ANSYS 5.7入門教程

1、整理課件ANSYS 5.7入門培訓手冊整理課件后處理第 14 章整理課件后處理概述 在通用后處理器(POST1)中, 有多種方法查看結果 ,有些方法前面已經(jīng)述及 在這一章中, 我們將探索另外的兩種方法 拾取查詢和路徑操作 還要為您介紹結果轉換,誤差估計和載荷工況組合的概念. 我們也將介紹兩種提高效率的工具: 結果查閱器 報告生成器 內(nèi)容包括:A.拾取查詢 E. 載荷工況組合B. 結果坐標系 F. 結果查閱器C. 路徑操作 G. 報告生成器D. 誤差估計 H. 專題 整理課件后處理A. 查詢拾取 查詢拾取允許您在模型上“探測”任意拾取位置的應力,位移或其它的結果量. 您還可以很快地為查詢量的最大

2、值和最小值定位. 僅能通過 GUI方式操作 (無命令): General Postproc Query Results Nodal or Element or Subgrid Solu. 選擇某個結果量,按 OKPowerGraphics OFFPowerGraphicsON整理課件后處理查詢拾取 然后拾取模型中的任一點,以查看該點的結果值. Min 和 Max 將顯示最大和最小點的值. 使用 Reset 清除所有值并重新開始拾取查詢. 注意:實體的編號, 位置以及結果值都將顯示在拾取菜單中.自動生成文本注釋整理課件后處理查詢拾取演示:從rib.db 的多載荷步求解的最后子步繼續(xù)繪制第1載荷步

3、的 SEQV查詢 幾個點上SEQV的“Nodal Solu(節(jié)點解)”, 包括最大值和最小值 (必要時切換至全圖.)切換至 PowerGraphics 并查詢 “Subgrid Solu(子網(wǎng)格解).”整理課件后處理B. 結果坐標系 您在POST1 中查詢的所有與方向相關的量,如應力分量,位移分量和反力分量, 都將表示在 結果坐標系 (RSYS)中. RSYS 的缺省值為 0 (總體坐標系). 即, POST1 在缺省時將會把所有的結果轉換到總體坐標系, 包括 “旋轉” 節(jié)點的結果. 但有很多情況 諸如壓力容器和球形結構 您需要檢查柱坐標系,球坐標系或其它局部坐標系下的結果.整理課件后處理結果

4、坐標系 將結果坐標系變成不同的坐標系統(tǒng), 使用: General Postproc Options for Outp 或 RSYS 命令后續(xù)的等值圖, 列表, 查詢拾取等,將顯示該坐標系下的結果值.缺省 方位 RSYS,0局部柱坐標系RSYS,11總體柱坐標系 RSYS,1整理課件后處理結果坐標系 RSYS,SOLU 設置結果坐標系為計算所用坐標系 “as-calculated.”后續(xù)的等值圖, 列表,拾取查詢等,將顯示節(jié)點和單元坐標系下的結果值. 自由度解和反力為節(jié)點坐標系下的結果. 應力,應變等 為單元坐標系的結果. (單元坐標系的方位與單元類型及單元的 ESYS 屬性有關. 例如對大多數(shù)

5、的實體單元, 缺省值為總體直角坐標系.) PowerGraphics下不支持整理課件后處理C. 路徑操作 查看結果的另一種方法是通過路徑操作, 這一方法允許您: 在通過模型的任意一條路徑上繪圖輸出結果數(shù)據(jù) 沿某一路徑進行數(shù)學運算, 包括積分和微分 顯示一 “路徑圖” 觀察結果量沿路徑的變化情況 此方法僅對包含2-D 或3-D 實體單元或殼單元的模型有效.整理課件后處理.路徑操作 產(chǎn)生路徑圖的三個步驟: 定義一個路徑 將數(shù)據(jù)映射到路徑上 繪圖輸出數(shù)據(jù)1. 定義一個路徑 需要以下信息: 定義路徑的點 (2 到 1000個). 您可以使用工作平面內(nèi)的節(jié)點或特定位置. 路徑的曲率由激活的坐標系(CSY

6、S)確定. 路徑名.整理課件后處理.路徑操作1. 定義一個路徑 (續(xù)) 首先激活需要的坐標系 (CSYS). General Postproc Path Operations Define Path By Nodes or On Working Plane 拾取節(jié)點或工作平面上的特定位置以形成期望的路徑,按OK 選取一個路徑名. 在許多情況下, nSets 和 nDiv 的空上最好為缺省值.整理課件后處理.路徑操作2. 將數(shù)據(jù)映射到路徑上 General Postproc Path Operations Map onto Path (或 PDEF 命令) 選定需要的量, 諸如 SX. 為選定的

7、量加入一個用于繪圖和列表的標簽. 如果需要,您可以顯示這一路徑. General Postproc Path Operations Plot Paths (或鍵入命令 /PBC,PATH,1 續(xù)之以 NPLOT 或 EPLOT命令命令)整理課件后處理.路徑操作3. 繪圖輸出數(shù)據(jù) 您既可以采用曲線圖繪出路徑上的量: PLPATH 或 General Postproc Path Operations On Graph. 或沿路徑的幾何形狀: PLPAGM 或 General Postproc Path Operations On Geometry.整理課件后處理.路徑操作 ANSYS 允許您定義多

