NO.0001
ESYS is not valid for line element.
原因：是因为我使用LATT的时候，把“--”的那个不小心填成了“1”。经过ANSYS 的命令手册里说那是没有用的项目，但是根据我的理解，这些所谓的没有用的项目实际上都是ANSYS在为后续的版本留接口。对于LATT，实际上那个项目可能就是单元坐标系的设置。当我发现原因后，把1改成0——即使用全局直角坐标系，就没有WARNING了。当然，直接空白也没有问题。
NO.0002
使用*TREAD的时候，有的时候明明看文件好好的，可是却出现*TREAD
end-of-file in data read.
后来仔细检查，发现我TXT的数据文件里，分隔是采用TAB键分隔的。但是在最后一列后面，如果把鼠标点上去，发现数据后面还有一个空格键。于是，我把每个列最后多的空格键删除，然后发现上面的信息就没有了。
NO.0003
Coefficient ratio exceeds 1.0e8 - Check results.
这个大概是跟收敛有关，但是我找不到具体的原因。我建立的一个桥梁分析模型，尽管我分析的结果完全符合我的力学概念判断，规律完全符合基本规律，数据也基本符合实际观测，但是却还是不断出现这个警告信息。
NO.0004
*TREAD end-of-file in data read
txt中的表格数据不完整！
NO.0005
No *CREATE for *END. The *END command is ignored
忘了写*END了吧，呵呵
NO.0006
Keypoint 1 is referenced by only one line. Improperly connected line set for AL command
两条线不共点,尝试nummrg命令。
NO.0007
L1 is not a recognized PREP7 command, abbreviation, or macro. This command will be ignored
还没有进入prep7，先：/prep7
NO.0008
Keypoint 2 belongs to line 4 and cannot be moved
关键点2属于线4，移动低级体素时先移动高级体素！
NO.0009
Shape testing revealed that 32 of the 640 new or modified elements violate shape warning limits. To review test results, please see the
output file or issue the CHECK command.
单元形状奇异，在我的模型中6面体单元的三个边长差距较大，可忽略该错误NO.0010
用命令流建模的时候遇到的
The drag direction (from the keypoint on drag line 27 that is closest
to a keypoint KP of the given area 95) is orthogonal to the area
normal at that KP. Area cannot be dragged by the VDRAG command.
意思是拉伸源面的法向与拉伸路径垂直，不能使用VDRAG命令
出现的环境
ASEL,S,LOC,Z,143e-3
VDRAG,ALL, , , , , , 27
本意是按位置z=143e-3位置的面，然后沿编号27的线拉伸，出错，之前用该语句没有任何问题。检查发现选面的命令多选了一些面，把挨着要选择面的一些面选进来了将该语句修改后没有问题ASEL,S,LOC,Z,143e-3，144e-3位置的最大最小值可能需要根据具体的模型调整.
NO.0011
我在计算三维的时候出现一个error，如图所示，不知道代表什么意思啊？是说我的内存不足么？请问各位大侠，碰到这种问题应该怎么解决呢？当选择自由划分网格的时候，怎么样能使默认最小的网格更小呢？
error：Meshing of volume 5 has been aborted because of a lack of memory. Closed down other processes and/or choose a larger element size, then try the VMESH command again. Minimum additional memory required=853MB
你划分的网格太细了，内存不足。建议将模型划分为几个部分，分部分进行划分，可以减少内存使用，试一下！
NO.0012
ring model建立时候遇到的。请指教！Brick element 4731 has an aspect ratio of 1000, which exceeds the
warning limit of 20.
aspect ratio（方向率）是表征单元形状好坏的一个参数。如果aspect ratio过大或者过小都表示单元形状很差。
一般单元形状差是指单元中出现了大的钝角（接近180度）或者很小的锐角（接近0度）。（by wishangtian）
NO.0013
CLEAR, SELECT, and MESH boundary condition commands are not possible
after MODMSH.
这个信息说的很明确，那就是在你定义过
有限元模型与实体模型的关系后（具体命令为MODMSH），不能再进行清除，选择或者划分边界条件的操作。
这是ANSYS里面系统自己规定的操作要求的。（by wishangtian）
NO.0014
说下我最近碰到的一个小粗心引起的ＥＲＲ，就是在ＭＡＣ文件中中文的注释前的感叹号必须是英文格式下输入的，如果是中文格式的，宏文件运行会出错
希望大家引以为戒，不要出现类似错误
NO.0015
clear is not a recognized GEGIN command,abbreviation,or macro.
this command will be ingored.
那是因为打开了前处理，求解或者后处理，
先用FINISH命令，再用CLEAR就可以了
NO.0016
solid model data is contaminated
实体模型被污染了（布尔操作中经常出现）
原因就是布尔操作中出现运算错误，实体模型被污染。
解决办法：
１、修补模型。２、最好的还是重新建立模型。3、还有一种方法是将模型用write 命令写出来，然后用read命令读进去就好了。
NO.0017
Mid-nodes of some elements have been modified to lie on straight edges because of distortion with the original mid-nodes. This condition is sometimes eliminated by tetrahedron element improvement when enabled. Issue ESEL,,STRAIGHTENED to select such elements for listing or
plotting.
这是我遇到的一个警告，不知道什么意思，对我的后处理有影响吗，该如何处理，谢谢了（by littleming ）
警告的意思：有些单元的中间节点被修改了，修改后位于直的单元边界上，这是由于单元发生扭曲。
这个警告可以忽略。
对计算精度有一定影响。但是影响不大。
NO.0018
*** FATAL *** CP = 169.906 TIME= 15:50:03 Insufficient memory error during solution. Please reduce your problem
size or increase your system swapped space (refer to the Basic Analysis Procedures Guide, Ch. 19).
*** FATAL *** CP = 172.344 TIME= 15:50:24
This model requires more scratch space than available, currently 8026545 words ( 31 MB). ANSYS was not able to allocate more memory to proceed. Please shut down other applications that may be running or increase the virtual memory on your system and rerun ANSYS. Problem terminated.
************************************************************************
The above error is non-recoverable by ANSYS
ANSYS run terminated by the indicated error
Current data base saved if possible.
************************************************************************
我在计算过程中碰到过几次这样的错误，计算被迫中断。模型最终的节点有100万左右，有时在别人的机子上可以计算下去（软件设置基本一样），但在我的机子上就会弹出这样的错误信息。现在还不清楚具体原因，初步怀疑和机子的硬件有关系。不知有人知道具体原因吗？
呵呵，今天找到原因所在了。原来我的虚拟内存设置为“无分页文件”，现在改为“系统管理”，就不在出现计算内存不够的情况了。
NO.0019
Keypoint 1 is referenced by only one line. Improperly connected line
set for AL command
原因是：使用AL命令时，你的所有线没有闭合。既然要形成面，就必须要求所有的线围起来，形成闭合的回路。再换一句话说就是上面的英文警告说的：每个关键点必须同时被两条线共用才能保证形成面。如果有
关键点只被一条线使用，当然就不能形成面了。
NO.0020
说说我遇到的问题吧~~，总结一些供大家分享，由于都是比较早的，所以英文
原文的error，都不在了，所以我就顺便说一下英文意思就可以了，附上解决方法。
1.I/O设备口错误，I/O=26，错误，告诉你磁盘已满，让你清理磁盘。但是实际
问题的解决不是这样，是你的磁盘格式不对，将你的磁盘格式从FAT26改称NTFS的就可以了。因为FAT26格式的要求你的单一文件不能大于4G。但是我们一旦做瞬态或者是谐相应的时候都很容易超过这个数，所以系统抱错。
2.I/O设备口错误，I/O=9,错误，和上一个一样告诉你磁盘已满，让你清理磁盘。但是实际问题是由于你的磁盘太碎了造成的，你只要进行磁盘碎片整理就可以了，这个问题就迎刃而解。
3.实体破坏。这个问题好像遇到的朋友不是特别的，我觉得大部分是由于布尔操作造成，它是一个很很的方法，但是如果用不好，随之而来，也会带来麻烦，所以建议大家慎用布尔操作。
4.非对称单元，你在做模态求解的时候，出现错误，告诉你用非对称求解器或者是阻尼求解器做。但实际上我觉得不是这个原因造成的，因为你选择了这两个求解器一般也是求不出来的。主要原因还是你的单元划分的不好，造成Jabbic矩
阵奇异，所以最好可以重新划分单元。
5.plane单元只能划分平行于X—Y面的面，其余方向的会出错。
NO.0021
question:
在用Area Fillet对两空间曲面进行倒角时出现以下错误：Area 6 offset could not fully converge to offset distance 10. Maximum error between the two surfaces is 1% of offset distance.请问这是什么错误？怎么解决？其中一个是圆柱接管表面，一个是碟形封头表面。
answer:
ansys的布尔操作能力比较弱。
如果一定要在ansys里面做的话，那么你试试看先对线进行倒角，然后由倒角
后的线形成
倒角的面。
建议最好用UG、PRO/E这类软件生成实体模型然后导入到ansys。
NO.0022
question：
There are 21 small equation solver pivot terms.;
SOLID45 wedges are recommended only in regions of relatively low stress gradients.
