关于经典ansys的单位制问题

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(完整word版)ansys中单位详解

(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单位换算

ansys单位换算

由于总有朋友提出类似的疑问,总上传文件也不是长久之计,索性把资料发出来了。

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。

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)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 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 0.46152E-05 1 6 67 26.398 1 7 78 26.398 1 8 89 50.397 1 9 910 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。

ansys中单位详解

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。

ADAMS-ANSYS单位转换问题

ADAMS-ANSYS单位转换问题

Adams-Ansys单位制验证为了在adams做模态分析,就要用到ansys制作mnf文件。

两个软件之间存在单位转换的问题,于是,我用adams做了一个曲柄,采用的单位制是mm-kg-s,长度100mm,宽度20mm,厚度10mm,保存成iges格式,导入到ANSYS中。

在ANSYS中,首先创建了Brick 8node 45单元,然后设置弹性模量和密度的时候,要特别注意了:采用第一种:采用mm-t-s单位(大侠讲:这是工程问题,由于工程上常用mm做长度单位,被迫质量采用吨,这样单位才会封闭。

)1、钢的弹性模量是2*e+005 MPa,根据换算关系,弹性模量就应该是2*e+011Pa。

钢的密度是7810kg/m3,转换成7.81*e-9t/mm3。

泊松比是0.3。

2、划分网格,设置外连点。

在导出到adams中之前,单位应采用user defined,所有单位系数都是unit,user,1000,0.001,1,,,,1。

3、导入adams后发现,匹配成功。

采用第二种:采用m-kg-s单位。

这种单位制的转化在ANSYS前处理中,一直采用m-kg-s单位,1、钢的弹性模量是2*e+011MPa,钢的密度是7801kg/m3。

泊松比是0.3。

中间步骤与上述一致,省略了。

直到输出mnf文件的时候,设置单位user defined,/unit,user,0.001,1,1,,,,1。

(之所以这么设置,我的初衷是因为我在adams中建模用的mm,而在ansys中建模却是m,如果不把长度单位缩小,图形肯定不一致)。

相当于下图操作。

结果证明,第一种方法在图形大小和柔性体质量方面是合适的,第二种方法还需要解决,图形和质量都非常大。

存在疑问:第一种方法的质量差别较小,但转动惯量有较大差别,怎么办?。

Ansys软件中的单位制分析

Ansys软件中的单位制分析

Ansys 软件中的单位制分析李如忠(中国工程物理研究院电子工程研究所,绵阳621900)Analysis ofsystem of units in AnsysLI Ru-zho ng (Institute o f Electronic Eng ineering ,China Academy o f Engineering Phy sics ,M iany ang 621900,China )!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!"【摘要】在用Ansys 进行有限元分析时不需要输入单位,但使用的单位必须统一。

通过量纲分析说明了Ansys 中保证单位统一的方法。

并编制了计算机程序,方便在Ansys 中的单位设置和选择。

并说明了如何确定采用英制单位的分析算例的输出结果的单位。

关键词:Ansys ;有限元分析;单位;量纲【Abstr act 】In Ansy s,yo u must make sure that you use a consistent system of units for all the data y ou enter though yo u may not input units of the data.The method fo r making sure that the units fo r all the data is consistent is intro duced through dimensio n analysis.Then the applicatio n of cho osing units in Ansys is described in detail and the applications program fo r that is designed .Key words:Ansys ;FEA ;Units ;Dimension 中图分类号:TP31文献标识码:A*来稿日期文章编号:1001-3997(2008)02-0090-021概述Ansys 有限元分析软件是一个功能强大的分析软件,能进行力学、热学、电学和电磁学等多个领域的有限元分析。

ANSYS中单位统一的误区分析(转)

ANSYS中单位统一的误区分析(转)

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。

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)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 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 0.46152E-05 1 6 67 26.398 1 7 78 26.398 1 8 89 50.397 1 9 910 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。

关于ansys中的单位问题

关于ansys中的单位问题

关于ansys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单位系统

ANSYS单位系统

ANSYS的单位问题困扰了不少人,然而ANSYS中却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2/长度=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中单位详解

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中单位详解

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。

[终稿]如何设置ansys的单位

[终稿]如何设置ansys的单位

如何设置ansys的单位如何设置ansys的单位摘要:本文对使用有限元软件分析工程问题时的材料性能单位问题作了一些探讨,通过实例说明了如何统一各物理量的单位,以保证分析结果的正确。

