【精品】清华大学的ansys资料基础篇
ANSYS基础培训PPT资料【优选版】
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ANSYS基础培训PPT资料【优选版】一、引言ANSYS 作为一款功能强大的工程仿真软件,在众多领域都有着广泛的应用。
为了帮助大家更好地掌握 ANSYS 的基础知识,我们精心准备了这份基础培训 PPT 资料。
二、ANSYS 软件概述(一)ANSYS 是什么ANSYS 是一款集结构、热、流体、电磁、声学等多物理场于一体的大型通用有限元分析软件。
它能够帮助工程师和研究人员在产品设计阶段就对其性能进行准确的预测和优化,从而减少试验次数、缩短研发周期、降低成本。
(二)ANSYS 的主要功能模块1、结构分析模块用于分析各种结构在静态、动态、线性和非线性条件下的应力、应变和位移等。
2、热分析模块可以模拟传热过程,包括稳态和瞬态热分析,以及热结构耦合分析。
3、流体分析模块用于分析流体流动、压力分布、传热和传质等现象。
4、电磁分析模块包括静电场、静磁场、时变电磁场等分析功能。
(三)ANSYS 的工作流程1、前处理包括几何建模、定义材料属性、划分网格等。
2、求解设置求解类型、加载边界条件和载荷,然后进行求解计算。
3、后处理对求解结果进行可视化处理,如查看应力云图、位移云图等,并进行数据分析。
三、ANSYS 前处理(一)几何建模1、直接建模通过 ANSYS 自带的建模工具创建几何模型。
2、导入外部模型可以导入其他 CAD 软件创建的模型,如 SolidWorks、ProE 等。
(二)定义材料属性1、常见材料类型如金属、塑料、橡胶等,并设置相应的弹性模量、泊松比、密度等参数。
2、材料库ANSYS 提供了丰富的材料库,方便用户选择和使用。
(三)网格划分1、网格类型包括四面体网格、六面体网格、混合网格等。
2、网格控制可以设置网格尺寸、网格质量等参数,以保证计算精度和效率。
四、ANSYS 求解(一)加载边界条件1、位移边界条件指定某些节点的位移值。
2、力边界条件施加集中力或分布力。
3、热边界条件设定温度、热流密度等。
(二)选择求解器1、直接求解器适用于小型问题。
AnsysICEMCFD讲义清华大学
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Patch Independent : 忽略小特征 ShrinkWrap :自动化消除特征 Delanney(beta) : 从表面到内部逐渐粗化 AutoBlock : 2D正交,网格贴近几何表面
• Compute Mesh-Surface Mesh Only(可更改划 分方法),检查网格质量 ; Edit Mesh-Display Mesh Quality
Edge Params/Mesh-(Part Mesh Setup+Surface Mesh Setup),并Pre_Mesh (预网格) (model tree-Blocking-pre_mesh) 7.检查网格质量(Blocking-Pre_mesh Quality Histograms……),适当改变关联,优 化网格质量(移动点Blocking- Move Vertex …… 、劈分线Blocking- Edit Edge ……)。(Determinant>0.2;angle>18 °;Warpage<45°)
• 4.构思并建块 : 两种基本方法(自B自lo下上ck而而ing上下-C:r: 块块eat的的B堆雕loc积刻k/Split Block)
• 5.关联点和线。 (Blocking-Associate……) • 6.设置网格参量(设置网格尺寸或设置Edge的节点数Blocking- Pre_Mesh Params -
清华大学研究生课程——ANSYS入门及学习方法[1]
![清华大学研究生课程——ANSYS入门及学习方法[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/d3043006de80d4d8d15a4f5d.png)
举例 Beam 3 (续)
Real Constant
AREA: 截面积 IZZ: 惯性矩 HEIGHTS: 梁高度 SHEARZ:剪切变形参数 ISTRN: 初始应变 ADDMAS: 附加质量
清华大学土木系研究生学术讲座
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注意事项
单元在ANSYS当中是作为一个最基本的功能组 成部分,除了普通的单元以外,接触、自由度 耦合、预应力等大量功能也是基于单元而设立 的 ANSYS为了保证其程序的通用性和可扩展性, 对一些新功能以增加新单元的形式加以引入 (16x系列单元族) 使用单元前,应仔细阅读帮助文件中关于单元 使用方法和理论的相关章节