第一个问题我自己觉得是在建立contact时出现的错误，但自己还没有改正过来；第二个也不知道是什么原因。
还有一个：initial penetration 4.44089×10E-6 was detacted between contact element 53928 and target element 53616;也是建立接触是出现的，也还没有接近。唉，郁闷中！！
answer：
第一个问题：There are 21 small equation solver pivot terms.;
不是建立接触对的错误，一般是单元形状质量太差（例如有i接近零度的锐角或者接近180度的钝角）造成small equation solver pivot terms
第二个问题:SOLID45 wedges are recommended only in regions of relatively low
stress gradients.
这只是一个警告，它告诉你：推荐SOLID45单元只用在应力梯度较低的区域。它只是告诉你注意这个问题，如果应力梯度较高，则可能计算结果不可信。NO.0023
*TREAD end-of-file in data read
txt中的表格数据不完整！
NO.0024
Keypoint 1 is referenced by only one line. Improperly connected line
set for AL command
两条线不共点,尝试nummrg命令
NO.0025
L1 is not a recognized PREP7 command, abbreviation, or macro. This command will be ignored
还没有进入prep7，先：/prep7
NO.0026
Keypoint 2 belongs to line 4 and cannot be moved
点2从属于线4，所以不能移动。
NO.0027
K is not a recognized BEGIN command, abbreviation, or macro. This command will be ignored.
没有进入前处理模块，不能创建关键点
直接用命令操作的时候要先进入前处理模块或输入/PREP7
NO.0028
Shape testing revealed that 32 of the 640 new or modified elements violate shape warning limits. To review test results, please see the
output file or issue the CHECK command.
单元形状奇异，在我的模型中6面体单元的三个边长差距较大，可忽略该错误NO.0029
The drag direction (from the keypoint on drag line 27 that is closest
to a keypoint KP of the given area 95) is orthogonal to the area
normal at that KP. Area cannot be dragged by the VDRAG command.
意思是拉伸源面的法向与拉伸路径垂直，不能使用VDRAG命令
出现的环境
ASEL,S,LOC,Z,143e-3
VDRAG,ALL, , , , , , 27
本意是按位置z=143e-3位置的面，然后沿编号27的线拉伸，出错，之前用该语句没有任何问题
检查发现选面的命令多选了一些面，把挨着要选择面的一些面选进来了
将该语句修改后没有问题
ASEL,S,LOC,Z,143e-3，144e-3
位置的最大最小值可能需要根据具体的模型调整
NO.0030
error：Meshing of volume 5 has been aborted because of a lack of memory. Closed down other processes and/or choose a larger element size, then try the VMESH command again.Minimum additional memory required=853MB
划分的网格太细了，内存不足。建议将模型划分为几个部分，分部分进行划分，
可以减少内存使用
NO.0031
在ＭＡＣ文件中中文的注释前的感叹号必须是英文格式下输入的，如果是中文格式的，宏文件运行会出错
NO.0032
ring model建立时候遇到的Brick element 4731 has an aspect ratio of 1000, which exceedsthe warning limit of 20.
单元网格奇异，跟我上面贴的一个帖子差不多。
网格划分的时候如果单元的两边长度差距比例超过20就会有该错误
不过一般的情况下这个错误也可以不理他
NO.0033
clear is not a recognized GEGIN command,abbreviation,or macro.
this command will be ingored.
那是因为打开了前处理，求解或者后处理，
先用FINISH命令，再用CLEAR就可以了
NO.0034
solid95单元建立的混凝土单元，分网之后（方法是：先在面上指定单元尺寸，自由划分，然后vsweep分体）弹出警告：solid95单元只被推荐用于低应力区域．
然后在求解过程中又出错误：（一加重力就出这样的错误）
*** ERROR *** CP= 1971.078 TIME= 20:41:10
One or more elements have become highly distorted. Excessive distortion of elements is usually a symptom indicating the need for corrective action elsewhere. Try incrementing the load more slowly (increase the number of substeps or decrease the time step size). You
may need to improve your mesh to obtain elements with better aspect ratios. Also consider the behavior of materials, contact pairs,
and/or constraint equations. If this message appears in the first
iteration of first substep, be sure to perform element shape checking.
第一个警告一般都会出现的，只是提醒你solid95单元只被推荐用于低应力区域。没有什么问题的。
第二个error是单元高度扭曲。按照它提醒的做，把载荷子步变多一点有时候能够解决问题。如果不行就检查网格划分得是不是比较好。
NO.0035
Large negative pivot value ( -8.419662714E-03 ) in Eqn.system. May
be because of a badtemperature-dependent material property used in the model.
这种错误经常出现的。一般与单元形状有关。
NO.0036
Both solid model and finite element model boundary conditions have been applied to this model.As solid loads are transferred to the nodes or elements,they can overwritte diretly applied loads.
主要是在一些边线的节点会有载荷，边界条件的约束同时施加在上面，一个会覆盖掉另外一个一般忽略该警告
NO.0037
solid model data is contaminated
实体模型被污染了（布尔操作中经常出现）
原因就是布尔操作中出现运算错误，实体模型被污染。
解决办法：１、修补模型。
２、最好的还是重新建立模型。
关于这个，还有一种方法是将模型用write命令写出来，然后用read命令读进去就好了
NO.0038
建了一个三维结构的模型模型中土体材料使用ansys中的dp模型，可是每次一使用dp模型时，计算怎么也不收敛，我用mcheck命令检查了一下单元，出现了类似以下的好多warning：
*** WARNING *** SUPPRESSED MESSAGE CP = 4.828 TIME= 20:58:40
Element 3526 node 5851 is part of at least 2 distinct sets of exterior element faces. This may indicate that the attached elements are connected in an unusual manner.
Element 3526 node 5851同时是两个（及以上）单元外表面的一部分。这意味着，相互连接的单元式以一种不寻常的方式连接起来的。
也就是说，网格质量过差，导致不收敛。、需要把网格划分好一点
NO.0039
在做塔的屈曲分析时(用弧长法)出现了如下错误,请高手给看看是哪里出了问题该怎么改:
*** WARNING *** CP= 13938.412 TIME= 16:43:51 Kinematic Plasticity algorithm does not converge for element 79, material ID 1.
使用Kinematic Plasticity 准则在某个节点处不收敛。
要不换一个准则试试看
NO.0040
用wishangtian 斑竹的方法将屈服准则改为BISO能够收敛了,可是根据计算结果,为什么得不到位移荷载曲线,我用的命令是:
nsol,2,nx_node(77),u,x
PROD,3,1, , , , , ,alfa,1,1, !是时间与力的乘积求荷载的变化
xvar,2
plvar,3
出现下列错误:
*** WARNING *** CP= 1475.792 TIME= 19:31:49
The variable viewer requires a NUMVAR of 200. The calculator will not
be available. To use the caclulator please export your data to a
file; then choose the 'Clear Time-History Data' button; and then
import your data from the file.