关键词:有限元、材料性能、单位大多数有限元计算程序都不规定所使用的物理量的单位,不同问题可以使用不同的单位,只要在一个问题中各物理量的单位统一就可以。

但是,由于在实际工程问题中可能用到多种不同单位的物理量,如果只是按照习惯采用常用的单位,表面上看单位是统一的,实际上单位却不统一,从而导致错误的计算结果。

比如,在结构分析中分别用如下单位:长度–m;时间–s;质量– kg;力 - N;压力、应力、弹性模量等–Pa,此时单位是统一的。

但是如果将压力单位改为 MPa,保持其余单位不变,单位就是不统一的;或者同时将长度单位改为 mm,压力单位改为 MPa,保持其余单位不变,单位也是不统一的。

由此可见,对于实际工程问题,我们不能按照手工计算时的习惯来选择各物理量的单位,而是必须遵循一定的原则。

物理量的单位与所采用的单位制有关。

所有物理量可分为基本物理量和导出物理量,在结构和热计算中的基本物理量有:质量、长度、时间和温度。

导出物理量的种类很多,如面积、体积、速度、加速度、弹性模量、压力、应力、导热率、比热、热交换系数、能量、热量、功等等,都与基本物理量之间有确定的关系。

基本物理量的单位确定了所用的单位制,然后可根据相应的公式得到各导出物理量的单位。

具体做法是:首先确定各物理量的量纲,再根据基本物理量单位制的不同得到各物理量的具体单位。

基本物理量及其量纲:. 质量 m;. 长度 L;. 时间 t;. 温度 T。

导出物理量及其量纲:. 速度:v = L / t;. 加速度: a = L / t 2;. 面积: A = L 2;. 体积: V = L 3;. 密度:ρ= m / L 3;. 力:f = m · a = m · L / t 2;. 力矩、能量、热量、焓等:e = f · L = m · L 2 / t 2;. 压力、应力、弹性模量等: p = f / A = m / (t 2 · L) ;. 热流量、功率:ψ= e / t = m · L 2 / t 3;. 导热率: k =ψ/ (L · T) = m · L / (t 3 · T);. 比热:c = e / (m · T) = L 2 / (t 2 · T);. 热交换系数:Cv = e / (L 2 · T · t) = m / (t 3 · T). 粘性系数:Kv = p · t = m / (t · L) ;. 熵:S = e / T = m · l 2 / (t 2 · T);. 质量熵、比熵:s = S / m = l 2 / (t 2 · T);在选定基本物理量的单位后,可导出其余物理量的单位,可以选用的单位制很多,下面举两个常用的例子。

[修订]ansys中单位详解

[修订]ansys中单位详解

(一)基本量:长度mm质量tonne(公吨是tonne或者metric ton,吨是ton。

1公吨(tonne, metric ton)= 1000公斤,1吨(ton)= 1016公斤(Br)或907.2公斤(US))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 / s加速度mm / s^2角速度rad / s角度加速度rad / s^2频率 1 / s密度tonne / mm^3(简称t / mm^3)压力N / mm^2(Mpa)应力N / mm^2(Mpa)杨氏模量N / mm^2(Mpa)000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。

00000(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。

000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。

00000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)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:0.300000国际单位制中常用的单位00000密度应力杨氏模量名称长度力时间质量压力(压强)速度加速度单位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 (三)ANSYS中不存在单位制所有的单位是自己统一的。

如何设置ansys的单位

如何设置ansys的单位

如何设置ansys的单位如何设置ansys的单位摘要:本文对使用有限元软件分析工程问题时的材料性能单位问题作了一些探讨,通过实例说明了如何统一各物理量的单位,以保证分析结果的正确。

