ANSYS有限元分析步骤.ppt
《ANSYS有限元分析步骤.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《ANSYS有限元分析步骤.ppt(41页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、ANSYS有限元分析步骤有限元分析步骤College of Materials Science&EngineeringNORTH UNIVERSITY OF CHINAANSYS有限元分析典型步骤有限元分析典型步骤一、前处理一、前处理(1)选取单元类型)选取单元类型(2)设置材料属性)设置材料属性(3)建立实体模型)建立实体模型(4)划分网格)划分网格二、加载求解二、加载求解(1)施加载荷)施加载荷(2)求解)求解三、后处理三、后处理(1)查看分析结构)查看分析结构(2)检查结果的正确性)检查结果的正确性College of Materials Science&EngineeringNORTH
2、 UNIVERSITY OF CHINA一、前处理一、前处理1 1、选取单元类型、选取单元类型(1 1)单元的概念)单元的概念 有有限限元元,英英文文名名是是Finite Finite ElementsElements,直直译译为为有有限限个个单单元元。其其中中ElementElement就是所提的单元。就是所提的单元。可可以以这这样样理理解解单单元元:一一栋栋房房子子,它它的的几几何何形形状状是是一一个个长长方方体体,这这个个长长方方体体在在ANSYSANSYS中中称称为为实实体体模模型型,这这个个长长方方体体是是由由一一块块块块砖砖搭搭建建而而成成。这这些些个个有有限限数数目目的的砖砖,组
3、组成成了了同同样样一一个个长长方方体体,这这些些砖砖在在ANSYSANSYS中则成为单元。中则成为单元。College of Materials Science&EngineeringNORTH UNIVERSITY OF CHINA一、前处理一、前处理(2 2)单元的分类)单元的分类1 1、按维数分、按维数分2 2、按不同的分析类型可分为不同的单元库(是否为耦合分析)、按不同的分析类型可分为不同的单元库(是否为耦合分析)例如:结构分析单元库、电磁场矢量单元库等例如:结构分析单元库、电磁场矢量单元库等单元分类单元分类前缀名前缀名杆单元类 (一维)BEAM平面单元类(二维)PLANE体单元类 (
4、三维)SOLIDCollege of Materials Science&EngineeringNORTH UNIVERSITY OF CHINA一、前处理一、前处理(3 3)单元的节点和自由度)单元的节点和自由度1、节点、节点节节点点是是有有限限元元之之间间虚虚拟拟的的连连接接点点,是是有有限限元元处处理理载载荷荷时时的的重重要要依依据据。它它是是构构建建模模型型的的最最小小的的元元素素,由由节节点点构构成成线线,线线构构成成面面,面面而而构构成成体体。同同时时节节点点也也是是ANSYS中中计计算算各各种种物物理理量量的的最最小小单单元元,例例如如solid70单单元元是是8节节点点,一一个
5、个单单元元就就是是一一个个立立方方体体,节节点点就就是是这这个个立立方方体体上上的的8个个顶顶点点。这这个个立立方方体体单单元元受受到到的的外外力力作作用用都都要要通通过过节节点点来来加加载载,外外力力的的作作用用不不是是直直接接作作用用在在这这个个单单元元上上,而而是是通通过过节节点点来来使使这个立方体单元发生变形。这个立方体单元发生变形。College of Materials Science&EngineeringNORTH UNIVERSITY OF CHINA一、前处理一、前处理2、自由度、自由度自由度自由度(DOFs)用于描述一个物理场的响应特性用于描述一个物理场的响应特性。结构结
6、构 DOFs 结构结构 位移位移热热温度温度电电电位电位流体流体压力压力磁磁磁位磁位 分析类型分析类型 自由度自由度ROTZUYROTYUXROTXUZCollege of Materials Science&EngineeringNORTH UNIVERSITY OF CHINA节点、自由度、单元、有限元模型的关系节点、自由度、单元、有限元模型的关系(节点节点:空间中的坐标位置,具有一定自由度并空间中的坐标位置,具有一定自由度并 存在相互存在相互物理作用物理作用。单元单元:一组节点自由度间相互作用的数值、矩阵一组节点自由度间相互作用的数值、矩阵 描述(称为刚度或系数矩阵描述(称为刚度或系数矩