*** WARNING *** CP= 69.720 TIME= 18:00:39
The view for graph plots is currently NOT changeable.
To enable graph view manipulation, issue /GROPTS,VIEW,1.
*** WARNING *** CP= 1475.792 TIME= 19:31:49
The variable viewer requires a NUMVAR of 200. The calculator will not
be available. To use the caclulator please export your data to a
file; then choose the 'Clear Time-History Data' button; and then
import your data from the file.
以上内容的意思：变量查看器需要一个200的数值变量（a NUMVAR of 200.翻译得不准确），计算器将不能使用。请把你的数据导出到文件，然后清除时间历程数据，然后再从文件中导入数据。
你照警告说的做一下看行不行。
*** WARNING *** CP= 69.720 TIME= 18:00:39
The view for graph plots is currently NOT changeable.
To enable graph view manipulation, issue /GROPTS,VIEW,1.
以上警告的意思：图形显示结果目前不能改变。请使用/GROPTS,VIEW,1命令。NO.0041
The value of UY at node 1777is 1545455，It is greater than the current limit of 100000.
This generally indicates ragid body motion as a resul of an unconstrained model。Verrify that your model is properly constrained。
约束不足，产生了刚性漂移
另外一个可能的原因是网格划分的不好。在曲线变化剧烈的区域，如果网格划的太疏，也可能产生这样的错误。
NO.0042
在做接触分析时，遇到如下warning
some contact elements overlap with the other contact element which can cause over constraint
可能是图中的元素有重叠，如两个体有部分面重叠，用overlap命令可以解决NO.0043
*** FATAL *** CP = 169.906 TIME= 15:50:03
Insufficient memory error during solution. Please reduce your problem
size or increase your system swapped space (refer to the Basic Analysis Procedures Guide, Ch. 19).
*** FATAL *** CP = 172.344 TIME= 15:50:24
This model requires more scratch space than available, currently 8026545 words ( 31 MB). ANSYS was not able to allocate more memory to proceed. Please shut down other applications that may be running or increase the virtual memory on your system and rerun ANSYS. Problem terminated.
************************************************************************
The above error is non-recoverable by ANSYS
ANSYS run terminated by the indicated error
Current data base saved if possible.
************************************************************************
我在计算过程中碰到过几次这样的错误，计算被迫中断。模型最终的节点有100万左右，有时在别人的机子上可以计算下去（软件设置基本一样），但在我的机子上就会弹出这样的错误信息。现在还不清楚具体原因，初步怀疑和机子的硬件有关系。不知有人知道具体原因吗？
原来我的虚拟内存设置为“无分页文件”，现在改为“系统管理”，就不在出现计算内存不够的情况了。
NO.0044
error：Meshing of volume 5 has been aborted because of a lack of memory. Closed down other processes and/or choose a larger element size, then try the VMESH command again. Minimum additional memory required=853MB
不一定是网格太密，也可能是结果过于拓扑问题，使得无法计算
NO.0045
Keypoint 1 is referenced by only one line. Improperly connected line set for AL command.
使用AL命令时，你的所有线没有闭合。既然要形成面，就必须要求所有的线围起来，形成闭合的回路。再换一句话说就是上面的英文警告说的：每个关键点必须同时被两条线共用才能保证形成面。如果有关键点只被一条线使用，当然就不能形成面了。
NO.0046
*** WARNING *** CP = 24.312 TIME= 18:23:02
Due to merging of areas 3251 and 3304, nodes 52094 through 52101 are no longer associated with any area.
这个警告只是提醒你，面3251和3304相互merge之后，节点52094到52101这些节点都不再和任何面有关联。
After NUMMRG,ALL, node 84 (and possibly others) is associated with more than one solid model entity. Future commands which depend on the node
to solid model connectivity (meshing, mesh clearing, solid BC transfer, etc.) may not operate properly.
上面这个警告也是提醒你：节点84同时属于号几个实体，在之后的操作中，如果操作到这个节点将有可能不能正确执行。
NO.0047
划分网格时遇到的错误：
Error
Area 22 is not parallel to the global XY plane, Cannot mesh with 2-D planar elements
你建立的是２Ｄ模型，一般图形都与ＸＹ面平行的面内建立。你检查下你的关键点选区是不是有的点取成３Ｄ坐标，导致形成面部不平行于ＸＹ面。具体要根据你自己的建模进行分析.
NO.0048
the anel material 2 at temperature=0 is not positive defineite,a full 6*6 matrix is need as at least one element typeinthe medel is 3_d cheeck input.
这个是自己在进行属性定义时候出现的，查找原因，因为自己做的是pzt材料的压电效应分析。并且是3_d模型，ANEL命令矩阵设定应该是6*6的矩阵，但是由于自己粗心，矩阵输入没有完全，导致运行失败，所以希望以后大家在属性设定时候特别留意，特别是需要输入矩阵情况时候。
NO.0049
Unable to mesh area 9 because of shape problems. It may help to change element size on edges of area.
z这个是自己在对半圆环的面进行网格划分时候遇到的，因为为了保证和前个半圆的网格划分对应采用对应网格划分
ASEL,S,AREA,,9
TYPE,4
MAT,6
ESIZE,,1
MSHAPE,0,3
AMESH,ALL
LINE定义时候没有进行线划分，使用LESIZE命令对线进行划分，后面在使用ESIZE,,1 MSHAPE,0,3
AMESH,ALL 问题解决
方法2：直接在ESIZE命令中定义尺寸，例如如果网格大小为3MM可以这样定义ESIZE,3E-3
NO.0050
*** WARNING *** CP = 22.781 TIME= 11:14:33
Please report this system error from sfelem to your ASD or ANSYS, Inc.
Try another element option. Error harmful only on parallel machines.
ESAV record size error by FILLEN;
FILLEN= 81, ACTUAL= 68, Element Type= 8, Element number 3774.
*** WARNING *** CP = 22.781 TIME= 11:14:33
Please report this system error from sfelem to your ASD or ANSYS, Inc.
Try another element option. Error harmful only on parallel machines.
ESAV record size error by FILLEN;
FILLEN= 581, ACTUAL= 239, Element Type= 20, Element number 665.