关键词:有限元、材料性能、单位大多数有限元计算程序都不规定所使用的物理量的单位,不同问题可以使用不同的单位,只要在一个问题中各物理量的单位统一就可以。

但是,由于在实际工程问题中可能用到多种不同单位的物理量,如果只是按照习惯采用常用的单位,表面上看单位是统一的,实际上单位却不统一,从而导致错误的计算结果。

比如,在结构分析中分别用如下单位:长度– m;时间– s;质量– kg;力 - N;压力、应力、弹性模量等–Pa,此时单位是统一的。

但是如果将压力单位改为MPa,保持其余单位不变,单位就是不统一的;或者同时将长度单位改为 mm,压力单位改为 MPa,保持其余单位不变,单位也是不统一的。

由此可见,对于实际工程问题,我们不能按照手工计算时的习惯来选择各物理量的单位,而是必须遵循一定的原则。

物理量的单位与所采用的单位制有关。

所有物理量可分为基本物理量和导出物理量,在结构和热计算中的基本物理量有:质量、长度、时间和温度。

导出物理量的种类很多,如面积、体积、速度、加速度、弹性模量、压力、应力、导热率、比热、热交换系数、能量、热量、功等等,都与基本物理量之间有确定的关系。

基本物理量的单位确定了所用的单位制,然后可根据相应的公式得到各导出物理量的单位。

具体做法是:首先确定各物理量的量纲,再根据基本物理量单位制的不同得到各物理量的具体单位。

基本物理量及其量纲:. 质量 m;. 长度 L;. 时间 t;. 温度 T。

导出物理量及其量纲:. 速度:v = L / t;. 加速度: a = L / t 2;. 面积: A = L 2;. 体积: V = L 3;. 密度:ρ= m / L 3;. 力:f = m · a = m · L / t 2;. 力矩、能量、热量、焓等:e = f · L = m · L 2 / t 2;. 压力、应力、弹性模量等:p = f / A = m / (t 2 · L) ;. 热流量、功率:ψ= e / t = m · L 2 / t 3;. 导热率:k =ψ/ (L · T) = m · L / (t 3 · T);. 比热:c = e / (m · T) = L 2 / (t 2 · T);. 热交换系数:Cv = e / (L 2 · T · t) = m / (t 3 · T). 粘性系数:Kv = p · t = m / (t · L) ;. 熵:S = e / T = m · l 2 / (t 2 · T);. 质量熵、比熵:s = S / m = l 2 / (t 2 · T);在选定基本物理量的单位后,可导出其余物理量的单位,可以选用的单位制很多,下面举两个常用的例子。

关于ansys中的单位问题

关于ansys中的单位问题

关于ansys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学习笔记

ansys学习笔记

尺寸问题:通常从Solidworks中绕入ANSYS的模型默认尺寸是不会改变的,如果需要检查尺寸,可以量取尺寸来检查。

但为了在ANSYS中模型得到很好的利用,在建立实体模型前,先对所分析的结构体进行规划。

有限元分析所采用的实体模型与设计所得结构模型不尽相同,所以实体模型在导入ANSYS 中分析之前,必须要在SolidWorks中进行处理。

对于在SolidWorks建立好的模型,为确保导入ANSYS后模型能正确有效,在建模时需要注意以下几点:(1)在建模时,要保持实体特征的独立性,要求在建立实体特征时不能合并实体。

(2)在模型特征中,删除掉螺纹、尖角以及对模型结构影响不大的倒圆角等特征。

(3)将装配体模型导入ANSYS之前,要做好干涉检查,保证各零件模型之间不能有干涉。

另外,在SolidWorks中建立的三维实体模型不能直接导入ANSYS进行分析,需要将模型文件保存为Parasolid(*.x_t)类型,才能被ANSYS识别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,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*然后输入的长度为和,ANSYS只知道你输入的是和,它不知道你的单位是什么。

秦老师给的ansys复习题部分答案

秦老师给的ansys复习题部分答案
▲ANSYS中激活坐标系采用CSYS命令:CSYS, KCN
ANSYS启动后CSYS默认为0(全局笛卡尔坐标),直到有LOCAL或者CSYS命令才改变。这个命令影响到点(K)坐标的输入类型。工作平面(WP)与全局坐标系重合。
CSYS,0!激活全局笛卡尔坐标,原点在全局坐标的原点
CSYS,1!激活全局圆柱坐标,原点在全局坐标的原点
(/PREP7
K,1
K,2,1,-2
K,3,2,5)
LARC,2,3,1
25.请写一个通过两条相交线倒角创建圆弧段的命令
(/PREP7
K,1,1,1
K,2,10,0
K,3,10,5
L,1,2
L,1,3)
LFILLT,1,2,1
26.请写出线合并(lcomb)命令的作用,当keep=0,或者当keep=1时合并之后的结果有何不同?
10.请解释命令CSWPLA,14,1的含义。
定义了局部坐标系号为14,原点在工作平面的坐标原点,其XY平面与工作平面相同的柱坐标系
11.请解释命令nrotat,2,20,2的含义。
节点坐标系旋转与当前坐标系方向相同
使节点2,4,6,8,10,12,14,16,18,20的节点坐标系方向与当前坐标系方向相同
Ansys自学提纲
ansys单位制
1.请理解ansys单位制的含义,SI单位系统是怎样的?
Ansys只给出了长度、质量、时间、温度(K开尔文)四种基本物理量的单位,而其他一些物理量如密度、压力(应力,杨氏模量)、能量的单位没有直接给,需要用户自己推导
例如,SI制
长度:m
弹性模量:2.06e^11 Pa
其中,KCN为编号,从11开始,KCS为坐标系的类型,XC, YC, ZC值采用全局坐标系,为要定义的局部坐标系的原点位置,THXY, THYZ, THZX为局部坐标系相对全局坐标系沿着各个坐标轴旋转的角度。输入过程中未给出值的符号用0默认。LOCAL的目的主要是为了建模方便以及选取便利。

