ansys有限元分析软件 第五章加载求解-xia
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ANSYS 入门教程- 加载、求解及后处理技术B2011-01-09 14:20:38| 分类:ansys | 标签:|字号大中小订阅三、施加面载荷(续)3. 在线上施加面荷载命令:SFL, LINE, Lab, V ALI, V ALJ, V AL2I, V AL2JLINE - 拟施加荷载的线号,也可为ALL 或组件名。
Lab - 面荷载标识符,结构分析为PRES。
V ALI - 线始端关键点处的面荷载值,也可为表格型边界条件的表格名。
V ALJ - 线末端关键点处的面荷载值,也可为表格型边界条件的表格名。
如为空(缺省)与V ALI 相等,否则采用输入数据。
V AL2I,VAL2J - 为复数输入时的虚部,而V ALI 和V ALJ 则为实部。
该命令仅对2D 面单元的边界(线)、轴对称单元本身、壳单元边界(线)有效,对3D 实体单元的线无效。
对于2D 面单元,其输入的面荷载值为“力/面积”;而对壳单元,其输入的面荷载值为“力/长度”,这点需要特别注意。
4. 在面上施加面荷载命令:SFA, AREA, LKEY, Lab, V ALUE, V ALUE2AREA - 拟施加面荷载的面号,也可为ALL或元件名。
LKEY - 荷载施加的面号(缺省为1)。
如果面为体单元的表面,则LKEY 将被忽略;对壳单元LKEY 可取1 或2,而其它值无效,单元帮助中有详细说明。
Lab - 面荷载标识符,结构分析为PRES。
V ALUE - 面荷载值,也可为表格名称。
V ALUE2 - 对结构分析无意义。
该命令对壳单元和3D 体单元的面施加法向面荷载,对2D 面单元无效。
5. 面荷载梯度及其加载定义面荷载梯度后,可在SF、SFE、SFL 和SFA 命令中使用。
如前所述,SFE、SFL 及SFBEAM 命令可以直接施加线性分布荷载,采用SFGRAD 命令定义荷载梯度后,使用SF 和SFA 命令施加线性分布荷载比较方便,如静水压力、圆柱体分布压力等。
A N S Y S有限元分析基本流程-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第一章实体建模第一节基本知识建模在ANSYS系统中包括广义与狭义两层含义,广义模型包括实体模型和在载荷与边界条件下的有限元模型,狭义则仅仅指建立的实体模型与有限元模型。
建模的最终目的是获得正确的有限元网格模型,保证网格具有合理的单元形状,单元大小密度分布合理,以便施加边界条件和载荷,保证变形后仍具有合理的单元形状,场量分布描述清晰等。
一、实体造型简介1.建立实体模型的两种途径①利用ANSYS自带的实体建模功能创建实体建模:②利用ANSYS与其他软件接口导入其他二维或三维软件所建立的实体模型。
2.实体建模的三种方式(1)自底向上的实体建模由建立最低图元对象的点到最高图元对象的体,即先定义实体各顶点的关键点,再通过关键点连成线,然后由线组合成面,最后由面组合成体。
(2)自顶向下的实体建模直接建立最高图元对象,其对应的较低图元面、线和关键点同时被创建。
(3)混合法自底向上和自顶向下的实体建模可根据个人习惯采用混合法建模,但应该考虑要获得什么样的有限元模型,即在网格划分时采用自由网格划分或映射网格划分。
自由网格划分时,实体模型的建立比较1e单,只要所有的面或体能接合成一体就可以:映射网格划分时,平面结构一定要四边形或三边形的面相接而成。
二、ANSYS的坐标系ANSYS为用户提供了以下几种坐标系,每种都有其特定的用途。
①全局坐标系与局部坐标系:用于定位几何对象(如节点、关键点等)的空间位置。
②显示坐标系:定义了列出或显示几何对象的系统。
③节点坐标系:定义每个节点的自由度方向和节点结果数据的方向。