做一个空间桁架结构的模态分析时，出现了这样的警告。我选用pipe20模拟桁架中的上下弦杆，选用link8单元模拟腹杆，link8单元和pipe20单元共用相同
的节点。请问这样做有问题吗？
Error harmful only on parallel machines
没用并行计算的化就直接ignore吧
NO.0051
说我遇到的问题吧~~，总结一些供大家分享，由于都是比较早的，所以英文原
文的error，都不在了，所以我就顺便说一下英文意思就可以了，附上解决方法。1.I/O设备口错误，I/O=26，错误，告诉你磁盘已满，让你清理磁盘。但是实际
问题的解决不是这样，是你的磁盘格式不对，将你的磁盘格式从FAT26改称NTFS的就可以了。因为FAT26格式的要求你的单一文件不能大于4G。但是我们一旦做瞬态或者是谐相应的时候都很容易超过这个数，所以系统抱错。
2.I/O设备口错误，I/O=9,错误，和上一个一样告诉你磁盘已满，让你清理磁盘。但是实际问题是由于你的磁盘太碎了造成的，你只要进行磁盘碎片整理就可以了，这个问题就迎刃而解。
3.实体破坏。这个问题好像遇到的朋友不是特别的，我觉得大部分是由于布尔操作造成，它是一个很很的方法，但是如果用不好，随之而来，也会带来麻烦，所以建议大家慎用布尔操作。
4.非对称单元，你在做模态求解的时候，出现错误，告诉你用非对称求解器或者是阻尼求解器做。但实际上我觉得不是这个原因造成的，因为你选择了这两个求解器一般也是求不出来的。主要原因还是你的单元划分的不好，造成Jabbic矩
阵奇异，所以最好可以重新划分单元。
5.plane单元只能划分平行于X—Y面的面，其余方向的会出错
三维托架实体受力分析例程（题目） ANSYS软件是融结构、流体、电磁场、声场和耦合场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS公司开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如PRO/E、UG、I-DEAS、CADDS及AutoCAD等，是现代产品设计中的高级CAD工具之一。 题目：1、三维托架实体受力分析：托架顶面承受50psi的均匀分布载荷。 托架通过有孔的表面固定在墙上，托架是钢制的，弹性模量E=29×106psi，泊松比v=0.3.试通过ANSYS输出其变形图及其托架的von Mises应力分布。 题目1的分析。先进行建模，此建模的难点在对V3的构建（既图中的红色部分）。要想构建V3，首先应将A15做出来，然后执行Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>V olumes命令，将所有的实体合并为一个整体。建模后，就对模型进行网格的划分，实行Main Menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool,先对网格尺寸进行编辑，选0.1，然后点Meshing，Pick all进行网格划分，所得结果如图1。划分网格后，就可以对模型施加约束并进行加载求解了。施加约束时要注意，由于三维托架只是通过两个孔进行固定，故施加约束应该只是针对两孔的内表面，执行Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structrual>Displacement>Symmetry B.C>On Areas命令，然后拾取两孔的内表面，单击OK就行了。施加约束后，就可以对实体进行加载求解了，载荷是施加在三维托架的最顶上的表面的，加载后求解运算，托架的变形图如图2。
压电变换器的自振频率分析及详细过程 1.模态分析的定义及其应用 模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性(固有频率和振型)，即结构的固有频率和振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。同时，也可以作为其它动力学分析问题的起点，例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析，其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。 ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析，后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。 ANSYS提供的模态提取方法有:子空间法(subspace)、分块法(block lancets),缩减法(reduced/householder)、动态提取法(power dynamics)、非对称法(unsymmetric),阻尼法(damped), QR阻尼法(QR damped)等，大多数分析都可使用子空间法、分块法、缩减法。 ANSYS的模态分析是线形分析，任何非线性特性，例如塑性、接触单元等，即使被定义了也将被忽略。 2.模态分析操作过程 一个典型的模态分析过程主要包括建模、模态求解、扩展模态以及观察结果四个步骤。 (1).建模 模态分析的建模过程与其他分析类型的建模过程是类似的，主要包括定义单元类型、单元实常数、材料性质、建立几何模型以及划分有限元网格等基本步骤。 (2).施加载荷和求解 包括指定分析类型、指定分析选项、施加约束、设置载荷选项，并进行固有频率的求解等。 指定分析类型，Main Menu- Solution-Analysis Type-New Analysis,选择Modal。 指定分析选项，Main Menu-Solution-Analysis Type-Analysis Options，选择MODOPT(模态提取方法〕，设置模态提取数量MXPAND. 定义主自由度，仅缩减法使用。 施加约束，Main Menu-Solution-Define Loads-Apply-Structural-Displacement。 求解，Main Menu-Solution-Solve-Current LS。 (3).扩展模态 如果要在POSTI中观察结果，必须先扩展模态，即将振型写入结果文件。过程包括重新进入求解器、激话扩展处理及其选项、指定载荷步选项、扩展处理等。 激活扩展处理及其选项，Main Menu-Solution-Load Step Opts-Expansionpass-Single Expand-Expand modes。 指定载荷步选项。 扩展处理，Main Menu-solution-Solve-Current LS。 注意:扩展模态可以如前述办法单独进行，也可以在施加载荷和求解阶段同时进行。本例即采用了后面的方法 (4).查看结果 模态分析的结果包括结构的频率、振型、相对应力和力等
悬臂梁自由端受力的有限元计算 任柳杰10110290005 一、计算目的 1、掌握ANSYS软件的基本几何形体构造、网格划分、边界条件施加等方法。 2、熟悉有限元建模、求解及结果分析步骤和方法。 3、利用ANSYS软件对梁结构进行有限元计算。 4、梁的变形、挠曲线等情况的分析。 5、一维梁单元，二维壳单元，三维实体单元对计算结果的影响。 6、载荷施加在不同的节点上对结果的影响。 二、计算设备 PC，ANSYS软件（版本为11.0） 三、计算内容 悬臂梁受力模型 如上图所示，一段长100[mm]的梁，一端固定，另一段受到平行于梁截面的集中力F的作用，F=100[N]。梁的截面为正方形，边长为10[mm]。梁所用的材料：弹性模量E=2.0 105[MPa]，泊松比0.3。 四、计算步骤（以梁单元为例） 1、分析问题。 分析该物理模型可知，截面边长/梁长度=0.1是一个较小的值，我们可以用梁单元来分析这样的模型。当然，建立合适的壳单元模型和实体单元模型也是可以的。故拟采用这三种不同的 方式建立模型。以下主要阐述采用梁单元的模型的计算步骤。 2、建立有限元模型。 a)创建工作文件夹并添加标题； 在个人的工作目录下创建一个文件夹，命名为beam，用于保存分析过程中生成的各种文件。 启动ANSYS后，使用菜单“File”——“Change Directory…”将工作目录指向beam 文件夹；使用/FILNAME,BEAM命令将文件名改为BEAM，这样分析过程中生成的文件均 以BEAM为前缀。 偏好设定为结构分析，操作如下： GUI: Main Menu > Preferences > Structural b)选择单元； 进入单元类型库，操作如下： GUI: Main Menu > Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete > Add… 对话框左侧选择Beam选项，在右侧列表中选择2D elastic 3选项，然后单击OK按钮。
