ansys使用经验
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1.对于周期对称结构只用取一个周期进行分析,对得出的结果进行扩展可以得到整个模型的分析结果,当一开始就对整个模型进行分析时,有可能因为划分的网格并非周期对称而影响求解精度。
2.对于复杂形体划分网格时需要对模型进行切割,切割后能进行规则划分的部分进行规则划分,不能进行规则划分的部分采用自由划分,然后用modify mesh的change tet命令在二者的边界处形成金字塔形过渡单元。
3.对模型的网格划分必须规范,网格划分不同则求解结果也不同。
4.扫略网格对模型的要求比映射网格要低,如果模型在某个方向上的拓扑形式始终保持一致,则可用扫略网格划分功能来划分网格。
5.对于柔-柔接触,目标面和接触面的不同选择会产生不同的穿透,并且影响求解精度:
接触面和目标面确定准则
-如凸面和平面或凹面接触,应指定平面或凹面为目标面;
-如一个面上的网格较粗而另一个面上的网格较细,应指定粗网格面为目标面;
-如一个面比另一个面的刚度大,应指定刚度大的面为目标面;
-如一个面为高阶单元而另一面为低阶单元,应指定低阶单元面为目标面;
-如一个面比另一个面大,应指定大的面为目标面。
6.要对一个面施加扭矩,可以对面中心的关键点划分网格(Target170单元),然后对此关键点分网后所得的node和要施加扭矩的面之间建立接触(pilot node),然后对pilot node施加扭矩即可,若面的中心无关键点则可先在其中心创建一个节点,其余操作同上关键点操作(最好另建节点而不使用几何对象中已有的关键点)。此方法对空心轴同样适用,在轴孔中心建立一个节点即可。(见帮助文档help>>Contact
Technology Guide>>Multipoint Constrains and Assemblies>> Surface
-Based constraints)
7.接触分析时,在initial penetration选项中选择exclude everything可以排除初始渗透的影响。automatic contact adjustment选项用于自动调整接触的初始渗透和初始间隙,但其效果与理想状态(两接触面刚好接触)相比仍有差距。initial contact closure选项用于调整初始间隙,一般设置一个很小的值,当其值设置为负值时,间隙小于此值的所有接触点都会被移到目标面上。在仅仅通过接触对来约束刚体运动时,必须保证在初始几何体中,接触对是接触的(刚好接触,无渗透,无间隙)。参数设置如图1所示。在静力学分析时是不允许有刚体位移的,故最好使用close gap选项。
图1
8.平面网格不管是三角形单元还是四边形单元均可进行细化,而体网格只有四面体单元才能进行细化,要对不平行于总体坐标系XY平面的平面划分网格可以采用壳单元(shell),在进行扫略网格划分时可先划分面网格并细化,然后再进行扫略操作。
9.周期对称结构分析时高低角组件不必要是平面,可以为任何形状,可以是一个曲面,也可以是多个曲面。对基本扇区进行网格划分时可以采用自由划分,也可采用规则划分。
10.solid 45等单元即可以划分六面体,也可以划分楔形。
11.在Utility Menu>PlotCtrls>Symbols>Boundary condition symbol中选择All BC+Reaction选项可以显示模型当前所受的约束和反力。
12.选择Utility Menu> PlotCtrls>Style>Color>Reverse Video命令可使图形显示窗口的背景变为白色,有利于打印输出。Utility Menu>
PlotCtrls>Style>Background用于设置背景,可以显示不同的背景风格。Utility Menu> PlotCtrls>Style>Displacement Scaling用于设置位移显示时的缩放因子,可按比例因子在显示窗口显示实际形变。
13.使用PlotCtrls>Redirect Plots下的命令可以将当前图形显示窗口以图像文件形式输出(如JPEG格式),使用PlotCtrls>Capture Image命令用于获取当前窗口的快照。
14.主菜单(Main Menu)包含了不同处理器下的基本ANSYS操作。它基于操作的顺序排列,同样,应该在完成一个处理器下的操作后再进入下一个处理器。当然,也可以随时进入任何一个处理器,然后退出在进入,但这不是一个好习惯,应该做好详细规划,然后按部就班地进行。这样能使程序具有可读性,并降低程序运行的代价。
15.设置Main Menu>Preprocessor>Sections>Beam>Commom Sections选项可以定义梁单元的截面形状,让ANSYS自动计算梁单元的实常数,不用在Real Constants中设置实常数(对某些梁单元而言,哪些单元可以通过定义截面决定实常数可通过help文件中的单元说明查看,不能直接应用截面的可以在ANSYS中算出截面信息)。
16.单元的形状需要满足一定的条件,如六面体单元(或楔形单元)在一个方向的长度与其他两个方向长度的比值不能太大(不能出现细长杆形状或扁平形状的单元),否则可能弹出警告。
