ANSYS常见问题解答.doc
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1、【changchuan】 于 2001年3月4日 10:10 发表在:ansys论坛标题:ansys简介内容:ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发,它能与多数CAD软件接口,实现数据的共享和交换,如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, IDEAS, AutoCAD等, 是现代产品设计中的高级CAD工具之一。一、软件功能简介软件主要包括三个部分:前处理模块,分析计算模块和后处理模块。前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具,用户可以方便地构造有限元模型;分析计算模
2、块包括结构分析(可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析)、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析,可模拟多种物理介质的相互作用,具有灵敏度分析及优化分析能力;后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示(可看到结构内部)等图形方式显示出来,也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。软件提供了100种以上的单元类型,用来模拟工程中的各种结构和材料。该软件有多种不同版本,可以运行在从个人机到大型机的多种计算机设备上,如PC,SGI,HP,SUN,DEC,IBM,CRAY等。目前版本为ANSYS5.7版,其
3、微机版本要求的操作系统为Windows 95/98或Windows NT,也可运行于UNIX系统下。微机版的基本硬件要求为:显示分辨率为1024768,显示内存为2M以上,硬盘大于350M,推荐使用17英寸显示器。启动ANSYS,进入欢迎画面以后,程序停留在开始平台。从开始平台(主菜单)可以进入各处理模块:PREP7(通用前处理模块),SOLUTION(求解模块),POST1(通用后处理模块),POST26(时间历程后处理模块)。ANSYS用户手册的全部内容都可以联机查阅。用户的指令可以通过鼠标点击菜单项选取和执行,也可以在命令输入窗口通过键盘输入。命令一经执行,该命令就会在.LOG文件中列出
4、,打开输出窗口可以看到.LOG文件的内容。如果软件运行过程中出现问题,查看.LOG文件中的命令流及其错误提示,将有助于快速发现问题的根源。.LOG 文件的内容可以略作修改存到一个批处理文件中,在以后进行同样工作时,由ANSYS自动读入并执行,这是ANSYS软件的第三种命令输入方式。这种命令方式在进行某些重复性较高的工作时,能有效地提高工作速度。二、 前处理模块PREP7双击实用菜单中的“Preprocessor”,进入ANSYS的前处理模块。这个模块主要有两部分内容:实体建模和网格划分。实体建模ANSYS程序提供了两种实体建模方法:自顶向下与自底向上。自顶向下进行实体建模时,用户定义一个模型的
5、最高级图元,如球、棱柱,称为基元,程序则自动定义相关的面、线及关键点。用户利用这些高级图元直接构造几何模型,如二维的圆和矩形以及三维的块、球、锥和柱。无论使用自顶向下还是自底向上方法建模,用户均能使用布尔运算来组合数据集,从而“雕塑出”一个实体模型。ANSYS程序提供了完整的布尔运算,诸如相加、相减、相交、分割、粘结和重叠。在创建复杂实体模型时,对线、面、体、基元的布尔操作能减少相当可观的建模工作量。ANSYS程序还提供了拖拉、延伸、旋转、移动、延伸和拷贝实体模型图元的功能。附加的功能还包括圆弧构造、切线构造、通过拖拉与旋转生成面和体、线与面的自动相交运算、自动倒角生成、用于网格划分的硬点的建
