ANSYS有限元分析步骤2
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学会使用AnsysWorkbench进行有限元分析和结构优化Chapter 1: Introduction to Ansys WorkbenchAnsys Workbench是一款广泛应用于工程领域的有限元分析和结构优化软件。
它的功能强大,能够帮助工程师在设计过程中进行力学性能预测、应力分析以及结构优化等工作。
本章节将介绍Ansys Workbench的基本概念和工作流程。
1.1 Ansys Workbench的概述Ansys Workbench是由Ansys公司开发的一套工程分析软件,主要用于有限元分析和结构优化。
它集成了各种各样的工具和模块,使得用户可以在一个平台上进行多种分析任务,如结构分析、热分析、电磁分析等。
1.2 Ansys Workbench的工作流程Ansys Workbench的工作流程通常包括几个基本步骤:(1)几何建模:通过Ansys的几何建模功能,用户可以创建出需要分析的结构的几何模型。
(2)加载和边界条件:在这一步骤中,用户需要为结构定义外部加载和边界条件,如施加的力、约束和材料特性等。
(3)网格生成:网格生成是有限元分析的一个关键步骤。
在这一步骤中,Ansys Workbench会将几何模型离散化为有限元网格,以便进行分析计算。
(4)材料属性和模型:用户需要为分析定义合适的材料属性,如弹性模量、泊松比等。
此外,用户还可以选择适合的分析模型,如静力学、动力学等。
(5)求解器设置:在这一步骤中,用户需要选择适当的求解器和设置求解参数,以便进行分析计算。
(6)结果后处理:在完成分析计算后,用户可以对计算结果进行后处理,如产生应力、位移和变形等结果图表。
Chapter 2: Finite Element Analysis with Ansys Workbench本章将介绍如何使用Ansys Workbench进行有限元分析。
我们将通过一个简单的示例,演示有限元分析的基本步骤和方法。
有限元分析ANSYS简单入门教程有限元分析(finite element analysis,简称FEA)是一种数值分析方法,广泛应用于工程设计、材料科学、地质工程、生物医学等领域。
ANSYS是一款领先的有限元分析软件,可以模拟各种复杂的结构和现象。
本文将介绍ANSYS的简单入门教程。
1.安装和启动ANSYS2. 创建新项目(Project)点击“New Project”,然后输入项目名称,选择目录和工作空间,并点击“OK”。
这样就创建了一个新的项目。
3. 建立几何模型(Geometry)在工作空间内,点击左上方的“Geometry”图标,然后选择“3D”或者“2D”,根据你的需要。
在几何模型界面中,可以使用不同的工具进行绘图,如“Line”、“Rectangle”等。
4. 定义材料(Material)在几何模型界面中,点击左下方的“Engineering Data”图标,然后选择“Add Material”。
在材料库中选择合适的材料,并输入必要的参数,如弹性模量、泊松比等。
5. 设置边界条件(Boundary Conditions)在几何模型界面中,点击左上方的“Analysis”图标,然后选择“New Analysis”并选择适合的类型。
然后,在右侧的“Boundary Conditions”面板中,设置边界条件,如约束和加载。
6. 网格划分(Meshing)在几何模型界面中,点击左上方的“Mesh”图标,然后选择“Add Mesh”来进行网格划分。
可以选择不同的网格类型和规模,并进行调整和优化。
7. 定义求解器(Solver)在工作空间内,点击左下方的“Physics”图标,然后选择“Add Physics”。
选择适合的求解器类型,并输入必要的参数。
8. 运行求解器(Run Solver)在工作空间内,点击左侧的“Solve”图标。
ANSYS会对模型进行求解,并会在界面上显示计算过程和结果。
第2章 创建Workbench几何模型 几何模型是进行有限元分析的基础,在工程项目进行有限元分析之前必须对其建立有效的几何模型,可以采用★ 了解2.1 认识DesignModelerDesignModeler(本书将其简写为DM)是ANSYS Workbench 17.0集成的几何建模平台,DM类似于其他的CAD建模工具,不同的是它主要为FEM服务,因此具备了一些其他CAD软件不具备的功能,如Beam Modeling(梁模型)、Spot Welds(点焊设置)、Enclosure Operation(包围体操作)、Fill Operation(填充操作)等。