有限元分析大作业报告 一、结构形式及参数 1、结构基本参数 某框架结构如下图所示，为两榀、三跨七层框架。结构由梁板柱组成，梁板柱之间刚结。材料为C35混凝土，弹性模量为3.15e10N/m2，泊松比取0.25，质量密度为2500kg/m3，梁截面为300mm×700 mm，柱截面为500mm×500mm，楼板厚度为120mm。梁和柱采用beam44 单元，板采用shell 63单元。单位采用国际单位制。 二、静力分析及结果 1、荷载详情 荷载包括自重荷载，采用命令acel,0,0,9.8施加；以及垂直板面向下的均布恒荷载0.35 kN/m2和活荷载0.15 kN/m，两者合并后采用命令*do,mm,204,245,1 sfe,mm,2,pres,,500,500,500,500 *end do施加。 2、结构变形：最大变形发生在91号节点，数值为1.573mm，方向竖直向下（-Z方向）。
3、位移云图 4、等效应力云图：最大等效应力发生在78号节点，数值为175064Pa。
5、支座反力(保留两位小数，单位如表中所示) 节点编码FX(kN) FY(kN) FZ(kN) MX(kN﹒m) MY(kN﹒m) MZ(kN﹒m) 1 -3.87 5.33 514.15 -5.19 -3.74 0.00 2 -6.36 0.09 774.5 3 -0.12 -6.13 0.00 3 -6.36 -0.09 774.53 0.12 -6.13 0.00 4 -3.87 -5.33 514.1 5 5.19 -3.74 0.00 5 0.00 8.2 6 693.8 7 -8.00 0.00 0.00 6 0.00 0.06 107.28 -0.08 0.00 0.00 7 0.00 -0.06 107.28 0.08 0.00 0.00 8 0.00 -8.26 693.87 8.00 0.00 0.00 9 3.87 5.33 514.15 -5.19 3.74 0.00 10 6.36 0.09 774.53 -0.12 6.13 0.00 11 6.36 -0.09 774.53 0.12 6.13 0.00 12 3.87 -5.33 514.15 5.19 3.74 0.00 三、模态分析结果 1、各阶振型频率及类型 振型阶次自振频率（Hz）振动形式 1 1.838 2 弯曲振型 2 1.8627 弯曲振型 3 2.2773 扭转振型 4 5.6636 弯曲振型 5 5.7097 弯曲振型
1绪论 金属切削是机械制造行业中的一类重要的加工手段。美国和日本每年花费在切削加工方面的费用分别高达1000 亿美元和10000亿日元。中国目前拥有各类金属切削机床超过300 万台, 各类高速钢刀具年产量达3.9 亿件, 每年用于制造刀具的硬质合金超过5000吨。可见切削加工仍然是目前国际上加工制造精密金属零件的主要办法。19世纪中期, 人们开始对金属切削过程的研究, 到现在已经有一百多年历史。由于金属切削本身具有非常复杂的机理, 对其研究一直是国内外研究的重点和难点。过去通常采用实验法, 它具有跟踪观测困难、观测设备昂贵、实验周期长、人力消耗大、综合成本高等不利因素。本文利用材料变形的弹塑性理论, 建立工件材料的模型,借助大型商业有限元软件ANSYS, 通过输入材料性能参数、建立有限元模型、施加约束及载荷、计算, 对正交金属切削的受力情况进行了分析。以前角10°、后角8°的YT 类硬质合金刀具切削45号钢为实例进行计算。切削厚度为2 mm时形成带状切屑。提取不同阶段应力场分布云图, 分析了切削区应力的变化过程。这种方法比传统实验法快捷、有效, 为金属切削过程的研究开辟了一条新的道路。 2设计要求 根据有限元分析理论，根据ANSYS的求解步骤，建立切削加工的三维模型。对该模型进行网格划分并施加约束边界条件，最后进行求解得出应力分布云图，并以此云图分析得出结论。 3金属切削简介［3］ 金属切削过程，从实质讲，就是产生切屑和形成已加工表面的过程。产生切屑和形成已加王表面是金属切削时密切相关的两个方面。 3.1切削方式 切削时，当工件材料一定，所产生切屑的形态和形成已加工表面的特性，在很大程度上决定于切削方式。切削方式是由刀具切削刃和工件间的运动所决定，可分为：直角切削、斜角切削和普通切削三种方式。 3.2切屑的基本形态 金属切削时，由于工件材料、刀具几何形状和切削用量不同，会出现各种不同形态的切屑。但从变形观点出发，可归纳为四种基本形态。 1．带状切屑切屑呈连续状、与前刀面接触的底层光滑、背面呈毛葺状。
用ANSYS进行桥梁结构分析 谢宝来华龙海 引言：我院现在进行桥梁结构分析主要用桥梁博士和BSACS，这两种软件均以平面杆系为计算内核，多用来解决平面问题。近来偶然接触到ANSYS，发现其结构分析功能强大，现将一些研究心得写出来，并用一个很好的学习例子（空间钢管拱斜拉桥）作为引玉之砖，和同事们共同研究讨论，共同提高我院的桥梁结构分析水平而努力。 【摘要】本文从有限元的一些基本概念出发，重点介绍了有限元软件ANSYS平台的特点、使用方法和利用APDL语言快速进行桥梁的结构分析，最后通过工程实例来更近一步的介绍ANSYS进行结构分析的一般方法，同时进行归纳总结了各种单元类型的适用范围和桥梁结构分析最合适的单元类型。 【关键词】ANSYS有限元APDL结构桥梁工程单元类型 一、基本概念 有限元分析(FEA)是利用数学近似的方法对真实物理系统（几何和载荷工况）进行模拟。还利用简单而又相互作用的元素，即单元，就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。 有限元模型是真实系统理想化的数学抽象。 真实系统有限元模型 自由度(DOFs)用于描述一个物理场的响应特性。
节点和单元 荷载 1、每个单元的特性是通过一些线性方程式来描述的。 2、作为一个整体，单元形成了整体结构的数学模型。 3、信息是通过单元之间的公共节点传递的。 4、节点自由度是随连接该节点单元类型变化的。 单元形函数 1、FEA仅仅求解节点处的DOF值。 2、单元形函数是一种数学函数，规定了从节点DOF值到单元内所有点处DOF值的计算方法。 3、因此，单元形函数提供出一种描述单元内部结果的“形状”。 4、单元形函数描述的是给定单元的一种假定的特性。 5、单元形函数与真实工作特性吻合好坏程度直接影响求解精度。 6、DOF值可以精确或不太精确地等于在节点处的真实解，但单元内的平均值与实际情况吻合得很好。 7、这些平均意义上的典型解是从单元DOFs推导出来的（如，结构应力，热梯度）。 8、如果单元形函数不能精确描述单元内部的DOFs，就不能很好地得到导出数据，因为这些导出数
2 ANSYS加载时间函数的方法 Apply/Functions/Define/Edit打开函数编辑器 ●Functions Type：选择函数类型。选择单个方程或多值函数。如果选择后者，必须键入状态变量名，也就是管理函数中方程的变量。当选择一个多值函数时，六状态表格将被激活。 ●Degrees/Radians：选择度或弧度，这一选择仅决定方程如何被运算，而不会影响*AFUN 设置。 ●使用初始变量方程和键区定义结果方程（单个方程）或描述状态变量的方程（多值函数），出如果定义单方程函数，保存方程。如果是定义多值函数，则继续下面的步骤。 ●单击Regime1，键入在函数表格下定义的状态变量的相应的最大最小值限制。 ●定义这个状态的方程。 ●单击Regime2，注意状态变量的最小值限制已被定义并且不可更改，这一特征确保状态保
持连续而无间隙。定义这个状态的最高值限制。 ●定义这个状态的方程。 ●在六个状态中连续如上操作。在每个状态里，不必储存或保存单个方程，除非想在另一状态中重用某个方程。 ●输入一个注释描述函数（可选）选择File/Comments。 ●计算器区域 使用计算器，你可以在输入表达式时，加入标准的数学操作符和函数调用，你只需点击序列数字，运算符或者函数等按钮，就可把函数加入表达式中，点击INV按钮，可轮流改变部分按钮的函数功能。 ?按钮“（”与“）”按钮，成对使用圆括号强制改变表达式中的运算顺序。 ?MAX/MIN按钮：查找变量中最大值/变量中最小值。 ?COMPLEX/CONJUGATE按钮：形成一个复变量/对一个复数变量执行共轭运算，利用INV 按钮进行函数功能切换。 ?LN/e^X按钮：求一个变量的自然对数/求变量的e次幂，利用INV按钮进行函数功能切换。?STO/RCL按钮：将表达式区域信息存储在内存中/从内存中恢复重复使用的表达式，利用
第4章 ANSYS结构分析的基本观念Basic Concepts for ANSYS Structural Analysis 这一章要介绍关于ANSYS结构分析的基本观念，熟悉这些基本观念有助于让你很快地区分你的工程问题的类别，然后依此选择适当的ANSYS分析工具。在第1节中我们会对分析领域（analysis fields）做一个介绍，如结构分析、热传分析等。第2节则对分析类别（analysis types）作一介绍，如静力分析、模态分析、或是瞬时分析等。第3节解释何谓线性分析，何谓非线性分析。第4节要对结构材料模式（material models）作一个讨论并作有系统的分类。第5节讨论结构材料破坏准则。第6、7节分别举两个实例，一个是结构动力分析，一个是非线性分析来总合前面的讨论。这两个例子再加上第3章介绍过的静力分析例子，这三个例子可以说是用来做为正式介绍ANSYS命令（第5、6、7章）之前的准备工作。最后（第8节）我们以两个简单的练习题做本章的结束。
