通用有限元程序ANSYS及应用

《通用有限元程序ANSYS及应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通用有限元程序ANSYS及应用（30页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,通用有限元程序,ANSYS,及应用,L1-,*,Workshop Supplement,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master tit

2、le style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,通用有限元程序,ANSYS,及应用,通用有限元程序,ANSYS,及应用,L1-,2,1.有限元法理论及结构分析通用软件简介,1.1 结构分析有限元法基础,结构分析的基本目的：,结构的变形状态,结构内部的受力（应力）状态,基本求解方法：,精确方法,近似方法,通用有限元程序,ANSYS,及应用,L1-,3,1.1 结构分析有限元法基础（续）,有限元法产生的历史：,1943，数学家,Courant,用三角域内分片连续函

3、数,结合最小势能原理解,St.Venant,扭转问题,1960，力学家,Clough,等首次提出,Finite Element,概念，并正确求解了平面弹性问题,1960以后，对经典的里兹(,Ritz),法、伽辽金法,(,Galerkin),进行了推广，特别是后者，采用加权,余量的方式确定单元特性，使得在无物理守恒定,律或变分泛函的情况下仍然可以使用有限元法,通用有限元程序,ANSYS,及应用,L1-,4,1.2 常见的结构分析通用有限元程序,1990前，,SAP4、5（,线性），,ADINA（,非线性分析）；,目前，,MSC/NASTRAN,系列（,PATRAN、DYTRAN,等）,基于美国,

4、NASA,计划；,ABAQUS,据称具有最强大的非线性求解功能；,MARC,据称最适于求解耦合场问题（热力耦合），,已被,MSC,公司收购；,ADINA,for Windows,版,通用有限元程序,ANSYS,及应用,L1-,5,1.3,ANSYS,程序的发展及功能简介,第一个通过,ISO9001,质量体系认证的分析设类软件；,首个在我国压力容器标准化技术委员会认证的分析软件；,程序分析功能：,结构分析,热分析,高度非线性瞬态动力分析（,LSDYNAN）,流体静力学和动力学分析（,FLOTRAN）,电磁场分析,声学分析,压电分析,多场耦合分析,设计灵敏度及优化分析,1.4 ANSYS,输出文件

5、,ANSYS,广泛采用文件来存储和恢复数据，这些文件被命名为,filename.ext,，这里的文件名为默认的作业名，,ext,表示文件的内容。默认的作业名是在进入,ANSYS,软件时设定的，也可以在进入,ANSYS,后指定（在命令输入窗口中输入,/FILENAME,命令或实用菜单中选择,File|Change Jobname,命令）,1.4.1 ANSYS,数据库,ANSYS,运行时在内存中维护着一个数据库，这个数据库包括模型数据、有限元网格数据、载荷数据、结果数据等所有的,ANSYS,支持的对象的数据信息。在任意的处理器中，,ANSYS,使用和维护着同样一个数据库，用户所作的一切工作，其结

6、果都会被存入数据库中。因为这个数据库包括了所有的输入数据，因此有必要经常保存以备出错时恢复。由于保存与恢复数据时，作业名并不改变，建议如下操作：,（,1,）针对每一个问题设置不同的作业名和工作文件夹；,（,2,）分析求解过程中，每隔一段时间存储一次数据库文件,（,3,）存储数据库文件时从实用菜单中选择,File|Save as,，换个文件名保存，选择,File|Resume from,命令可从当前备份的某个数据库文件恢复。,清除内存中,ANSYS,正在使用的数据库，从而得到一个空白数据库选,择,File|Clear&Start New,命令。,1.4.2 ANSYS Log,文件,ANSYS