8、條路徑, 您只需為每條路徑指定一個唯一的路徑名. 一次只能有一條路徑被激活. 除繪圖和列表外, 還有許多其它的路徑功能,包括: 應力線性化 在壓力容器工業(yè)中用于將沿某一路徑上的應力分解為膜應力及彎曲應力分量. 計算功能 在斷裂力學中用于計算J-積分和應力集中因子. 在熱分析中用于計算越過某一路徑的散失或獲得的熱量. 點積和叉積 在電磁分析的矢量操作中有廣泛應用.整理課件后處理.路徑操作演示:繼續(xù) rib 的后處理繪節(jié)點, 若需要然后切換到 CSYS,1用節(jié)點定義一條路徑將SX或 SEQV 或其它數(shù)據(jù)映射到路徑上繪路徑自身在數(shù)據(jù)圖和幾何形狀上繪路徑量在模型的其它地方定義第二條路徑, 顯示怎樣分別

9、激活兩者之一整理課件后處理D. 誤差估計 有限元解是在 單個單元 的基礎上計算應力, 即應力是在每個單元上分別計算的. 然而當您在POST1中繪節(jié)點應力等值線時, 因為應力在節(jié)點上是平均的 ,您將看到平滑的等值線.如果繪單元解, 您將看到 未平均的 數(shù)據(jù), 表明單元解是不連續(xù)的.Elem 1Elem 2s savg = 1100s s = 1200s s = 1000s savg = 1200s s = 1300s s = 1100 已平均的和未平均的應力之間的差異暗示了網(wǎng)格劃分的 “好”或 “差”. 這是 誤差估計 的基礎.整理課件后處理.誤差估計 誤差估計 僅在 POST1中有效且僅適用于

10、 : 線性靜力結構分析和線性穩(wěn)態(tài)熱分析 實體單元 (2-D 和 3-D) 和殼單元 全圖形模式 (非 PowerGraphics)如果這些條件不能夠滿足, ANSYS 會自動關閉 誤差估計計算. 人工激活或解除 誤差估計, 使用 ERNORM,ON/OFF 或 General Postproc Options for Outp.整理課件后處理.誤差估計 POST1 計算如下誤差估計 應力分析: 能量范數(shù)形式的百分率誤差 (SEPC) 單元應力偏差 (SDSG) 單元能量誤差 (SERR) 最大和最小應力范圍 (SMXB, SMNB) 熱分析: 能量范數(shù)形式的百分率誤差(TEPC) 單元的熱梯度

11、偏差 (TDSG) 單元能量誤差 (TERR)整理課件后處理.誤差估計能量范數(shù)的百分率誤差(SEPC) SEPC 是整個選擇單元序列上應力 (或位移, 溫度, 或熱流) 誤差的一個粗略估計. 可用于比較相似載荷作用下相似結構的相似模型 SEPC 是在變形圖的圖例中顯示的. 您可以使用PRERR 或采用 General Postproc List Results Percent Error進行人工列表.整理課件后處理.誤差估計 根據(jù)經(jīng)驗, SEPC 應在 10% 以下. 如果比此值大, 那么: 檢查點載荷或其它的應力奇異以及不選臨近單元. 若SPEC的值仍然較高, 繪出單元的能量誤差. 能量誤差

12、較高的單元將需要進一步細化.整理課件后處理.誤差估計單元應力偏差 (SDSG) SDSG 是單元應力與節(jié)點平均應力不一致的量的一個量度. 繪SDSG等值線,您可以使用 PLESOL,SDSG 或 General Postproc Plot Results Element Solu. SDSG的值較大并不一定意味著模型有誤, 尤其該處應力為結構中名義應力的一個小百分比時. 例如, 這一帶孔板模型 顯示在關心區(qū)域的應力偏差僅為 1.5%.關心位置的關心位置的SDSG = 450 psi, 僅為名義應力僅為名義應力 30,000 psi 的的1.5%整理課件后處理.誤差估計單元能量誤差 (SERR)

13、 SERR 是與單元節(jié)點上不匹配應力相關的能量. 它是一個基本的誤差量度,其余的誤差量可由它導出. SERR 具有能量的單位. 要繪 SERR 等值線, 執(zhí)行 PLESOL,SERR命令或采用菜單操作 General Postproc Plot Results Element Solu. 通常, 具有最高 SERR單元的網(wǎng)格需要細化. 然而, 因為應力奇異點一般具有較高的 SERR, 切記首先不要選擇這些單元.整理課件后處理.誤差估計應力范圍 (SMXB 和 SMNB) 應力范圍能夠幫助您確定網(wǎng)格離散化誤差在最大應力上的潛在影響 它們在應力云圖的圖例中以 SMXB (上限) 和 SMNB (下

14、限) 顯示. 限度 并非 實際最大和最小應力的估計, 但它們定義了一個 “信度帶”. 沒有其它的支持證據(jù), 您就沒有理由相信真實的最大應力小于 SMXB.整理課件警告: 如果您沒有去掉（不選擇）靠近應力奇異區(qū)的單元,那么應力范圍是無意義的, 如下圖所示.后處理誤差估計SMXB = 4,773SMXB = 18,102整理課件后處理E. 載荷工況組合 只要您求解多載荷步, 每一載荷步的結果將以獨立的序列存放在結果文件中 (由載荷步號識別).載荷工況組合是兩個結果序列之間的操作, 這些序列被稱為 載荷工況. 操作發(fā)生在數(shù)據(jù)庫中的一個載荷工況和結果文件中的第二個載荷工況之間. 操作的結果 組合的工況