第4.1节学科领域与元素类型 Disciplines and Element Types 4.1.1 学科领域（Disciplines） 我们之前提过，ANSYS提供了五大学科领域的分析能力：结傋分析、热传分析、流场分析、电场分析、磁场分析（电场分析及磁场分析可统称为电磁场分析），此外ANSYS也提供了偶合场分析（coupled-field analysis）的能力。为了能分析横跨多学科领域的偶合场，ANSYS提供了一些偶合场元素（coupled-field elements），但是这些元素还是无法涵盖所有偶合的可能性（举例来说，ANSYS 并没有流场与结构的偶合场元素）。但是在ANSYS的操作环境下，再加上利用APDL [Ref. 20]，理论上可以进行各种偶合场分析（但是计算时间及收敛性常是问题所在）。下一小节将举几个例子来解说偶合场分析的含义，更详细的偶合场分析步骤你必须参阅Ref. 15。 4.1.2 偶合场分析 以下我们举三个例子来说明何谓偶合场分析。 第一个例子是热应力的计算，这是最常会遇到的问题之一。当你进行热应力分析时，通常分成两个阶段：先做热传分析解出温度分布后，再以温度分布作为结构负载来进行结构分析，而解出应力值。在第一个阶段，热边界条件（thermal boundary conditions）是热传分析的负载，我们希望知道在此热边界条件之下，温度是怎么分布的。因为不均匀的温度分布会造成结构的翘曲变形，所以第二个阶段是希望知道在这些温度分布下结构的变形及应力。这是一个很典型的偶合场分析问题，因为结构怎么变形是依温度怎么分布而定，而温度如何分布则与结构如何变形（变形量很大时，几何形状会改变）有关，这种相依的关系就称为偶合（coupling）。严格来说，前述的分析程序（先做热传分析再做结构分析）观念上不是很正确的，较正确的做法应该是热传与结构分析必须同时进行，也就是说温
起重机桁架结构的受力分析 摘要：本文利用ansys14.5平台研究货物起重机的受力情况，通过对起重机架的建模和求解，进一步熟悉了ansys的分析过程，并求出了起重机架的变形，位移和应力等方面的力学量，为起重机架结构和材料的改进提供了依据。 1 引言 如下图所示的货物起重机，由两个桁架结构组成，它们通过交叉支撑结合在一起。每个桁架结构的两个主要构件是箱型钢架。每个桁架结构通过内部支撑来加固，内部支承焊接在方框钢架上。连接两个桁架的交叉支承销接在桁架结构上。所有构件材料都是中强度钢，EX=200E9Pa，EY=300E9Pa，μ=0.25，G=80E9。它在端部承受10KN沿Y轴负方向的载荷时，用有限元软件求出最大受力点及应力和位移情况。
内部支承及交叉支承梁截面桁架结构主要构件梁截面 2 计算模型 2.1 设置工作环境 启动Mechanical APDL Product Launcher 14.5，弹出Mechanical APDL Pr oduct Launcher 14.5窗口。设置参数、工作目录、工作名称，单击Run进入AN SYS 14.5 GUI界面。在主菜单元中选择Preferences命令，选择分析类型为Stru ctural，单击OK按钮，完成分析环境设置，如图2.1所示。 图2.1
2.2 定义单元与材料属性 在GUI界面中选择Main Menu>Preprocessor>Element Type> Add/Edit/ Delete命令，弹出图2.2所示的Element Type对话框，选择单元类型为LINK1 80，单击OK按钮。 图2.2 在GUI界面中选择Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material M odels命令，弹出图2.3所示的Define Material Model Behavior对话框，选择材料模型为结构、线性、弹性、各向异性，然后输入EX=2E11，EY=3E11，P RXY=0.25，GXY=8E10，输入密度7800，单击OK按钮完成。 图2.3 下面定义截面特性，在GUI中选择Main Menu→Preprocessor→Real Con stants→Add/Edit/Delete命令，弹出Real Constants对话框，单击Add按钮选择LINK180，输入实常号1，截面积0.0014，单击Apply按钮，设置常数编号2，截面积0.0011，单击OK按钮完成，此时Real Constants对话框中列出了已定义的两个不同的实常数，完成单元及材料属性的定义，如图2.4和图2.5所示。
一般的接触分类 (2) ANSYS接触能力 (2) 点─点接触单元 (2) 点─面接触单元 (2) 面─面的接触单元 (3) 执行接触分析 (4) 面─面的接触分析 (4) 接触分析的步骤： (4) 步骤1：建立模型，并划分网格 (4) 步骤二：识别接触对 (4) 步骤三：定义刚性目标面 (5) 步骤4：定义柔性体的接触面 (8) 步骤5：设置实常数和单元关键字 (10) 步骤六： (21) 步骤7：给变形体单元加必要的边界条件 (21) 步骤8：定义求解和载步选项 (22) 第十步：检查结果 (23) 点─面接触分析 (25) 点─面接触分析的步骤 (26) 点－点的接触 (35) 接触分析实例（GUI方法） (38) 非线性静态实例分析（命令流方式） (42) 接触分析 接触问题是一种高度非线性行为，需要较大的计算资源，为了进行实为有效的计算，理解问题的特性和建立合理的模型是很重要的。 接触问题存在两个较大的难点：其一，在你求解问题之前，你不知道接触区域，表面之间是接触或分开是未知的，突然变化的，这随载荷、材料、边界条件和其它因素而定；其二，大多的接触问题需要计算摩擦，有几种摩擦和模型供你挑选，它们都是非线性的，摩擦使问题的收敛性变得困难。
一般的接触分类 接触问题分为两种基本类型：刚体─柔体的接触，半柔体─柔体的接触，在刚体─柔体的接触问题中，接触面的一个或多个被当作刚体，（与它接触的变形体相比，有大得多的刚度），一般情况下，一种软材料和一种硬材料接触时，问题可以被假定为刚体─柔体的接触，许多金属成形问题归为此类接触，另一类，柔体─柔体的接触，是一种更普遍的类型，在这种情况下，两个接触体都是变形体（有近似的刚度）。 ANSYS接触能力 ANSYS支持三种接触方式：点─点，点─面，平面─面，每种接触方式使用的接触单元适用于某类问题。 为了给接触问题建模，首先必须认识到模型中的哪些部分可能会相互接触，如果相互作用的其中之一是一点，模型的对立应组元是一个结点。如果相互作用的其中之一是一个面，模型的对应组元是单元，例如梁单元，壳单元或实体单元，有限元模型通过指定的接触单元来识别可能的接触匹对，接触单元是覆盖在分析模型接触面之上的一层单元，至于ANSTS使用的接触单元和使用它们的过程，下面分类详述。 点─点接触单元 点─点接触单元主要用于模拟点─点的接触行为，为了使用点─点的接触单元，你需要预先知道接触位置，这类接触问题只能适用于接触面之间有较小相对滑动的情况（即使在几何非线性情况下） 如果两个面上的结点一一对应，相对滑动又以忽略不计，两个面挠度（转动）保持小量，那么可以用点─点的接触单元来求解面─面的接触问题，过盈装配问题是一个用点─点的接触单元来模拟面─与的接触问题的典型例子。 点─面接触单元 点─面接触单元主要用于给点─面的接触行为建模，例如两根梁的相互接触。 如果通过一组结点来定义接触面，生成多个单元，那么可以通过点─面的接触单元来模拟面─面的接触问题，面即可以是刚性体也可以是柔性体，这类接触问题的一个典型例子是插头到插座里。
三维托架实体受力分析 ANSYS软件是融结构、流体、电磁场、声场和耦合场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS公司开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如PRO/E、UG、I-DEAS、CADDS及AutoCAD等，是现代产品设计中的高级CAD工具之一。 题目：1、三维托架实体受力分析：托架顶面承受50psi的均匀分布载荷。托架通过有孔的表面固定在墙上，托架是钢制的，弹性模量E=29×106psi，泊松比v=.试通过ANSYS输出其变形图及其托架的von Mises应力分布。 题目1的分析。先进行建模，此建模的难点在对V3的构建（既图中的红色部分）。要想构建V3，首先应将A15做出来，然后执行Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>Volumes命令，将所有的实体合并为一个整体。建模后，就对模型进行网格的划分，实行Main Menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool,先对网格尺寸进行编辑，选，然后点Meshing，Pick all进行网格划分，所得结果如图1。划分网格后，就可以对模型