在进行基本建模操作之前,先来认识一下DM的基本操作。
2.1.1 进入DesignModeler在ANSYS Workbench主界面的项目管理区中双击Geometry(几何体),即可进入DM,初次进入后会弹出如图2-1所示的DM操作界面。
在菜单栏中依次选择Units→需要的单位,即可选择相应的单位制,如图2-2所示。
通常情况下可根据绘图需要选择Millimeter(毫米mm),同时选中Always use project unit(总采用项目单位)复选框,建模过程中单位不能再更改。
在DM中几何建模通常是由CAD几何体开始的,有如图2-3所示的两种方式。
ANSYS Workbe nch 17.0有限元分析从入门到精通图2-1 DM主界面图2-2 选择单位图2-3 进入DM建模方式 从外部活动的CAD系统(Pro/Engineer、SolidWorks等)中探测并导入当前的CAD文件,该导入方式为Plug-in模式(双向模式),具体方法为:在DM中选择菜单栏中的File(文件)→Attach to Active CAD Geometry命令(从活动的CAD系统中导入CAD几何体)。
当外部系统是开启时,则DM与CAD之间会存在关联性。
导入DM所支持的特定格式的几何体文件(Parasolid、SAT格式等),该导入方式为Reader 模式(只读模式),具体方法为:在DM中选择菜单栏中的File(文件)→ Import External Geometry File命令(导入外部几何体文件)。
ansys有限元分析实用教程2篇第一篇:ansys有限元分析实用教程(上)有限元分析是一种广泛应用的数值分析方法,可用于模拟和分析各种结构和系统的受力、变形及其他物理行为。
在ansys软件平台下,有限元分析功能十分强大,能够对各种工程问题进行有效的分析和解决。
本文将介绍ansys有限元分析的基础操作和实用技巧。
一、建立模型在进行有限元分析前,首先需要建立准确的模型。
在ansys中,可以通过多种方式进行几何建模,包括手工绘制、导入CAD文件、复制现有模型等。
为了确保模型的准确性,需要注意以下几个方面:1.确定模型的几何形状,包括尺寸、几何特征等。
2.选择适当的单元类型,不同形状的单元适用于不同的工程问题。
3.注意建模过程中的单位一致性,确保模型的尺寸和材料参数等单位一致。
4.检查模型建立后的性质,包括质量、连接性和几何适应性等。
二、设置材料参数和加载条件建立模型后,需要设置材料的弹性参数和加载条件。
在ansys中,可以设置各种材料属性,包括弹性模量、泊松比、密度等。
此外,还需要设置加载条件,包括加速度、力、位移等。
在设置过程中,需要注意以下几个方面:1.根据实际情况选择材料参数和加载条件。
2.确保材料参数和加载条件设置正确。
3.考虑到不同工况下的加载条件,进行多组加载条件的设置。
三、网格划分网格划分是有限元分析中的关键步骤,它将模型分割成许多小单元进行计算。
在ansys中,可以通过手动划分、自动划分或导入外部网格等方式进行网格划分。
在进行网格划分时,需要注意以下几个方面:1.选择适当的单元类型和网格密度,确保模型计算结果的准确性。
2.考虑网格划分的效率和计算量,采用合理的网格划分策略。
3.对于复杂模型,可以采用自适应网格技术,提高计算效率和计算精度。
四、求解模型建立模型、设置材料参数和加载条件、网格划分之后,即可进行模型求解。
在ansys中,可以进行静态分析、动态分析、热分析、流体分析等多种分析类型。
ansys有限元分析实用教程ANSYS有限元分析是一种常用的工程分析方法,广泛应用于多个领域,包括机械工程、土木工程、航空航天工程等。
本文将介绍ANSYS有限元分析的实用教程。
首先,要进行ANSYS有限元分析,我们需要安装并打开ANSYS软件。
一般来说,ANSYS软件提供了一个图形用户界面,使得操作相对比较容易上手。
在打开软件之后,我们可以选择创建一个新的工作文件,然后选择适当的分析类型,例如结构分析、热传导分析等。
接下来,我们需要构建模型。
可以使用ANSYS提供的建模工具来创建不同的几何形状,例如线段、圆柱体、平面等。
在创建模型时,我们可以使用不同的几何参数和操作来精确地定义模型的形状。
对于复杂的模型,可以使用更高级的建模工具来导入外部CAD文件,并对其进行细化处理。
一旦模型构建完成,我们需要定义材料属性。
ANSYS允许用户选择不同的材料模型来描述结构材料的行为。
例如,可以选择线性弹性模型、塑性模型或复合材料模型等。
对于每种材料模型,我们需要输入相应的材料参数,例如杨氏模量、泊松比、屈服强度等。
然后,我们需要定义边界条件和荷载。
边界条件描述了模型在分析过程中的约束情况,例如固定约束、弹簧约束等。
荷载描述了外部施加在模型上的力、压力或温度。