15、 存放回數(shù)據(jù)庫.數(shù)據(jù)庫中工況數(shù)據(jù)庫中工況(計算機內(nèi)存計算機內(nèi)存)結果文件中結果文件中 工況工況數(shù)據(jù)庫中組合的工況數(shù)據(jù)庫中組合的工況覆蓋以前的內(nèi)容覆蓋以前的內(nèi)容整理課件后處理.載荷工況組合典型步驟:1.建立載荷工況2.將某一 載荷工況讀入數(shù)據(jù)庫3.執(zhí)行期望的操作整理課件后處理.載荷工況組合建立載荷工況 一個載荷工況可簡單地充當一個結果系列的指示器. 它需要如下兩條信息: 唯一的 ID 號 它代表的結果序列 (載荷步和載荷子步號) 使用 LCDEF 命令或 General Postproc Load Case Create Load Case整理課件后處理.載荷工況組合將某一 載荷工況讀入數(shù)據(jù)庫

16、(內(nèi)存) 簡單地采用載荷工況號識別結果序列 ,使用 LCASE 命令或 General Postproc Load Case Read Load Case. 或在后處理中使用一個標準的 “讀結果”選擇 (SET 命令). 整理課件后處理.載荷工況組合執(zhí)行期望的操作 許多有效的操作如這里的菜單所示 使用 LCOPER 命令或 General Postproc Load Case Add, Subtract, 等. 切記操作的結果存放在數(shù)據(jù)庫 (內(nèi)存)中. 組合后的載荷工況在繪圖和列表時由序號9999識別識別.整理課件后處理.載荷工況組合 有兩種有用的選項用于存儲組合的載荷工況 : 寫一個 載荷工

17、況文件 將載荷工況添加到結果文件 寫一個 載荷工況文件 (LCWRITE 或 General Postproc Write Results) 產(chǎn)生一個與結果文件相似,但比它小得多的文件. 添加 選項 (RAPPND 或 General Postproc Load Case Write Load Case) 允許您將組合的載荷工況添加到結果文件并用一給定的載荷步號和時間值識別. 整理課件后處理 F. 結果查閱器 結果查閱器是一個 專門的后處理菜單 和圖解系統(tǒng). 大模型或有許多時間步模型的快速繪圖 容易地利用菜單系統(tǒng)快速查閱結果整理課件 可以采用兩種方法產(chǎn)生 求解過程中,在寫一個jobname.p

18、gr文件前,使用 POUTRES 命令. Solution Output Cntrls PGR file后處理 結果查閱器按住 CTRL 鍵進行 多選整理課件后處理 結果查閱器 在求解結束后寫jobname.pgr 文件時使用 PGWRITE 命令. General Postproc Write PGR File整理課件后處理 結果查閱器 在通用后處理器中打開結果查閱器.整理課件單元圖單元圖節(jié)點節(jié)點/單元單元/矢量矢量/跡線跡線 結果圖結果圖結果查詢結果查詢用用 PNG文件文件 動畫動畫結果列表結果列表捕捉捕捉/打印打印 圖象圖象結果序列結果序列位置指示位置指示后處理 . 結果查閱器整理課件

19、圖形窗口變成 “上下文相關的”.后處理 . 結果查閱器在模型上單擊鼠標右鍵 上下文相關的圖形窗口 整理課件后處理 . 結果查閱器在圖例上單擊鼠標右鍵 上下文相關的圖形窗口整理課件后處理 . 結果查閱器上下文相關的圖形窗口在等值條上單擊鼠標右鍵 整理課件后處理 G. 報告生成器 任何分析中的一項費時的工作是整理模型和結果的文檔. 這一過程可通過執(zhí)行ANSYS的報告生成器部分自動化完成. 報告生成器允許用戶快速捕捉圖片, 列表, 表格, 和其它有關的信息. 它也可以便利地生成一個 HTML 格式文件 以便同事使用或 在網(wǎng)站上發(fā)布.整理課件后處理 報告生成器 登陸報告生成器 將最小化圖形窗口并將背景

20、設成白色. “捕捉工具” 將打開允許用戶捕捉圖形, 列表,和表格. Utility Menu File Report Generator或 eui,euidl:報告:工具條:創(chuàng)建捕捉工具捕捉工具整理課件圖象捕捉(單個 PNG 文件)動畫捕捉(多個 PNG 文件)表格捕捉設置HTML 報告 匯編程序列表捕捉后處理 報告生成器記錄文件全部捕捉! 捕捉工具整理課件后處理 報告生成器HTML 組裝器 . . . 允許快速組織ANSYS 圖形, 表格, 列表的工具 . 記錄文件可用作 HTML的模板. 利用參數(shù)置換 生成的 HTML 文件可以與Netscape瀏覽器，微軟FrontPage或其它的 HT

21、ML 編輯器一起使用完成報告.整理課件后處理 報告生成器 插入 TEXT 插入任何 HTML 文件 可在 ANSYS之外生成 插入圖象 可插入一個象數(shù)碼相片一樣的外部圖象 插入 動態(tài)數(shù)據(jù) ANSYS運行過程中特定的信息,如版本,運行時間等. 插入一個報告標題 包括您的姓名, 分析標題, 日期, 和公司名稱整理課件后處理 報告生成器 插入利用捕捉工具捕捉到的信息 報告圖象 等值線圖, 單元圖, 體圖, 曲線圖 報告表格 材料特性, 反力等. 報告列表 沿路徑的應力, 約束情況等. 整理課件后處理 報告生成器 報告預覽 刪除報告的某些部分 將報告的某些部分上下移動整理課件后處理 報告生成器動態(tài)數(shù)據(jù)