④单元坐标系:确定材料特性主轴和单元结果数据的方向。
1.全局坐标系全局坐标系和局部坐标系是用来定位几何体。
在默认状态下,建模操作时使用的坐标系是全局坐标系即笛卡尔坐标系。
总体坐标系是一个绝对的参考系。
ANSYS提供了4种全局坐标系:笛卡尔坐标系、柱坐标系、球坐标系、Y-柱坐标系。
ANSYS讲义求解步骤解题步骤如下:1.定义几何模型:首先,您需要使用ANSYS中的建模工具创建几何模型。
您可以选择使用ANSYS的自带建模工具或导入其他CAD软件创建的模型。
2.网格划分:在模型定义完毕后,需要对几何模型进行网格划分。
网格划分是将几何模型划分为有限元网格的过程,通过将模型分割成小的几何单元,如三角形或四边形,以便进行数值计算。
ANSYS提供了多种网格划分工具,可以根据需要选择适合的方法。
3.材料属性定义:在进行有限元分析之前,您需要定义材料的属性。
这些属性包括弹性模量、泊松比、密度等等。
您可以从已有的材料数据库中选择合适的材料属性,并将其分配给相应的模型。
4.设置加载和边界条件:在模型和材料定义完毕后,您需要设置加载和边界条件。
这些条件包括施加在模型上的力、压力、热源等。
您还需要定义模型的边界条件,如约束条件和支撑条件。
这些条件将直接影响分析的结果。
5.求解问题:在设置加载和边界条件后,您可以进行问题求解。
ANSYS提供了多种求解方法,如静态求解、动态求解、热力求解等。
您需要选择合适的求解方法,并设置求解器的参数。
6.结果分析:在问题求解完成后,您可以对结果进行分析。
ANSYS提供了丰富的后处理工具,可以对结果进行可视化、剖析、动画演示等。
您可以观察模型的应力、变形、温度等分布情况,并与设计要求进行比较。
7.优化设计:如果分析结果不符合要求,您可以根据分析结果进行设计优化。
ANSYS提供了优化工具,可以帮助您自动调整设计参数以满足设计要求。
8.结果验证:最后,您需要对分析结果进行验证。
这可以通过与实验数据进行对比或使用解析解进行比较来实现。
如果结果与实验数据或解析解一致,那么此次ANSYS分析是可靠的。
以上是ANSYS的基本解题步骤。
当然,实际操作中还涉及到参数设置、错误排除等细节。
为了更好地使用ANSYS,建议您阅读ANSYS的官方文档或参加培训课程,以了解更多详细信息。
使用者还要逐步熟悉软件的操作,掌握其技巧,才能更好地进行工程仿真分析。
ANSYS基础教程—加载&求解关键字:ANSYS ANSYS常用命令力载荷求解器多重载荷步信息化调查找茬投稿收藏评论好文推荐打印社区分享本文主要讲述五种载荷类型中剩下一种载荷—集中载荷, 比如应力分析中的节点载荷,包括以下内容:集中载荷、节点坐标、求解器、多重载荷步。
概述·迄今为止, 我们已经知道了如何施加以下类型的载荷:–位移(DOF 约束)–压力和对流载荷(表面载荷)–重力(惯性载荷)–“结构”温度(体载荷)这些载荷占了五种载荷类型中的4种。
本文将讲述剩下的一种载荷—集中载荷, 比如应力分析中的节点载荷。
·将就以下问题进行讨论:A. 集中载荷B. 节点坐标C. 求解器D. 多重载荷步A. 力载荷·一个力就是可以在一个节点或关键点处施加的集中载荷(也可以叫“点载荷”)·和力一样,点载荷适合于线状模型,如梁,桁架,弹簧等。
在实体单元或壳单元中, 点载荷往往引起应力奇异,但当您忽略了附近的应力时,它仍然是可接受的。
记住,您可以通过选择来忽略附近施加了点载荷的单元。
·在左下角展示的二维实体单元中,我们注意到在加力位置出现最大应力SMAX (23,854)。
当在力附近的节点和单元不被选中时,SMAX (12,755)就会移到底部角点处,这是由于在该角点处约束引起的另一处应力奇异。
通过不选底部角点附近的节点和单元,您就可以在上孔附近得到预期的应力SMAX (8,098)。
注意,对于轴对称模型:·在全部360°范围内输入力的值。
·同样在全部360°范围内输出力的值(反力)。
