应用有限元分析工程实例-2.ppt

§3 ANSYS使用方法 3.1 ANSYS的求解功能及求解类型 可用于固体力学、流体力学、传热学、渗流场、电磁场等计算 求解分类（以固体力学为例） （1）线性静力（响应量与时间无关） 物理参数为常数、边界条件为线性且与时间无关、小变形（小变形/小应变）。 （2）非线性静力（响应量时间无关） 物理参数为非常数、边界条件为非线性且与时间无关、大变形（大变形/大 应变）、或具有上述三项中的任何一项 （3）线性动力（响应量时间有关） 物理参数为常数、边界条件为线性且与时间有关、小变形（小变形/小应变）。 （4）非线性动力（响应量时间有关） 物理参数为非常数、边界条件为非线性且与时间有关、大变形（大变形/大 应变）。 3.2 ANSYS的程序结构结构简介（三大部分，程序主屏菜单） 3.3 有限元模型的建立 （1）两种建模方法： 基于节点的方法： 基于几何 的方法 转入由CAD 软件建立的 几何模型 在FEM中建 立几何模型 依次建立节点和单元， 针对节点和单元边界处理边界条件 1 几何模型 网格剖分 2 针对几何元素处理边界条件 3 针对节点和单元边界处理边 界条件 4 或1、2结合处理边界条件 * 可以两种方法结合建立FEM模型。 * 基于节点的方法是最早的方法。 * 基于几何的方法比较方便。 （2）三种操作方法： （3）建模方法举例 例3-1 三维实体元模拟固定端梁 三种操作方法 命令流方法 交互式方法 1、 基于节点的方法、交互式操作 2、 基于节点的方法、命令流操作：命令流见附件W3-1a 3、 基于几何的方法、交互式操作 4、 基于几何的方法、命令流操作: 命令流见附件W3-1b 交互式和命令流结合方法 由节点建立一个单元 建立节点 由一个单元生成6个单元 在节点处理位移约束 在单元面上处理面力 基于节点的 FEM 模型建立 将长方体剖分为单元 建立几何体：长方体 在几何元素上处理边界条件 在几何元素上处理边界条件自动转换到FEM模型上 （用户不需要操作） 基于几何的 FEM 模型建立 （4）命令流使用方法 * 点击ANSYS主屏幕左上角的“File”，弹出下左图。 * 点击下左图的“ Read Input from…”,弹出下右图。 * 在弹出的下右图中，选中含有命令流的文件名，比如“W3-1b.txt”，点击“OK”， 则程序自动执行命令流文件中的命令 （5）读入CAD模型方法 ANSYS 可以读入CAD软件建立的几何模型，方法如下： * 点击ANSYS主屏幕左上角的“File”，弹出如下图所示的菜单。 * 点击图中的“Import ”，则弹出下中图。 * 在下中图中，最右边5行代表ANSYS可以读入的CAD图形格式。点击其中任一个， 比如点击“sat…”，则弹出下右图。 * 选中含有CAD的文件名，比如“cifalan.sat”，点击“OK”， 则程序读入CAD 模型， 并在屏幕上显示CAD模型， （6）命令流与CAD模型读入相结合的方法 命令流 定义单元、材料等 读入CAD模型 命令流 定义边界条件、求解、后处理等 建立一个文件，比如：W3-2.txt，其中含有读入CAD的命令流，直接执行该文件即可完成FEM计算。 + + 读入的高压容器齿 封盖1/20 CAD模型 （7）坐标系及其使用方法 文件：W3-3.txt 总体坐标系 局部柱坐标系 局部直角坐标系 * 总体坐标系可以是直角系、 柱坐标系、球坐标系。 * 柱坐标系又分为 以 y轴或以Z轴为旋转轴。 * 先定义坐标系，再进入 某一坐标系，则该坐标系 即为当前坐标系。 * 利用工作平面所在的坐标系。 局部球坐标系 （9）ANSYS的其他建模功能 几何模型 * 关键点的拷贝、旋转 * 线、面、体的拷贝、旋转、拉伸 * 几何体的布尔操作：切、合、布尔交、布尔减、倒角等 * 关键点合并、关键点号压缩 FEM模型 * 节点合并、节点号压缩 * 节点和单元的拷贝、旋转 AD