22、整理課件后處理H. 練習后處理練習整理課件專題第 15 章整理課件專題 在本章, 我們將向您展示一些如何更有效地運用ANSYS程序的秘密和 “訣竅” :A. 工具條和縮寫B(tài). 開始文件C. 輸入文件D. 批處理方式E. 實習整理課件專題A. 工具條和縮寫縮寫 是一個通用功能的簡化. 它是一個代表一個或多個ANSYS命令的字符串. 只要您定義了一個縮寫, 它將作為一個按鈕出現(xiàn)在 ANSYS Toolbar, 使您通過一個按鈕實現(xiàn)所期望的功能. 當您第一次進入ANSYS,有5個預先定義的 縮寫, 但您可以修改它們或定義您自己的 總共可到 100 個縮寫.整理課件專題.工具條和縮寫 例如, 在畫線圖

23、中顯示線號, 您可以進行如下操作: Utility Menu PlotCtrls Numbering Line numbers On OK Utility Menu Plot Lines然后, 關閉線號開關, 您必須使用同樣的菜單操作. 若, 您定義兩個縮寫: LINE_ON 用于命令串 /pnum,line,on $lplot LINE_OFF用于/pnum,line,off $lplot然后簡單地按下工具條中的適當按鈕就可打開或關閉線號開關.整理課件專題.工具條和縮寫 定義一個縮寫需要以下信息: 簡化名稱 所代表的命令串. 為了找出某一特定功能的命令,只需先通過 GUI方式執(zhí)行該功能, 然

24、后顯示記錄文件 (Utility Menu List Files Log File). 事業(yè) *ABBR 命令定義縮寫: *ABBR, name, command_string 如果 command_string 包含一個以上命令 (用一個 $符號分隔), 它必須包含在一對引號內(nèi).便捷的對話框可用于此 : Utility Menu MenuCtrls Edit Toolbar 或 Utility Menu Macro Edit Abbreviations整理課件專題.工具條和縮寫 縮寫被存放在標準的 ANSYS 數(shù)據(jù)庫, 當您存儲數(shù)據(jù)庫時它們就存儲在 .db 文件. 您也可以將縮寫寫入一個 A

25、SCII 文件, jobname.abbr: Utility Menu MenuCtrls Save Toolbar 或 Utility Menu Macro Save Abbr 或 ABBSAV 命令 從一個文件中恢復縮寫, 使用: Utility Menu MenuCtrls Restore Toolbar 或 Utility Menu Macro Restore Abbr 或 ABBRES 命令整理課件專題.工具條和縮寫 通過生成一系列 .abbr 文件 并靈活運用ABBSAV 和 ABBRES 功能, 您可以創(chuàng)建 “嵌套的” 工具條 調出一全新系列按鈕的按鈕 將您自己的功能放在一起的一

26、個菜單! 一旦您掌握了 ANSYS 命令語言, 縮寫帶給您的威力和用處將是無限制的!整理課件專題.工具條和縮寫演示:創(chuàng)建縮寫 EPLOT, APLOT, LPLOT, KPLOT刪除 KPLOT 縮寫存儲縮寫至 file.abbr, 然后列出該文件現(xiàn)在列出記錄文件 顯示ABBSAVE 命令. (從中您可以找到特定功能的命令).從 file.abbr 中恢復縮寫并使用按鈕整理課件專題B. 開始文件 每當您進入 ANSYS, ANSYS會讀一個叫 的開始文件 (或 , , 等. 與 ANSYS 版本有關). 您可在開始文件中包含任何命令. 最常用的是縮寫定義. ANSYS 首先在您的工作目錄然后在

27、根目錄(home directory)中檢查開始文件. 如果沒有發(fā)現(xiàn)該文件, 它將在ANSYS的文件目錄(/ansys57/docu) 中讀入 “缺省的” 開始文件. “缺省的” 開始文件 包含幾個建議的縮寫, 它們都被注釋出來. 您可做一個拷貝 并對您想用的那些 “不注釋”.整理課件專題C. 輸入文件 ANSYS 是一個受命令驅動的程序并通過多種方式接受命令 : 從 GUI 對話框 (當您按下OK或 Apply按鈕它將為ANSYS方便地 “發(fā)送” 命令) 從鍵盤 從 輸入文件 有效地執(zhí)行 ANSYS, 特別是當您 重新執(zhí)行 一個前面的分析的方法是, 使用包含期望命令流的輸入文件 : Util

28、ity Menu File Read Input from 或 /INPUT 命令(開始文件僅僅是一個在啟動時通過內(nèi)置的/input 命令自動讀入的 輸入文件.)整理課件專題.輸入文件 例如, 您可以創(chuàng)建一個名為 的文件,包含以下線:/prep7! 進入前處理進入前處理rect,0,3,0,1! 創(chuàng)建一個創(chuàng)建一個 3x1 的矩形的矩形aplot然后在 ANSYS中讀入該文件:/input,rectangle,inp! 或或 File Read Input from 上面的 ! 字符表示一個注釋 可用于: 用說明注釋 輸入文件. “注釋出” 一個完整的命令.整理課件專題.輸入文件 您可以使用記錄

29、文件 jobname.log 作為輸入文件. 當您這樣做時牢記以下幾點: 記錄文件記錄在ANSYS運行中執(zhí)行的 所有 命令. 通常使用記錄文件的拷貝, 不要僅僅為它改名. 先對拷貝進行編輯會有所幫助,并且: 添加描述性的注釋 通過刪除錯誤的命令以及圖形命令(如/view, /focus, /dist, 等.)“清理文件” 增加提示命令 (*ASK)整理課件專題.輸入文件進程編輯器 強有力的 ANSYS “UNDO” ANSYS 保存一個自最后一次存儲命令以后記錄文件的運行拷貝. 通過修改進程編輯器窗中的值并點擊OK, 已修改的命令將重復到 ANSYS. Main Menu Session Ed