7、Log,文件是在,ANSYS,运行过程中自动生成的,Jobname.log,，它记录了从,ANSYS,运行以来所执行的一切命令，包括,GUI,界面操作和输入窗口直接输入的合法命令。,用途,：,Log,文件是文本文件，再现同样的一个分析过程，可以通过编辑 得到分析过程的命令流。例如通过改变一些命令的参数，即可实现简单意义上的所谓参数化分析和建模。,ANSYS,读入命令流的菜单命令是：,File|Read Input from,1.4.3 ANSYS,输出文件类型,结构分析中经常用到的输出文件，如下表所示。,文件后缀,类型,文件说明,DB,二进制,数据库文件,ELEM,二进制,单元定义文件,EMA

8、T,二进制,单元矩阵文件,ESAV,二进制,单元数据存储文件,FULL,二进制,组集的整体刚度矩阵和质量矩阵文件,Lnn,二进制,载荷工况文件,Log,文本,日志文件,MODE,二进制,模态矩阵文件,MP,文本,材料特性定义文件,NODE,文本,结点定义文件,OUT,文本,ANSYS,输出文件,RST,二进制,结构和耦合场分析的结果文件,RTH,二进制,温度场分析的结果文件,Snn,文本,载荷步文件,通用有限元程序,ANSYS,及应用,L1-,10,2.图形用户界面（,GUI）,简介,ANSYS,图形用户界面的八个分区,Utility Menu,通用菜单,快捷工具栏,显示隐藏对话框,Main

9、Menu,主菜单,Tool Bar,工具条,Input Window,输入窗口,Graphics Window,图形窗口,状态栏,其中，1、4、6是最常用的。通常，主菜单是需要顺序操作的；而通用菜单则为非顺序操作，即：可以在任意时刻、任意状态下实施其中的某些命令。,另有一输出窗口,Output Window,隐于图形用户界面背后,通用有限元程序,ANSYS,及应用,L1-,11,启动,ANSYS,后出现以下窗口,当显示出如下窗口后，就可以使用,ANSYS,了,.,通用有限元程序,ANSYS,及应用,L1-,12,ANSYS GUI,中各窗口的总体功能,输入窗口,显示提示信息，输入,ANSYS,

10、命令，所有输入的命令将在此窗口显示。,主菜单,包含,ANSYS,的主要功能，分为前处理、求解、后处理等。,输出窗口,显示软件文本输出。通常在其他窗口后面，需要查看时可提到前面。,通用菜单,包含例如文件管理、选择、显示控制、参数设置等功能,.,工具条,将常用的命令制成工具条，方便调用,.,图形显示区,显示,ANSYS,创建或传递到,ANSYS,的图形,.,快捷工具栏,将常用的命令制成工具条，方便调用,.,状态栏,显示,ANSYS,的一些当前信息,.,通用有限元程序,ANSYS,及应用,L1-,13,主菜单交互操作,要在主菜单中选择子菜单，将鼠标移到带有,“,“,符号的项目上，点击鼠标左键，即将其

11、展开。子菜单中出现带,“,“,符号的项目，表,示点击后将弹出一个,图形选取对话框,；而出现带,“,“,符号的项目，表示点击后将弹出一,输入对话框,。,通用有限元程序,ANSYS,及应用,L1-,14,主菜单交互操作(续),带有“”符号的项目表示将产生,图形选取对话框,.,基本的主菜单交互操作,带有“”符号的项目表示将产生,子菜单,.,带,“,“,符号的项目，表示将产生,输入对话框,通用有限元程序,ANSYS,及应用,L1-,15,通用菜单为下拉式结构，由十个菜单组成，可用于直接完成某一程序功能或引出一个对话框，在,ANSYS,运行的任何时刻均可以访问此菜单。,通用菜单交互操作（之一）,通用有限

