ANSYS分析入门-基础篇课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,From likendo,P,#,/71,ANSYS,分析入门,基础篇,.,.,.,ANSYS分析入门,ANSYS,初认识,ANSYS,是被世界各地各领域的工程师所广泛使用的完整的有限元软件包,:,包含以下学科领域：,结构,热,流体,包括,CFD(,计算流体动力学,),电场,/,静电,电磁,ANSYS,应用的部分工业领域列表,:,航空航天,汽车,生物医学,桥梁和建筑,电子及器具,重型设备及机械,MEMS,微机电系统,运动产品,.,.,.,ANSYS初认识ANSYS 是被世界各地各领域的工程师所广泛,GUI,界面介绍,功能菜单,工具按钮,命令输入,快捷键,主菜单,图形窗口,视图工具,状态栏,输出窗口,.,.,.,GUI界面介绍功能菜单.,解析流程,了解解析对象的,工作原理和工作状态,外部数据输入,对,解析对象进行合理的简化,建立解析模型,加载,&,求解,结果分析和处理,根据解析结果,修改设计,解析报告的制作,.,.,.,解析流程 了解解析对象的外部数据输入对解析对象进行合理的,解析流程,了解解析对象的,工作原理和工作状态,外部数据输入,对,解析对象进行合理的简化,建立解析模型,加载,&,求解,结果分析和处理,根据解析结果,修改设计,解析报告的制作,.,.,.,解析流程 了解解析对象的外部数据输入对解析对象进行合理的,解析流程,之前期准备,解析的主要的目的是对设计方案进行验证和检讨，所以在解析之,前，应该对解析对象的工作原理和工作流程进行全面的了解。,应该明确以下几点：,工作原理及工作流程,（确定最严格的载荷条件）,明确各结构的尺寸,（在建模过程中各结构尤其是主要的结构要保证与设计方案相符）,约束方式和位置,（施加约束时需要明确位置和自由度约束情况）,载荷情况,.,.,.,解析流程 之前期准备 解析的主要的目的是对设计方案,解析流程,了解解析对象的,工作原理和工作状态,外部数据输入,对,解析对象进行合理的简化,建立解析模型,加载,&,求解,结果分析和处理,根据解析结果,修改设计,解析报告的制作,.,.,.,解析流程 了解解析对象的外部数据输入对解析对象进行合理的,解析流程,之对象的简化,解析的模型是利用有限的单元去近似的模拟真实的系统。针对我们对结构关心的程度不同，我们可以采用不同程度的简化模型。在对工程机械产品进行解析的时候，一般可以将结构简化为,link,、梁、壳或者,link,、梁、壳组合的结构。,质量元：,Mass21,实用实例：模拟集中载荷,Link,单元：,link10,实用实例：,模拟钢丝绳结构,梁单元：,beam188,实用实例：模拟,桁架结构,壳单元：,shell63,实用实例：模拟,箱型梁等钢结构件,采用壳单元建立的主梁模型,采用梁单元建立的皮带梁模型,.,.,.,解析流程 之对象的简化 解析的模型是利用有限的,解析流程,了解解析对象的,工作原理和工作状态,外部数据输入,对,解析对象进行合理的简化,建立解析模型,加载,&,求解,结果分析和处理,根据解析结果,修改设计,解析报告的制作,.,.,.,解析流程 了解解析对象的外部数据输入对解析对象进行合理的,解析流程,之建模,外部数据导入（,pro/E,、,UG,）,在,ANSYS,下直接建模。一般采用从下到上的方式：点 线 面 体,怎么得到模型？