·例如, 设想一个半径为r的圆柱形壳体边缘施加有P lb/in 的载荷。
把这个载荷施加在二维轴对称壳体模形上(比如SHELL51单元), 您就要施加一2πrP的力。
·施加一个力需要有以下信息:–节点号(您可以通过施取确定)–力的大小(单位应与您正在使用的单位系统保持一致)–力的方向—FX, FY, 或FZ使用:–Solution > -Loads-Apply > Force/Moment–或命令FK或F·问题:在哪一个坐标系中FX, FY, 和FZ 有说明?B.节点坐标系·所有的力,位移,和其它与方向有关的节点量都可以在节点坐标中说明。
ANSYS 入门教程- 加载、求解及后处理技术C2011-01-09 14:22:45| 分类:ansys | 标签:|字号大中小订阅4.2 荷载步选项及设置一、载荷步与相关概念与荷载有关的几个术语或概念为:荷载步(Load Steps)荷载子步(Substeps)斜坡荷载(Ramped Loads)阶跃荷载(Stepped Loads)时间(Time)及时间步(Time step)平衡迭代(Equilibrium Iterations)。
与土木工程相同的概念如荷载工况和荷载组合等,将在后处理中予以介绍。
1. 荷载步、荷载子步和平衡迭代荷载步是为求解而定义的荷载配置,可根据荷载历程(时间和空间)在不同的荷载步内施加不同的荷载。
例如在结构线性静态分析中,可将结构自重和外荷载分两步施加到结构上,第一个荷载步可施加自重,第二个荷载步可施加外荷载等。
荷载子步是在某个荷载步之内的求解点(由程序定义荷载增量),不同分析中荷载子步有不同的目的。
例如在线性静态或稳态分析中,使用子步逐渐增加荷载可获得精确解;在瞬态分析中,使用子步可得到较小的积分步长,以满足瞬态时间积累法则;在谐分析中,使用子步可获得不同频率下的解。
平衡迭代是在给定子步下为了收敛而进行的附加计算。
在非线性分析中,平衡迭代作为一种迭代修正具有重要作用,迭代计算多次收敛后得到该荷载子步的解。
2. 斜坡荷载和阶跃荷载当在一个荷载步中设置一个以上子步时,就必须定义荷载是斜坡荷载或是阶跃荷载。
阶跃荷载指荷载全值施加在第一个荷载子步,其余荷载子步内荷载保持不变。
对于荷载步2 按要求是由荷载步 1 的全值荷载突然卸载,而程序实际上是从荷载步 1 的终点到荷载步2 的第一个子步内完成的,所以可增加荷载步2 的子步数(减小时间增量)以模拟突然卸载过程。
斜坡荷载指在每个荷载子步,荷载逐渐增加,在该荷载步结束时达到荷载全值。
载荷步内子步的荷载采用线性内插。
3. 时间及时间步在所有静态和稳态分析中,不管是否与时间“真实”相关,ANSYS 都使用时间作为跟踪参数。
ansys有限元求解基本方法
ANSYS有限元求解的基本方法包括以下步骤:
1. 几何建模:首先根据实际情况建立几何模型,可以使用ANSYS提供的建模工具或导入外部CAD文件。
2. 网格划分:将几何模型离散化成有限元网格,划分成一些小的单元,如三角形或四边形。
ANSYS提供了多种网格划分算法和工具。
3. 材料属性定义:定义每个网格单元的材料属性,如弹性模量、密度、热传导系数等。
可以根据实验数据或材料手册提供的数值进行定义。
4. 载荷和边界条件定义:定义问题的加载情况和边界条件,如受力、温度等。
可以通过施加边界条件来模拟约束或加载情况。
5. 求解设置:设置求解器的参数,如迭代次数、收敛准则等。
可以根据问题的特点进行调整。
6. 求解过程:运行求解器来解决有限元模型。
ANSYS提供了多种求解器,如静态求解器、动态求解器、热传导求解器等。
7. 结果分析:分析求解结果,如位移、应力、温度分布等。
ANSYS 提供了多种后处理工具和可视化工具,可以进行结果的可视化和分析。
8. 结果验证:将求解结果与实验数据进行对比,检验模型的准确性。
根据需要,可以进行模型的修正和改进。
以上是ANSYS有限元求解的基本方法,具体的步骤和操作可以根据具体问题和需求进行调整。