6、立、移动、拷贝和删除。自底向上进行实体建模时,用户从最低级的图元向上构造模型,即:用户首先定义关键点,然后依次是相关的线、面、体。网格划分ANSYS程序提供了使用便捷、高质量的对CAD模型进行网格划分的功能。包括四种网格划分方法:延伸划分、映像划分、自由划分和自适应划分。延伸网格划分可将一个二维网格延伸成一个三维网格。映像网格划分允许用户将几何模型分解成简单的几部分,然后选择合适的单元属性和网格控制,生成映像网格。ANSYS程序的自由网格划分器功能是十分强大的,可对复杂模型直接划分,避免了用户对各个部分分别划分然后进行组装时各部分网格不匹配带来的麻烦。自适应网格划分是在生成了具有边界条件的实体
7、模型以后,用户指示程序自动地生成有限元网格,分析、估计网格的离散误差,然后重新定义网格大小,再次分析计算、估计网格的离散误差,直至误差低于用户定义的值或达到用户定义的求解次数。三、求解模块SOLUTION前处理阶段完成建模以后,用户可以在求解阶段获得分析结果。点击快捷工具区的SAVE_DB将前处理模块生成的模型存盘,退出Preprocessor,点击实用菜单项中的Solution,进入分析求解模块。在该阶段,用户可以定义分析类型、分析选项、载荷数据和载荷步选项,然后开始有限元求解。ANSYS软件提供的分析类型如下:1.结构静力分析用来求解外载荷引起的位移、应力和力。静力分析很适合求解惯性和阻尼
8、对结构的影响并不显著的问题。ANSYS程序中的静力分析不仅可以进行线性分析,而且也可以进行非线性分析,如塑性、蠕变、膨胀、大变形、大应变及接触分析。2.结构动力学分析结构动力学分析用来求解随时间变化的载荷对结构或部件的影响。与静力分析不同,动力分析要考虑随时间变化的力载荷以及它对阻尼和惯性的影响。ANSYS可进行的结构动力学分析类型包括:瞬态动力学分析、模态分析、谐波响应分析及随机振动响应分析。3.结构非线性分析结构非线性导致结构或部件的响应随外载荷不成比例变化。ANSYS程序可求解静态和瞬态非线性问题,包括材料非线性、几何非线性和单元非线性三种。4.动力学分析ANSYS程序可以分析大型三维柔
9、体运动。当运动的积累影响起主要作用时,可使用这些功能分析复杂结构在空间中的运动特性,并确定结构中由此产生的应力、应变和变形。5.热分析程序可处理热传递的三种基本类型:传导、对流和辐射。热传递的三种类型均可进行稳态和瞬态、线性和非线性分析。热分析还具有可以模拟材料固化和熔解过程的相变分析能力以及模拟热与结构应力之间的热结构耦合分析能力。6.电磁场分析主要用于电磁场问题的分析,如电感、电容、磁通量密度、涡流、电场分布、磁力线分布、力、运动效应、电路和能量损失等。还可用于螺线管、调节器、发电机、变换器、磁体、加速器、电解槽及无损检测装置等的设计和分析领域。7.流体动力学分析ANSYS流体单元能进行流
10、体动力学分析,分析类型可以为瞬态或稳态。分析结果可以是每个节点的压力和通过每个单元的流率。并且可以利用后处理功能产生压力、流率和温度分布的图形显示。另外,还可以使用三维表面效应单元和热流管单元模拟结构的流体绕流并包括对流换热效应。8.声场分析程序的声学功能用来研究在含有流体的介质中声波的传播,或分析浸在流体中的固体结构的动态特性。这些功能可用来确定音响话筒的频率响应,研究音乐大厅的声场强度分布,或预测水对振动船体的阻尼效应。9.压电分析用于分析二维或三维结构对AC(交流)、DC(直流)或任意随时间变化的电流或机械载荷的响应。这种分析类型可用于换热器、振荡器、谐振器、麦克风等部件及其它电子设备的
11、结构动态性能分析。可进行四种类型的分析:静态分析、模态分析、谐波响应分析、瞬态响应分析四、后处理模块POST1和POST26ANSYS软件的后处理过程包括两个部分:通用后处理模块POST1和时间历程后处理模块POST26。通过友好的用户界面,可以很容易获得求解过程的计算结果并对其进行显示。这些结果可能包括位移、温度、应力、应变、速度及热流等,输出形式可以有图形显示和数据列表两种。通用后处理模块POST1点击实用菜单项中的“General Postproc”选项即可进入通用后处理模块。这个模块对前面的分析结果能以图形形式显示和输出。例如,计算结果(如应力)在模型上的变化情况可用等值线图表示,不同
