原创的ANSYS教材 5 大变形静力分析
ANSYS静力分析应用实例(详细)
第5章 ANSYS静力分析实例
中南大学
⑸ 显示关键点号 GUI:Utility Menu→PlotCtrls→Numbering。 在弹出的对话框中,将关键点号打开,单击ok按钮。 ⑹ 创建直线 GUI:
MainMenu→Preprocessor→Modeling→Create→Lines→
Lines→Straight Line 弹出拾取窗口,拾取关键点1和2,单击ok按钮。 ⑺ 创建硬点
第5章 ANSYS静力分析实例
中南大学
单击“Solution Current Load Step”对话框ok按钮。出现 “solution is done!”提示时,求解结束,即可查看求解结 果。
结果显示:
⑴ 定义单元列表
GUI : Main Menu→General Postroc→Element Table→ Define Table。 弹出“Element Table Data”对话框,单击Add按钮,在Lab 文本框中输入FA,在“Item,Comp”两个列表中分别选择 “By sequn-ence num”、“SMISC”,在右侧列表下方文本 框输入SMISC,1,单击Apply按钮,于是定义了单元表FA, 该单元列表保存了各单元的轴向力;在Lab文本框中输入SA, 在“Item,Comp”两个列表中分别选择“By sequnence num”、“Ls”,在右侧列表下方文本框输入LS,1,单击ok 按钮,于是定义了单元表SA ,该单元列表保存了各单元的轴
SURF174 CONTAC48,CONTAC49 CONTAC12,CONTAC52, CONTAC26
第5章 ANSYS静力分析实例
中南大学
5.2 结构静力学分析的类型
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。
ANSYSQa结构静力分析[12039;]
Stru-16
线性静力分析和非线性静力分析
Definition
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的非线性类型:大变形,塑性, 蠕变,应力刚化,接触(间隙)单元,超弹性单元 等。本节主要讨论线性静力分析,非线性静力分析 在下一节中介绍.
2001年10月1日 2020/11/17
Stru-11
第一讲 静力分析的定义
2001年10月1日 2020/11/17
*ANSYS培训教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao(011001)
Stru-12
静力分析的定义
Definition
静力分析计算在固定不变的载荷作用下结构的效应,
它不考虑惯性和阻尼的影响,如结构受随时间变化 载荷的情况。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)的求解步骤
1. ..... 2. ..... 3. .....
Procedure
1.建模 2.施加载荷和边界条件,求解 3. 结果评价和分析
2001年10月1日 2020/11/17
*ANSYS培训教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao(011001)
Stru-5
第一讲 结构分析的定义
2001年10月1日 2020/11/17
*ANSYS培训教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao(011001)
Stru-6
结构分析的定义
结构分析是有限元分析方法最常用的一个应用领域。
ANSYS课件5静力分析解析
验证分析
验证分析就是用最简单的模型提取最有效的数据做为参考数 据。在试图解决一个新的分析类型时,需要对比数据(比如解析
解或者经验数据等),这就需要首先分析简化模型。如果简化模
型的分析结果可以认定是可靠,则表明对实际模型的处理方案是 可行的。分析简化模型的过程中确保分析类型、单位、比例等参 数准确。本例用简单悬臂梁模型作为验证,验证模型如图所示。 铝管的外径为25mm,壁厚2mm。
谭秋林
第5章 结构静力分析
结构分析是有限元分析方法最常用的一个应用领域。结构这个术语是
一个广义的概念,它包括土木工程结构,如桥梁和建筑物;汽车结构,如
车身骨架;海洋结构,如船舶结构;航空结构,如飞机机身等;同时还包 括机械零部件,如活塞传动轴等等。
结构分析中计算得出的基本未知量(节点自由度)是位移,其他的
§3 平面应力分析
分析题目:
对一个书架上常用的钢支架进行结构静力分析。假定支架在厚度方向上
无应力(即平面应力问题)
选用8节点的平面应力单元; 支架厚度为3.125mm; 材料普通钢材, 弹性模量取E=200 GPa; 支架左边界固定; 顶面上作用一个2.625KN/m均布荷载
§4 轴对称结构的静力分析
结构的影响(如重力和离心力),以及那些可以近似为 等价静力的随时间变化荷载(如通常在许多建筑规范中 所定义的等价静力风荷载和地震荷载)。
§2 桁架结构静力分析
桁架(Truss)是由细直构件在端点连接而成的一种结构,这些细直构件通 常是木质或者金属制的。 平面桁架:位于一平面,常用于支承屋顶或者桥梁。 三维桁架结构:与二维桁架相差不是很大,只是载荷与桁架不在同一个平 面内,不能简化为二维问题分析。 桁架分析的基本假设: 1.所有载荷均作用于连接点; 2.构件由光滑插销连接。 上述两个假设,使得桁架中的每个构件均为二力构件,即只有构件的 两端受力,且作用力沿构件轴线方向。
实验三:ANSYS结构静力分析
实验三:ANSYS结构静⼒分析实验三:ANSYS结构静⼒分析静⼒分析实验1—⾃⾏车框架的结构分析⾃⾏车框架的结构分析具体步骤1.定义⼯作名、⼯作标题(学号)过滤参数①定义⼯作名:Utility menu > File > Jobname②⼯作标题:Utility menu > File > Change Title2.选择单元类型Main Menu >Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete① 3D elastic straight pipe②单击Element Types 对话框中的Options按钮,单击K6,在下拉列表框中选择Include Output选项,然后单击OK按钮。