在定义边界条件和荷载时,我们可以选择不同的约束类型和施加方式,以满足实际工程需求。
在所有必要的输入参数都定义完毕后,我们可以运行分析并获得结果。
ANSYS将自动生成一个有限元网格,并根据输入的参数和模型条件进行求解。
在求解过程中,ANSYS将计算模型的应力、应变、变形等结果,并将其显示在图形界面上。
此外,ANSYS还提供了更高级的结果后处理工具,可以进行更深入的结果分析和可视化。
最后,我们可以根据分析结果来优化模型设计。
通过修改材料参数、几何形状或边界条件,我们可以评估不同设计方案的性能,并选择最佳的设计方案。
ANSYS提供了一套完整的优化工具,使得优化过程变得更加高效和准确。
ANSYS16.0有限元分析从⼊门到精通(第2版)ANSYS 16.0有限元分析从⼊门到精通(第2版)第⼀部分 基础知识1 绪论1.1 有限元法概述1.1.1 有限元法分析过程1.1.2 有限元的⽅法和理论⼿段1.2 ANSYS 16.0简介1.2.1 ANSYS启动与退出1.2.2 ANSYS操作界⾯1.2.3 ANSYS⽂件管理1.2.4 ANSYS分析流程1.2.5 分析实例⼊门1.3 本章⼩结2 APDL基础应⽤2.1 APDL参数2.1.1 参数的概念与类型2.1.2 参数命名规则2.1.3 参数的定义与复制操作2.1.4 参数的删除操作2.1.5 数组参数2.2 APDL的流程控制2.2.1 *GO分⽀语句2.2.2 *IF分⽀语句2.2.3 *DO循环语句2.2.4 *DOWHILE循环语句2.3 宏⽂件2.3.1 创建宏⽂件2.3.2 调⽤宏⽂件2.4 运算符、函数与函数编辑器2.5 本章⼩结3 实体建模3.1 实体建模操作概述3.2 ⽤⾃下向上的⽅法建模3.3 ⾃顶向下法3.4 外部程序导⼊模型3.5 常⽤建模命令汇总3.6 实体模型的建⽴3.7 本章⼩结4 划分⽹格4.1 定义单元属性4.2 设置⽹格划分控制4.2.1 智能⽹格划分4.2.2 全局单元尺⼨控制4.2.3 默认单元尺⼨控制4.2.4 关键点尺⼨控制4.2.5 线尺⼨控制4.2.6 ⾯尺⼨控制4.2.7 单元尺⼨定义命令的优先顺序4.2.8 完成划分4.3 ⽹格的修改4.3.1 清除⽹格4.3.2 ⽹格的局部细化4.3.3 层状⽹格划分4.4 ⾼级⽹格划分技术4.4.1 单元选择4.4.2 映射⽹格4.4.3 扫掠⽹格4.4.4 拉伸⽹格4.5 划分⽹格命令汇总4.6 本章⼩结5 加载5.1 载荷与载荷步5.1.1 载荷5.1.2 载荷步5.2 加载⽅式5.2.1 实体加载的特点5.2.2 有限元模型的加载特点5.3 施加载荷5.4 齿轮泵模型的加载5.5 耦合与约束⽅程5.5.1 耦合5.5.2 约束⽅程5.6 本章⼩结6 求解6.1 求解综述6.2 例题6.3 求解命令汇总6.4 本章⼩结7 后处理7.1 通⽤后处理器7.1.1 结果⽂件7.1.2 结果输出7.1.3 结果处理7.1.4 结果查看器7.2 时间历程后处理器7.2.1 时间历程变量浏览器7.2.2 定义变量7.2.3 显⽰变量7.3 本章⼩结第⼆部分 专题技术8 结构静⼒分析8.1 结构分析概述8.1.1 结构分析的定义8.1.2 静⼒学分析的基本概念8.1.3 结构静⼒学分析的⽅法8.2 开孔平板静⼒分析8.2.1 问题描述8.2.2 设置分析环境8.2.3 定义单元与材料属性8.2.4 建⽴模型8.2.5 划分⽹格8.2.6 施加边界条件8.2.7 求解8.2.8 显⽰变形图8.2.9 显⽰结果云图8.2.10 查看⽮量图8.2.11 查看约束反⼒8.2.12 查询危险点坐标8.3 平⾯应⼒分析8.3.1 问题描述8.3.2 设置分析环境8.3.3 定义⼏何参数8.3.4 选择单元8.3.5 定义实常数8.3.6 定义材料属性8.3.7 创建实体模型8.3.8 设定⽹格尺⼨并划分⽹格8.3.9 施加载荷并求解8.3.10 求解8.3.11 查看分析结果8.3.12 命令流8.4 本章⼩结9 模态分析9.1 模态分析的基本假设9.2 模态分析⽅法9.3 ⽴体桁架结构模态分析9.3.1 问题描述9.3.2 分析9.3.3 设置环境变量9.3.4 设置材料属性9.3.5 创建⼏何模型9.3.6 划分⽹格9.3.7 施加约束9.3.8 设置分析类型9.3.9 设置分析选项9.3.10 求解9.3.11 观察固有频率结果9.3.12 读⼊数据结果9.3.13 观察振型等值线结果。
ANSYS结构有限元分析流程下面将介绍ANSYS结构有限元分析的流程,包括前处理、求解和后处理三个主要步骤。
1. 前处理(Preprocessing):首先,需要将结构的几何形状导入到ANSYS中,并对其进行几何建模和网格划分。