12、的等值线颜色,代表了不同的值(如应力值)。浓淡图则用不同的颜色代表不同的数值区(如应力范围),清晰地反映了计算结果的区域分布情况。时间历程响应后处理模块POST26点击实用菜单项中的TimeHist Postpro选项即可进入时间历程响应后处理模块。这个模块用于检查在一个时间段或子步历程中的结果,如节点位移、应力或支反力。这些结果能通过绘制曲线或列表查看。绘制一个或多个变量随频率或其它量变化的曲线,有助于形象化地表示分析结果。另外,POST26还可以进行曲线的代数运算。五、ANSYS软件的质量认证ANSYS软件是第一个通过ISO9001质量认证的大型分析设计类软件,是美国机械工程师协会(ASM
13、E)、美国核安全局(NQA)及近二十种专业技术协会认证的标准分析软件。在国内第一个通过了中国压力容器标准化技术委员会认证并在国务院十七个部委推广使用。【changchuan】 于 2001年3月25日 22:24 发表在:ansys论坛标题:熟悉结构分析的朋友看过来!内容:有朋友问:弹性地基梁中的弹簧(2维)在ANSYS 中应采用那一个单元?又如何操作?【xmpan2000】 于 2001年6月30日 11:32 发表在:ansys论坛标题:我用过弹簧单元内容:很久以前我用过弹簧单元,好象是COMBIN(2D),你试试看,有问题在联系,OK?【gongzh】 于 2001年4月26日 11:4
14、5 发表在:ansys论坛标题:电机绕组的电磁场分析求助内容:1.我想求解脉冲电压对定子绕组分布参数的影响,确定分布参数2.单独讨论槽内时,可否用二维的?如果是高频分析呢?3.槽外绕组部分怎么解决?4.导体、气隙、绝缘油层、铁心的参数特性怎么设置?问题比较多,谢谢!【李四】 于 2001年6月16日 11:53 发表在:ansys论坛标题:这个问题比较难内容:虽然我也是电机出身。我认为 ANSYS没有现成的来套用,需要对电机定子绕组分布参数计算有透彻的物理概念的理解;对ANSYS能做到哪一步要了解清楚,必要时,对ANSYS 二次开发。【changchuan】 于 2001年4月29日 21:1
15、0 发表在:ansys论坛标题:脉冲电压是周期性施加的吗?内容:高频磁场分析一般电磁波的传播分析上用的多一些。可不可以用瞬态磁场分析求解?ansys对电源的建模方法还是比较多的【gongzh】 于 2001年5月2日 20:05 发表在:ansys论坛标题:实际上应该说是梯形波,只是要考虑上升沿。内容:梯形波是周期性的,但一个周期内却又分段不同。我主要考察上升沿部分,用瞬态怎么解决上升沿的宽度问题呢?对了,你的主页呢?谢谢!【changchuan】 于 2001年5月9日 19:07 发表在:ansys论坛标题:这要看你的要求了。内容:可以使用瞬态分析,将激励按时间分成几个载荷步。如果要考虑上
16、升沿的宽度,就把它近似看作一个斜坡激励,宽度(载荷步的时间)可以设得短一点。否则,加一个阶跃激励就行了。不知道你现在解决这个问题了没有,可不可以把你的模型和参数发给我,我想看一看。【gongzh】 于 2001年5月5日 18:26 发表在:ansys论坛标题:请教内容:我在求解时,出现下述错误:Large negative pivot(轴) value (-5.24E+17) at node 13739 AZMay be because of a bad temperature-dependent material property used in the model.我在分析中材料设的是关