施加约束并进行加载求解了。施加约束时要注意，由于三维托架只是通过两个孔进行固定，故施加约束应该只是针对两孔的内表面，执行Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structrual>Displacement>Symmetry >On Areas 命令，然后拾取两孔的内表面，单击OK就行了。施加约束后，就可以对实体进行加载求解了，载荷是施加在三维托架的最顶上的表面的，加载后求解运算，托架的变形图如图2。 图1、托架网格图 图2输出的是原型托架和施加载荷后托架变形图的对比，虚线部分即为托架的原型，从图2可看出，由于载荷的作用，托架上面板明显变形了，变形最严重的就是红色部分，这是因为其离托板就远，没有任何物体与其分担载荷，故其较容易变形甚至折断。这是我们在应用托架的时候应当注意的。
面与面接触实例：插销拨拉问题分析 定义单元类型 Element/add/edit/delete 定义材料属性 Material Props/Material Models Structural/Linear/Elastic/Isotropic 定义材料的摩擦系数 … 建立几何模型 Modeling/Create/Volumes/Block/By Dimensions X1=Y1=0，X2=Y2=2，Z1=，Z2=
Modeling/Create/Volumes/Cylinder/By Dimensions Modeling/Operate/Booleans/Subtract/Volumes 先拾取长方体，再拾取圆柱体。 Modeling/Create/Volumes/Cylinder/By Dimensions 、 划分掠扫网格 Meshing/Size Cntrls/ManualSize/Lines/Picked Lines 拾取插销前端的水平和垂直直线，输入NDIV=3再拾取插座前端的曲线，输入NDIV=4
PlotCtrls/Style/Size and Shape，在Facets/element edge列表中选择2 facets/edge 建立接触单元 : Modeling/Create/Contact pair，弹出Contact Manager对话框，如图所示。 单击最左边的按钮，启动Contact Wizard（接触向导），如图所示。
单击Pick Target，选择目标面。 选择接触面 定义位移约束 施加对称约束，Define Loads/Apply/Structural/Displacement/Symmetric On Areas，选择对称面。 再固定插座的左侧面。 ） 设置求解选项 Analysis Type/Sol’s Control
目录 非线性结构分析的定义 (1) 非线性行为的原因 (1) 非线性分析的重要信息 (3) 非线性分析中使用的命令 (8) 非线性分析步骤综述 (8) 第一步：建模 (9) 第二步：加载且得到解 (9) 第三步：考察结果 (16) 非线性分析例题（GUI方法） (20) 第一步：设置分析标题 (21) 第二步：定义单元类型 (21) 第三步：定义材料性质 (22) 第四步：定义双线性各向同性强化数据表 (22) 第五步：产生矩形 (22) 1
第六步：设置单元尺寸 (23) 第七步：划分网格 (23) 第八步：定义分析类型和选项 (23) 第九步：定义初始速度 (24) 第十步：施加约束 (24) 第十一步：设置载荷步选项 (24) 第十二步：求解 (25) 第十三步：确定柱体的应变 (25) 第十四步：画等值线 (26) 第十五步：用Post26定义变量 (26) 第十六步：计算随时间变化的速度 (26) 非线性分析例题（命令流方法） (27) 非线性结构分析 非线性结构的定义 在日常生活中,会经常遇到结构非线性。例如，无论何时用钉书针钉书，金 2
属钉书钉将永久地弯曲成一个不同的形状。（看图1─1（a））如果你在一个木架上放置重物，随着时间的迁移它将越来越下垂。（看图1─1（b））。当在 汽车或卡车上装货时，它的轮胎和下面路面间接触将随货物重量的啬而变化。（看图1─1（c））如果将上面例子所载荷变形曲线画出来,你将发现它们都显示了非线性结构的基本特征--变化的结构刚性. 图1─1 非线性结构行为的普通例子 3
非线性行为的原因 引起结构非线性的原因很多，它可以被分成三种主要类型： 状态变化（包括接触） 许多普通结构的表现出一种与状态相关的非线性行为,例如，一根只能拉伸的电缆可能是松散的,也可能是绷紧的。轴承套可能是接触的,也可能是不接触的, 冻土可能是冻结的,也可能是融化的。这些系统的刚度由于系统状态的改变在不同的值之间突然变化。状态改变也许和载荷直接有关（如在电缆情况中），也可能由某种外部原因引起（如在冻土中的紊乱热力学条件）。ANSYS程序中单元的激活与杀死选项用来给这种状态的变化建模。 接触是一种很普遍的非线性行为，接触是状态变化非线性类型形中一个特殊而重要的子集。 几何非线性 如果结构经受大变形，它变化的几何形状可能会引起结构的非线性地响应。一个例的垂向刚性）。随着垂向载荷的增加，杆不断弯曲以致于动力臂明显地减少，导致杆端显示出在较高载荷下不断增长的刚性。 4
1 应力-应变关系 本文将介绍结构分析中材料线性理论，在后续再介绍材料非线性的理论。在线弹性理论中应力-应变关系： (1) 其中： {σ}：应力分量，即在ANSYS软件里以S代替σ形式出现。 [D]：弹性矩阵或弹性刚度矩阵或应力-应变矩阵。利用(14)～(19)给出了其具体表达式。(4)给出了其逆矩阵的表达式。通过给出完整的[D]可以定义少数的各向异性单元。在ANSYS中利用命令：TB,ANEL来输入具体数值。 ：弹性应变矢量。在ANSY中以EPEL形式输出。 {ε}：总的应变矢量，即 {εth}：热应变矢量，(3)给出了其定义式，在ANSYS中以EPTH形式给出。 注意： {εel}：是由应力引起的应变。 软件中的剪切应变( εxy、εyz和εxz)是工程应变，他们是拉伸应变的两倍。ε通常用来表示拉伸应变，但为了简化输出而采用此表示。将在材料的非线性分析中说明总应变的分量，以EPTO形式输出。 图1 单元的应力矢量图 如图1给出了单元应力矢量图。ANSYS程序中规定正应力和正应变拉伸是为正，压缩时为负。 (1)式还可以被写作以下形式：
(2) 三维情况下，热应变矢量为： (3) 其中： ：方向的正割热膨胀系数。 ΔT=T-T ref T：问题中节点当前温度。 ：参考温度也就是应变自由时的温度。用TREF或MP命令输入。 T ref 柔度矩阵的定义： (4) 其中： E x: 方向上的杨氏模量，在MP命令中用EX输入。 v xy:主泊松比，在MP命令中用PRXY输入。 :次泊松比，在MP命令中用NUXY输入。 v yx G : 平面上的剪切模量，在MP命令中用GXY输入。 xy 此外，[D]-1是对称矩阵，因此 (5)
ANSYS 中如何使用接触向导定义接触对 在ANSYS 中定义接触通常有两种方法： 1. 用户自己手工创建接触单元和目标单元。这种方法，在定义接触和目标单元时还比较简单，但是在设置或修改单元属性和定义实常数时却比较复杂。需要用户对接触有较深刻的理解和通过实践积累丰富的经验。 2. 使用接触管理器中的接触向导定义接触对：使用接触管理器 (接触向导) 定义接触对(即接触单元和目标单元) 时，可以定义除了点-点接触以外的各种接触类型；它可以自动生成接触单元和目标单元，并提供了一组默认的单元属性和实常数值。使用这些默认的设置，加上适当的求解设置，对于多数接触问题都能够获得收敛的结果。而且，如果使用默认设置时，计算不收敛或对结果不太满意，也可以通过接触管理器(接触向导) 对单元属性和实常数方便的进行修改和调整。 因此，我们推荐，在可能的情况下，尽量使用接触管理器(接触向导) 来定义接触。本文将通过一个实例介绍接触管理器的基本使用方法。 所使用的例子如下： 两块平板，中间夹一个圆球。上面平板的上表面承受压力，分析模型的变形和应力随压力的变化。 两块平板，尺寸都是(100*100*20)，相距100。中间夹一个半径50 的圆球。两个平板分别与圆球的上下边缘接触。尺寸单位为mm。几何模型如图1。
图 1 中，为了能够划分映射网格，分别对体积进行了切割材料属性为：两块平板： E = 201000 Mpa；μ= 0.3 圆球： E = 70100 Mpa；μ= 0.33 接下来对各个Volumes 划分网格，单元类型采用solid186 (20 节点六面体)，单元边长统一取 6 mm。网格划分结果如图 2 所示：
基于图形界面的桁架桥梁结构分析(step by step) 下面以一个简单桁架桥梁为例，以展示有限元分析的全过程。背景素材选自位于密执安的"Old North Park Bridge" (1904 - 1988)，见图3-22。该桁架桥由型钢组成，顶梁及侧梁，桥身弦杆，底梁分别采用3 种不同型号的型钢，结构参数见表3-6。桥长L=32m,桥高H=5.5m。桥身由8 段桁架组成，每段长4m。该桥梁可以通行卡车，若这里仅考虑卡车位于桥梁中间位置，假设卡车的质量为4000kg，若取一半的模型，可以将卡车对桥梁的作用力简化为P1 ，P2 和P3 ，其中P1= P3=5000 N, P2=10000N，见图3-23。 图3-22 位于密执安的"Old North Park Bridge" (1904 - 1988) 图3-23 桥梁的简化平面模型(取桥梁的一半) 表3-6 桥梁结构中各种构件的几何性能参数 解答以下为基于ANSYS 图形界面(Graphic User Interface , GUI)的菜单操作流程。 (1) 进入ANSYS（设定工作目录和工作文件）
