ANSYS_各种类型分析方法与步骤

ANSYS 各种类型分析方法与步骤

静力分析

轴对称问题有限元（设置）

选择单元Element Types-单击Options按钮，在―Element behavior‖选择―Axisymmetric‖-OK.

显示单元受力情况:Utility Menu>Select>Entities…选择―Elements‖点[Apply]弹出―Select elements‖对话框，选择[Box].

得到三维应力图：Utility Menu>PlotCtrls>Style>Symmetry Expansion>2D Axi-Symmetric.

！轴对称问题有限元可以采用三维空间单元模型求解。–轴对称模型中的载荷是3-D结构均布面力载荷的总量。

轴对称单元：PLANE25,SHELL61,PLANE75,PLANE78,FLUID81,PLANE83

杆梁问题有限元（设置）

主要不同在于：框架为线；选择单元—Beam；设置实常数前三个。

可以选择打开截面功能：Utility Menu>PlotCtrls>Size and Shape

板壳问题的有限元（设置）

主要不同在于：框架为面；选择单元—Shell,设置实常数—输入厚度I.J.K.Lnodes的厚度。

结构振动问题有限元（设置）

对梁杆结构振动：主要不同在于：框架为线；选择单元—Beam；设置实常数前三个。

1.模态分析设置：Main Menu>Solution>Analysis Type>New Analysis,设置模态分析。选择Modal. Main Menu>Solution>Analys is Type> Analysis Options选择Reduced,OK.弹出对话框，输入频率0和10000其他默认，OK。Main Menu>Solution>Master DOFs>Program Selected在主自由度―NTOT‖输入―420‖，即结点数的2倍。OK。

2.谐响应分析设置：Main Menu>Solution>Analys is Type>New Analys is,选择Harmonic,OK。Main Menu>Solution>Load Step Opts>Time/Frequenc>Freq and Substps在―HARFRQ‖输入―0‖、―100‖，在―NSUBST‖输入―100‖，在―KBC‖选择―Stepped‖,OK.

3.结果分析：①模态分析结果：Main Menu>General Postproc>Results Summary给出自振频率值。②谐响应分析结果：Main Menu>TimeHist Postpro>Define Variables,单击add选择―Nodal DOF Data‖,OK.弹出对话框，在图形选择分析的结点，OK.弹出对话框，选择方向，OK. Main Menu>TimeHist Postpro>Store Data,弹出对话框，在―Lab‖选择―Merge w/existing‖,OK. OK. Main Menu>TimeHist Postpro>Graph Variables,第二空中填2，OK.

温度场问题有限元（设置）

不同点：

1.分析模块Preference选择―Thermal‖.

2.选择单元：选择单元，对称的要在[Options]在―Element behavior‖选择―Axisymmetric‖。对不同的材料设置不同的材料属性，〉〉设置材料的热导率。

3.定义材料：Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh Attributes>Defines>Picked Areas,定义材料。

4.施加约束载荷：Main Menu>Solution>Define

Loads>Apply>Themal>Convection>On lines对不同的边界，选择对流系数、温度。OK.

非线性问题有限元分析（设置）

不同点：材料属性设置：对于非线性分析，除了常规设计，还需要设置材料的应力应变曲线。例如：采用―Multilinear Elastic‖模式，输入一对应变、应力值之后，点[Add Point]，直至数据输入完毕。有大变形的要打开大变形选项（Sloution Controls>Anslysis Options）。不同的载荷步可以加载，可以设置载荷步选项。时间长度不设置为1。

选项：新的分析〔ANTYPE〕一般情况下会使用New Analysis(新的分析）。

选项：分析类型：静态〔ANTYPE〕选择Static（静态）。

选项：大变形或大应变选项（GEOM）并不是所有的非线性分析都将产生大变形。参看：―使用几何非线性‖对大变型的进一步讨论。

选项：应力刚化效应〔SSTIF〕

如果存在应力刚化效应选择ON。选项：牛顿－拉普森选项〔NROPT〕

仅在非线性分析中使用这个选项。这个选项指定在求解期间每隔多久修改一次正切矩阵。你可以指定这些值中的一个。

•程序选择（NROPT，ANTO）：程序基于你模型中存在的非线性种类选择用这些选项中的一个。在需要时牛顿－拉普森方法将自动激活自适应下降。

修正的（NROPT，MODI）：程序使用修正的牛顿－拉普森方法，在这种方法中正切刚度矩阵在每一子步中都被修正。在一个子步的平衡迭代期间矩阵不被改变。这个选项不适用于大变形分析。自适应下降是不可用的

•初始刚度（NROPT，INIT）：程序在每一次平衡迭代中都使用初始刚度矩阵这一选项比完全选项似乎较不易发散，但它经常要求更多次的迭代来得到收敛。它不适用于大变形分析。自适应下降是不可用的。

选项：方程求解器

对于非线性分析，使用前面的求解器（缺省选项）。

ANSYS实体建模

1.Select>‘‗entitys‘用于在图形窗口选择实体。

2.对于线面一般合并关键点，之后再add。

3.copy图形时，要注意直角坐标与圆柱坐标。

4.去掉模一块实体可以用divide>delete

5.Extrude可以有面挤出体，就是相当于扫描特征。可以由线挤出面，就是一根线绕轴旋转得到，轴是两点定义。

6. 选择相邻的两个面倒角，divide>delete

7.布尔操作失败：①退化，退化由几何形状或拓扑结构所引起。显示退化：Main Menu> Preprocessor>Operate>Show Degenaracy ②不连续，不连续是实体图元中尖的转折点，是由具有不同切线的合并线或从IGES输入引起的。避免布尔失败方法:a.尽可能地使用几何体素来生成实体模型.b.如果退化发生在可能相交的曲线上,尽量避免生成包含退化的几何体.c.尽量避免对相切的图元执行布尔运算.d.布尔运算包括两个以上输入图元,将操作分解为一系列的对更少图元的操作.e.如果一系列布尔运算失败,尝试改变操作的次序.f.如果布尔运算失败,会得到一个建议用户放宽默认的1.0×10-4公差值得错误信息.有时简单的改变公差并重新执行布尔运算命令就可以了. Main Menu>Preprocessor>Operate>Setting.重新执行布尔运算后,应将公差变为默认值,可保证后继布尔运算的精度.

8.有限元模型与实体模型的分离: Main Menu>Preprocessor>Checking Ctrls>Model Checking>对Model/FEA checking选择detach.