17、于温度线性的,有不本人对这方面没概念,也不知问题在哪儿了。分析环境:电磁场分析,2D瞬态。【changchuan】 于 2001年5月13日 10:06 发表在:ansys论坛标题:有可能出现了奇异解内容: 奇异解出现于可能产生不定解或非唯一解的分析中,求解方程的主元为负或零会产生这样的奇异解。有些情况下,尽管遇到主元为负或零,仍需继续进行分析,这时可以用PIVCHECK命令指定是否要停止分析。 PIVCHECK命令的缺省值为ON,这时如果遇到主元为负或零,分析就会停止,出现“Negative Pivot Value”或“Pivots Set to Zero”信息。如果设置PIVCHECK的值
18、为OFF,则遇到上述情况分析不停止,ansys自动增加主元的值。 有下列条件会引起求解过程出现奇异性: 1.约束条件不足 2.模型中有非线性单元:如间隙元、滑动元、铰链元等,结构的一部分可能已经塌陷或分散了。 3.材料特性为负 4.连接点无约束 5.屈曲,应力过大时会出现屈曲。 6.零刚度矩阵详细资料请参考ansys基本分析过程指南第3章的“奇异解”部分,page 64【宗宗】 于 2001年5月21日 21:23 发表在:ansys论坛标题:急!急!急!这个ANSYS问题如何解决内容:我在平面应变的有限元分析中,要使用初始应力这个条件,该初始应力在没加重力的时候在各点的应力是相同的.于是我在
19、WIN2000 中相当于DOS的平台上用EDIT生成了初始应力文件,在第一个载荷步中用constsnt stress 这个选项读入初始应力并逐步调整边界条件,使计算的结果与初始应力相差不大.然后我在第二个载荷步中施加重力,进一步形成迭加应力场;在完成了上述步骤之后在第三载荷步中进行开挖,然而, 在这一步中无论挖掉多少,要么结果十分不可靠或不收敛,请众同行不惜赐教,指出错误之处.本人对您们的帮助万分感激!模型大概如下:模型边界为四方形,其边界取足够大,中间有圆孔需要在一定的初始应力条件下挖掉,这个初始应力条件为正应为SX=12.7MPa,SY=14.7MPa,SZ=10.2MPa,剪应力SXY=
20、1.7MPa,SYZ=2.1MPa,SZX=3.0MPa,在下边界及左右边界法向约束,上部边界施加稍大于SZ值的力.【kevlin】 于 2001年5月23日 08:33 发表在:ansys论坛标题:可能实施加重力时,单位不一致无内容【宗宗】 于 2001年6月17日 19:59 发表在:ansys论坛标题:讨论内容: 我的那个问题是:已经形成了初始应力场,但在随后进行的载荷步中使用单元死活功能时,无论如何都不收敛.经检查,我在使用单元死活,方法正确,于是我就怀疑使用初始应力场的方法是不是正确. 感谢!【shihwa】 于 2001年5月22日 19:22 发表在:ansys论坛标题:各位大侠
21、请帮帮忙!内容: 我是一个新手,刚刚学ANSYS不长时间,我的毕业设计使用它搞一个纤维缠绕的多层压力容器,我想问一个很简单的问题,就是ANSYS里椭圆有没有命令可以直接画,另外就是我用的是ANSYS5.5ED版的,请问纤维的缠绕角度怎么反映SHELL91里面没有这项,而且ED版的为什么没有SHELL91和SHELL99呢?谢谢大家【tosunny】 于 2001年5月23日 10:52 发表在:ansys论坛标题:回答第一个问题内容:在ansys中直接画椭圆可能比较麻烦,如你熟悉其他cad软件,如pro-e,ug,可以在cad中画,再import【lane_liu】 于 2001年5月28日
22、11:34 发表在:ansys论坛标题:画椭圆内容:你可以利用ansys的局部坐标系,非常方便gui:workplanelocal coordinate systemscreat local csat wp origin选择cylindrical 1,再用part1,part2,设置长短轴这种方法在工作平面原点产生局部椭圆坐标系,在局部椭圆坐标系下产生2 keypoints,连点成线即可.【shihwa】 于 2001年5月30日 18:11 发表在:ansys论坛标题:这位大侠能不能说的再详细一些?在椭圆坐标系下生成怎样两个点?无内容【lane_liu】 于 2001年5月30日 20:39
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