第10讲 ansys载荷施加及后处理.pptVIP

第10讲 加载、求解及后处理 李达 西南交通大学材料学院 ANSYS加载与求解 10.1载荷 加载方式： 一是直接加载在节点与单元上； 二是加载在实体模型上 1 按不同领域划分 2 按特性划分 10.2 有限元模型的加载 10.2.1 节点自由度的约束 1 普通约束：自由度的约束体现在位移上，通过给定三向坐标值来约束。 对称约束：可以是平面（关于线对称），也可以是三维（关于面对称）。 3 反对称约束 10.2.2 节点载荷的施加 优点：方便，当改变单元和节点时无需重新施加，只需将载荷传递到有限元模型上。 缺点：对于初学者容易产生过约束 10.3.1 关键点上载荷的施加 1 约束关键点 2 定义集中外力(力，力矩) 10.3.2 线上载荷的施加 1 约束 2 定义分布力 10.3.3 面上载荷的施加 与以上类似 将载荷转化到有限元模型上 第 2 课 求 解 10.4 求解 求解 求解时模型是否准备就绪? 进行求解 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。 模型尺寸和求解统计信息。 汇总文件和大小。 没有获得结果的原因是什么? 往往是求解输入的模型不完整或存在错误，典型原因有: 约束不够! (通常出现的问题)。 当模型中有非线性单元 (如缝隙 gaps、滑块sliders、铰hinges、索cables等），整体或部分结构出现崩溃或“松脱”。 材料性质参数有负值, 如密度或瞬态热分析时的比热值。 未约束铰接结构，如两个水平运动的梁单元在竖直方向没有约束。 屈曲 - 当应力刚化效应为负（压）时，在载荷作用下整个结构刚度弱化。如果刚度减小到零或更小时，求解存在奇异性，因为整个结构已发生屈曲。 ANSYS的后处理 结果的绘图和列表(续) 静力分析结果后处理的步骤主要包括: 1. 绘变形图 2. 变形动画 3. 支反力列表 4. 应力等值线图 5. 网格密度检查 绘变形图 绘出结构在静力作用下的变形结果: Main Menu: General Postprocessor Plot Results Deformed Shape... 变形动画 以动画方式模拟结构在静力作用下的变形过程: Utility Menu: PlotCtrls Animate Deformed Shape... 支反力 在任一方向，支反力总和必等于在此方向的载荷总和。 节点反力列表: Main Menu: General Postprocessor List Results Reaction Solution... 应力等值线 应力等值线方法可清晰描述一种结果在整个模型中的变化，可以快速确定模型中的 “危险区域”。 显示应力等值线 : Main Menu: General Postprocessor Plot Results -Contour Plot- Nodal Solution... 应力等值线动画 结果动画 : Utility Menu: PlotCtrls Animate Deformed Results 关于PowerGraphics的说明 PowerGraphics 特点: 快速重画、图形轮廓分明。 模型显示光滑、具有相片的真实感。 支持单元类型（ lines、pipes、elbows、 contact 等单元）和几何实体 （ lines、areas、 volumes 等）。 PowerGraphics 打开 (缺省) PowerGraphics 关闭 * 分类： 一是边界条件 二是实际外力 结构力学： 位移、集中力、压力（分布力）、 温度（热应力）、重力。热学： 温度、热流率、热源、对流、无限表面。磁学： 磁声、磁通量、磁源密度、无限表面。电学： 电位、电流、电荷、电荷密度。流体力学： 速度、压力。 自由度DOF - 定义节点的自由度（ DOF ） 值 (结构分析_位移、热分析_ 温度、电磁分析_磁势等) 集中载荷 - 点载荷 (结构分析_力、热分析_ 热导率、电磁分析_ magnetic current segments) 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