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ansys常见结构建模

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球形封头
1、建立球形封头截面；从主菜单中选择Main Menu：
Preprocessor>modeling>create>Areas>Circle>By Dimensions（如图1）。

图1
2、建立筒体截面；从主菜单中选择Main Menu：
Preprocessor>modeling>create>Areas>Rectangle>By Dimensions（如图2）。

图2
3、建立过渡面；（1）移动坐标系：Utility Menu：Workplan>offset WP Increments（如
图3），将坐标沿YZ方向旋转90°，同时向上移动95。（2）用坐标平面切割球截面：Main
Menu：Preprocessor>modeling>Operate>Divide>Area by Workplane（如图4）。（3）
将球截面与筒体连接段删除Main Menu：Preprocessor>modeling>Delete>Area and
Below（如图5）。得到图6的模型

图3 图4 图5 图6
4、创建过渡面：Main Menu：Preprocessor>modeling>create>Line>Straight Line，
将封头截面下端点与筒体截面上端点连接（图7），创建过渡面Main Menu：
Preprocessor>modeling>create>Areas>Arbitrary>By Lines,得到图8模型。

图7 图8
5、建立三维模型：将截面经其旋转创建出三维模型Main Menu：
Preprocessor>modeling>Operate>Extrude>Area>about Axis(如图9)，得到图10模
型
图9 图10
6、创建接管：按步骤3（1）移动坐标系，将其沿Z轴移动1000，再沿ZX方向旋转90°，
建立径为400，厚度为50的接管（如图11）

图11
7、进行布尔操作， Main Menu：
Preprocessor>modeling>Operate>Booleans>Overlap>Volumes（如图12），点击接
管及与其相连的筒体部分，操作完按步骤3(3)删掉多余部分。得模型13

图12 图13
椭圆封头
1、创建椭圆封头截面：先建椭圆的4个端点，
Preprocessor>modeling>create>Keypoints>In Active Cs分别是X500,510，
Y250,260（如图2-1）

图2-1
创建局部坐标系
Utility Menu：Workplan>Local coordinate systems>Create Local Cs>At Wp Origin
图2-2
将1、3及2、4连接，Preprocessor>modeling>create>Line>In Active Coord（如
图2-3）得到图2-4

图2-3 图2-4
3、建筒体截面：按1方法，再创建筒体截面的两个下端点5、6，最后连接1、2,3、4,1、
5,2、6这些点（如图2-5）。再将其所连接的线组成面，得到图2-6的截面图
图2-5 图2-6
4、按上面方法将截面旋转建成3维模型，如图2-7

图2-7
5、在封头上建立接管：旋转坐标系，将Z轴向上，创建接管如图2-8
图2-8
6、进行布尔操作，删掉多余部分得到图2-9。

图2-9
三通管

这两个管子建模简单，布尔操作较麻烦，需要找出公共面后重建！
1、 创建两根管子：先创建一根管子，移动坐标平面（使Z轴得指向为着另一根管子的开孔
方向），创建第二根管子如图3-1。
图3-1
2、 进行布尔操作，保留公共的两条线（如图3-2），将其建成公用面

图3-2
3、 重新建刚才的管子，布尔操作，用公共面切管子，（切割时先点体确定后点面），删除下
面部分，得到图3-3

图3-3
4、 创建另一根接管，同上，用公用面将其切割，删除多余部分，得到图3-4所示的三通管。

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ANSYSWorkbench梁壳结构谱分析（二）模态分析

ANSYSWorkbench梁壳结构谱分析（二）模态分析

ANSYSWorkbench梁壳结构谱分析（二）模态分析ANSYS Workbench梁壳结构谱分析（二）模态分析1 概述模态分析是动力学分析基础，如响应谱分析、随机振动分析、谐响应分析等都需要在模态分析基础上进行。

模态分析简而言之就是分析模型的固有特性，包括频率、振型等。

模态分析求解出来的频率为结构的固有频率，与外界的激励没有任何关系，不管有无外界激励，结构的固有频率都是客观存在的，它只与刚度和质量有关，质量增大，固有频率降低，刚度增大，固有频率增大。

一般情况，当外界的激励频率等于固有频率时，结构抵抗变形能力小，变形很大（产生共振原因）；当外界激励频率大于固有频率时，动刚度（动载荷力与位移之比）大，不容易变形；当外界激励频率小于固有频率时，动刚度主要表现为结构刚度；当外界激励频率为零时，动刚度等于静刚度。

2 模态分析该模型框架采用Beam188单元模拟，外表面采用Shell181单元模拟。

该结构的总重量为800kg，分析时将其他附件的质量均布在框架上。

边界条件为约束机柜与地面基础连接螺栓处的6个自由度（Remote Displacement）。

具体建模过程详见《ANSYS Workbench梁壳结构谱分析（一）梁壳建模》或点击下方阅读原文获取。

模态分析详细过程如下：（1）划分网格：单击【Mesh】，右键【Insert】=Sizing，设置【Scope】→【Geometry】=选取所有部件，【Definition】→【Type】→【Element Size】=20。

单击【Mesh】，右键【Generate Mesh】生成网格。

（2）边界条件：单击【Modal (B5)】，右键【Insert】→【Remote Displacement】，设置【Scope】→【Geometry】=分别选择框架4个立柱，并分别按照如下操作：【Definition】→【Define By】=Components，【X Component】=0mm，【YComponent】=0mm，【Z Component】=0mm，【X Remotion】=0°，【Y Remotion】=0°，【Z Remotion】=0°，其余默认。