17.ProE中采用的单位是mmns,导入ANSYS后定义弹性模量所用单位为Mpa,材料密度为T/mm3,如某材料弹性模量为2.06×1011Pa,材料密度为7800kg/m3,则在ANSYS中定义弹性模量为2.06×105,材料密度为7.8×10-9。ANSYS采用自封闭的单位体系,单位推导过程如下:弹性模量111111526222.06102.06102.06102.061010NNNpammmmm,密度:211()mNkgFmas,22933311780078007.810kgNsNsmmmmmmm,其中力的单位N、长度单位mm、时间单位s正是ProE中所采用的单位。
18.PlotCtrls>Multiwindow Layout命令用于定义窗口的布局,即将图形显示窗口分割为多个子窗口,PlotCtrls>Multi-Plot Controls用于设置每个子窗口显示的内容。
19.局部坐标系的编号必须大于10。
20.拓扑优化的一般步骤:(1)定义单元类型、材料属性。只能使用PLANE2、PLANE82、SOLID92、SOLID93、和SOLID95单元。(2)建立模型。(3)指定要优化和不优化的区域。只有单元类型号为1的区域才能进行优化。(4)定义和控制载荷。(5)定义和控制优化过程。(6)查看结果。
21.设置PlotCtrls>Symbols的ESYS选项为on可以显示接触单元的法向。
22.使用file>Read input from可以读取一串命令流文件(批处理文件,可为txt格式的文件)。
23.编写命令流文件时可以直接从日志文件(.log)文件中复制,FLST、FITEM、P51X等命令表示通过GUI选取实现,也可以直接从.log文件中复制到批处理文件中然后通过Read input from进行读取。 24.Main Menu>Solution>Load Step Options>Nonliner>Equilibrium Iter用于设置单个载荷子步的迭代次数。
25.要编制批处理文件,可先使用GUI完成一步操作,然后在.log文件中截取命令流,不如定义接触对时可先通过GUI的接触向导生成接触对,然后在日志文件中复制这一段命令流到批处理文件中即可,每一条命令流的使用可参考help文件。
26.使用MESH200单元可以对不平行与总体坐标XY平面的面进行网格划分,通过设置KEYOPT可分别划分一维、二维、三维单元,MESH200单元不参与求解,只控制单元的划分。MESH200单元可以通过EMODIF命令转化为其他单元。
27.单元不同,单元节点的自由度也不同(比如45号单元的节点只有3个位移自由度,没有旋转自由度,而42号单元自由两个XY平面内的位移自由度)。
28. APDL带参数函数的定义规则
运算顺序:(1)括号
(2)求幂
(3)乘和除
(4)一元联合(例如+A或-A)
(5)加和减(从右到左)
(6)逻辑判断(从右到左)
29.使用文本编辑器创建宏文件,只需将文本的后缀名改为.mac,宏文件的内容中不需要添加*CREAT和*END命令。可以把多个宏放在一个文本文件中,每个宏的开始处都有一个宏名,并以一个/EOF命令结束,整个文件的后缀可定义为mlib。运行宏库文件中的某个宏时使用命令*ulib选择宏库,然后使用*USE命令执行宏。宏可以带参数,也可以不带参数。
30.使用关键点生成圆柱面时,只需要取定两条母线上的四个关键点(作为不完全圆柱面的四个顶点),选择Arbitary生成的即为圆柱面。
31.使用单元时要注意不同的单元有不同的性质,如42号单元和182号单元,二者均为4节点平面结构单元,但在某些情况下使用42号单元会报错而使用182号单元不会出错。
32.接触对的定义是通过实常数来识别的,一个接触对的目标面和接触面共用一个实常数号,即为接触对的编号,使用命令流定义接触对时,可以在定义目标面时声明生成单元时使用的实常数号。一组实常数对应唯一的一个接触对。
33.定义实常数时实常数的序号最好不要出现跳变,尤其是对定义接触对而言,一定要注意其实常数的编号,这一编号将作为接触对的识别号。
34.多载荷步分析时,每个载荷步的载荷值都是以未加载时为参考的,但以上一个载荷步的计算结果为初始条件,以位移为例,假设第一个载荷步的位移为1,第二个载荷步的位移为2,则第二个载荷步的位移2是相对于未加载时而言的,而不是相对于第一个载荷步位移1的基础上再施加2的位移,即第二个载荷步后总位移为2而不是3,这个2的位移是包括了第一载荷步的位移,即第二个载荷步是在第一个载荷步的基础上再添加1的位移。若第一个载荷步的位移是1,第二个载荷步的位移也是1,则相当于第二个载荷步内没有移动。
35.通过pilot node创建接触对,其性质相当于节点自由度耦合,将接触面的自由度与pilot node的自由度形成耦合,从而使pilot node可以控制接触面的运动。
36.对于多个实体(或面)的分析,不一定要根据实际情况在所有有接触的地方定义接触,可以使用GLUE或OVERLAP命令将这些有接触却没有相对运动的实体粘在一起,这样的话在粘连的地方只有一个面,两个实体共用一层节点,有限元模型是连续的。
37.对于轴对称结构的分析,可将单元的关键字设置为Axisymmetric,然后只需建立平面模型即可,系统自动以Y轴为对称轴进行分析。
38.求解热应力时,对已知温度场的情况,可以直接加载温度载荷求解然后观察应力;对于不知道温度场的情况,可以使用间接法,即先使用热分析单元通过热分析得到温度分布结果,再将热分析单元转变为结构单元,读取之前求出的热分析结果进行结构分析得到应力分布;当然,也可以使用直接法,即使用热-结构耦合单元进行分析。