1.2ANSYS基本操作过程
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ANSYS的基本使用方法1.1ANSYS分析过程中的三个主要步骤1、创建有限元模型(1)、创建或读入几何模型。
(2)、定义材料属性。
(3)、划分网格(节点及单元)。
2、施加载荷并求解。
(1)、施加载荷及载荷选项、设定约束条件。
(2)、求解。
3、查看结果。
ANSYS在分析过程中需要读写文件,文件名格式为jobname.ext.ANSYS分析中还有几个数据库文件jobname.db,记录文件jobname.log(文本),结果文件jobname.rxx,图形文件jobname.grph。
1.2典型分析过程举例如图1-1所示。
使用ANSYS分析一个工字悬臂梁,求解在力P的作用下A点处的变形。
已知条件如下:P=4000Ibf E=29E6psiL=72in A=28.2in2I=833in 4H=12.71in1.启动ANSYS以交互式模式进入ANSYS,工作文件名为beam。
2.创建基本模型(1)GUI:Main Menu>Preprocessor>-Modeline-Create>keypoints>In Active CS.使用带有两个关键点的线模拟梁,梁的高度及横截面积将在单元中的实常量中设置。
(2)输入关键点编号I。
(3)输入x、y、z坐标0,0,0。
(4)选择Apply。
(5)输入关键点编号2。
(6)输入x、y、z坐标72,0,0。
(7)选择OK。
(8)GUI:Main Menu>Proprocessor>-Modeline-Create>Lines-lines>Straight Lines。
(9)选取两个关键点。
(10)在拾取菜单中选取OK。
3.存储ANSYS数据库Toolbar:SA VE-DBUtility Menu>File4.设定分析模块使用“Preferences“对话框选择分析模块,以便对菜单进行过滤,使菜单更简洁明了。
(1)GUI:Main Menu>Preferences(2)选择Structural(3)选择OK5.设定单元类型及相应选项对于任何分析,必须在单元类型库中选择一个或几个适合的单元类型,单元类型决定了附加的自由度(位移、转角、温度)。
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。
ANSYS基本操作精讲
1. 新建项目:启动ANSYS后,点击“File -> New -> Project…”,输入项目名称和存储路径,选择适当的单位系统和求解器类型,然后点击“OK”按钮。
3.定义材料属性:在材料模块中,可以定义各种材料的物理特性。
选
择合适的材料模型并输入相应的参数。
可以通过导入材料库或自定义材料
属性来定义材料。
4.设置边界条件:在加载模块中,设置边界条件是非常重要的。
可以
设置约束条件(如固定支撑和约束)和荷载条件(如力、压力和热源)。
通过选择几何模型的面、边或节点,然后定义相应的边界条件。
5.网格划分:网格划分模块(或称为前处理模块)用于将几何模型离
散化为有限元网格。
可以选择适当的网格类型,如三角形网格或四边形网格,并选择合适的网格密度。
6. 运行求解器:在求解模块中,选择适当的求解器和求解方法。
通
过点击“Solve”按钮,ANSYS将自动进行求解,并输出结果。
可以通过
设置收敛准则、调整步长和监控求解过程来改进求解性能。
7.结果后处理:在后处理模块中,可以对求解结果进行可视化和分析。
可以使用绘图工具绘制各种图表和图形,并对结果进行剪切、比较和动态
显示。
以上是ANSYS的一些基本操作。
除了这些基本操作外,ANSYS还提供
了许多高级功能和工具来解决复杂的工程问题。
为了更好地使用ANSYS,
建议深入学习ANSYS的使用手册和相关教程,并进行实际的案例分析和实
践操作。
ANSYS使用手册第1章开始使用ANSYS1.1完成典型的ANSYS分析ANSYS软件具有多种有限元分析的能力,包括从简单线性静态分析到复杂的非线性瞬态动力学分析。