30、itor 整理課件專題.輸入文件*ASK 命令 *ASK 提示用戶需要輸入并給某一參數(shù)以響應. 例如, 您可以按如下操作修改 :/prep7! 進入前處理進入前處理*ask,w,WIDTH OF RECTANGLE,3rect,0,w,0,1 ! 創(chuàng)建一個創(chuàng)建一個 wx1 的矩形的矩形aplot當您向 ANSYS輸入此文件時, 您將看到以下的提示. 您的回答, 比如說 5.2, 將賦給參數(shù) w, 它將用于后續(xù)的 RECT 命令.整理課件專題.輸入文件 *ASK, Par, Query, DVAL Par 響應值賦給的參數(shù)名. Query 是一個提示串, 可達 32 字符. 單字 ENTER 作

31、為第一個單字自動出現(xiàn)在提示串. DVAL 為當響應值為空白時賦給Par的缺省值.整理課件專題D. 批處理方式 在 批處理方式, ANSYS 從您提供的輸入文件中讀入命令, 并將響應寫入一個輸出文件. 這一過程在后臺進行, 使您的計算機可用于其它工作. 在分析過程的3個主要階段 前處理, 求解, 后處理 求解 階段最適用于批處理方式. 因而一個批處理輸入文件 可簡單寫為如下形式:resume,.! 恢復前處理部分的數(shù)據(jù)庫恢復前處理部分的數(shù)據(jù)庫/solusolvefinish整理課件專題批處理方式 開始一個批處理運行, 使用運行平臺的 Batch 按鈕, 或在用命令行開始ANSYS時使用 -b 選

32、項 : 例如, ansys57 -b -m 128 -db 16 file.out &整理課件機械工具條 Mechanical Toolbar第 16 章整理課件機械式工具條 概述 機械式工具條 (MTB) 是為快速而方便地進行機械分析所設計的一個流線型 GUI 界面: 線性靜力分析 模態(tài)分析 穩(wěn)態(tài)熱分析 使用 MTB的主要優(yōu)點: 易于使用。工具條中的標簽引導您順序地進入各分析步驟. 提供更多的加載途徑, 例如在面或線上的總集中力. 用用戶指定的名稱和文件的自動“簿記”較好地處理多種加載環(huán)境. 允許您自動地創(chuàng)建一個 HTML 分析報告.整理課件機械式工具條概述 MTB 有一些局限性,

33、主要是為了保證其簡單性和方便性: 無實體建模能力. 幾何模型是輸入的 通過 IGES 以及接口產(chǎn)品. 您也可以從ANSYS .db 文件 “輸入” 幾何模型. 僅包含常用的圖形控制和后處理功能. 然而, Utility Menu 是有效的因而可使用所有的圖形功能. 無非線性或多物理場能力. 在本章中, 我們將為您提供 機械式工具條的一個快速 “指南”, 并附有 實踐.整理課件機械式工具條快速指南 進入 MTB, 點擊 Utility Menu MenuCtrls Mechanical Toolbar 會出現(xiàn) “機械式工具條” 窗口, 它代替了主菜單, 工具條和輸入窗口. (如果您想用工具條和輸

34、入窗口, 使用 Utiliy Menu MenuCtrls 激活它們.) 若您在數(shù)據(jù)庫中有模型, ANSYS 將把它存為 , 它可用于后面的 “輸入” 幾何形狀部分.整理課件機械式工具條快速指南分析序列分析序列 標簽標簽新模型新模型,恢復模型恢復模型,存儲模型存儲模型“全模式全模式 ANSYS”幫助和幫助和向導向導系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能: 計計算器算器, 編輯器編輯器畫圖方位畫圖方位繪圖控制繪圖控制視圖方位視圖方位提示區(qū)提示區(qū)狀態(tài)區(qū)狀態(tài)區(qū)硬拷貝硬拷貝整理課件機械式工具條快速指南 運用 MTB 做分析十分簡單 按從左到右的順序簡單地使用標簽. 并且能提供許多形式的幫助窗口 : 所有的按鈕和菜單提供 “

35、工具技巧” 和提示. 許多對話框有一個 Help 按鈕 提供上下文相關的幫助. ? 旁的向導 按鈕 提供每一個分析步詳細的說明. 且, 在任何按鈕或菜單上單擊鼠標右鍵, 單后點擊 Whats This? 以獲得該項的簡要說明.整理課件機械式工具條 - 快速指南設置標簽 使用設置標簽指明 : 分析規(guī)定 分析類型 單位體系 標題 MTB 特性分析標題分析標題整理課件機械式工具條 - 快速指南模型標簽 模型標簽用于: 輸入幾何形體 為幾何形體指定屬性 創(chuàng)建網(wǎng)格. 若網(wǎng)格已創(chuàng)建, MTB 將在求解時自動創(chuàng)建網(wǎng)格.輸入輸入指定形狀指定形狀(實常數(shù)實常數(shù))指定材料指定材料SmartSize滑塊滑塊劃分網(wǎng)格

36、劃分網(wǎng)格網(wǎng)格工具網(wǎng)格工具整理課件機械式工具條 - 快速指南載荷標簽 載荷標簽允許您: 指定環(huán)境名稱 施加或刪除載荷施加或刪除施加或刪除加載方式按鈕加載方式按鈕對稱性邊界對稱性邊界整理課件機械式工具條 - 快速指南求解標簽 求解標簽允許您 “現(xiàn)在” 或在隨后的某個時刻求解.求解按鈕求解按鈕整理課件機械式工具條 - 快速指南結果標簽 結果標簽用于: 查看期望環(huán)境下的變形形狀或云圖 查詢, 動畫, 或列表結果 產(chǎn)生 HTML 報告, 用于 e-mail 或在網(wǎng)站上發(fā)布.云圖，查詢，動畫，列表云圖，查詢，動畫，列表整理課件耦合和約束方程第 17章整理課件3. 耦合和約束方程 正如自由度約束能約束模型中