注意事项
灵活利用工作平面和体操作可以实现各种复杂 变换,但是变换过程可能需要经过若干步骤 建立完复杂形体后,建议将复杂形体分割为若 干个简单的形体,便于后期分网操作 主要是经验的积累
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通用前处理模块
单元选择 材料定义 几何建模 网格划分 模型局部调整 施加荷载
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举例 Beam 3
平面2节点梁单元
Key Option 有3个Key Option选项: Key Option(6):是否输出单元坐标节点荷载 Key Option(9):是否输出梁其他截面的结果 Key Option(10): 梁表面荷载定义是绝对坐 标还是相对坐标
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自由网格划分例子
映射网格划分
当体的面数量少于6个时可以使用映射网格划分 可以划分6面体单元
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ANSYS(基础 第1节)
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Preprocessor(预处 理):对应ANSYS 命令:/PREP7,进 入预处理器。建立 模型、网格划分以(求解): 对应ANSYS命令: /SOLU。在求解器菜 单中可以设定求解类 型(Analysis type) 选项、载荷 (Loads)、载荷步 (load step)以及具 体执行求解命令。
2
a. ANSYS/Multiphysics:该产品是应用于各个工 程领域中的一个强大的多用途有限元程序。它 能够进行结构、热力学、电磁学和流体动力学 分析,但是不能进行显示动力学分析。 b. ANSYS/Structural:该产品能够进行各种结构 分析,但是不能进行热力学、电磁学、流体动 力学和显示动力学分析。 (2) Workiong directory(工作目录): ANSYS所有运行生成的文件都会写在该目录 下。 (3) Job Name(工作文件名):
第1章 ANSYS基础
1.1 ANSYS仿真环境
运行环境的配置主要是设定求解器类型,工作 目录和初始工作文件名。从【开始】|【程序】 |ANSYS组名|Configure ANSYS Products进入。
1
(1) 仿真环境 即求解器类型。默认为ANSYS/Multiphysics。 ANSYS包括如下几种产品: ANSYS/Mechanical:该产品能够进行所有的结 构和热力学分析,但是不能进行电磁学、CFD FLORTRAN和显示动力学分析。
9
1.ANSYS数据库 ANSYS运行时在内存中维护着一个数据库,这 个数据库包括模型数据、有限元网格数据、载 荷数据、结果数据等所有的ANSYS支持的对象的 数据信息。在任意的处理器中,ANSYS使用和维 护着同样一个数据库,用户所作的一切工作, 其结果都会被存入数据库中。因为这个数据库 包括了所有的输入数据,因此有必要经常保存 以备出错时恢复。由于保存与恢复数据时,作 业名并不改变,建议如下操作:
ANSYS入门第1篇-1
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November 1, 2002 Inventory #001755 TOC-17 2 章-有限元分析与ANSYS
关于 ANSYS
• 其它产品:
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 7.0 - Part 1
– FEMXplorer – 提供快速、便捷地得到设计和最优化模型数据的途径的产品 。 FEMXplorer对所有参数使用一系列Xpansion技术计算所需的结果,包括 多种设计评估的观察器。 FEMXplorer支持18X 系列单元的线性分析。
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 7.0 - Part 1
ANSYS是一个完整的FEA软件包,适合世界范围各工程领域的工程师们使用:
•
ANSYS 在部分工业领域应用如下:
– – – – 航空航天 汽车工业 生物医学 桥梁 与 建筑
– – – –
电子产品 重型机械 微机电系统 运动器械
实际系统
有限元模型
November 1, 2002 Inventory #001755 TOC-12
第 2 章-有限元分析与ANSYS
什么是有限元分析?