7、阵)。单元有线、。单元有线、面或实体或者二维或三维的单元等种类。面或实体或者二维或三维的单元等种类。有限元模型由一些简单形状的单元组成,单元之间有限元模型由一些简单形状的单元组成,单元之间通过节点连接,并承受一定载荷。通过节点连接,并承受一定载荷。载荷载荷载荷载荷College of Materials Science&EngineeringNORTH UNIVERSITY OF CHINASOLID70单元单元SOLID70具具有有三三个个方方向向的的热热传传导导能能力力。该该单单元元有有8个个节节点点且且每每个个节节点点上上只只有有一一个个温温度度自自由由度度,可可以以用用于于三三维维静静
8、态态或或瞬瞬态态的的热热分分析析。该该单单元元能能实实现现匀匀速速热热流流的的传传递递。假假如如模模型型包包括括实实体体传传递递结结构构单单元元,那那么么也也可可以以进进行行结结构构分分析析,此此单单元元能能够够用用等等效效的的结结构构单单元元代代替替(如如SOLID45单元)单元)College of Materials Science&EngineeringNORTH UNIVERSITY OF CHINA一、前处理一、前处理2 2、设置材料属性、设置材料属性3 3、建立实体模型、建立实体模型 ANSYS ANSYS中包含两种模型:中包含两种模型:(1 1)实体模型实体模型 包括关键点、线
9、、面、体等几何对象包括关键点、线、面、体等几何对象 (2 2)有限元模型有限元模型 包括单元和节点包括单元和节点College of Materials Science&EngineeringNORTH UNIVERSITY OF CHINA一、前处理一、前处理2 2、设置材料属性、设置材料属性3 3、建立实体模型、建立实体模型 ANSYS ANSYS中包含两种模型:中包含两种模型:(1 1)实体模型实体模型 包括关键点、线、面、体等几何对象包括关键点、线、面、体等几何对象 (2 2)有限元模型有限元模型 包括单元和节点包括单元和节点College of Materials Science&E
10、ngineeringNORTH UNIVERSITY OF CHINA一、前处理一、前处理注注意意:实实体体模模型型并并不不参参与与有有限限元元计计算算,所所有有施施加加在在几几何何实实体体边边界界上上的的载载荷荷或或约约束束必必须须最最终终传传递递到到有有限限元元模模型型上上(节节点点或或单单元元)进进行行求求解。解。实实体体模模型型在在ANSYSANSYS中中,对对于于复复杂杂模模型型一一般般是是先先建建立立其其实实体体模模型型,然然后后网网格格划划分分后后得得到到有有限限元元模模型型。由由于于实实体体建建模模所所需需处处理理的的数数据据量量相相对对较较少少,而而且且支支持持使使用用面面和
11、和体体的的布布尔尔运运算算,能能够够进进行行自自适适应应网网格格划划分分,便便于于几几何何改改进进和和单元类型的变化,所以对于三维实体模型更为合适。单元类型的变化,所以对于三维实体模型更为合适。有有限限元元模模型型对对于于简简单单和和小小模模型型,采采用用直直接接设设置置单单元元和和节节点点来来生生成成有有限限元元模型的直接生成法比较方便。模型的直接生成法比较方便。College of Materials Science&EngineeringNORTH UNIVERSITY OF CHINA实体建模实体建模建模的方法建模的方法1 1、实体建模的方法、实体建模的方法实体模型中的对象:(按几何关
12、系划分为)关键点、线、面、体。实体模型中的对象:(按几何关系划分为)关键点、线、面、体。从从几几何何关关系系上上看看:体体包包含含面面,面面包包含含线线,线线又又包包含含点点。所所以以这这些些几几何对象的级别是由关键点到体几次上升。何对象的级别是由关键点到体几次上升。(1 1)在)在ANSYSANSYS中建立实体模型中建立实体模型自自底底向向上上建建模模:先先创创建建关关键键点点,再再利利用用这这些些关关键键点点定定义义较较高高级级别别的的对像(依次为线、面和体)。对像(依次为线、面和体)。College of Materials Science&EngineeringNORTH UNIVER
13、SITY OF CHINA实体建模实体建模自顶向下建模自顶向下建模:直接利用高级别的对象建立实体模型。:直接利用高级别的对象建立实体模型。(2 2)从其他制图软件中输入实体模型)从其他制图软件中输入实体模型ANSYS12.0ANSYS12.0除除了了能能够够利利用用自自带带的的功功能能建建立立模模型型外外,还还提提供供了了强强大大的的与与其其他他如如AuToCADAuToCAD、UGUG、Pro/EPro/E等等软软件件的的接接口口。可可以以用用自自己己熟熟悉悉的的AuToCADAuToCAD、UGUG、Pro/EPro/E等等软软件件建建立立好好模模型型,然然后后再再把把它它导导入入到到AN