在ANSYS分析指南手册中有关于它开展不同工程应用领域分析的具体过程。
本章下面几节中描述了对绝大多数分析皆适用的一般步骤。
一个典型的ANSYS分析过程可分为三个步骤:●建立模型●加载并求解●查看分析结果1.2建立模型与其他分析步骤相比,建立有限元模型需要花费ANSYS用户更多时间。
首先必须指定作业名和分析标题,然后使用PREP7前处理器定义单元类型、单元实常数、材料特性和几何模型。
1.2.1 指定作业名和分析标题该项工作不是强制要求的,但ANSYS推荐使用作业名和分析标题。
1.2.1.1定义作业名作业名是用来识别ANSYS作业。
当为某项分析定义了作业名,作业名就成为分析过程中产生的所有文件名的第一部分(文件名)。
(这些文件的扩展名是文件类型的标识,如.DB)通过为每一次分析给定作业名,可确保文件不被覆盖。
如果没有指定作业名,所有文件的文件名均为FILE或file(取决于所使用的操作系统)。
可按下面方法改变作业名。
●进入ANSYS程序时通过入口选项修改作业名。
可通过启动器或ANSYS执行命令。
详见ANSYS 操作指南。
●进入ANSYS程序后,可通过如下方法实现:命令行方式:/FILENAMEGUI:Utility Menu>File>Change Jobname/FILENAME命令仅在Begin level(开始级)才有效,即使在入口选项中给定了作业名,ANSYS 仍允许改变作业名。
然而该作业名仅适用于使用/FILNAME后打开的文件。
使用/FILNAME命令前打开的文件,如记录文件Jobname.LOG、出错文件Jobname.ERR等仍然是原来的作业名。
1.2.1.2 定义分析标题/TITLE命令(Utility Menu>File>Change Title)可用来定义分析标题。
目录第1 章开始使用ANSYS 11.1 完成典型的ANSYS 分析 1 1.2 建立模型 1第2 章加载232.1 载荷概述23 2.2 什么是载荷23 2.3 载荷步、子步和平衡迭代24 2.4 跟踪中时间的作用25 2.5 阶跃载荷与坡道载荷26 2.6 如何加载27 2.7 如何指定载荷步选项68 2.8 创建多载荷步文件77 2.9 定义接头固定处预拉伸78第3 章求解853.1 什么是求解84 3.2 选择求解器84 3.3 使用波前求解器85 3.4 使用稀疏阵直接解法求解器86 3.5 使用雅可比共轭梯度法求解器(JCG)86 3.6 使用不完全乔列斯基共轭梯度法求解器(ICCG)86 3.7 使用预条件共轭梯度法求解器(PCG)86 3.8 使用代数多栅求解器(AMG)87 3.9 使用分布式求解器(DDS)88 3.10 自动迭代(快速)求解器选项88 3.11 在某些类型结构分析使用特殊求解控制89 3.12 使用PGR 文件存储后处理数据92 3.13 获得解答96 3.14 求解多载荷步97 3.15 中断正在运行的作业100 3.16 重新启动一个分析100 3.17 实施部分求解步111 3.18 估计运行时间和文件大小1133.19 奇异解114第4 章后处理概述1164.1 什么是后处理116 4.2 结果文件117 4.3 后处理可用的数据类型117第5 章通用后处理器(POST1) 1185.1 概述118 5.2 将数据结果读入数据库118 5.3 在POST1 中观察结果127 5.4 在POST1 中使用PGR 文件152 5.5 POST1 的其他后处理内容160第6 章时间历程后处理器(POST26)1746.1 时间历程变量观察器174 6.2 进入时间历程处理器176 6.3 定义变量177 6.4 处理变量并进行计算179 6.5 数据的输入181 6.6 数据的输出183 6.7 变量的评价184 6.8 POST26 后处理器的其它功能187第7 章选择和组件190 7.1 什么是选择190 7.2 选择实体190 7.3 为有意义的后处理选择194 7.4 将几何项目组集成部件与组件195第8 章图形使用入门1988.1 概述198 8.2 