为什么需要有限元分析? • 减少模型试验
– 计算机模拟,容许对大量假设情况进行快速有效的试验。
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 7.0 - Part 1
培训手册
ANSYS 7.0入门 第一篇
ANSYS 7.0入门 - 第一篇
目录
1. 入门 2. 有限元分析和ANSYS A. 什么是有限元分析? B. 关于 ANSYS C. 关于ANSYS公司 3. ANSYS 基础 A. 交互式方式 • 启动 ANSYS • 内存 • 图形用户界面 • 图形与拾取 • 在线帮助 • 选择 • 数据库和文件 • 退出 ANSYS B. 习题 4. 一般分析过程 A. 准备工作 B. 前处理 • 建立实体模型 • 建立有限元分析模型 1-1 2-1 2-2 2-5 2-20 3-1 3-2 3-3 3-7 3-10 3-32 3-43 3-49 3-61 3-70 3-71 4-1 4-5 4-8 4-8 4-10 4. 一般分析过程 (续.) C. 求解 • 定义载荷 D. 后处理 • 观察结果 • 结果验证 5.建立实体模型 A. 怎样建模? B. 输入几何模型 • IGES 输入 • 连接产品 • 练习 C. ANSYS 固有命令 • 规定 • 自上而下建模 • 练习 • 自下而上建模 • 练习 6. 建立有限元模型 A. 概述 B. 单元属性 • 多种单元属性 • 练习
Ansys基础教程
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Create > -Lines- Lines
Create > -Lines- Arcs
Create > -Lines- Splines
L,k1,k2
L,k1,k2,k3,radius
面
• 用由下向上的方法生成面时, 需要的关键点或线必须已经定义。 (A——关键点〔顺序〕、AL——线)
可以根据模型形状选择最佳建模途径.
下面详细讨论建模途径。
实体建模 B. 自顶向下建模
• 自顶向下建模: 首先建立高级图元(体或 面),对这些高级图元(体或面)按一定规 则组合得到最终需要的形状.
• 开始建立的体或面称为图元。 • 生成一种体素时会自动生成所有的从属于
该体素的较低级图元。 • 对几何图元进行组合计算形成最终形状的
ANSYS教程
ANSYS 结构分析
第一章 ANSYS主要功能与模块
• ANSYS是世界上著名的大型通用有 限元计算软件, 它包括热、电、磁、流体和 结构等诸多模块, 具有强大的求解器和前、 后处理功能, 为我们解决复杂、庞大的工程 项目和致力于高水平的科研攻关提供了一 个优良的工作环境, 是一个开放的软件, 支 持进行二次开发。 • 目前主流版本12.0,13.0,14.0,14.5
一、主要功能简介
• 1. 结构分析
• 1) 静力分析 – 求解静力载荷作用下结 构的位移和应力等. 可以考虑结构的线性及 非线性行为。
• ● 线性结构静力分析 (linear)
• ● 非线性结构静力分析 (nonlinear)
•
♦ 几何非线性: 大变形、大应变、
应力强化、旋转软化
•
♦ 材料非线性: 塑性、粘弹性、粘
第一讲:ansys基础
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面/体结构离散
2.1 有限元法常用术语
单 元:分割连续体的小区域,有线、面或实体等种类。 节 点:连接单元的空间点,具有一定自由度。 自由度:用于描述一个物理场(位移)的响应特性的参量。 荷 载:所有荷载等效到节点即等价节点力(温度、位移 广义荷载)
载荷 节点 UY ROTY 单元 UX ROTX UZ
ROTZ
结构 DOFs
原型结构
载荷 约束
有限元模型
2.2 常用术语——节点、单元、自由度
根据结构的实际情况确定单元的类型,数目,形状, 大小以及排列方式。 杆系结构单元 平面单元
体单元
2.3 有限元分析基本过程
有限元法分析问题的基本步骤:
1、结构的离散化
离散化就是将要分析的结构分割成有限个单元体,并在 单元的指定位置设置节点,使相邻单元的有关参数具有一定
K F
[K]整体刚度矩阵, {F }整体载荷 ,{δ}整体节点位移向量
2.3 有限元分析基本过程
6、单元应变和应力的计算 根据已知结点的位移利用弹性力学方程和位移插值函数算 出单元的应变和应力。
