有限元基础与ANSYS软件（第3章典型结构的ANSYS建模分析）.ppt

* 有限元基础及ANSYS软件 ——郭世伟 第三章 典型结构的ANSYS建模分析 一、负载的定义 ANSYS中的负载可分为边界条件和实际外力两类，主要有： 自由度约束，给定节点位移值； 集中力（力矩），作用于结构节点； 表面压力负载，分布于单元面上的分布力；等等。 结构的有限元模型建立后，开始声明各种负载。负载的声明可在/prep7处理器和/solu处理器中进行，建议全部负载在/solu处理器中声明。 分析类型的声明：ANTYPE，Antype， ！Antype=STATIC 或 0，静态分析（系统默认） BUCKLE 或 1，屈曲分析 MODEL 或 2，振动模态分析 HARMIC 或 3，调和外力动力系统分析 TRANS 或 4，瞬时动力系统分析 定义节点自由度限制：D,DODE,LAB,VALUE,VALUE2, NEND,NINC,LAB2,LAB3,…… LAB=UX,UY,UZ,ROTX,ROTY,ROTZ, ALL DODE,NEND,NINC选取节点范围 VALUE为位移值 定义节点上的集中力：F,NODE,LAB,VALUE,VALUE2, NEND,NINC， LAB = FX,FY,FZ,MX,MY,MZ NODE,NEND,NINC选取节点范围 VALUE为外力值 梁单元上的分布力定义：SFBEAM,ELEM,LKEY,LAB,VALI,VALJ ELEM为梁单元号码 LKEY为梁单元面的号码 LAB=“PRES” VALI、VALJ为节点I、J处的分布力密度 单元分布力的定义： SFE，ELEM,LKEY,LAB,KVAL,VAL1,VAL2,VAL3,VAL4 ELEM为单元号码 LKEY为单元边（面）的号码，与节点顺序相关 LAB=“PRES” VAL1～VAL4为对应边（面）的节点上的分布力密度 以上为分布力的默认正方向，注意节点 I、J 的顺序！ 定义节点间的分布力：SF, Nlist, Lab, VALUE 适于均布负载，作用于Nlist节点所包含的单元的边或面上。Lab=PRES表示为结构所受压力； VALUE为压力值。 OUTPR,Item,FREQ, 用于控制分析后的结果是否显示于输出窗口（文件），该命令需位于SOLVE命令之前。 Item=ALL 所有结果，=NSOL，节点自由度结果，=BASIC,系统默认（所包含的内容足以使用） FREQ为负载次数，=ALL时为最后负载 。 SOLVE 加完负载后，可执行该命令对题目进行求解。求解过程中的刚度矩阵、质量矩阵、负载状态、分析结果等数据会存储于相关文件中，如jobname.rst，jobname.rth，jobname.rmg等。 二、后处理器 后处理器——用于检查分析、显示分析结果，不同单元有不同特性，所得各种解答也不同。 /POST1 ！进入后处理器 PLDISP, 图示结构受外力变形的结果 PRDISP, 列表显示各节点位移结果 PRESOL, Item, Comp ！打印单元的解答(以单元为单位) Item S(应力) F （力） M（力矩） Comp X\Y\Z\XY\YZ\XZ X\Y\Z X\Y\Z PRNSOL, Item, Comp ！打印节点的解答(以节点为单位) Item U(位移) S （应力） Comp X\Y\Z\COMP COMP\PRIN\ 可显示一般结构的2-D，3-D单元的分析结果！ 对于一维的杆、梁等单元的结果的图形显示可用ETABLE命令。 ETABLE,Lab,Item,Comp ！将单元某项结果制成表格形式 Lab为字段名称（最多8个字） Item为结果项次名称 Comp结果项次名称的方向 轴向应力：ETABLE,AXSTRESS,LS,1 轴向力：ETABLE,AXFORCE,SMISC,1 轴向应变：ETABLE,AXE,LEPEL,1 梁弯矩：ETABLE,IMOMENT,SMISC,6 梁弯矩：ETABLE,JMOMENT,SMISC,12 梁剪力：ETABLE,ISHEAR,SMISC,2 梁剪力：ETABLE,JSHEAR,SMISC,8 平面单元（PLANE42）等效应力：ETABLE,AAA,S,EQV 平面单元X中心点位置：ETABLE,POSIX,CENT,X PRETAB