交互式图形与“外部”图形198 8.3 标识图形设备名(UNIX 系统)198 8.4 指定图形显示设备的类型(WINDOWS 系统)2018.5 与系统相关的图形信息202 8.6 产生图形显示205 8.7 多重绘图技术207第9 章通用图形规范2109.1 概述210 9.2 用GUI 控制显示210 9.3 多个ANSYS 窗口,叠加显示210 9.4 改变观察角、缩放及平移211 9.5 控制各种文本和符号214 9.6 图形规范杂项217 9.7 3D 输入设备支持218第10 章增强型图形21910.1 图形显示的两种方法219 10.2P OWER G RAPHICS 的特性219 10.3何时用P OWER G RAPHICS219 10.4激活和关闭P OWER G RAPHICS220 10.5怎样使用P OWER G RAPHICS220 10.6希望从P OWER G RAPHICS 绘图中做什么220第11 章创建几何显示22311.1 用GUI 显示几何体223 11.2 创建实体模型实体的显示223 11.3 改变几何显示的说明224第12 章创建几何模型结果显示23312.1 利用GUI 来显示几何模型结果233 12.2 创建结果的几何显示233 12.3 改变POST1 结果显示规范235 12.4 Q-S LICE 技术238 12.5 等值面技术238 12.6 控制粒子流或带电粒子的轨迹显示239第13 章生成图形24013.1 使用GUI 生成及控制图240 13.2 图形显示动作240 13.3 改变图形显示指定241第14章注释24514.1 注释概述245 14.2 二维注释245 14.3 为ANSYS 模型生成注释246 14.4 三维注释246 14.5 三维查询注释247第15 章动画24815.1 动画概述248 15.2 在ANSYS 中生成动画显示248 15.3 使用基本的动画命令248 15.4 使用单步动画宏249 15.5 离线捕捉动画显示图形序列249 15.6 独立的动画程序250 15.7 WINDOWS 环境中的动画251第16 章外部图形25316.1 外部图形概述253 16.2 生成中性图形文件254 16.3 DISPLAY 程序观察及转换中性图形文件255 16.4 获得硬拷贝图形258第17 章报告生成器25917.1 启动报告生成器259 17.2 抓取图象260 17.3 捕捉动画260 17.4 获得数据表格261 17.5 获取列表264 17.6 生成报告26417.7 报告生成器的默认设置267 第18 章 CMAP 程序26918.1 CMAP 概述269 18.2 作为独立程序启动CMAP269 18.3 在ANSYS 内部使用CMAP271 18.4 用户化彩色图271第19 章文件和文件管理27419.1 文件管理概述274 19.2 更改缺省文件名274 19.3 将输出送到屏幕、文件或屏幕及文件275 19.4 文本文件及二进制文件275 19.5 将自己的文件读入ANSYS 程序278 19.6 在ANSYS 程序中写自己的ANSYS 文件279 19.7 分配不同的文件名280 19.8 观察二进制文件内容(AXU2)280 19.9 在结果文件上的操作(AUX3)280 19.10 其它文件管理命令280第20 章内存管理与配置28220.1 内存管理282 20.2 基本概念282 20.3 怎样及何时进行内存管理283 20.4 配置文件286第1 章开始使用ANSYS1.1 完成典型的ANSYS 分析ANSYS 软件具有多种有限元分析的能力,包括从简单线性静态分析到复杂的非线性瞬态动力学分析。
ANSYS有限元分析入门与应用指南第一章:ANSYS有限元分析概述ANSYS是一种常用于工程领域的有限元分析软件,主要用于对各种结构进行力学分析、流体动力学分析、热传导分析等。
本章将对ANSYS的基本原理、工作流程和应用领域进行介绍。