2.3 有限元分析基本过程
分 析 对 象
有限元模型
变形云图
应力云图
武汉光谷体育馆
1、主菜单-优选项
■ h-Method 方法:以加密网格划分的方法提高计算精度 ■ p-Method 方法:以增加单元内插值函数阶数的方法提高计算精度
注:P-Method 方法是高阶计算方法,通常比 h-Method 方法具有更高的精度和 收敛性,但耗时比后者大增。且不是所有学科都适用p-Method方法,只有在结构 静力分析、热稳态分析、电磁场分析中可用。其他场合下都采用h-Method方法。
ansys分析入门基础篇
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边界条件
02
03
材料属性
设置边界条件,如固定约束、自 由约束等,以限制物体的自由度。
设置材料属性,如弹性模量、泊 松比、密度等,以模拟实际材料 的特性。
求解过程
建立模型
根据分析需求,建立相应的模型。
加载和求解
根据分析需求,加载相应的载荷和边界条件,然 后进行求解。
ansys分析入门基础篇
目录
• ANSYS软件简介 • 建立模型 • 加载与求解 • 结果后处理 • 案例分析
01 ANSYS软件简介
什么是ANSYS
综合性仿真软件
ANSYS是一款集结构、流体、电 磁、热、声等多物理场于一体的 综合性仿真软件,广泛应用于航 空航天、汽车、船舶、电子、能 源等领域。
电子
ANSYS在电子领域应用于集成电路、电子 元器件、PCB板等的设计和优化,提高产 品性能和可靠性。
船舶
ANSYS在船舶领域应用于船体结构、推进 系统、船舶设备等的设计和优化,提高船 舶性能和安全性。
ANSYS的基本功能
结构分析
流体动力学分析
ANSYS提供了强大的结构分析功能,可以 对各种材料进行静力、动力、疲劳等分析 ,模拟结构的变形、应力、应变等。
ANSYS的流体动力学分析功能可以对流体 进行稳态和瞬态分析,模拟流体流动、传 热、燃烧等过程。
电磁场分析
声场分析
ANSYS的电磁场分析功能可以对电磁设备 进行磁场、电场、电磁力的分析和优化, 提高设备的性能和效率。
ANSYS的声场分析功能可以对声音传播、 噪声产生等进行模拟和分析,优化产品的 声学性能。
02 建立模型
第1篇-《ANSYS应用—基础篇》
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有限元软件ANSYS提高讲义目录第一篇结构有限元分析基础 (1)第1章有限元理论 (1)1.1 有限单元法介绍 (1)1.2 杆件有限元理论计算与ANSYS软件计算 (1)1.2.1 有限元理论求解计算步骤 (1)1.2.2 ANSYS软件分析计算步骤 (3)第2章各种单元类型分析计算实例 (5)2.1 杆单元分析计算 (5)2.1.1 概述 (5)2.1.2 桁架结构的应力变形分析 (5)2.2 梁单元分析计算 (9)2.2.1 概述 (9)2.2.2 组合门字架梁受力变形分析 (11)2.3 平面板单元分析计算 (23)2.3.1 概述 (23)2.3.2 厚壁圆筒的平面应变有限元分析 (23)2.4 轴对称单元分析计算 (28)2.4.1 概述 (28)2.4.2 厚壁圆筒的轴对称有限元分析 (29)2.5 空间实体单元分析计算 (36)2.5.1 概述 (36)2.5.2 连杆受力分析 (37)2.6 壳单元分析计算 (44)2.6.1 概述 (44)2.6.2 受内压圆柱壳有限元分析 (45)第3章网格划分技巧及实例讲解 (51)3.1 面的自由与映射网格划分 (51)3.1.1 面的自由网格划分 (51)3.1.2 面的映射网格划分 (51)3.2 体的自由与映射网格划分 (52)3.3 体的扫略、拖拉网格划分 (52)3.3.1 体的扫略网格划分 (53)5.9.2 体的拖拉网格划分 (55)第一篇 结构有限元分析基础第1章 有限元理论1.1 有限单元法介绍有限元法(FEA ,Finite Element Analysis)的基本概念是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。
它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成,对每一单元假定一个合适的(较简单的)近似解,然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件),从而得到问题的解。
