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有限元与ANSYS;有限元分析(FEA);几何体载荷物理系统;有限元模型;为何需要有限元?

减少样机测试数量

计算机模拟允许多个设计设想快速有效地进行测试

模拟不适合于进行样机测试的设计

例如:外科手术移植,如人造膝盖

根本着眼点:

节约本钱

节省时间…缩短产品推向市场的周期!

创造更可靠,更高质量的设计;自由度〔DOFs〕;节点:空间中的坐标位置，具有一定自由度并

存在相互物理作用。;节点和单元(续);节点和单元(续);;单元形函数;真实的二次曲线;单元形函数(续);单元形函数(续);ANSYS是被世界各地各领域的工程师所广泛使用的完整的有限元软件包:

结构

热

流体,包括CFD(计算流体动力学)

电场/静电

电磁

ANSYS应用的局部工业领域列表:

航空航天

汽车

生物医学

桥梁和建筑;超弹密封;有限元与ANSYS

…结构分析;有限元与ANSYS

…结构分析;有限元与ANSYS

热分析;有限元与ANSYS

电磁;有限元与ANSYS

电磁场;有限元与ANSYS

…电磁;有限元与ANSYS

…电磁;有限元与ANSYS

流体分析;有限元与ANSYS

…流体分析;双金属杆由于加热产生变形;有限元与ANSYS

关于ANSYS公司;工作平面与坐标系;;所有的工作平面控制在UtilityMenuWorkPlane.

工作平面设置菜单控制以下:

WP显示–只显示栅格(default),只显示三轴或都显示

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;工作平面与坐标系

工作平面;工作平面与坐标系

工作平面;工作平面与坐标系

工作平面;工作平面与坐标系

坐标系;工作平面与坐标系

坐标系;工作平面与坐标系

坐标系;工作平面与坐标系

坐标系;工作平面与坐标系

坐标系;实体建模;实体建模

…总览;实体建模

定义;实体建模

定义;实体建模

定义;实体建模

从上到下建模;实体建模-从上到下建模

体素;实体建模-从上到下建模

体素;实体建模-从上到下建模

体素;实体建模-从上到下建模

布尔操作;实体建模-从上到下建模

布尔操作;实体建模-从上到下建模

布尔操作;实体建模-从上到下建模

布尔操作;实体建模-从上到下建模

布尔操作;实体建模-从上到下建模

布尔操作;实体建模-从上到下建模

布尔操作;实体建模-从上到下建模

布尔操作;实体建模-从上到下建模

布尔操作;实体建模

D.从下向上建模;实体建模-从下到上建模

关键点;实体建模-从下到上建模

线;实体建模-从下到上建模

面;实体建模-从下到上建模

体;实体建模-从下到上建模

操作;实体建模-从下到上建模

操作;实体建模-从下到上建模

操作;实体建模-从下到上建模

操作;实体建模-从下到上建模

操作;实体建模-从下到上建模

操作;实体建模-从下到上建模

操作;由根本面剪去倒角面;ANSYS单元选择;丰富的单元库;二维实体单元:

用于模拟实体的横截面

必须在总体笛卡尔坐标系的X－Y平面内建模

所有载荷都在X－Y平面上，响应〔位移〕也在X－Y平面

单元的可以有以下特性:

平面应力

平面应变

轴对称

轴对称简谐;平面应力假定在Z方向的应力为零

有效的组成为Z方向比X及Y方向的尺寸小得多

Z向应变非零

允许任意厚度(Z向)

用于诸如承受面内载荷的平板

或承受压力或离心载荷的薄盘;;轴对称假定三维结构及其载荷可由2维截面通过沿Y轴旋转360°得到

对称轴必须与总体Y轴重合

负的X坐标不允许

Y方向为轴，X方向为径向，Z方向为周向〔环向〕

环向位移为零；环向应变和应力通常十分显著

用于压力容器、直管、轴等;三维实体单元:

用于几何模型、材料、载荷或要求的结构细节不能用简化形式的单元模拟的情况。

还用于几何模型由三维CAD系统输入的情况，如果转化为二维或壳单元形式需要大量时间和精力。;单元阶次

单元阶次指单元形函数多项式的阶次

何为形函数?

给出单元结果形状的数学函数。因为有限元求解器只解出节点的自由度值，需要形函数将节点自由度值映射到单元内的点上。

形函数代表给定单元的假定的表现

每个假定的单元形函数与真实情况的匹配程度直接影响求解精度;;线单元

只支持线性变化的位移因此一个单元内为常应力

对单元扭曲高度敏感

如果仅对名义