1.1 ANSYS的基本原理ANSYS基于有限元方法,将实际结构或系统离散为有限数量的单元,通过对单元进行各种物理特性的分析,最终得到整个结构的行为。
有限元方法是一种数值分析方法,可以有效解决传统方法难以处理的复杂问题。
1.2 ANSYS的工作流程ANSYS的工作流程包括几个关键步骤:前处理、求解和后处理。
前处理阶段主要负责模型的建立和单元网格的划分,求解阶段进行物理场的计算和求解,后处理阶段对结果进行可视化和分析。
1.3 ANSYS的应用领域ANSYS可应用于各个工程领域,如固体力学、流体力学、热传导、电磁场等。
在航空航天、汽车工程、建筑结构、电子设备等领域都有广泛的应用。
第二章:ANSYS建模与前处理在使用ANSYS进行有限元分析之前,需要对模型进行建模和前处理工作。
本章将介绍ANSYS建模的基本方法和前处理的必要步骤。
2.1 模型建立ANSYS提供了多种建模方法,包括几何建模、CAD导入、脚本编程等。
用户可以根据需要选择合适的建模方法,对模型进行几何设定。
2.2 材料定义和属性设置在进行有限元分析之前,需要为材料定义材料性质和属性。
ANSYS提供了多种材料模型,用户可以根据具体需求进行选择和设置。
2.3 网格划分网格划分是有限元分析中非常重要的一步,它决定了模型的离散精度和计算效果。
ANSYS提供了多种单元类型和划分算法,用户可以根据需要进行合理的网格划分。
第三章:ANSYS求解与后处理在进行前处理完成后,就可以进行有限元分析的求解和后处理了。
本章将介绍ANSYS的求解方法和后处理功能。
3.1 求解方法ANSYS提供了多种求解方法,如直接法、迭代法等。
根据模型的复杂程度和求解要求,用户可以选择合适的方法进行求解。
ANSYS仿真与分析系统入门教程第一章:ANSYS仿真与分析系统概述1.1 ANSYS仿真与分析系统的定义和作用1.2 ANSYS仿真与分析系统的历史和发展1.3 ANSYS仿真与分析系统的应用领域第二章:ANSYS仿真与分析系统的基本原理2.1 有限元分析方法2.2 基本原理和概念的介绍2.3 ANSYS仿真与分析系统的工作流程第三章:ANSYS仿真与分析系统的基本操作3.1 ANSYS仿真与分析系统的安装和启动3.2 创建和设置仿真模型3.3 导入和编辑几何模型3.4 定义边界条件和加载条件3.5 选择材料属性3.6 网格划分和生成3.7 设置求解器和求解选项3.8 运行仿真分析3.9 结果后处理和分析第四章:ANSYS仿真与分析系统的高级应用4.1 基于ANSYS仿真与分析系统的结构分析4.2 基于ANSYS仿真与分析系统的流体分析4.3 基于ANSYS仿真与分析系统的热传导分析4.4 基于ANSYS仿真与分析系统的电磁场分析4.5 基于ANSYS仿真与分析系统的多物理场耦合分析第五章:ANSYS仿真与分析系统案例分析5.1 结构分析案例分析5.2 流体分析案例分析5.3 热传导分析案例分析5.4 电磁场分析案例分析5.5 多物理场耦合分析案例分析第六章:ANSYS仿真与分析系统的应用展望6.1 ANSYS仿真与分析系统的发展趋势6.2 ANSYS仿真与分析系统的应用前景6.3 ANSYS仿真与分析系统的挑战与解决方案第一章:ANSYS仿真与分析系统概述ANSYS仿真与分析系统是一种基于有限元分析方法的工程仿真软件,用于模拟与分析物理系统的行为。
它提供了一种模拟真实世界工程问题的方式,能够对结构、流体、热传导、电磁场等多种物理场进行分析和优化。
ANSYS仿真与分析系统已经在汽车、航空航天、能源、电子、医疗等领域得到广泛的应用。
第二章:ANSYS仿真与分析系统的基本原理ANSYS仿真与分析系统基于有限元分析方法,将连续物体离散为有限个单元,通过求解单元边界上的方程来模拟整个物理系统的行为。
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ANSYS常用命令Fini(退出四大模块,回到BEGIN层)/cle (清空内存,开始新的计算)1.定义参数、数组,并赋值.2./prep7(进入前处理)定义几何图形:关键点、线、面、体定义几个所关心的节点,以备后处理时调用节点号。