,建模的过程,添加单元类型,设置实常数,设置材料属性,设置截面,建模模块,划分网格模块,耦合模块,几何模型,赋予单元属性,生成单元,设置耦合,(option),.,.,.,解析流程 之建模 外部数据导入（pro/E、UG）怎,数据输入和结果的关系,解析流程,之建模,.,.,.,数据输入和结果的关系解析流程 之建模.,建立模型,添加单元类型,1,2,Tips,：,为便于查看，单元类型,ID,建议使用与单元类型后缀相同的数值,（例如：,Mass21,的,ID,定义为,21,）,Link,单元可以在,Options,选项中设置受拉杆或受压杆,默认是受拉杆件,3,解析流程,之建模,.,.,.,建立模型添加单元类型12Tips：3解析流程 之建模.,建立模型,设置实常数,可以设置,link,、壳和质量点的属性,1,2,3,4,壳的设置,质量点的设置,link,的设置,输入质量,输入板厚,输入截面积,初始应变按默认,2,解析流程,之建模,.,.,.,建立模型设置实常数1234壳的设置质量点的设置link的,建立模型,材料属性的设置,对材质进行设置,1,2,2,3,4,5,解析流程,之建模,.,.,.,建立模型材料属性的设置122345解析流程 之建模.,Tips,：,为梁偏置的设置,(,有时候,我们希望梁的,中心线不在质心点,上,),建立模型,梁截面的设置,1,3,5,2,4,获取截面属性,Y,轴,Z,轴,6,7,解析流程,之建模,.,.,.,Tips：建立模型梁截面的设置 13524获取截,WP,有什么用？,WP,怎么设置？,建立模型,坐标系介绍,总体坐标系,工作平面,WP,1,、工作平面,(Working Plane),2,、总体坐标系（,Global,）,3,、局部坐标系,（,Local CS,）,4,、节点坐标系,5,、单元坐标系,6,、结果坐标系,7,、显示坐标系,坐标系切换,切换到总体,csys=0,切换到柱坐标系,csys=1,切换到,WP csys=4,坐标系状态显示,解析流程,之建模,.,.,.,WP有什么用？建立模型坐标系介绍 总体坐标系,1.,已知位置和角度的情况,2.,角度不知道怎么办？,建立模型,工作坐标系的设置,键入坐标值（,a,b,c,）,数值是,0,时可以不输入，只用,号,如：,0,0,100,可以输入：,100,角度调整的增量,（,0,90,）,角度调整操作按钮,可以通过定义三点（原点，,X,轴和,Y,轴上的一点）确定,WP,直接输入,角度调整的数值,坐标切换,解析流程,之建模,.,.,.,1.已知位置和角度的情况建立模型工作坐标系的设置 键,建立模型,点,直接输入数值,通过截断面或者线的方式,通过上面的对话框输入点的坐标位置,在两点的中间按照距离的比例创建单个新点,在两点的中间按照距离的比例创建若干新点,解析流程,之建模,.,.,.,建立模型点 直接输入数值通过上面的对话框输入点,Tips,：,默认情况下，截面的,Y,轴与总体坐标的,Y,轴平行，,X,轴从起点指向终点，坐标系符合右手,定则,可以在定义线时设置方向点来设置,Z,轴的,方向,在画线时应提前考虑板的朝向问题决定画线的方向。,为什么要注意,线的方向？,建立模型,线,通过两点作线,（连线的方向影响后期定义梁时的位置）,通过,WP,截断面方式得到线,通过,operate,中拉伸点得到线,两点连线,通过,WP,截断得到的线,截面设置,Y,轴,Z,轴,解析流程,之建模,.,.,.,Tips：为什么要注意建立模型线 通过两点作线,建立模型,线,同样载荷条件下，截面的方向会影响计算的结果,解析流程,之建模,.,.,.,建立模型线 同样载荷条件下，截面的方向会影响计算,建立模型,面,通过,KP,（,3,个以上）得到面,通过,operate,中拉伸线得到面,Tips,：,如果需要定义的板厚是常数，则可以只输入,TK(I),就可以了,在设置实常数号的时候，为了方便选择，使用与板厚相同的数值,解析流程,之建模,.,.,.,建立模型面 通过KP（3个以上）得到面Tips,Tips,：,拉伸：由点、线、面延指定的线生成线、面、体。,布尔运算：,移动：将选定的对象沿当前坐标轴移动一定的距离,复制：将选定的对象沿当前坐标轴复制若干份,镜像：将选定的对象以选定的当前坐标轴的某一个面镜像,删除：,建立模型,加速建模,原来还能这样！,在,ANSYS,的操作中，有一些让建模更方便快捷的命令,拉伸,布尔运算,移动,复制,镜像,删除,常用的几个命令,解析流程,之建模,.,.,.,Tips：建立模型加速建模 原来还能这样！