通用有限元程序ANSYS及应用(全部)

2. ANSYS 图形用户界面简介
2.1 通用菜单
2.2 主菜单 2.3 工具条 2.4 输入窗口 2.5 图形窗口 2.6 输出窗口
24 February 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L1-23
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
3. 直接生成法建模过程 3.1 方案规划 3.2 创建属性列表 3.3 定义节点及单元
L1-19
3. 直接生成法建模过程（示例）
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
24 February 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L1-20
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
谢谢各位！
24 February 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
通用有限元程序ANSYS及应用
L1-25
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
5. 网格划分 5.1 分网要点 5.2 模型修改
24 February 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L1-26
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
6. 基本的加载及求解过程 6.1 荷载概述 6.2 荷载施加及修改 6.3 荷载步及时间选项 6.4 求解器选择 6.5 多步求解及重启动
[注意: 当ANSYS提示你输入信息时，输入窗口的颜色会发生改变.] 在输入窗口输入任何信息以前，请先确认光标在窗口内闪动，否则， 请在窗口内文字输入框按一下鼠标左键。在输入完信息以后，请按回 车键执行.
例如:
闪动的光标 以前输入的信息
24 February 2006
文字输入框
提示信息
通用有限元程序ANSYS及应用
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
1. 在应用菜单中选取 2. 在ANSYS程序组中选取 Help System Windows NT: Start > Programs > ANSYS 55 3. 在任何对话框中 选取 Help。
24 February 2006 通用有限元程序ANSYS及应用 L1-17
ANSYS 的帮助系统(续)
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
带矩形框的项目为 超连接. 选取此超连接将得到更详细 的帮助.
24 February 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L1-18
输入窗口交互操作
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
24 February 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L1-6
1.1 结构分析有限元法基础（续）
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
结构分析有限元法典型步骤 ■ 根据问题的物理特性确定基本的未知变量、解题类别； ■ 在累计系统总能量时，将问题的求解区域分割成便于计 算的子区域 — 划分单元； ■ 在子区域中假设基本物理场的分布形式，使计算求解成 为可能 — 选择单元类型（即位移模式）； ■ 计算每个子区域的能量 — 形成单元刚度矩阵； ■ 累计系统的总能量 — 组装总刚度矩阵； ■ 施加边界约束和外载荷 — 建立离散体系的代数方程； ■ 求解代数方程 — 得到基本未知变量（位移）数值结果； ■ 由节点位移解求单元内的应变、应力；
结尾带 “>” 的项目表示将产生 子菜单.
结尾没有任何符号的表示运行一条ANSYS 命令.
24 February 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L1-15
应用菜单交互操作（之一） Pan, Zoom, and Rotate
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
Pan, Zoom, Rotate菜单用于模型的平移、缩放、旋转.
24 February 2006 通用有限元程序ANSYS及应用 L1-7
1.2 常见的结构分析通用有限元程序
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
■ 1990前，SAP4、5（线性），ADINA（非线性分析）；
■ 目前，MSC/NASTRAN 系列（PATRAN、DYTRAN等） — 基于美国 NASA 计划；
二、应用部分
8. 结构分析常用单元性能简介 9. 空间框架结构的谱分析法地震响应分析 10. 钢筋混凝土剪力墙的瞬态动力响应分析 11. 粱柱节点局部的应力分析（静力非线性） 12. ANSYS高级分析技术及高层建筑结构抗震分析实例简介
24 February 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L1-3
应用菜单 包含例如文件管 理、选择、显示 控制、参数设置 等功能. 工具条 将常用的命令制 成工具条，方便 调用.
图形 显示由ANSYS创 建或传递到 ANSYS的图形.
L1-12
主菜单交互操作
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
要在主菜单中选择子菜单，将鼠标移到带有 “>“ 符号的项目上， 并按鼠标左键.