几何建模可以使用ANSYS自带的几何建模工具,也可以导入CAD套件的几何模型。
然后,对结构进行网格划分,将其划分为有限元网格。
ANSYS提供了多种不同类型的有限元单元,可以根据具体情况选择合适的单元类型,并进行适当的划分。
在划分网格之后,还需要定义边界条件和加载条件。
边界条件包括约束和支撑条件,用于限制结构的自由度。
加载条件包括施加在结构上的载荷和其它外部作用,如压力、温度等。
这些边界条件和加载条件可以通过ANSYS界面设置或者通过命令的方式输入。
2. 求解(Solving):在设置好边界条件和加载条件之后,可以进行求解。
ANSYS使用有限元法将结构离散成许多小的有限元素,并通过求解线性或非线性方程组来预测结构的响应。
求解过程中需要选择求解方法、步长等参数,并可以通过迭代求解来稳定计算过程。
在求解过程中,可以观察结构的应力、应变、变形、位移等结果,并进行后处理分析。
ANSYS提供的针对不同目的的分析工具,如静力学分析、动力学分析、热力学分析等,可以根据需要选择相应的分析类型。
3. 后处理(Postprocessing):求解完成后,可以对计算结果进行后处理和分析。
ANSYS提供了多种后处理工具,用于可视化计算结果、绘制结构的应力、应变、变形等图形,并进行数据分析等。
可以根据需要导出计算结果,用于生成工程报告、论文等。
此外,在分析过程中还可以根据需要进行参数化分析、优化设计等。
参数化分析可以通过改变结构的几何形状、材料性质等参数,来研究这些参数对结构响应的影响。
优化设计可以根据指定的优化目标和约束条件,通过反复分析和优化,得到满足要求的最优结构。
总的来说,ANSYS结构有限元分析流程包括前处理、求解和后处理三个主要步骤。
一个典型的ANSYS分析过程可分为以下6个步骤:1定义参数2创建几何模型3划分网格4加载数据5求解6结果分析1定义参数1.1指定工程名和分析标题启动ANSYS软件,选择Jobname命令选择Title菜单命令1.2定义单位(2) 设置计算类型ANSYS Main Menu: Preference→Material Props →Material Models →Structural →OK(3) 定义分析类型ANSYS Main Menu: Preprocessor →Loads →Analysis Type →New Analysis→STATIC →OK1.3定义单元类型选择Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete命令单击[Options]按钮,在[Element behavior]下拉列表中选择[Plane strs w/thk]选项,单击确定1.4定义单元常数在ANSYS程序主界面中选择Main Menu→Preprocessor→Real Constants→Add/Edit/Delete命令单击[Add]按钮,进行下一个[Choose Element Type]对话框1.5定义材料参数在ANSYS程序主界面,选择Main Menu→Preprocessor→Material Props→Material Models命令(1)选择对话框右侧Structural→Linear→Elastic→Isotropic命令,并单击[Isotropic]选项,接着弹出如下所示[Linear Isotropic Properties for Material Number 1]对话框。
在[EX]文本框中输入弹性模量“200000”,在[PRXY]文本框中输入泊松比“0.3”,单击OK2创建几何模型在ANSYS程序主界面,选择Main Menu→Preprocessor→Modeling→Creat→Areas→Rectangle →By 2Corners命令选择Main Menu→Preprocessor→Modeling→Creat→Areas→Circle→Solid Circle命令3网格划分(之前一定要进行材料的定义和分配)选择Main Menu→Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Subtract→Arears Circle命令选择Main Menu→Preprocessor→Meshing→Mesh→Areas→Free命令,弹出实体选择对话框,单击[Pick All]按钮,得到如下所示网格4加载数据(1)选择Main Menu→Preprocessor→Loads→Define Loads→Apply→Structural→Displacement→On Lines命令,出现如下所示对话框,选择约束[ALL DOF]选项,并设置[Displacement value]为0,单击OK。