这样在输出结果数据时,将得到应⼒和扭距值。
单击Element Type 对话框中Close按钮,结束单元类型参数定义操作。
3.单元实常数设定Main Menu >Preprocessor > Real Constants > Add/Edit/Delete在弹出的对话框中单击Add按钮,选择Type 1 PIPE6(在只有⼀个单元类型时系统默认选定状态)。
单击OK按钮。
键⼊下⾯的⼏何参数:外径(Outside diameter OD):25管壁厚度(Wall thickness TKWALL):2定义了外径为25mm,壁厚为2mm 的管。
单击OK按钮。
4.设置材料属性Main Menu >Preprocessor > Material Props > Material Models> Structural > Linear > Elastic >Isotropic弹性模量EX=70000泊松⽐PRXY=0.335.实体建模根据以给定的坐标值,建⽴8个关键点,并对应连接各点构成⾃⾏车的三维桁架结构其中L=(500+学号)mm①创建关键点操作:Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Keypoints > In Active CS②由关键点⽣成线的操作:Preprocessor > Modeling > Create > Lines > Lines > In Active Coord保存结果Toolbar: SAVE_DB6.划分⽹格①设定⽹格尺⼨:Meshing > Size Cntrls > ManualSize > Lines > All Lines在SIZE 栏中,键⼊想得到的单元长度,在本例中取单元长度为20mm,在数据栏中键⼊20②划分⽹格:Preprocessor > Meshing > Mesh > Lines在Mesh Lines对话框中单击Pick All钮完成⽹格划分。
Ansys_Workbench_静力分析讲义详解
Training Manual
Surface Body Edge
Solid Body Face (Scope = Target) Solid Body Edge (Scope = Target) Surface Body Face (Scope = Target)
(Scope = Contact) Bonded, No Separation All formulations Asymmetric only 1 Not supported for solving Bonded, No Separation All formulations Asymmetric only Bonded, No Separation Bonded, No Separation All formulations Symmetry respected All formulations Asymmetric only Bonded only MPC formulation Asymmetric only
Training Manual
• Solver Controls(求解控制):
– 两种求解方式(默认是Program Controlled):
• 直接求解 (ANSYS中是稀疏矩阵法) • 迭代求解 ( ANSYS中是PGC(预共轭梯度法)).
– Weak springs:
• 尝试模拟得到无约束的模型
对称接触
非对称接触
4-8
Static Structural Analysis
…组件 – 实体接触
• 可以使用的五种接触类型:
Contact Type Bonded No Separation Frictionless Rough Frictional Iterations 1 1 Multiple Multiple Multiple Normal Behavior (Separation) Tangential Behavior (Sliding) No Gaps No Sliding No Gaps Sliding Allowed Gaps Allowed Sliding Allowed Gaps Allowed No Sliding Gaps Allowed Sliding Allowed
利用ansys分析结构静力
Main Menu: Solution > -Loads- Delete
Evaluation only. All Load Data 选项可同时删除模型 中的任一类载荷。 ted with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2 Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
Evaluation only. 8. 结构静力分析 ted with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2 Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
目标
本章的目标是,假如已将几何模型划分 网格, 应如何加载、求解.
实体模型
体的载荷 自动转化 到其所属 的节点或 单元上
FEA 模型
7
加载 (续)
1. ..... 2. .....
3. ..... 步骤
实体模型加载: Main Menu: Solution > -Loads- Apply ted with Aspose.Slides for, 对于结构分 .NET 3.5 Client Profile 5.2 注意到这是 很长的菜单 析,部分菜单呈暗淡灰色,表示不 Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 属于结构分析的范畴。 (ANSYS 可
或通过 listing列表载荷: Utility Menu: List > Loads
15
将载荷转化到有限元模型上
说明: 只有到求解初始化时,才将模型中的载荷自动转化到有限元模 型中的节点和单元上。
1. ..... 2. ..... 3. .....