这个解不是准确解,而是近似解,因为实际问题被较简单的问题所代替。
ansys基本学习资料
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使用ANSYS解决该问题的命令如下 :
/FILNAM,EX2-1 ! 定义文件名
/TITLE,CANTILEVER BEAM DEFLECTION !定义分析的标题
/UNITS,SI !定义单位制(注意观察输出窗口的单位)
/PREP7 !进入前置处理
ET,1,3 !定义元素类型为beam3
MP,EX,1,200E9 ! 定义杨氏模量
R,1,3E-4,2.5E-9,0.01 !定义实常数(要严格根据该元素类型的说明文档所给出的实常数格式)
N,1,0,0 !定义第1号节点X坐标为0,Y坐标为0
N,2,1,0 !定义第2号节点X坐标为1,Y坐标为0
N,3,2,0 !定义第3号节点X坐标为2,Y坐标为0
运行该程序一般采用 Interactive 进入,这样可以定义工作名称,并且存放到指定的工作目录中。若使用 Run Interactive Now 进入还需使用命令定义工作文件名或使用默认的文件名,使用该方式进入一般是为恢复上一次中断的分析。所以在开始分析一个问题时,建议使用 Interactive 进入交互模式。
2.4 典型的分析过程
ANSYS分析过程包含三个主要的步骤:
1. 创建有限元模型
1) 创建或读入限元模型
2) 定义材料属性
3) 划分网格
2. 施加载荷并求解
1) 施加载荷及设定约束条件
2) 求解
3. 查看结果
1) 查看分析结果
PLDISP !显示变形后的形状
FINISH !完成
在静态结构分析中,由Begin Level进入处理器,可通过斜杠加处理器的名称,如/prep7、/solu、/post1。处理器间的转换通过finish命令先回到Begin Level,然后进入想到达的处理器位置,如(图2-3)所示。
第3章Ansys入门ppt课件

应用 拾取和取消的切换
光标显示:
拾取 取消
ANSYS 入门
…图形拾取
热点的拾取位置: • 面和体 有一个热点在图形的中心附近。 • 线 有三个热点 –一个在中间另两个在两端。
为什麽这个很重要: 当您需要拾取图元时,您必须拾取热点。
ANSYS 入门
D. 在线帮助
• ANSYS 提供了基于HTML格式的帮助系统,作为现有帮助系统的 补充。
... GUI方式
输入窗口 • 允许您输入命令。 (大多数 GUI功能都能通过输入命令来实现. 如
果您知道这些命令,可以通过输入窗口键入。) • 在拾取图形时您也可以通过键入命令的方式实现。
命令格式
ANSYS 入门
... GUI方式
工具条
• 包含常用命令的缩写形式。 • 可使用一些预先设置好的命令,也可以添加自己的命令,但需要熟
Zoom Box Zoom Win Zoom
Back Up
By picking center of a square
By picking two corners of a box
Same as Box Zoom, but box is proportional to window.
“Unzoom” to previous zoom.
工具条 将常用的命令制成工 具条,方便使用。
图形 显示由 ANSYS 创 建或传入ANSYS的 图形。
ANSYS入门
... GUI方式
主菜单
• 包括分析所需的主要功能。
• 在进行下一个功能之前,重叠的独立窗口允许您完成 所有必须的操作。
• 约定:
“…”表示产生一个对话框 “ +”表示图形拾取 “ >”表示将产生下一个子菜单 “ ” (空缺)表示运行一个ANSYS命令
清华大学本科ANSYS上机练习PPT课件

1-3a. 在主菜单中选择子菜单.
Objective
1. .....
要在主菜单中选择子菜单,将鼠标移到带有 “>“ 符号的项目上,
2. .....
并按鼠标左键.
3. .....
Procedure
与下拉菜单不同,这些子菜单是相对 独立的,迭加在主菜单上面.
2020/7/30
11
主菜单交互操作 (续)
2020/7/30
4
A.启动ANSYS
2020/7/30
5
启动ANSYS
1-1. 启动ANSYS软件.