ANSYS建模一般步骤

ANSYS建模一般步骤

ANSYS建模一般步骤：1、进入ANSYS：设定工作目录和工作文件2、设置计算类型：Structure 定义分析类型3、选择单元类型：Beam、Link、Solid、Shell 对于Solid Quad 4node 42 需要设置单元行为4、定义实常数以确定单元截面参数：Real Constants （Isotropic：截面积、惯性矩等、Density：密度）5、设定材料参数：Preprocessor—>Material Models（弹性模量和泊松比）6、生成模型：Preprocessor—>Modeling—>Create 6.1 生成有限元模型6.1.1 生成节点：Preprocessor—>Modeling—>Create—>Nodes 6.1.2 生成单元：Preprocessor—>Modeling—>Create—>Elements 6.2 生成物理模型 6.2.1 生成关键点：Preprocessor—>Modeling—>Create—>Keypoints 6.2.2 生成线、面、体：Preprocessor —>Modeling—>Create—>Lines、Areas、V olumes 6.2.3 网格划分：Preprocessor—>Meshing —>Mesh Attributes（网格属性）—>Picked Lines Preprocessor—>Meshing—>Mesh Tool —>Sizes Controls—>NDIV（将选中单元划分成NDIV等分）。

ansys建模shell63单元详解

ansys建模shell63单元详解

Shell63单元描述名称：SHELL63_弹性壳单元有效产品：MP ME ST PR PP EDSHELL63单元说明SHELL63既具有弯曲能力和又具有膜力，可以承受平面内荷载和法向荷载。

本单元每个节点具有6个自由度：沿节点坐标系X、Y、Z方向的平动和沿节点坐标系X、Y、Z轴的转动。

应力刚化和大变形能力已经考虑在其中。

在大变形分析（有限转动）中可以采用不变的切向刚度矩阵。

其详细的特性请参考Section 14.63 of the ANSYS Theory Reference。

近似的单元有SHELL43，SHELL181(塑性能力)，SHELL93（包含中间节点）ETCHG命令可以将SHELL57和SHELL157单元转换为SHELL63单元。

图1 shell63几何描述SHELL63数据输入单元SHELL63的几何形状、节点位置及坐标系如图1所示，单元定义需要四个节点、四个厚度、一个弹性地基刚度和正交各向异性的材料。

正交各向异性的材料参数的方向依据单元坐标系，单元坐标系方向见Coordinate Systems章节。

单元的X轴可以转动一个角度THETA（度数）。

在单元的面内，其节点厚度为输入的四个厚度，单元的厚度假定为均匀变化。

如果单元厚度不变，只需输入TK(I)即可；如果厚度是变化的，则四个节点的厚度均需输入。

弹性地基刚度(EFS)定义：在地基法线方向产生一个单位位移所需要的压力。

如果EFS 小于或者等于0，则弹性地基的效应将被忽略。

对于一些非均匀或者夹心壳的情况，本单元提供了以下实常数：RMI是由壳体本身的抗弯刚度与按照输入厚度计算得出的抗弯刚度的比值，RMI默认为1.0。

CTOP和 CBOT是从中面到上下两面纤维的距离以用来计算应力。

CTOP和 CBOT均为正数，假定中面位于用来计算应力的上下两面纤维的中间，如果没有输入CTOP和 CBOT，应力根据输入的厚度进行计算。

ADMSUA为单位面积上的附加质量。

ANSYS钢筋混凝土建模方法概述

ANSYS钢筋混凝土建模方法概述

利用大型通用有限元软件ANSYS进行钢筋混凝土结构的建模、计算分析、结果处理是目前针对钢筋混凝土进行数值模拟的重要步骤。

如何采用ANSYS进行钢筋混凝土建模，能否把握有限元模型的可行性、合理性是将有限元理论应用到实际工程中较为关键的一环。

按照目前在建模中对钢筋的处理方式，ANSYS钢筋混凝土建模方法主要分为三种：整体式、分离式以及组合式，每种方法都具有不同的建模特点，现略做总结如下。

一、整体式建模ANSYS采用Solid65单元来模拟混凝土,所谓整体式建模也即是在建模过程中，通过对65单元进行实常数的设置来考虑钢筋对混凝土结构的作用。

这种方法将钢筋弥散于整个单元中，并视单元为连续均匀材料。

与其他方法比较，整体式建模的单元刚度矩阵综合了钢筋和混凝土单元的刚度矩阵，并且是一次性求得综合的刚度矩阵。

因此，在采用整体建模方法时，在建模之前，应首先求得单元各个方向的配筋率，并设置实常数，一般适用于体量较大，配筋比较规整的钢筋混凝土结构。

整体式建模所得计算结果对比实验来讲，其计算的开裂荷载误差较小，但开裂荷载后的整体荷载位移曲线与实验相比误差较大。

但采用整体建模方法的主要好处是能有效避免因为单元细分导致的应力奇异问题，有利于提高整体计算的收敛性性能。

二、分离式建模与整体式建模方法不同，分离式建模是指在建模过程中，考虑钢筋与混凝土的相互作用，分别选用不同的单元来模拟钢筋和混凝土。

一般而言，钢筋采用线单元link8模拟，混凝土选用配筋率为0的素混凝土Solid65单元模拟。

由于采用不同单元建模，如果认为结构在受外部荷载作用时，钢筋与混凝土在相互约束情况下会产生相对滑移，这时可以在钢筋与混凝土之间添加粘结单元来模拟钢筋与混凝土之间的粘结与滑移，一般采用非线性弹簧conbin39。

如果认为两者之间连接紧密，不会出现滑移，可视为刚性连接，只需通过合并节点即可，也即是相当于两者节点耦合。

从上述表述可见，分离式模型可以揭示钢筋与混凝土之间相互作用的微观机理，而这也是整体式模型无法做到的。