37、確定的節(jié)點一樣，耦合和約束方程可以建立節(jié)點間的位移關系。 本章主要討論何時需要建立、怎樣建立節(jié)點間的耦合和約束方程。 主要內(nèi)容:A. 耦合B. 約束方程C. 專題整理課件耦合和約束方程A. 耦合耦合是使一組節(jié)點具有相同的自由度值. 除了自由度值是由求解器計算而非用戶指定外，與約束相類似。 例如:如果節(jié)點1和節(jié)點2在UX方向上耦合， 求解器將計算節(jié)點1的UX值并簡單地把該值賦值給節(jié)點2的UX。 一個耦合設置是一組被約束在一起，有著同一方向的節(jié)點 (即一個自由度)。 一個模型中可以定義多個耦合，但一個耦合中只能包含一個方向的自由度。整理課件耦合和約束方程.耦合一般應用: 施加對稱條件 無摩擦界面

38、鉸接整理課件耦合和約束方程.耦合施加對稱條件 耦合自由度常被用來施加移動或循環(huán)對稱性條件。這可以保證平面截面依然是平面。例如： -對圓盤扇區(qū)模型 (循環(huán)對稱),應使兩個對稱邊界上的對應節(jié)點在各個自由度上耦合。 對鋸齒形模型的半齒模型 (平移對稱),應使一個邊上的節(jié)點在各自由度上耦合關于此邊對稱 這些節(jié)點的所有自由度都要耦合整理課件耦合和約束方程.耦合無摩擦界面 如果滿足下列條件，則可用耦合自由度模擬接觸面。 表面保持接觸 幾何線性分析 (小變形) 忽略摩擦 在兩個面上，節(jié)點是一一對應的 通過耦合垂直于接觸面的重合節(jié)點來模擬接觸面。XY在UY方向耦合每對節(jié)點整理課件耦合和約束方程.耦合鉸接 耦合

39、可用來模擬鉸接，如：萬向節(jié)、鉸鏈 借助力矩釋放可模擬鉸接: 只耦合連接節(jié)點間的位移自由度，不耦合旋轉自由度 例如,下圖中， 若A處重合兩節(jié)點在UX、UY方向上耦合，旋轉不耦合，則A連接可模擬成鉸接。重合節(jié)點，為了看清分開顯示A整理課件耦合和約束方程.耦合怎樣創(chuàng)建耦合設置 根據(jù)使用不同，可用多種方法進行耦合設置. 將節(jié)點進行同方向耦合: 選擇所需要的設置。 接著使用 CP命令或命令或 or Preprocessor Coupling/Ceqn Couple DOFs. 例如, cp,ux,all 是把所有選擇節(jié)點在是把所有選擇節(jié)點在UX方向方向上耦合。上耦合。整理課件耦合和約束方程.耦合 同一位

40、置節(jié)點間的耦合: 首先確保所有要耦合的節(jié)點都被選擇。 接著使用命令 CPINTF 或 Preprocessor Coupling/Ceqn Coincident Nodes. 例如,cpintf,uy同一位置的所有節(jié)點在UY上耦合 (包含 0.0001的缺省誤差)。 整理課件耦合和約束方程.耦合 不在同一位置節(jié)點間的耦合,如循環(huán)對稱: 首先確保所有要耦合的節(jié)點都被選擇。 然后使用命令 CPCYC 或 Preprocessor Coupling/Ceqn Offset Nodes. 例如,cpcyc,all,1, 0,30,0把圓心角相差 30的對應節(jié)點的各自由度進行耦合 (注：當前KCN選項是

41、總體柱坐標系）整理課件耦合和約束方程.耦合 記憶要點: 耦合中的自由度方向 (UX, UY, 等)是節(jié)點坐標系中的方向. 求解器只保留耦合中的第一個自由度，并把它作為主自由度，而不保留其余自由度. 施加在耦合節(jié)點上的載荷（在耦合自由度方向）求和后作用在主節(jié)點上. 耦合自由度上的約束只能施加在主節(jié)點上.整理課件耦合和約束方程.耦合演示:恢復文件 sector.db 并求解 (無耦合自由度)設置 RSYS=1 ，畫出SXY. 注意無耦合時的 “梁” 特性.顯示擴展繪圖 (使用 EXPAND12的工具按鈕), 然后關閉擴展進入前處理PREP7 ，使用cpcyc命令耦合節(jié)點(Coupling/Ceqn

42、 Offset Nodes KCN = 1, DY = 30)求解設置 RSYS=1，畫出 SXY顯示擴展的圖形改變 DSCALE=1,重新畫圖整理課件耦合和約束方程B. 約束方程約束方程定義了節(jié)點自由度間的線性關系。 若兩個自由度耦合, 它們的簡單關系是 UX1 = UX2. 約束方程是耦合的更一般形式，允許寫諸如 UX1 + 3.5*UX2. 在一個模型中可以定義任意多個約束方程。 另外，一個約束方程可以包含任意數(shù)量的節(jié)點和自由度的集合。約束方程的一般形式是:Coef1 * DOF1 + Coef2 * DOF2 + Coef3 * DOF3 + . = Constant整理課件耦合和約束