设材料线弹性、非线性特性设置单元类型及相应KEYOPT设置实常数设置网格划分,划分网格根据需要耦合某些节点自由度定义单元表3./solu加边界条件设置求解选项定义载荷步求解载荷步4./post1(通用后处理)5./post26 (时间历程后处理)6.PLOTCONTROL菜单命令7.参数化设计语言8.理论手册Fini(退出四大模块,回到BEGIN层)/cle (清空内存,开始新的计算)1 定义参数、数组,并赋值.u dim, par, type, imax, jmax, kmax, var1, var2, var3 定义数组par: 数组名type:array 数组,如同fortran,下标最小号为1,可以多达三维(缺省)char 字符串组(每个元素最多8个字符)tableimax,jmax, kmax 各维的最大下标号var1,var2,var3 各维变量名,缺省为row,column,plane(当type为table时) 2 /prep7(进入前处理)2.1 定义几何图形:关键点、线、面、体u csys,kcnkcn , 0 迪卡尔zuobiaosi1 柱坐标2 球4 工作平面5 柱坐标系(以Y轴为轴心)n 已定义的局部坐标系u numstr, label, value设置以下项目编号的开始nodeelemkplineareavolu注意:vclear, aclear, lclear, kclear 将自动设置节点、单元开始号为最高号,这时如需要自定义起始号,重发numstru K, npt, x,y,z, 定义关键点Npt:关键点号,如果赋0,则分配给最小号u Kgen,itime,Np1,Np2,Ninc,Dx,Dy,Dz,kinc,noelem,imoveItime:拷贝份数Np1,Np2,Ninc:所选关键点Dx,Dy,Dz:偏移坐标Kinc:每份之间节点号增量noelem: “0”如果附有节点及单元,则一起拷贝。
第三章静力分析67 67单元类型:LINK1ANSYS功能示例:实体建模包括基本的建模操作;施加集中载荷;显示变形后形状和应力等值线图,通过定义单元列表显示轴向应力;基本的结果验证技巧。
ANSYS帮助文件:在ANSYS Structural Analysis Guide了解Structural Static Analysis分析知识,在ANSYS Elements Reference部分了解LINK1单元的详细资料。
现实生活中,经常可以看到很多完全由杆构成的桁架,如电力传送塔台等。
图3-10为一个简单桁架模型。
通过ANSYS分析,要得到节点的位移、反作用力和桁架系统的应力。
图3-10桥梁桁架模型几何参数及载荷如图3-10所示,杆的弹性模量E为200Gpa,横截面面积A为3250mm2。
3.建立有限元模型对于桁架建模,通常的做法是通过关键点(构件/杆的端点)定义桁架。
具体分析步骤如下所示:1.添加标题(区别与ANSYS启动时候默认的标题)GUI:Utility menu > File > Change Title在弹出Change Title对话框(如图3-11所示)的新标题栏键入文件名“Bridge Truss Tutorial”后,单击OK按钮。
图3-11 添加标题2.定义关键点对于桁架结构通常以关键点来定义的模型,关键点为每个杆/梁的端点。
具体数据值均从模型图3-10取得。
通过7个关键点来定义简化后桁架结构。
各个关键点坐标如表3-3所示。
表3-3关键点坐标关键点坐标轴第三章静力分析68X Y1 0 021800 31183 3600 04 5400 31185 7200 06 9000 31187 10800定义关键点首先激活当前坐标系,在ANSYS Main Menu(如图3-12所示)中选择:GUI:Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Keypoints > In Active CS图3-12 激活当前坐标系弹出Create Keypoints in Active Coordinate System对话框(如图3-13所示)。