第三章 ANSYS标准分析过程.ppt

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1、第三章第三章 ANSYS标准有限元分标准有限元分析过程析过程 执行执行ANSYS有限元分析，首先需要深入研究有限元分析，首先需要深入研究分析对象、分析任务、分析目标等，制定有效的分析对象、分析任务、分析目标等，制定有效的有限元分析方案，然后按照既定的分析方案，在有限元分析方案，然后按照既定的分析方案，在ANSYS软件中执行相应的分析过程，实现有限元软件中执行相应的分析过程，实现有限元分析任务，达到有限元分析目的。分析任务，达到有限元分析目的。一、一、ANSYS求解的基本步骤求解的基本步骤ANSYS有限元分析主菜单系统主要分为前处理、求解、后处理，分别对应有限元分析主菜单系统主要分为前处理、求解

2、、后处理，分别对应ANSYS主菜单中主菜单中Preprocessor（前处理器）、（前处理器）、Solution（求解器）、（求解器）、General Postproc（通用后处理器）、（通用后处理器）、TimeHist Postpro（时间历程处理器）（时间历程处理器）ANSYS前处理器前处理器Preprocessor：主要进行单元选择、材：主要进行单元选择、材料定义、创建料定义、创建CAD模型和划分单元网格，最终得到一个完整正确模型和划分单元网格，最终得到一个完整正确的有限元单元网格模型。的有限元单元网格模型。ANSYS求解器求解器Solution：用于选择分析类型、设置求解：用于选择分析

3、类型、设置求解选项、施加载荷并设置载荷步选项，最后执行求解，得到结果文选项、施加载荷并设置载荷步选项，最后执行求解，得到结果文件。件。ANSYS后处理器：用于分析处理求解所得到结果文件中后处理器：用于分析处理求解所得到结果文件中的结果数据，分为两种。的结果数据，分为两种。通用后处理器通用后处理器General Postproc简称简称POST1：用于处：用于处理对应时间点的总体模型结果。理对应时间点的总体模型结果。时间历程后处理器时间历程后处理器TimeHist Postpro简称简称POST26：用：用于处理某时间或频率范围内某位置点上结果项变化过程。于处理某时间或频率范围内某位置点上结果项

4、变化过程。一、一、ANSYS求解的基本步骤求解的基本步骤基于上述的基于上述的ANSYS主菜单系统，标准的主菜单系统，标准的ANSYS有限元分析过程一般包括以下有限元分析过程一般包括以下四个步骤。四个步骤。1.ANSYS分析开始准备工作分析开始准备工作清空数据库并开始一个新分析。清空数据库并开始一个新分析。制定新的工作文件名（制定新的工作文件名（Jobname）。）。指定新标题（指定新标题（Title）。）。指定新的工作目录（指定新的工作目录（Working Directory）。）。2.建立模型（前处理器建立模型（前处理器Preprocessor）选择并定义单元类型。选择并定义单元类型。如果需

5、要，则定义单元实常数。如果需要，则定义单元实常数。定义材料属性数据。定义材料属性数据。创建或读入几何模型。创建或读入几何模型。划分单元获得网格模型（单元与节点构成）。划分单元获得网格模型（单元与节点构成）。检查模型。检查模型。存储模型。存储模型。一、一、ANSYS求解的基本步骤求解的基本步骤3.加载求解（求解器加载求解（求解器Solution）选择分析类型并设置分析选项。选择分析类型并设置分析选项。施加载荷。施加载荷。设置载荷步选项。设置载荷步选项。执行求解。执行求解。4.查看分析结果（后处理器查看分析结果（后处理器General Postproc/TimeHist Postpro）查看分析结

6、果。查看分析结果。分析处理并评估结果。分析处理并评估结果。二、二、ANSYS分析准备工作分析准备工作 开始一个新分析后，首先需要做的工作就是指定新的分析工作路径、工开始一个新分析后，首先需要做的工作就是指定新的分析工作路径、工作文件名和标题。作文件名和标题。1.清空数据库开始新分析清空数据库开始新分析 当第一次进入当第一次进入ANSYS交互界面环境中，交互界面环境中，ANSYS系统数据库中不存在任系统数据库中不存在任何分析信息，当进行一些分析过程后，何分析信息，当进行一些分析过程后，ANSYS系统中就存在一个有限元分析问系统中就存在一个有限元分析问题的信息，包括几何定义、材料、单元、载荷、边界

7、条件等，此时如果希望结题的信息，包括几何定义、材料、单元、载荷、边界条件等，此时如果希望结束当前的分析问题，并重新进行一个全新的分析问题，那么就需要清空束当前的分析问题，并重新进行一个全新的分析问题，那么就需要清空ANSYS当前环境中的所有信息。当前环境中的所有信息。清空清空ANSYS数据库中所有信息，开始一个新的分析，选择菜单路径数据库中所有信息，开始一个新的分析，选择菜单路径Utility MenuFileClear&Start New，弹出如图所示的对话框。，弹出如图所示的对话框。二、二、ANSYS分析准备工作分析准备工作2.指定新的工作文件名指定新的工作文件名 工作文件名（工作文件名（