43、方程.約束方程一般應用于: 連接不同的網(wǎng)格 連接不同類型的單元 建立剛性區(qū) 過盈裝配整理課件耦合和約束方程.約束方程連接不同的網(wǎng)格 兩個已劃分網(wǎng)格的實體部分在某個面相連接，若它們的節(jié)點不相同，可以通過建立約束方程來建立連接. 處理此類情況最容易的方法是使用 CEINTF 命令(Preprocessor Coupling/Ceqn Adjacent Regions). 首先選擇網(wǎng)格劃分較細的對象的節(jié)點和另一方的單元. 自動計算所有必要的系數(shù)和常數(shù). 適合于實體單元對實體單元, 2-D 或 3-D.整理課件耦合和約束方程.約束方程連接不同類型的單元 如果需要連接自由度集不同的單元類型，則要求寫出約

44、束方程以便于從一類單元向另一類單元傳遞載荷: 梁與實體或垂直于殼的梁 殼與實體 等. 本內(nèi)容典型的命令是： CE 命令 (Preprocessor Coupling/Ceqn Constraint Eqn) 整理課件耦合和約束方程.約束方程建立剛性區(qū) 約束方程通常被用來模擬剛性區(qū)。 作用在節(jié)點（主節(jié)點）上的載荷將被恰當?shù)胤峙涞絼傂詤^(qū)的其它節(jié)點上。 使用CERIG 命令(或 Preprocessor Coupling/Ceqn Rigid Region).整理課件耦合和約束方程.約束方程 過盈裝配 同接觸耦合相類似，但在兩界面間允許有過盈量或間隙. 典型方程:0.01 = UX (node 51

45、) - UX (node 251)整理課件耦合和約束方程C. 專題耦合和約束方程練習整理課件梁第 18 章整理課件5. 梁梁單元 是線單元，是3-D結構的一維理想化模型 梁單元比實體和殼單元更有效，尤其常用于下列工業(yè)領域中: 建筑結構 橋梁和道路 公共交通 (有軌電車,火車, 公共汽車) 等整理課件.梁 本節(jié)將通過如下的主題對梁做簡要介紹:A. 梁的屬性B. 梁網(wǎng)格劃分C. 加載,求解, 結果D. 專題整理課件梁A. 梁的屬性 建立梁的第一步，同任何分析一樣，先建立幾何模型 通常是由關鍵點和線組成的框架結構。 然后定義如下的梁的屬性: 單元類型 橫截面 材料特性整理課件梁.梁的屬性單元類型 選

46、擇下面類型中的一個: BEAM188 3-D, 線性 (2-node) BEAM189 3-D, 二次函數(shù) (3-node) ANSYS 有許多其它梁單元，但推薦使用 BEAM188 和 189 對絕大部分梁結構都適合 支持線性和非線性分析,包括塑性，大變形和非線性失穩(wěn) 具有包括用多種材料模擬層狀材料，復合材料，截面加強的能力 具有用戶定義截面幾何尺寸的能力 在前、后處理過程中容易使用整理課件梁.梁屬性橫截面 對 BEAM188 和 189單元的完整定義包括對橫截面屬性的定義。 BeamTool提供了方便的操作. Preprocessor Sections Common Sectns. 選擇想

47、要的形狀，然后輸入尺寸 按 Preview 按鈕觀看形狀,然后按 OK. 若有多個橫截面，必須給每個橫截面指定編號（任意定義名稱）整理課件梁.梁屬性 1-1梁橫截面的樣本預覽如下 (SECPLOT) 除了預先定義好的橫截面形狀之外， ANSYS允許用戶通過建立二維實體模型來建立自己的“自定義”橫截面形狀 同標準橫截面一樣，可以把自定義的橫截面和想要的尺寸保存到橫截面庫中以便日后使用。 參閱ANSYS 結構分析手冊第15章獲取詳細信息整理課件梁.梁屬性材料屬性 線性和非線性材料屬性均可 所有梁的屬性定義好以后，下一步是對幾何模型進行網(wǎng)格劃分 整理課件梁B. 梁網(wǎng)格劃分 用梁單元對幾何模型做網(wǎng)格劃

48、分包括三個主要步驟: 指定線的屬性 指定線分割 劃分網(wǎng)格 MeshTool 提供了上述三個步驟的便利操作 整理課件梁.梁網(wǎng)格劃分步驟1: 線屬性 梁網(wǎng)格劃分的線屬性包括: 材料號 橫截面號 方向關鍵點 相對于梁軸線，橫截面是怎樣放置 所有橫截面類型都需要指定 單個關鍵點可以分配給多條線 ( 即不需要為每條線指定獨立關鍵點) 每條線的端點都有它的方向關鍵點，允許橫截面繞梁軸線扭轉。整理課件梁單元.梁網(wǎng)格劃分 使用方向關鍵點的例子:整理課件梁.梁網(wǎng)格劃分 使用Mesh Tool的單元屬性指定線屬性 (或選擇想要的線和使用 LATT 命令)拾取線 BEAM188 & 189單元的附加屬性整理

49、課件梁.梁網(wǎng)格劃分步驟2 :線分割 對 BEAM188 和 189 單元，建議不要把整個梁當作一個單元 使用 Mesh Tool的 “Size Controls”指定想要的線分割數(shù) (或用 LESIZE 命令).整理課件梁.梁網(wǎng)格劃分步驟3:生成網(wǎng)格 先保存數(shù)據(jù)庫文件 (Toolbar SAVE_DB 或使用SAVE 命令). 按下Mesh Tool中的 Mesh 按鈕 (或執(zhí)行 LMESH,ALL命令命令) 生成網(wǎng)格拾取線 整理課件梁.梁網(wǎng)格劃分 在單元繪圖中顯示橫截面形狀, 激活顯示單元形狀: Utility Menu PlotCtrls Style Size and Shape 或使用命