Objective
1. .....
注意: 以下过程默认为在 Windows NT环境下.
2. .....
3. .....
Procedure
要启动ANSYS:
Windows NT 屏幕: Start > Programs > ANSYS 5.7 >
2020/7/30
1
整体概述
概况一
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概况二
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概况三
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第一章目标
学习如何进入ANSYS,并能够使用ANSYS的 GUI操作ANSYS.
A. 启动ANSYS 1-1. 启动ANSYS软件 1-2. ANSYS GUI中六个窗口的总体功能
6. 设定ANSYS工作空间及数据库大小 (参考 ANSYS安装及配置手册).
7. 选择 Run 来运行ANSYS.
Note: • 还可以设定其他的交互选项,但通常以上几项通常
要设置好. • 如果在第1步中选择 Run Interactive Now,将读取
有限元分析基础教程(ANSYS算例)

有限元分析基础教程Fundamentals of Finite Element Analysis(ANSYS算例)曾攀清华大学2008-12有限元分析基础教程曾攀有限元分析基础教程Fundamentals of Finite Element Analysis曾攀(清华大学)内容简介全教程包括两大部分,共分9章;第一部分为有限元分析基本原理,包括第1章至第5章,内容有:绪论、有限元分析过程的概要、杆梁结构分析的有限元方法、连续体结构分析的有限元方法、有限元分析中的若干问题讨论;第二部分为有限元分析的典型应用领域,包括第6章至第9章,内容有:静力结构的有限元分析、结构振动的有限元分析、传热过程的有限元分析、弹塑性材料的有限元分析。
本书以基本变量、基本方程、求解原理、单元构建、典型例题、MATLAB程序及算例、ANSYS算例等一系列规范性方式来描述有限元分析的力学原理、程序编制以及实例应用;给出的典型实例都详细提供有完整的数学推演过程以及ANSYS实现过程。
本教程的基本理论阐述简明扼要,重点突出,实例丰富,教程中的二部分内容相互衔接,也可独立使用,适合于具有大学高年级学生程度的人员作为培训教材,也适合于不同程度的读者进行自学;对于希望在MATLAB程序以及ANSYS平台进行建模分析的读者,本教程更值得参考。
本基础教程的读者对象:机械、力学、土木、水利、航空航天等专业的工程技术人员、科研工作者。
- 1 -标准分享网 免费下载目录[[[[[[\\\\\\【ANSYS算例】3.3.7(3) 三梁平面框架结构的有限元分析 1 【ANSYS算例】4.3.2(4) 三角形单元与矩形单元的精细网格的计算比较 3 【ANSYS算例】5.3(8) 平面问题斜支座的处理 6 【ANSYS算例】6.2(2) 受均匀载荷方形板的有限元分析9 【ANSYS算例】6.4.2(1) 8万吨模锻液压机主牌坊的分析(GUI) 15 【ANSYS算例】6.4.2(2) 8万吨模锻液压机主牌坊的参数化建模与分析(命令流) 17 【ANSYS算例】7.2(1) 汽车悬挂系统的振动模态分析(GUI) 20 【ANSYS算例】7.2(2) 汽车悬挂系统的振动模态分析(命令流) 23 【ANSYS算例】7.3(1) 带有张拉的绳索的振动模态分析(GUI) 24 【ANSYS算例】7.3(2) 带有张拉的绳索的振动模态分析(命令流) 27 【ANSYS算例】7.4(1) 机翼模型的振动模态分析(GUI) 28 【ANSYS算例】7.4(2) 机翼模型的振动模态分析(命令流) 30 【ANSYS算例】8.2(1) 2D矩形板的稳态热对流的自适应分析(GUI) 31 【ANSYS算例】8.2(2) 2D矩形板的稳态热对流的自适应分析(命令流) 33 【ANSYS算例】8.3(1) 金属材料凝固过程的瞬态传热分析(GUI) 34 【ANSYS算例】8.3(2) 金属材料凝固过程的瞬态传热分析(命令流) 38 【ANSYS算例】8.4(1) 升温条件下杆件支撑结构的热应力分析(GUI) 39 【ANSYS算例】8.4(2) 升温条件下杆件支撑结构的热应力分析(命令流) 42 【ANSYS算例】9.2(2) 三杆结构塑性卸载后的残余应力计算(命令流) 45 【ANSYS算例】9.3(1) 悬臂梁在循环加载作用下的弹塑性计算(GUI) 46 【ANSYS算例】9.3(2) 悬臂梁在循环加载作用下的弹塑性计算(命令流) 49 附录 B ANSYS软件的基本操作52 B.1 基于图形界面(GUI)的交互式操作(step by step) 53 B.2 log命令流文件的调入操作(可由GUI环境下生成log文件) 56 B.3 完全的直接命令输入方式操作56 B.4 APDL参数化编程的初步操作57i【ANSYS 算例】3.3.7(3) 三梁平面框架结构的有限元分析如图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。