8、Jobname）是）是ANSYS存储各种数据时采用的公用名称（不同存储各种数据时采用的公用名称（不同的数据存储时都采用工作文件名，文件类型的标识是他们的扩展名，如的数据存储时都采用工作文件名，文件类型的标识是他们的扩展名，如db表示数据表示数据库文件），每分析一个项目时除需要清空内存环境外，还需指定一个没有用过的新库文件），每分析一个项目时除需要清空内存环境外，还需指定一个没有用过的新的工作文件名，主要目的时确保每次分析的文件不被覆盖。的工作文件名，主要目的时确保每次分析的文件不被覆盖。如不指定工作文件名，所有的文件名默认为如不指定工作文件名，所有的文件名默认为file。工作文件名可以通过下列

9、。工作文件名可以通过下列方法进行修改。方法进行修改。启动启动ANSYS程序，开程序，开始始程序程序ansys9.0ANSYS product launcher，在启，在启动界面的工作文件名文本框动界面的工作文件名文本框中输入所需的工作文件名，中输入所需的工作文件名，如图所示。如图所示。二、二、ANSYS分析准备工作分析准备工作 进入进入ANSYS交互环境中，通过菜单进行修改：交互环境中，通过菜单进行修改：UtilityMenuFileChange Jobname，如图所示。，如图所示。修改文件名后，除日志文件修改文件名后，除日志文件Jobname.LOG与错误文件与错误文件Jobname.ER

10、R仍仍采用启动程序指定的工作文件名外，其他存储的数据文件均采用新的工作文件采用启动程序指定的工作文件名外，其他存储的数据文件均采用新的工作文件名，如果日志文件与错误文件也采用新的工作文件命名，图中名，如果日志文件与错误文件也采用新的工作文件命名，图中“New log and error files？”项选中为项选中为“No”改为改为“Yes”。文件名长度要求不超过。文件名长度要求不超过64个字个字符，不允许包含中文字符、符，不允许包含中文字符、#、￥、￥、%等特殊符号。等特殊符号。二、二、ANSYS分析准备工作分析准备工作3.指定新标题指定新标题 分析标题（分析标题（Title）对分析过程本身

11、没有任何影响，主要目的是用简洁的英文）对分析过程本身没有任何影响，主要目的是用简洁的英文语句标示当前分析的某种信息，如分析对象、分析工况、分析性质等，主要用于提语句标示当前分析的某种信息，如分析对象、分析工况、分析性质等，主要用于提示用户。指定新标题：示用户。指定新标题：Utility MenuFileChange Title，在文本框中直接输入，在文本框中直接输入新标题。如图所示新标题。如图所示二、二、ANSYS分析准备工作分析准备工作4.指定新的工作目录指定新的工作目录 工作路径是工作路径是ANSYS进行有限元分析时用于存储各种数据的系统路径，例进行有限元分析时用于存储各种数据的系统路径，

12、例如分析时的数据库文件如分析时的数据库文件Jobname.db、日志文件、日志文件Jobname.log、结果文件、结果文件Jobname.rst等都存放在指定的工作路径中。等都存放在指定的工作路径中。在启动界面中可以更改工作路径，如图所示。在启动界面中可以更改工作路径，如图所示。进入进入ANSYS系统后，如果需要更改新的工作路径，则选择菜单路径系统后，如果需要更改新的工作路径，则选择菜单路径Utility MenuFileChange Directory，弹出选择路径对话框，在操作系统中选中新，弹出选择路径对话框，在操作系统中选中新的工作路径，然后确认即可。的工作路径，然后确认即可。三、三、

13、ANSYS标准求解过程实例标准求解过程实例 下面将通过简单实例学习下面将通过简单实例学习ANSYS有限元分析的标准求解过程，同时熟悉有限元分析的标准求解过程，同时熟悉ANSYS界面系统环境及其菜单操作方法，从而建立界面系统环境及其菜单操作方法，从而建立ANSYS有限元分析过程的初有限元分析过程的初步概念。步概念。例例1：如图所示，一个中间带有圆孔的板件结构，长度为：如图所示，一个中间带有圆孔的板件结构，长度为5m，宽度为，宽度为1m以及以及厚度为厚度为0.1m，正中间有一个半径为，正中间有一个半径为0.3m的孔，板的左端完全固定，板的右端承的孔，板的左端完全固定，板的右端承受面内向右的均部拉力，大小为受面内向右的均部拉力，大小为2000N/m。结构的材料为普通。结构的材料为普通A3钢，特性模量钢，特性模量为为2e11，泊松比为，泊松比为0.3，计算在拉力作用下结构的变形和等效应力分布图。，计算在拉力作用下结构的变形和等效应力分布图。三、三、ANSYS标准求解过程实例标准求解过程实例 例例2：如图所示为一个悬臂梁，在力如图所示为一个悬臂梁，在力P作用下求该梁作用下求该梁A点的挠度。其中长度为点的挠度。其中长度为2000m，高度为，高度为H=100m，宽度，宽度B=50m作用力作用力P=10000N，弹性模量，弹性模量E=2e11Pa，泊松比为，泊松比为0.3。