ANSYS工程结构线性静力分析解析
9.2 静力分析的求解步骤
(5) Nonlinear标签 Nonlinear标签部分选项及界面如表9-3及图9-4所示。
23
9.2 静力分析的求解步骤
选项
用途
Line search
激活线性搜索
DOF solution predictor 激活DOF解的预测
Maximum
number
iterations
很少改变,这些选项并不出现在“求解控制”对话框中。
28
9.2 静力分析的求解步骤
(1) 应力刚度效应 • 用户可能关闭应力刚度效应的一些特殊情况有:应力刚度
仅与非线性分析相关;在分析之前,用户知道结构不会因 屈曲(分叉或跳跃屈曲)而破坏。通常,包括应力刚度效应 时,可以加速非线性分析收敛。用户可能对一些看起来收 敛困难的特殊问题,选择关闭应力刚度效应,如局部破坏 。 命令:SSTIF GUI:【Main Menu】/【Solution】/【Unabridged Menu】/【Analysis Options】
Creep Option
of 指定每个子步的最大迭代次 数 指明是否包括蠕变计算
Cutback Control
控制二分
表9-3 Nonlinear标签选项
24
9.2 静力分析的求解步骤
图9-4 Nonlinear标签界面
25
9.2 静力分析的求解步骤
(6)Advanced NL标签 • Advanced NL标签部分选项及界面如表9-4及图9-5所示。
14
9.2 静力分析的求解步骤
选项 Analysis Options Time Control
Write Items to Results File
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。
有限元方法与ANSYS应用第5讲结构静力分析
有限元法分析的基本理论与方法
二维实体静力分析
步骤:
有限元法分析的基本理论与方法
二维实体静力分析
模型图:
有限元法分析的基本理论与方法
二维实体静力分析
步骤:
有限元法分析的基本理论与方法
二维实体静力分析
网格划分图:
有限元法分析的基本理论与方法
二维实体静力分析
步骤:
有限元法分析的基本理论与方法
二维实体静力分析
结果—变形图:
有限元法分析的基本理论与方法
二维实体静力分析
结果—节点总位移云图:
有限元法分析的基本理论与方法
二维实体静力分析
结果—X向节点应力云图:
有限元法分析的基本理论与方法
二维实体静力分析
结果—Y向节点应力云图:
有限元法分析的基本理论与方法
二维实体静力分析
多孔洞问题?
作业:
现有一四孔矩形钢板,且四孔呈对称分布,
设置单元
•
Preprocessor –Element type –
•
Add/edit/delete
设置材料属性
•
Preprocessor—material models—
structural—linear—elastic--isotropic
设置材料属性
建模
•
建模
• 直角坐标系转换
• Workplane – 0ffset wp to – xyz locations • 输入坐标:6.5,0,0
施加载荷
• 载荷大小:500N ? • 载荷类型:压力 • 操作步骤: • Solution– define
loads – apply — structual -pressure
AnsysWorkbench静力学分析详细实例.pdf
AnsysWorkbench静力学分析详细实例.pdfAnsys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”。
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)】。
生成网格后的图形如下图所示:6 添加分析类型:选择上方工具条中的“New Analysis”,添加所需做的分析类型,此例中要做的是静力分析,因此选择“Static Structural”,如下图所示。
7 添加固定约束:如下图所示,选择“Project”树中的“Static Structural”,右键选择“Insert”中的“Fixed Support”。
这时左下角的“Details of ‘Fixed Support’”对话框中“Geometry”被选中,提示输入固定支撑面。
本例中固定支撑类型是面支撑,因此要确定图示6位置为“Face”,【此处也可选择“Edge”来选择“边”】然后按住“CTRL”键,连续选择两个孔面为支撑面,按“Apply”确认,如下图所示。
8 添加载荷:选择“Project”树中的“Static Structural”,右键选择“Insert”中的“Force”,如下图所示。
利用ansys分析结构静力课件
输入数据 数据库 结果数据
求解器
结果
结果文件
19
模态分析 谐波分析 瞬态分析 频谱分析
子结构分析
求解前使用该对话框将各个控制项设置好,就可以求解了。
命令:SOLCONTROL,Key1,Key2,Key3,Vtol
GUI:MainMenu>Solution>Analysis Type>Solution Ctrl
进行求解(续)
在求解过程中,应将OUTPUT窗口提到最前面。 ANSYS 求 解过程中的一系列信息都将显示在此窗口中,主要信息包 括:
• 模型的质量特性- 模型质量是精确的 - 质心和 质量矩的
值有一定误差。
• 单元矩阵系数 - 当单元矩阵系数最大/最小值的比率 >
1.0E8 时将预示模型中的材料性质、实常数或几何模 型可能存在问题。当比值过高时,求解可能中途退出 。
• 面载荷 - 作用在表面的分布载荷 (结构分析_压力、热分析_热对流、 电磁分析_magnetic Maxwell surfaces等)
• 体积载荷 - 作用在体积或场域内 (热分析_ 体积膨胀、内生成热、电 磁分析_ magnetic current density等)
• 惯性载荷 - 结构质量或惯性引起的载荷 (重力、角速度等)
2024/4/3
20
求解时模型是否准备就绪?
