) ，显示等效应力。
41 图16
11
12 13
图5
6.点击Mesh，点击Mesh Control，选择sizing，来插入网格。 15
16 14
图6
7.点击Body Sizing，选择Definition下的Element Size，输入5mm，来划分网格尺寸。
17
18 图7
8.点击Mesh，选择Generate Mesh，系统开始划分网格，结果如下。 19 20

ANSYS WORKBENCH 静力结构分析

ANSYS WORKBENCH 11.0培训教程（DS）第四章静力结构分析序言•在DS中关于线性静力结构分析的内容包括以下几个方面:–几何模型和单元–接触以及装配类型–环境（包括载荷及其支撑）–求解类型–结果和后处理•本章当中所讲到的功能同样适用与ANSYS DesignSpace Entra及其以上版本.–本章当中的一些选项可能需要高级的licenses，但是这些都没有提到。

–模态，瞬态和非线性静力结构分析在这里没有讨论，但是在相关的章节当中将会有所阐述。

线性静力分析基础•在线性静力结构分析当中，位移矢量{x} 通过下面的矩阵方程得到:在分析当中涉及到以下假设条件:–[K] 必须是连续的•假设为线弹性材料•小变形理论•可以包括部分非线性边界条件–{F} 为静力载荷•不考虑随时间变化的载荷•不考虑惯性（如质量，阻尼等等）影响•在线性静力分析中，记住这些假设是很重要的。

非线性分析和动力学分析将在随后的章节中给予讨论。

[]{}{}F x K =A. 几何结构•在结构分析当中，可以使用所有DS 支持的几何结构类型.•对于壳体，在几何菜单下厚度选项是必须要指定的。

•梁的截面形状和方向在DM已经指定并且可以自动的传到DS模型当中。

–对于线性体，仅仅可以得到位移结果.ANSYS License AvailabilityDesignSpace Entra xDesignSpace xProfessional xStructural xMechanical/Multiphysics x…Point Mass•Point Mass 在“Geometry”分支在模拟没有明确建模的重量–只有面实体才能定义point mass–可以用以下方式定义point mass位置:•在任意用户定义坐标系中(x, y, z)坐标•选择点/边/面来定义位置–重量/质量大小在“Magnitude”中输入–在结构静力分析中,point mass只受“加速度”，“标准重力加速度,”和“旋转速度”的作用.–质量和所选面相连通时它们之间没有刚度. 这不是一个刚度区域假设而是一个类似与分布质量的假设–没有旋转惯性项出现.ANSYS License AvailabilityDesignSpace Entra xDesignSpace xProfessional x…Point Mass•point mass 将会以灰色圆球出现–前面提到，只有惯性力才会对point mass 起作用。

有限元ansys静力分析的一个小例子

有限元ansys静力分析的一个小例子有限元学院:机电学院专业:姓名:学号:一、问题描述如图所示的平面，板厚为0.01m，左端固定，右端作用50kg的均布载荷，对其进行静力分析。

弹性模量为210GPa，泊松比为0.25.二、分析步骤1(启动ansys，进入ansys界面。

2(定义工作文件名进入ANSYS/Multiphsics的的程序界面后，单击Utility Menu菜单下File中Change Jobname的按钮，会弹出Change Jobname对话框，输入gangban为工作文件名，点击ok。

(定义分析标题 3选择菜单File-Change Title在弹出的对话框中，输入Plane Model作为分析标题，单击ok。

4(重新显示选择菜单Plot-Replot单击该按钮后，所命令的分析标题工作文件名出现在ANSYS中。

5(选择分析类型在弹出的对话框中，选择分析类型，由于此例属于结构分析，选择菜单Main Menu:Preferences，故选择Structural这一项，单击ok。

6(定义单元类型选择菜单Main Menu-Preprocessor-Element Type-Add/Edit/Delete单击弹出对话框中的Add按钮，弹出单元库对话框，在材料的单元库中选Plane82单元。

即在左侧的窗口中选取Solid单元，在右侧选择8节点的82单元。

然后单击ok。

7(选择分析类型定义完单元类型后，Element Type对话框中的Option按钮被激活，单击后弹出一个对话框，在Elenment behavior中选择Plane strs w/ thk，在Extra Element output中，选择Nodal stress，单击close，关闭单元类型对话框。

8(定义实常数选择菜单Main Menu-Preprocessor-Real Constants Add/Edit/Delete执行该命令后，在弹出Real Constants对话框中单击Add按钮，确认单元无误后，单击ok，弹出Real Constants Set Number 1，for Plane 82对话框，在thickness后面输入板的厚度0.01单击ok，单击close。

ansys中的静力分析

第1章静力分析1.1 力的概念力在我们的生产和生活中随处可见，例如物体的重力、摩擦力、水的压力等，人们对力的认识从感性认识到理性认识形成力的抽象概念。

力是物体间的机械作用，这种作用可以使物体的机械运动状态或者使物体的形状和大小发生改变。

从力的定义中可以看出力是在物体间相互作用中产生的，这种作用至少是两个物体，如果没有了这种作用，力也就不存在，所以力具有物质性。

物体间相互作用的形式很多，大体分两类，一类是直接接触，例如物体间的拉力和压力；另一类是“场”的作用，例如地球引力场中重力，太阳引力场中万有引力等。

同时力有两种效应：一是力的运动效应，即力使物体的机械运动状态变化，例如静止在地面物体当用力推它时，便开始运动；二是力的变形效应，即力使物体大小和形状发生变化，例如钢筋受到横向力过大时将产生弯曲，粉笔受力过大时将变碎等。

描述力对物体的作用效应由力的三要素来决定，即力的大小、力的方向和力的作用点。

力的大小表示物体间机械作用的强弱程度，采用国际单位制，力的单位是牛顿（N ）（简称牛）或者千牛顿（kN ）（简称千牛），1kN =103N 。

力的方向是表示物体间的机械作用具有方向性，它包括方位和指向。

力的作用点表示物体间机械作用的位置。

一般说来，力的作用位置不是一个几何点而是有一定大小的一个范围，例如重力是分布在物体的整个体积上的，称体积分布力，水对池壁的压力是分布在池壁表面上的，称面分布力，同理若分布在一条直线上的力，称线分布力，当力的作用范围很小时，可以将它抽象为一个点，此点便是力的作用点，此力称为集中力。

由力的三要素知，力是矢量，记作F ，本教材中的黑体均表示矢量，可以用一有向线段表示，如图1-1所示，有向线段AB 的大小表示力的大小；有向线段AB 的指向表示力的方向；有向线段的起点或终点表示力的作用点。

1.2 静力学基本原理所谓静力学基本原理是指人们在生产和生活实践中长期积累和总结出来并通过实践反复验证的具有一般规律的定理和定律。

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