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基本单位设置及部分基础知识

ansys基本单位设置及部分基础知识

ANSYS基本单位设置及部分基础知识可使用命令(∕UNITS,LABEL )来表示分析时所采用的单位,LABEL表示系统单位,LABEL=Sl (国际单位:米、公斤、秒);/UNITS, SILABEL=CSG (公制:厘米、克、秒);LABEL=BFT (英制:长度=ft);LABEL=BIN (英制: 长度=in )。

ex是材料的弹性模量,也叫杨氏模量。

30e6的意思是30乘以10的6次方。

单位是PSi,英镑每平方英寸。

1psi=6890N∕M2.这种情况是你在选择硬直单位时的数值。

如果你选择的是国际单位制这一项应填2e11。

建议填写2e11,因为打开anSyS默认就是国际单位制。

这个命令只是测X轴的距离的吧楼主可以试试这样操作绝对可以的PrePrOCeSSOr——modeling——CheCk Geom----KP dista nces会出来个对话框选择你需要测量的两个点会自动显示出TXT的文本包括绝对距离X Y Z的距离x_disp=distkp(10,11)命令流,节点10 和11 距离■ ANSYS>国标单位(SI),也称公制或米制单位:•长度--- m,力----- N J时间------ s,质量----- kg >压强/压力——Pa)弹性模量——Pa (Wm2), 密度kg⅛τ∖频率---- HZ T速度 ------ m∕s^角速度——rad∕s,................>英制单位:•英尺(ft)或英寸(in)S⅛ (Ib) ... ..............+ QO 噩兀R « * « ⅛ ** IrW 9WwnInI in^H.4 mm *CB 萸尺a I Λ-0Jθ4<we>S■h1 h-3⅛βθ> AitUIbI Ih • 0.4« 9 kf1 IIUg-32.2 Ib 14.7∣S6k^MVMT I 7 3/9 VHZHI电査⅛* A **♦ATΛf*√J UΓY∙02X ∣O∙ M 9立方*立方黃十to 'I i∙'-1.63IC7×10' ≡√I0» 4 U 1IBtiwt*⅜次方匕 -⅜ ιa⅛*英勺叩二庆方牲1 m√ = 0.02S4ra,√-FM-决方蕈kg∙αι,Ib ・ ia ,IA ・ ⅛,-XW∙WXto 4力 E N 镣力Ibr I ft>(-4.44X 2 N 力鉅5*N ・GW 力矣寸Ibf-in IIM ∙in∙<M12 W5 Nr您KJBuI BU-Iw5.06 JANSYS 中的坐标系+ QO存储数据库■将数据从内存以数据库文件(以db 为扩展名)写入 硬盘,是数据库当前状态的一个备份。

ansys中单位详解19页word文档

ansys中单位详解19页word文档

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。

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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。

在此我们先根据理论计算下:此柱内应力为:(9.8*1000/0.1)/0.1=980000Pa;加载荷一端应变量为:980000/2e11=4.9e-6;加载荷一端的理论压缩量为:4.9e-6*1=4.9e-6m。

而下图是Ansys计算结果:由于Ansys单位刚才说了是mm,所以从图中可以看出受载荷端变形量为0.004874mm,即4.874e-6m由此总结:1,模型单位和ansys单位制是一致的,即在ansys分析时只是在模型数量(例如长度的数值)上进行自己默认的量纲化;2,ansys分析时用量纲之间的函数运算,所以一切衍生量纲都得跟着变化,例如:毫米制量纲下速度是800(mm/s),那么在米制单位下是0.8(m/s)。

2009-01-09 23:38ANSYS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。

动力问题基本物理量是: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由牛顿定律:F=ma,均按标准单位时:N=kg*m/(s*s)故若长度为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此时弹性模量降低10-3.若质量用tone,则正确的基本单位组合是N,mm,tone,s此时弹性模量降低10-6.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。

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项目国际单位英制单位ANSYS代号长度m ft时间s s质量Kg lbm温度℃o F TEMP力N lbf能量(热量)J BTU功率(热流率)W BTU/sec HEAT热流密度W/m2BTU/sec-ft2HFLUX生热速率W/m3BTU/sec-ft3HGEN导热系数W/m-℃BTU/sec-ft-o F KXX对流系数W/m2-℃BTU/sec-ft2-o F HF密度Kg/m3lbm/ft3DENS比热J/Kg-℃BTU/lbm-o F C焓J/m3BTU/ft3ENTH2.2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。