12、元程序,ANSYS,及应用,L1-,16,要显示,the Pan,Zoom,Rotate,菜单,:,Utility Menu:PlotCtrls Pan,Zoom,Rotate,Pan,Zoom,Rotate,菜单用于模型的平移、缩放、旋转,.,应用菜单交互操作（之二）,Pan,Zoom,and Rotate,通用有限元程序,ANSYS,及应用,L1-,17,应用菜单交互操作,（,之三,）,ANSYS,的帮助系统,ANSYS,的帮助系统包括所有,ANSYS,命令解释及所有的,GUI,解释，还包括,ANSYS,系统分析指南,.,帮助系统可以通过下列三种方式进入,:,3.,在任何对话框中选取,He

13、lp。,2.,在,ANSYS,程序组中选取,Help System Windows NT:,Start Programs ANSYS 55,1.,在通用菜单中选取,1,2,3,通用有限元程序,ANSYS,及应用,L1-,18,ANSYS,的帮助系统,(,续),带矩形框的项目为,超连接,.,选取此超连接将得到更详细的帮助,.,通用有限元程序,ANSYS,及应用,L1-,19,输入窗口交互操作,注意:当,ANSYS,提示输入信息时，输入窗口的颜色会发生改变,.,在向输入窗口输入任何信息以前，请先确认光标在窗口内闪动，否则，请在窗口内文字输入框按一下鼠标左键。在输入完信息以后，请按回车键执行,.,文

14、字输入框,例:,闪动的光标,提示信息,通用有限元程序,ANSYS,及应用,L1-,20,2.1 通用菜单,通用菜单包含了,ANSYS,全部的公用函数，具有非模态性质，即，它是,以非独占形式存在的，允许在任何时刻进行访问。,通用菜单区分成 10类子菜单主题,每个子菜单主题都是一个下拉菜单，,在下拉菜单中，会出现如下几,种可能的动作：,表示可以继续打开下级菜单。,表示将弹出一个输入对话框。,无后缀时表示直接执行一个功能（一个函数或者命令），而不,需要进一步操作；通常它代表不带参数的命令。,2.,ANSYS,图形用户界面（,GUI）,简介,通用有限元程序,ANSYS,及应用,L1-,21,通用,菜单

15、,主题,File（,文件）：,包含了与文件和数据库有关的操作。某些选项只能在,ANSYS,开始时才能使用，如果在后面使用，会清除已经进行的操作，使,用时要特别小心。例如：,C1ear Start New,菜单操作。,Select（,选取）：,包含了选取数据子集和创建组件部件的命令。,List（,列表,）：,用于列出存在于数据库的所有数据，还可以列出程序不,同区域的状态信息和存在于系统中的文件内容。它将打开个新的文本窗,口，其中显示想要查看的内容。,Plot（,绘图,）：,用于绘制关键点、线、面、体、节点、单元和其他可以,图形显示的数据。绘图操作与列表操作（,List）,有很多对应之处。,Plo

16、tCrls,（,绘图控制）,：,菜单包含了对视图、格式和其他图形显示特征的,控制，以输出正确、合理、美观的图形。,2.,1 通用菜单,通用有限元程序,ANSYS,及应用,L1-,22,通用,菜单,主题,Work Plane（,工作平面）,：,用于打开、关闭、移动、旋转工作平面或者,对工作平面进行其他操作，还可以对坐标系进行操作。,Parameters（,参量）,：,用于定义、编辑或者删除标量、矢量和数组参量。,Macro（,宏）,：,用于创建、编辑、删除或者运行宏或数据块。,Menu Ctrls（,菜单控制）,：,决定哪些菜单成为可见的，是否使用机械工具,条（,Mechanical Toolbar），,也可以创建、编辑或者删除工具条上的快捷,按钮，决定输出哪些信息。,Help,（,帮助）,：,ANSYS,提供了功能强大、内容完备的帮助，包括大量关,于,GUI,命令、基本概念、单元等的帮助。熟练使用帮助是,ANSYS,进步的,必要条件。这些帮助以,Web,页方式存在，可以很容易地访问。,打开方式：通过,Help,菜单；单击,Help,按钮；输入,Help,命令。,2.,1 通用菜单（续）