14、SYS 12.0ANSYS 12.0中已进行分析。中已进行分析。College of Materials Science&EngineeringNORTH UNIVERSITY OF CHINA实体建模实体建模坐标系坐标系模模型型的的建建立立都都是是在在一一定定坐坐标标系系下下完完成成的的,ANSYS12.0ANSYS12.0中中有有三三类类总总体体坐坐标系可供选择:标系可供选择:笛卡尔坐标系笛卡尔坐标系、柱坐标系柱坐标系和和球坐标系球坐标系。总体坐标系及其在总体坐标系及其在ANSYSANSYS中的编号中的编号总体坐标系总体坐标系ANSYS编号编号笛卡尔坐标笛卡尔坐标0柱坐标(柱坐标(Z)1球
15、坐标球坐标2柱坐标(柱坐标(Y)3College of Materials Science&EngineeringNORTH UNIVERSITY OF CHINA实体建模实体建模坐标系坐标系启启动动ANSYS12.0ANSYS12.0后后,系系统统默默认认的的激激活活坐坐标标系系是是总总体体笛笛卡卡尔尔坐坐标标系系。如如果果在在整整个个分分析析过过程程中中不不改改变变当当前前的的默默认认坐坐标标系系,那那么么显显示示坐坐标标系系、节节点点坐坐标标系、单元坐标系、结果坐标系等全部默认为总体笛卡尔坐标系。系、单元坐标系、结果坐标系等全部默认为总体笛卡尔坐标系。College of Materia
16、ls Science&EngineeringNORTH UNIVERSITY OF CHINA实体建模实体建模关键点关键点On Working Plane:在工作平面上定义关键点In Active CS:在当前激活坐标系中定义关键点On Line:在已知线上给定位置定义关键点On Line w/Ratio:在已知线段上按给定比例定义关键点On Node:在已知节点上定义关键点KP between KPs:在已有的两个关键点之间定义关键点Fill between KPs:在 已 知 的 两 个 关 键 点 之 间 插 入 一 系 列 的 关 键点College of Materials Scie
17、nce&EngineeringNORTH UNIVERSITY OF CHINA实体建模实体建模直线直线Straight Line:生成直线In Active Coord:通过两关键点生成直线Overlaid on Area:在选中面上两个关键点间创建该面上最短的线Tangent to Line:生成一条在一直曲线端点与之相切的曲线Norm to line:生成一条与已知线垂直正交的直线At angle to line:生成与一条已知线成一定角度的直线College of Materials Science&EngineeringNORTH UNIVERSITY OF CHINA实体建模实体建
18、模圆弧圆弧Through 3 KPs:通过三个关键点生成一段圆弧By End KPs&Rad:通过两关键点和一个半径生成一段圆弧By Cent&Rad:通过定义圆心和半径定义圆弧Full Circle:生成一个圆的边界弧线College of Materials Science&EngineeringNORTH UNIVERSITY OF CHINA实体建模实体建模面面面包括:面包括:任意形状的面(Arbitrary)矩形(Rectangle)圆(Circle)多边形(Polygon)注注意意:生生成成面面的的同同时时也也将将自自动动地地生生成成依依附附于于改改面面的的线线和和关关键点。同样,
19、面也可以在定义体时自动地生成键点。同样,面也可以在定义体时自动地生成College of Materials Science&EngineeringNORTH UNIVERSITY OF CHINA实体建模实体建模面面面包括:面包括:任意形状的面(Arbitrary)矩形(Rectangle)圆(Circle)多边形(Polygon)注注意意:生生成成面面的的同同时时也也将将自自动动地地生生成成依依附附于于改改面面的的线线和和关关键点。同样,面也可以在定义体时自动地生成键点。同样,面也可以在定义体时自动地生成College of Materials Science&EngineeringNOR
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- ANSYS 有限元分析 步骤
限制150内