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“有限元分析及应用”本科生课程有限元分析软件ANSYS6.1ed上机指南清华大学机械工程系2002年9月说明本《有限元分析软件ANSYS6.1ed:上机指南》由清华大学机械工程系石伟老师组织编写,由助教博士生孔劲执笔,于2002年9月完成,基本操作指南中的所有算例都在相应的软件系统中进行了实际调试和通过。
本上机指南的版权归清华大学机械工程系所有,未经同意,任何单位和个人不得翻印.联系人:石伟北京市清华大学机械工程系(邮编100084)Tel:Fax:(010)62770190目录Project1简支梁的变形分析 (1)Project2坝体的有限元建模与受力分析…………………………………………。
3Project3受内压作用的球体的应力与变形分析…………………………………。
.5Project4受热载荷作用的厚壁圆筒的有限元建模与温度场求解………………。
7Project5超静定桁架的有限元求解………………………………………………。
9Project6超静定梁的有限元求解 (11)Project7平板的有限元建模与变形分析 (13)Project1梁的有限元建模与变形分析计算分析模型如图1—1所示,习题文件名:beam 。
NOTE:要求选择不同形状的截面分别进行计算.梁承受均布载荷:1.0e5 Pa图1—1梁的计算分析模型梁截面分别采用以下三种截面(单位:m ):矩形截面:圆截面:工字形截面:B=0.1,H=0。
15R=0.1w1=0.1,w2=0。
1,w3=0.2,t1=0.0114,t2=0。
0114,t3=0。
0071。
1进入ANSYS程序→ANSYSED6。
1→Interactive →changethe workingdirectory intoyours →input Initialjobname :beam →Run1.2设置计算类型ANSYSMainMenu :Preferences →select Structural →OK1。
3选择单元类型ANSYSMainMenu :Preprocessor →ElementType →Add/Edit/Delete…→Add…→select Beam2node188→OK (backto ElementTypes window)→Close (the ElementType window)1.4定义材料参数ANSYSMainMenu :Preprocessor →MaterialProps →MaterialModels →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX:2.1e11,PRXY :0。
3→OK1。
5定义截面ANSYSMainMenu:Preprocessor →Sections →Beam →CommonSectns →分别定义矩形截面、圆截面和工字形截面:矩形截面:ID=1,B=0。
1,H=0.15→Apply →圆截面:ID=2,R=0。
1→Apply →工字形截面:ID=3,w1=0.1,w2=0。
1,w3=0.2,t1=0.0114,t2=0.0114,t3=0.007→OK1。
6生成几何模型✓生成特征点✓ANSYSMainMenu:Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→InActiveCS→依次输入三个点的坐标:input:1(0,0),2(10,0),3(5,1)→OK生成梁ANSYSMainMenu:Preprocessor→Modeling→Create→Lines→lines→Straightlines→连接两个特征点,1(0,0),2(10,0)→OK1。
7网格划分ANSYSMainMenu:Preprocessor→Meshing→MeshAttributes→Pickedlines→OK→选择:SECT:1(根据所计算的梁的截面选择编号);PickOrientationKeypoint(s):YES→拾取:3#特征点(5,1)→OK→MeshTool→SizeControls)lines:Set→PickAll(inPickingMenu)→input NDIV:5→OK(backto MeshTool window)→Mesh→PickAll(inPickingMenu)→Close (the MeshTool window)1.8模型施加约束✓最左端节点加约束✓ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnNodes→pickthenodeat(0,0)→OK→select UX,UY,UZ,ROTX→OK最右端节点加约束✓ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnNodes→pickthenodeat(10,0)→OK→select UY,UZ,ROTX→OK施加y方向的载荷ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Pressure→OnBeams→PickAll→V ALI:100000→OK1。
9分析计算ANSYSMainMenu:Solution→Solve→CurrentLS→OK(toclosethe solveCurrentLoadStep window)→OK1。
