ANSYS入门解读.ppt

有限元法基础 ANSYS入门 ANSYS软件简介 ANSYS软件诞生于上实际70年代，在有限元的发展史上，一直作为一个重要成员存在，在激烈的市场竞争中，生存下来并不断发展壮大，目前是世界上最有影响的有限元软件之一. 以ANSYS软件本身为平台，为其他各专业有限元软件提供前后处理支持，以服务实际工程为背景，尽量使用成熟的技术，减少理论研发的风险. ANSYS的学习方法 现在市面上有很多ANSYS的入门书籍，入门学习的难度现在已经很小了. 先结合自己要做的项目研究找一个小的例子过一遍，掌握基本功能. 一些特殊功能需要仔细阅读用户手册. 有限元后期分析结果严重依赖前期建模工作，所以应多花些时间来研究模型如何建立. ANSYS的主要功能模块 多物理场模块Multi-Physics 结构分析模块Mechanical 电磁分析模块EMAG等 流体动力学分析模块CFX等 瞬态动力学LS-DYNA 专业分析模块CivilFEM等 Mechanical 广义的力学模块 包括 与热能与动力工程相关的分析功能 静力分析 动力分析 瞬态分析 谱分析 屈曲分析 牵涉到的非线性领域 材料非线性 几何非线性 状态（接触）非线性 单元非线性 有限元分析问题的组成 对几何模型的模拟（建立几何模型） 对物理模型的模拟（建立材料模型） 对工艺过程的模拟（建立分析过程） 结果的整理和判断 参数的调整 常用模块组成 通用前处理模块 (Pre7) 求解模块 (Solu) 通用后处理模块 (Post1) 时间历程后处理模块 (Post26) 优化模块 (Optim) 第一部分:通用前处理模块 通用前处理模块 通用前处理模块构成 单元选择 材料定义 几何建模 网格划分 模型局部调整 施加荷载 单元属性 单元属性 是指在划分网格以前必须指定的所分析对象的特征. 这些特征包括: 单元类型 材料属性 实常数 单元命名规则 ANSYS单元 Solid 65 定义单元类型 选择 Add. 选择 Help 得到关于单元类型的信息. 选择单元分类. 选择单元类型. 选择 OK. 单元选择 单元附加选项 Key Option 用于定义单元内部的一些功能选择（积分点布置，应力输出……） Real Constant 用于定义一些单元的几何属性或附加功能（板的厚度，混凝土的配筋率，接触面的摩擦系数） Section 用于定义一些梁、板单元的截面性质 ANSYS Real Constant 实常数是针对某一单元的几何特征, 例如: 梁单元的横截面积 壳单元的厚度 选择了单元类型后，定义单元实常数. 分析用中到的单元的实常数，可以查阅单元在线帮助. 注意并不是所有的单元都需要实常数. 定义“实常数” 选择 Add. 选择要定义的实常数是针对哪种单元类型. 输入实常数. 选择 OK. 如果要定义另一实常数，选择 Add 并重复以上操作. 举例Beam 3 平面2节点梁单元 Key Option 有3个Key Option选项： Key Option(6)：是否输出单元坐标节点荷载 Key Option(9)：是否输出梁其他截面的结果 Key Option(10): 梁表面荷载定义是绝对坐 标还是相对坐标 举例Beam 3 (续) Real Constant AREA: 截面积 IZZ: 惯性矩 HEIGHTS: 梁高度 SHEARZ：剪切变形参数 ISTRN: 初始应变 ADDMAS: 附加质量 注意事项 单元在ANSYS当中是作为一个最基本的功能组成部分，除了普通的单元以外，接触、自由度耦合、预应力等大量功能也是基于单元而设立的. ANSYS为了保证其程序的通用性和可扩展性，对一些新功能以增加新单元的形式加以引入（16x系列单元族）. 使用单元前，应仔细阅读帮助文件中关于单元使用方法和理论的相关章节. 通用前处理模块 单元选择 材料定义 几何建模 网格划分 模型局部调整 施加荷载 材料属性 基本材料属性 弹性模量，泊松比，密度，热容，导热率，阻尼比 附加材料属性(Data table) 屈服，开裂，硬化 材料选择 常用材料模型 双线性弹塑性（包括等强硬化与随动硬化）：低强度钢材 多线性弹塑性（包括等强硬化与随动硬化）：高强钢材，混凝土 Drucker-Prager：土 Concrete：混凝土，岩石 举例：一级钢材 基本材料属性 弹性模量200GPa，泊松比0.3，密度7800kg/m3 附加材料属性：等强硬化双线性弹塑性 BISO 屈服强度215MPa 硬化模量2GPa 输入方法 注意事项 ANSYS提供的材料属性并不算丰富，只提供了最必须的一些材料属性. ANSYS的一些材料和单元选择密切相关，很多材料模型只能用于特定单元. ANSYS的材料定义有些