在求解初始化前,应进行分析数据检查,包括下面内容: • 统一的单位 • 单元类型和选项 • 材料性质参数
– 考虑惯性时应输入材料密度 – 热应力分析时应输入材料的热膨胀系数 • 实常数 (单元特性) • 单元实常数和材料类型的设置 • 实体模型的质量特性 (Preprocessor > Operate > Calc Geom Items) • 模型中不应存在的缝隙 • 壳单元的法向 • 节点坐标系 • 集中、体积载荷 • 面力方向 • 温度场的分布和范围 • 热膨胀分析的参考温度 (与 ALPX 材料特性协调?)
ANSYS荷载 静力分析
ANSYS 理论与工程应用
4-16
有三种方法进行网格精度检查:
1. 观察( Visual inspection )
2. 误差估计
3. 将网格加密一倍,重新求解并比较两 者结果。(注意: 有些情况下这种做法不适 用)
ANSYS 理论与工程应用
ANSYS 理论与工程应用
4-32
Beam4可以显示梁的高度
ANSYS 理论与工程应用
4-32
ANSYS 理论与工程应用
4-33
Beam188单 可以反映元梁的横截面形状
在Sections中选择界面形状并直接输入几 何尺寸,不需输入A,I,h
打开单元开关后(size & ship),可以显 示应力结果。
ANSYS 理论与工程应用
4-19
应力平均
FEA的计算结果包括通过计算直接得到的初 始量和导出量。
• 任一节点处的DOF结果 (UX、UY、TEMP 等) 是初始量。 它们只是在每个节点计算出 来的初始值。
ANSYS 理论与工程应用
4-20
• 其它量,如应力应变,是由DOF 结果通过 单元计算导出而得到的。
• 惯性载荷 - 结构质量或惯性引起的载荷 (重力 、加速度等)
ANSYS 理论与工程应用
4-3
加载
可在实体模型或 FEA 模型 (节点和单元) 上加载
ANSYS 理论与工程应用
4-4
直接在实体模型加载的优点:
+ 几何模型加载独立于有限元网格. 重新划分 网格或局部网格修改不影响载荷.
+ 加载的操作更加容易 ,尤其是在图形中直接 拾取时.
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。
ANSYSWORKBENCH静力结构分析
ANSYSWORKBENCH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 MassPoint 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 Masspoint 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。
ANSYS结构分析指南 p-方法结构静力分析
ANSYS结构分析指南第六章p-方法结构静力分析6.1 p-方法分析的定义p-方法得到按照用户指定精度的结果,如位移、应力或应变等。
为了计算这些结果,p-方法操作(用于近似真实解的)有限元形函数的多项式水平(p-水平)。
其工作原理是,在一定的网格密度下,按照给定的p-水平求解,然后逐步增大p-水平,对该网格再次求解。
每一次进行这种迭代后,把其结果与一组收敛准则进行比较。
用户可以指定收敛判据中包括模型某一点或某些点的位移、转角、应力、应变,以及总体应变能。
p-水平越高,则有限元解越接近真实解。
为了利用p-方法的功能,用户并不需要只限于在p-方法生成的网格范围内工作。
在网格生成时考虑了p-单元的应用时,p-方法最为有效,但并不要求必须如此。
当然,用户可以对模型采用p-单元来建立和分网,也可以对为h-单元生成的网格(由ANSYS 或CAD 软件包生成)来进行p-方法求解,但是该单元应该至少有中节点。
这样,不论用什么方法生成网格,都可以利用p-方法的优点。
p-方法可以对任意网格自动改进其结果。
6.2 应用p-方法的优点对于结构线性静力分析而言,p-方法求解选项提供了比传统h-方法(已在以前各章论述)更多的优点。
最显著的优点是,不需用户严格地控制网格,就可以使求解提高到合适的精度水平。
如果用户是有限元分析的新手,或者在网格设计时没有坚实的基础知识,你可能更喜欢这种方法,因为这种方法减轻了用户手工设计精确网格的负担。
此外,p-方法自适应加密方法提供了比h-方法更精确的误差评估,可以按局部计算,也可以按总体计算(如某点处的应力,而不是应变能)。
例如,用户需要获得在某点上的高精度解(如断裂或疲劳组件),p-方法为在这些点上取得要求精度的结果提供了极佳的方法。
6.3 应用p-方法用p-方法进行静力分析分为四个步骤:1、选择p-法;2、建模;3、施加载荷和求解;4、检查结果。
6.3.1 选择p-方法可用二种方法激活p-方法求解程序。