程序→ANSYS →ANSYS Interactive →Working directory（设置工作目录）→Initial jobname （设置工作文件名）:TrussBridge →Run →OK (2) 设置计算类型 ANSYS Main Menu：Preferences… →Structural →OK (3) 定义单元类型 ANSYS Main Menu：Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete... →Add…→Beam: 2d elastic 3 →OK（返回到Element Types窗口）→Close (4) 定义实常数以确定梁单元的截面参数 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constants…→Add/Edit/Delete →Add…→select Type 1 Beam 3 →OK →input Real Constants Set No. : 1 , AREA: 2.19E-3，Izz: 3.83e-6(1号实常数用于顶梁和侧梁) →Apply →input Real Constants Set No. : 2 , AREA: 1.185E-3，Izz: 1.87E-6 (2号实常数用于弦杆) →Apply →input Real Constants Set No. : 3, AREA: 3.031E-3，Izz: 8.47E-6 (3号实常数用于底梁) →OK (back to Real Constants window) →Close (the Real Constants window) (5) 定义材料参数 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX: 2.1e11, PRXY: 0.3(定义泊松比及弹性模量) →OK →Density (定义材料密度) →input DENS: 7800, →OK →Close（关闭材料定义窗口） (6) 构造桁架桥模型 生成桥体几何模型 ANSYS Main Menu：Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS →NPT Keypoint number：1，X，Y，Z Location in active CS：0，0 →Apply →同样输入其余15个特征点坐标（最左端为起始点，坐标分别为(4,0), (8,0), (12,0), (16,0), (20,0), (24,0), (28,0), (32,0), (4,5.5), (8,5.5), (12,5.5), (16.5.5), (20,5.5), (24,5.5), (28,5.5)）→Lines →Lines →Straight Line →依次分别连接特征点→OK 网格划分 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Attributes →Picked Lines →选择桥顶梁及侧梁→OK →select REAL: 1, TYPE: 1 →Apply →选择桥体弦杆→OK →select REAL: 2, TYPE: 1 →Apply →选择桥底梁→OK →select REAL: 3, TYPE:1 →OK →ANSYS Main Menu：Preprocessor →Meshing →MeshTool →位于Size Controls下的Lines：Set →Element Size on Picked →Pick all →Apply →NDIV：1 →OK →Mesh →Lines →Pick all →OK (划分网格) (7) 模型加约束 ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural→Displacement →On Nodes →选取桥身左端节点→OK →select Lab2: All DOF(施加全部约束) →Apply →选取桥身右端节点→OK →select Lab2: UY(施加Y方向约束) →OK (8) 施加载荷 ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Force/Moment →On Keypoints →选取底梁上卡车两侧关键点（X坐标为12及20）→OK →select Lab: FY，Value: -5000 →Apply →选取底梁上卡车中部关键点（X坐标为16）→OK →select Lab: FY，Value: -10000 →OK →ANSYS Utility Menu：→Select →Everything (9) 计算分析 ANSYS Main Menu：Solution →Solve →Current LS →OK (10) 结果显示 ANSYS Main Menu：General Postproc →Plot Results →Deformed shape →Def shape only →OK（返回到Plot Results）→Contour Plot →Nodal Solu →DOF Solution, Y-Component of Displacement →OK（显示Y方向位移UY）(见图3-24(a))
第20章接触分析实例 在这个实例中，将对一个盘轴紧配合结构进行接触分析。第一个载荷步分析轴和盘在过盈配合时的应力，第二个载荷步分析将该轴从盘心拔出时轴和盘的接触应力情况。 20.1 问题描述： 在旋转机械中通常会遇到轴与轴承、轴与齿轮、轴与盘连接的问题，根据各自的不同情况可能有不同的连接形式。但大多数连接形式中存在过盈配合，也就是涉及到接触问题的分析。这里我们以某转子中轴和盘的连接为例，分析轴和盘的配合应力以及将轴从盘中拔处时盘轴连接处的应力情况。 本实例的轴为一等直径空心轴，盘为等厚度圆盘，其结构及尺寸如图20.1所示。由于模型和载荷都是轴对称的，可以用轴对称方法进行分析。这里为了后处理时观察结果更直观，我们采用整个模型的四分之一进行建模分析，最后将其进行扩展，来观察整个结构的变形及应力分布、变化情况。盘和轴用同一种材料，其性质如下： 弹性模量：EX=2.1E5 泊松比：NUXY=0.3 接触摩擦系数：MU=0.2 20.1 盘轴结构图
20.2 建立有限元模型 在ANSYS6.1中，首先我们通过完成如下工作来建立本实例的有限元模型，需要完成的工作有：指定分析标题，定义单元类型，定义材料性能，建立结构几何模型、进行网格划分等。根据本实例的结构特点，我们将首先建立代表盘和轴的两个1/4圆环面，然后对其进行网格划分，得到有限元模型。 20.2.1设置分析标题 本实例为进行如图20.1所示的盘轴结构的接触分析，属于非线性结构分析范畴。跟前面实例一样，为了在后面进行菜单方式操作时的方便，需要在开始分析时就指定本实例分析范畴为“Structural”。本实例的标题可以命名为：“Analysis of a Axis Contacting a hole in a Disc”，具体的操作过程如下： 1．选取菜单路径Utility Menu | File | Change Jobname，将弹出Change Jobname (修改文件名)对话框，如图20.2所示。在Enter new jobname (输入新文件名)文本框中输入文字“CH20”，为本分析实例的数据库文件名。并单击New log and error files (新的日志和错误 文件)单选框，使其变为“Yes ”，为本实例的分析过程创建新的日志。单击按钮关 闭对话框，完成文件名的修改。 图20.2 修改文件名对话框 2．选取菜单路径Utility Menu | File | Change Title，将弹出Change Title (修改标题)对话框，如图20.3所示。在Enter new title (输入新标题)文本框中输入文字“Analysis of a Axis Contacting a hole in a Disc ”，为本分析实例的标题名。单击按钮，完成对标题名的指定。 图20.3 修改标题对话框 3．选取菜单路径Utility Menu | Plot | Replot，指定的标题“Analysis of a Axis Contacting a hole in a Disc”将显示在图形窗口的左下角(图略)。 4．选取菜单路径Main Menu | Preference，将弹出Preference of GUI Filtering (菜单过滤参数选择)对话框。单击Structual(结构)选项使之被选中，以将菜单设置为与结构分析相关