ANSYS标准有限元过程重点详解.ppt

June 3, 1996 Instructors Guide Introduction to ANSYS 5.3 Chapter II: Finite Element Analysis (FEA), Lesson 2: Making Analysis Decisions 第六章:ANSYS标准有限元分析过程 6.1.1 制定ANSYS有限元分析方案应考虑的因素 6.1.2 确定合适的分析学科领域 6.1.3 分析类型 分析类型(续) 6.1.4 线性 / 非线性分析 线性 / 非线性分析(续) 线性 / 非线性分析(续) 线性 / 非线性分析(续) 线性 / 非线性分析(续) 线性 / 非线性分析(续) 线性 / 非线性分析(续) 线性 / 非线性分析(续) 6.1.5 静力 / 动力分析 6.1.6 高效率建模技术 6.1.7 细节处理 6.1.8 对称性模型 对称性模型(续) 对称性模型(续) 对称性模型(续) 对称性模型(续) 对称性模型(续) 对称性模型(续) 6.1.9 应力奇异 应力奇异(续) 应力奇异(续) 6.1.10 单元种类 单元种类(续) 单元种类(续) 单元种类(续) 单元种类(续) 单元种类(续) 单元种类(续) 单元种类(续) 单元种类(续) 单元种类(续) 单元种类(续) 单元种类(续) 单元种类(续) 单元种类(续) 单元种类(续) 单元种类(续) 单元种类(续) 单元种类(续) 单元种类(续) 单元种类(续) 单元种类(续) 单元种类(续) 单元种类(续) 单元种类(续) 单元种类(续) 6.1.11 平面应力与应变 平面应力与应变 6.1.12 ANSYS 分析采用的单位制 6.1.13 模型的装配连接关系 （1）固接关系 *常见与焊接、多个螺栓或铆钉连接零部件。 （2）预紧连接 *常见螺栓或铆接连接、拉索连接、拉杆连接等。 *专用预紧单元处理螺栓或铆钉等结构上预紧力施加（PRETS179）。 *具有施加初始应变功能的（如link单元）单元。 （3）轴销或球铰关系 *常见有机器人手臂，运动构建的关节等部位。 *专用销轴单元》 *耦合部分自由度也可以达到释放为耦合自由度上的转动效应等类型。 （4）弹簧连接 *常见如桩土、地基、（减震器）支座等问题处理。 *各类线性或非线性弹簧---阻尼器单元。 模型的装配连接关系 （5）耦合约束方程 *常用于处理自由度不协调问题或者关联关系等。 *耦合自由度上是刚性连接》 *约束方程是描述不同或者相同自由度上的协调关系》 （6）点-点刚性连接 *刚性连接时刚性干两端为铰接。 *刚性梁两端为固接。 （7）接触关系 *常见于轴孔接触、碰撞接触、滑移接触、固定连接面部件。 *建立各种类型接触单元模型。 6.1.14 如何预留载荷施加位置 在进行分析是，所有载荷必须预留好施加位置，即施加的节点或单元，比如要在一个面上施加一个点载荷，在划分为网格时必须在集中力位置预留一个节点 ，位置恰好就在载荷作用点。 1. 硬点技术：在线或面上定义一个硬点，执行网格划分时ANSYS就会在该位置强制生成一个节点》 2. 布尔运算技术：在很多时候，通过切割或其他布尔运算，将较大几何对象分成更小的几何对象，保证载荷位置具有关键点、作用面或作用体等。 3. 耦合/约束方程技术:在多个节点间建立自由度耦合或约束方程，然后通过它们实现传递载荷与位移的目的。 6.1.15 制定求解过程方案 在求解之前，首先检查模型的正确性，主要关心下列因素： （1）统一的单位制。 (2)单元类型及其选项设置。 （3）材料属性数据，考虑惯性效应时应输入材料密度，热应力分析 时应输入材料的热膨胀系数。 （4）模型中不同部分的单元实常数和材料类型。 （5）模型是否联续或需要连接关系的处理。 （6）壳单元的法向。 （7）节点坐标系 （8）材料坐标系 （9）热应力分析的参考温度。 6.1.16 需要进一步考虑的问题 1.是否需要采用子模型技术 当进行完总体分析后还需要做局部位置的详细分析，就需建立局部模型，且基本不做任何几何简化，对其划分更加细密的单元网格，在切割边界上施加总体计算中所得对应位置上的位移，相当于强制位移约束条件，同时局部位置上的载荷和约束条件按照真实状态进行施加，最后进行计算求解，的到子模型上的详细结果。 2.是否采用子结构技术 当出现超大规模问题或不太关心某些局部结构的结果时，往往将这些构件或部分结构处理成超单元，以便在总体计算时计入超单元的质量、刚度、阻尼以及载荷影响，将部分系统的多自由度凝集为边界上的少数自由度，计算规模和速度得到极大