在ANS,Tips,：,结合视图工具和鼠标的选择,/,反选,功能选择你想要的对象（,选择、,不选择）,利用主菜单中,plot/,可以选择要显示的对象类型,建立模型,select,的应用,要活用,select,选项！,当建立的模型逐渐完善的时候，会发现各种点线面,已经让你眼花缭乱了，怎么办？这个时候,select,命令可以,帮助你选到你想要的对象。,Select None,Reselect,Also Select,Unselect,Invert,From Full,Select All,可以把选择完的对象编组，以备后用,选择的逻辑,选择的设置,解析流程,之建模,.,.,.,Tips：建立模型select的应用 要活用sel,建立模型,Mesh,在,mesh,中，我们要赋予我们建立好的几何模型,灵魂（材料属性）并且明确它们的任务,(,划分网格,),和关系（如果需要的话建立耦合关系）,选择需要赋属性的对象类型,设置相应对象的网格大小,选择划分网格的对象类型,划分,/,清除网格,解析流程,之建模,.,.,.,建立模型Mesh 在mesh中，我们要赋予我们建立,建立模型,Mesh,之面和点的设置,选择实常数（面和点）,选择材料类型,选择常数的类型,Tips,：,在设置面和质量点单元的属性时，梁截面的,ID,无效,选择坐标系,解析流程,之建模,.,.,.,建立模型Mesh之面和点的设置选择实常数（面和点）选择材,建立模型,Mesh,之梁的设置,选择材料类型,选择常数的类型,选择梁截面的,ID,号（梁单元）,选择是否控制方向点,（前面提到过，还记得不？）,Tips,：,在设置梁单元的属性时，实常数的,ID,无效,可以区分不同的单元,解析流程,之建模,.,.,.,建立模型Mesh之梁的设置选择材料类型选择常数的类型选择,建立模型,查看属性,可以通过,Plotctrls/Numbers,命令显示属性,ID,Tips,：,尝试一下其他的选项，看看有什么区别？,选择,Real const num,显示实常数,Section num,显示截面,ID,L2,：截面,ID,为,2,的梁,A10,：实常数,ID,为,10,的板,解析流程,之建模,.,.,.,建立模型查看属性Tips：选择Real const nu,建立模型,Mesh,之网格设置,选择分段的尺寸,例如：对,100,的线段，如果输入,9,，则系统根据计算可以分段的段数,100/9=11.1,，然后按照向上圆整的原则将线段均分为,12,段,选择每条线的段数,（在,SIZE,设置的前提下，,该项不起作用）,Tips,：,推荐使用设置,SIZE,，,NDIV,的设置在修改网格时使用,分网完成后就可以使用,mesh,命令进行网格划分了,解析流程,之建模,.,.,.,建立模型Mesh之网格设置选择分段的尺寸选择每条线的段数,建立模型,Mesh,之网格质量,Tips,：,可以通过修改线段的尺寸改善网格质量,如果分网不当，在,mesh,之后系统会提出警告！,此时可以通过下面的命令检查,网格，并查看问题网格的位置,（图中黄色单元有问题）,200,的线段分为,12,段,1500,的线段分为,3,段,解析流程,之建模,.,.,.,建立模型Mesh之网格质量Tips：如果分网不当，在me,建立模型,截面显示,可以通过,Plotctrls/style/size and shape,命令显示截面,Tips,：,在进行梁解析的时候，只有截面处于,on,状态时，才会显示应力的结果,截面开,/,关选项,On,状态,Off,状态,解析流程,之建模,.,.,.,建立模型截面显示Tips：截面开/关选项On状态Off状,建立模型,质量补偿,因为在建模的过程中有些结构进行了简化，所以在模型作成之后要检查模型与实机的重量是否相符,进行质量补偿的方法如下：,1.,添加质量点（目的是保证结构的重心位置与实际的位置相符）,2.,调整模型的密度（针对均布载荷的处理方法）,要是缺斤短两就不好了,解析流程,之建模,.