10结果显示ANSYSMainMenu:GeneralPostproc→PlotResults→DeformedShape…→select Def+Undeformed→OK(backto PlotResults window)→ContourPlot→NodalSolu→select:DOFsolution,UY,Def+Undeformed,Rotation,ROTZ,Def+Undeformed→OK1。
11退出系统ANSYSUtilityMenu:File→Exit→SaveEverything→OKProject2坝体的有限元建模与应力应变分析计算分析模型如图2—1所示,习题文件名:dam .图2-1坝体的计算分析模型2。
1进入ANSYS程序→ANSYSED6.1→Interactive →changethe workingdirectory intoyours →input Initialjobname:dam →Run2.2设置计算类型ANSYSMainMenu :Preferences →select Structural →OK2.3选择单元类型ANSYSMainMenu :Preprocessor →ElementType →Add/Edit/Delete →Add →select SolidQuad4node42→OK (backto ElementTypes window)→Optio ns…→select K3:PlaneStrain →OK →Close (the ElementType window)2。
4定义材料参数ANSYSMainMenu :Preprocessor →MaterialProps →MaterialModels →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX :2。
1e11,PRXY:0.3→OK2。
5生成几何模型✓ 生成特征点✓ ANSYSMainMenu :Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →InActiveCS →依次输入四个点的坐标:input:1(0,0),2(10,0),3(1,5),4(0。
45,5)→OK生成坝体截面ANSYSMainMenu:Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Arbitrary→ThroughKPS→依次连接四个特征点,1(0,0),2(10,0),3(1,5),4(0。
45,5)→OK2。
6网格划分ANSYSMainMenu:Preprocessor→Meshing→MeshTool→(SizeControls)lines:Set→依次拾取两条横边:OK→input NDIV:15→Apply→依次拾取两条纵边:OK→input NDIV:20→OK →(backtothemeshtoolwindow)Mesh:Areas,Shape:Quad,Mapped→Mesh→PickAll (inPickingMenu)→Close(the MeshTool window)2.7模型施加约束✓分别给下底边和竖直的纵边施加x和y方向的约束✓ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→Onlines→pickthelines→OK→select Lab2:UX,UY→OK给斜边施加x方向的分布载荷ANSYS命令菜单栏:Parameters→Functions→Define/Edit→1)在下方的下拉列表框内选择x,作为设置的变量;2)在Result窗口中出现{X},写入所施加的载荷函数:1000*{X};3)File>Save(文件扩展名:func)→返回:Parameters→Functions→Readfromfile:将需要的。
func文件打开,任给一个参数名,它表示随之将施加的载荷→OK→ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Pressure→OnLines→拾取斜边;OK→在下拉列表框中,选择:Existingtable→OK→选择需要的载荷参数名→OK2。
8分析计算ANSYSMainMenu:Solution→Solve→CurrentLS→OK(toclosethe solveCurrentLoadStep window)→OK2。
9结果显示ANSYSMainMenu:GeneralPostproc→PlotResults→DeformedShape…→select Def+Undeformed→OK(backto PlotResults window)→ContourPlot→NodalSolu…→select:DOFsolution,UX,UY,Def+Undeformed,Stress,SX,SY,SZ,Def+Undeformed→OK 2.10退出系统ANSYSUtilityMenu:File→Exit…→SaveEverything→OKProject3受内压作用的球体的有限元建模与分析计算分析模型如图3—1所示,习题文件名:sphere。