对于一个封闭的系统(没有质量的流入或流出):式中:—热量—作功—系统内能—系统动能—系统势能对大多数工程传热问题:;通常不考虑做功:,则;对于稳态热分析:,即流入的热量等于流出的热量;对于瞬态热分析:,即流入流出的热传递速率等于系统内能的变化。

2.3热传递的方式2.3.1热传导热传导可以定义为完全接触的两个物体之间或一个物体的不同部分之间由于温度梯度而引起的内能的交换。

热传导遵循傅立叶定律:,式中为热流密度(W/m2),为导热系数(W/m-℃),负号表示热量流向温度降低的方向。

2.3.2热对流热对流是指固体的表面与它周围接触的流体之间,由于温差的存在引起的热量的交换。

热对流可以分为两类:自然对流和强制对流。

热对流用牛顿冷却方程来描述:,式中为对流换热系数(或称膜传热系数、给热系数、膜系数等);为固体表面的温度,为周围流体的温度。

2.3.3热辐射热辐射指物体发射电磁能,并被其它物体吸收转变为热的热量交换过程。

物体温度越高,单位时间辐射的热量越多。

热传导和热对流都需要有传热介质,而热辐射无须任何介质。

实质上,在真空中的热辐射效率最高。

在工程中通常考虑两个或两个以上物体之间的辐射,系统中每个物体同时辐射并吸收热量。

它们之间的净热量传递可以用斯蒂芬—波尔兹曼方程来计算:,式中为热流率,为辐射率(黑度),为斯蒂芬-波尔兹曼常数,约为约为5.67×10-8W/m2.K4,为辐射面1的面积,为由辐射面1到辐射面2的形状系数,为辐射面1的绝对温度,为辐射面2的绝对温度,由上式可以看出,包含热辐射的热分析是高度非线性的。

2.4稳态传热如果系统的净流滤为0,即流入体统的热量加上系统自身产生的热量等于流出系统的热量:,则系统热稳态。

在稳态热分析中,任一节点的温度不随时间变化。

稳态热分析的能量平衡方程为(以矩阵形式表示):式中:为传导矩阵,包含热系数、对流系数及辐射和形状系数;为节点温度向量;为节点热流率向量,包括热生成;ANSYS利用模型几何差数、材料热性能参数以及所施加的边界条件,生成、及。

2.5瞬态传热瞬态传热过程是指一个系统的加热或冷却过程。

在这个过程中系统的温度、热流率、热边界条件以及系统内能随时间都有明显变化。

根据能量守恒原理,瞬态热平衡可以表达为(以矩阵形式表示):式中:为传导矩阵,包含热系数、对流系数及辐射和形状系数;为比热矩阵,考虑系统内能的增加;为节点温度向量;为温度对时间的导数;为节点热流率向量,包括热生成;2.6线性与非线性如果有下列情况产生,则为非线性热分析:材料热性能随温度变化,如K(T),C(T)等;边界条件随温度变化,如h(T)等;含有非线性单元;考虑辐射传热;非线性热分析的热平衡方程为:2.7边界条件和初始条件ANSYS热分析的边界条件或初始条件可分为七种:温度,热流率、热流密度、对流、辐射、绝热、生热。

在本指南中,您将会看到相关的ANSYS命令及其等效的菜单路径。

这些参考的命令仅仅包括命令名,因为并不总是需要指定所有的参数,而且,不同的参数的组合会有不同的作用。

有关ANSYS命令的更多的叙述,请参考《ANSYS Commands Reference》。

菜单路径将近可能完整得列出,2.8热分析误差估计仅用于评估由于网格密度不够带来的误差;仅适用于SOLID或SHELL的热单元(只有一个温度自由度);基于单元边界的热流密度的不连续;仅对一种材料、线性、稳态热分析有效;使用自适应网格划分可对误差进行控制。

众所周知,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。

对于我们中国人来说,国际单位制应该是大多数人的选择。

下面是国际单位制中的七个基本单位,其他所有的单位都可由这七个基本单位导出:***************表1 SI基本单位********************量的名称单位名称单位符号长度米m质量千克,(公斤)kg时间秒s电流安(培)A热力学温度开(尔文)K物质的量摩托(尔)mol发光的量坎(德拉)cd因此,只要所有的量都表示成这七个基本单位的某种组合,就可以保证单位制不会出错!例如,重力加速度g的单位涉及到长度和时间两个基本单位,因此在国际单位制中,重力加速度的单位必须是:m/s^2,而在国际单位制中的数值就是9.8m/s^2。

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