机械零件有限元分析.ppt

第二讲、直接建立有限元模型 一、系统的界面和基本操作介绍 应用菜单和主菜单 工具条：常用工具栏、ansys工具条、视图（右侧）工具栏（改变视图、视角） 显示的设置：plot下的内容；plotctrls下的numbering和symbols的显示设置（按过程举例，显示点、线、面、体、节点、单元、号码、颜色等） 设置工作目录；改名、改标题；保存文件。 二、坐标系与工作平面 1、坐标系 坐标系的种类：笛卡尔CS0；柱坐标CS1（Z轴为高度尺寸）；球坐标CS2，此外还有Y、（X）轴为高度尺寸的柱面坐标。 激活的坐标系 缺省为总体笛卡尔坐标系 利用 CSYS 命令(或 Utility Menu WorkPlane Change Active CS to) 将其改变为 总体笛卡尔坐标系[csys,0] 总体柱坐标系[csys,1] 总体球坐标系[csys,2] 工作平面坐标系[csys,4] 或用户定义的局部坐标系[csys, n] 总体坐标系 模型的总体参考系 可以是笛卡尔(系号0), 柱(1), 或球(2) 例如总体笛卡尔坐标系下的位置(0,10,0)等同于总体柱坐标系下的位置 (10,90,0) 局部坐标系 在任意位置的用户定义的坐标系，标识号码为11或更大。位置可以是: 工作平面的原点[CSWP] 在指定的坐标处[LOCAL] 已有的关键点处[CSKP] 或节点[CS] 可以是笛卡尔、柱或球坐标系 可以沿X, Y, Z 轴旋转 可以定义任意数目的坐标系，但任何时候只能有一个是激活的 当坐标系是激活的时候，当定义几种几何体素时受到坐标系的影响： 关键点及节点的位置 线的曲率 面的曲率 生成和填充关键点和节点 等等 2、工作平面 所有的工作平面控制在Utility Menu WorkPlane. 工作平面设置菜单控制以下: WP 显示 – 只显示栅格,只显示三轴(default)或都显示 捕捉 – 允许拾取工作平面上的位置，将光标捕捉的最近的栅格点 栅距 – 栅格线之间的距离 栅格尺寸 – 显示的工作平面有多大 显示坐标系：列表或图形显示结果时所用坐标系，指定为谁则按谁显示，方法： Workplane---ChangeDisplay CS to…… 可List查看关键点的坐标来验证：List---Keypoints---Coordinates Only 三、节点 用直接法建模时必须先生成单元的节点才能定义单元。 1、生成节点 Preprocessor—Modeling—Create—Nodes---In Active CS（注意：不填时默认值为0） 可以直接用命令N（在命令行窗口）来生成节点 如N，，0，0，0------节点编号为系统默认值1、2、3、4、5……递增；坐标为0，0，0；；；N，4，30，0，0---------节点编号为4；坐标为30，0，0 2、节点的填充及复制 填充： Preprocessor—Modeling—Create—Nodes---Fill Between Nds用鼠标选要在其间插入节点的两个节点（填充可以不等距，由Spacing ratio定；可指定填充节点的起始号Starting Node No和增量Inc Between Filled Nodes） 复制： Preprocessor—Modeling—Copy—Nodes---Copy（设置好复制的倍数；偏移量；节点号的增量；间距比率） 3、查看节点（列表查看和图形查看） 列表查看： 将当前显示坐标系下的节点资料显示于一个新窗口（改变显示坐标系的命令：DSYS，坐标系序号，或WorkPlane—Change Display Cs to……）： List—Nodes List—Picked Entities（Nodes） 图形查看： Plot-Nodes 显示节点编号PlotCtrls—Numbering设置相关选项 4、删除节点 Preprocessor—Modeling—Delete----nodes(除鼠标选择外还可以在文本框中输入要删除的节点编号，逗号间隔)删除节点后定义在节点上的任何边界条件及任何耦合或约束也同时被删除。 四、单元 单元有200多种，每一种有固定编号，前面的名称如Solid、Link可判断单元的适用范围 1、丰富的单元库 在帮助文件中查看各种单元 2、定义单元的类型 Preprocessor—Element Type—Add/Edit/Delete 3、定义实常数 实常数是指某些单元的几何特征，如梁单元的面积，壳单元的厚度（其序号应与单元的序号一致） Preprocessor—Real Constants—Add/Edit/Delete（Add） 4、定义材料特性 弹性模量