24 February 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L1-24
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
4. 实体建模的基本过程
4.1 坐标系和工作平面的设定
4.2 图元及基本图元的生成
4.3 图元的修改
4.4 实体建模的基本途径
4.5 布尔运算
24 February 2006
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L1-28
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
8. 结构分析常用单元性能简介 8.1 空间杆单元 8.2 空间梁单元 8.3 平面单元
硕士研究生学位课程讲义（2006）
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
通用有限元程序ANSYS及应用
( 一)
主 讲： 钱 江
二OO六年二月二十四日
24 February 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L1-1
课程大纲
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
ห้องสมุดไป่ตู้
一、基础部分
1. 有限元法理论及结构分析通用程序简介
2. ANSYS 图形用户界面简介
3. 直接生成法建模过程
4. 实体建模的基本过程
5. 网格划分 6. 基本的加载及求解过程 7. 数据后处理
24 February 2006
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L1-2
课程大纲(续)
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
492米—可能的世界第一高楼
24 February 2006 通用有限元程序ANSYS及应用 L1-4
1.有限元法理论及结构分析通用软件简介
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
1.1 结构分析有限元法基础 结构分析的基本目的： ■ ■ 结构的变形状态 结构内部的受力（应力）状态
■ Tool Bar — 工具条
■ Input Window — 输入窗口 ■ Graphics Window — 图形窗口 ■ Output Window — 输出窗口 ■ 状态栏 其中，1、4、6是最常用的。通常，主菜单是需要顺序操 作的；而通用菜单则为非顺序操作，即：可以在任意时 刻、任意状态下实施其中的某些命令。
例如:
用鼠标左键点取 Preprocessor 菜单 ，将Preprocessor子菜单调 到前面来.
24 February 2006
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L1-14
主菜单交互操作 (续)
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
基本的主菜单交互操作
结尾带 “...”的项目表示将产生 对话框.
24 February 2006 通用有限元程序ANSYS及应用 L1-10
启动 ANSYS 后出现以下窗口
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
当显示出这六个窗 口后，就可以使用 ANSYS了.
24 February 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L1-11
ANSYS GUI中六个窗口的总体功能
■ 第一个通过 ISO9001 质量体系认证的分析设类软件； ■ 首个在我国压力容器标准化技术委员会认证的分析软件； 程序分析功能： ■ 结构分析 ■ 热分析 ■ 高度非线性瞬态动力分析（LS－DYNAN） ■ 流体静力学和动力学分析（FLOTRAN） ■ 电磁场分析 ■ 声学分析 ■ 压电分析 ■ 多场耦合分析 ■ 设计灵敏度及优化分析
24 February 2006 通用有限元程序ANSYS及应用 L1-9
2. 图形用户界面（GUI）简介
图形用户界面的六个分区 ■ Utility Menu — 通用菜单
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
■ 快捷工具栏
■ 显示隐藏对话框 ■ Main Menu — 主菜单
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.
24 February 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L1-13
主菜单交互操作 (续)
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
要将一个被“压住”在菜单提到前面来，将鼠标移到此菜单上，按鼠标 左键 (与其他基于Windows软件相同).
ABAQUS — 据称具有最强大的非线性求解功能； — 据称最适于求解耦合场问题（热力耦合）， 已被 MSC 公司收购； ADINA — for Windows 版 MARC
24 February 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L1-8
1.3 ANSYS 程序的发展及功能简介
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
L1-21
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
1. 有限元法理论及结构分析通用程序简介 1.1 结构分析有限元法基础 1.2 常见的结构分析通用有限元程序 1.3 ANSYS 软件的发展及功能简介
24 February 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L1-22
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
基本求解方法： ■ ■ 精确方法 近似方法
24 February 2006
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L1-5
1.1 结构分析有限元法基础（续）
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
有限元法产生的历史： ■ 1943，数学家 Courant 用三角域内分片连续函数 结合最小势能原理解St. Venant扭转问题 ■ 1960，力学家Clough等首次提出 Finite Element 概念，并正确求解了平面弹性问题 ■ 1960以后，对经典的里兹(Ritz)法、伽辽金法 (Galerkin)进行了推广，特别是后者，采用加权 余量的方式确定单元特性，使得在无物理守恒定 律或变分泛函的情况下仍然可以使用有限元法
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
输入 显示提示信息， 输入ANSYS命令 ，所有输入的命 令将在此窗口显 示。 主菜单 包含ANSYS的主 要功能，分为前 处理、求解、后 处理等。 输出 显示软件的文本 输出。通常在其 他窗口后面，需 要查看时可提到 前面。
24 February 2006 通用有限元程序ANSYS及应用
要显示 the Pan, Zoom, Rotate 菜单: Utility Menu: PlotCtrls > Pan, Zoom, Rotate
24 February 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L1-16
应用菜单交互操作（之二） ANSYS 的帮助系统
• ANSYS的帮助系统包括所有ANSYS命令解释及所有的GUI解释 ，还包括ANSYS系统分析指南. • 帮助系统可以通过下列三种方式进入:
24 February 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L1-27
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
7. 数据后处理 7.1 创建列表及计算结果的列表输出 7.2 计算结果的图形显示 7.3 时间历程的图形显示 7.4 组合工况的结果输出 7.5 动画显示
24 February 2006