50、令 /ESHAPE,1整理課件梁.梁網(wǎng)格劃分 網(wǎng)格劃分完成后,接著施加荷載并求解 整理課件梁C. 加載, 求解， 結果 梁的典型加載包括: 位移約束 施加在節(jié)點或關鍵點上 力 施加在節(jié)點或關鍵點上 壓力 施加在單位長度上 施加在單元表面上 Solution Apply Pressures On Beams 或 使用SFBEAM 命令 重力或旋轉速度 作用在整個結構上整理課件梁 . 加載, 求解，結果 獲取解答: 先保存數(shù)據(jù)庫文件. 求解. (或把載荷寫入載荷步文件，然后求解所有載荷步) 查看結果的方法同應力分析相同: 觀察變形 觀察反力 畫應力、應變圖 BEAM188 和 189 單元的主要優(yōu)

51、勢是應力可以直接在單元上觀看 （同殼和實體單元），必須激活單元形狀顯示。整理課件梁 . 加載, 求解，結果演示:恢復數(shù)據(jù)庫文件(包括線，關鍵點，載荷，單元類型, 材料和兩個橫截面)畫出兩個已定義的橫截面 (SECPLOT,1 & 2)用 BeamTool 定義第三個橫截面: ID=3: Name = peak, Sub-type = box (空心矩形打開 MeshTool, GPLOT, 對下面的線屬性賦值:斜線: mat=1, secnum=3, 定位關鍵點 KP =100左垂線 : mat=1, secnum=2, 定位關鍵點 KP =102右垂線 : mat=1, secnum

52、=2,定位關鍵點 KP = 101左前平行線: mat=1, secnum=1, 定位關鍵點 KP = 1右后平行線: mat=1, secnum=1, 定位關鍵點 KP = 3指定所有線 size=20存儲，接著使用命令LMESH,ALL; 命令EPLOT 和命令 /ESHAPE,1對關鍵點9施加fy方向的大小為-10000lb的載荷，約束4個底部關鍵點的所有自由度求解, 接著觀察結果：變形圖，反力，應力SX (= 軸向 +彎曲).選擇橫截面編號是3的單元，再畫應力圖。對2號橫截面重復上面的操作。整理課件梁D. 專題梁單元練習整理課件模態(tài)分析第 19 章整理課件 模態(tài)分析用于確定結構的振動特

53、性固有頻率和振型。 它是所有動力分析的基礎，并且也是其它更進一步動力分析的起點。 在這一章，我們將通過下列主題來描述怎樣作一個基本的模態(tài)分析： A步驟 B 專題討論 對于細節(jié)，參考你的結構分析指南或動力學培訓手冊整理課件模態(tài)分析A 步驟 模態(tài)分析步驟如下： 前處理 幾何模型 劃分網(wǎng)格 求解 分析類型和選項 加載 求解 后處理 查看結果整理課件模態(tài)分析步驟幾何模型與劃分網(wǎng)格 與靜力分析一樣：包括足夠多的細節(jié)來充分表示幾何模型。求解復模態(tài)需要精細的網(wǎng)格劃分。 需要楊氏模量和密度當應用英制時，應確定質量密度來代替重力密度。 重力密度（lb/in3）g(in/sec2)=質量密度（lb-sec2/in

54、4）2/in4 只允許線性單元和材料特性。非線性被忽略。整理課件模態(tài)分析步驟分析類型分析類型為模態(tài)分析solution-Analysis Type-New Analysis Or issue ANTYPE,MODAL整理課件模態(tài)分析步驟分析選項 模態(tài)提取選項 M O D O P T 命 令 或SolutionAnalysis Options 方法：建議采用Block Lanczos 模態(tài)數(shù)量：確定要提取的模態(tài)數(shù)。 模態(tài)擴展選項 M X P A N D 命 令 或SolutionAnalysis Options 擴展的模態(tài)才能在后處理中看到 模態(tài)數(shù)通常與所提取的模態(tài)數(shù)相同缺省設置通常已足夠整理課

55、件模態(tài)分析步驟 其它的分析選項可用于特殊的場合： 預應力可用于預應力結構的模態(tài)計算，例如旋轉的渦輪葉片。 約束方程選項用于循環(huán)對稱模態(tài)，通過計算一個結構的扇區(qū)來得到循環(huán)對稱結構模態(tài)整理課件加載與求解 在模態(tài)分析中唯一有效的“載荷”是位移約束： S o l u t i o n - l o a d s -ApplyDisplacement 或運用D族命令：D，DK，DL，DA，等等。 如果沒有確定約束，ANSYS將計算剛體模態(tài)（零 頻率） 所有約束確定之后，可進行求解： 首 先 保 存 數(shù) 據(jù) 庫 （ S A V E 命 令 或ToolbarSAVE_DB）。 然后發(fā)出SOLVE（或Solutio

56、n-Solve-CurrentLS）。 模態(tài)分析步驟整理課件模態(tài)分析步驟查看結果 POST1（通用后處理）用于查看模態(tài)分析結果。 典型地,第一步是列出固有頻率：General PostprocResults Summary或發(fā)出SET,LIST注意每一模態(tài)被存在獨立的子步中。整理課件模態(tài)分析步驟 畫模態(tài)形狀： 首先讀取那一子步結果 G e n e r a l P o s t p r o c R s e u l t s Summary 或運用SET命令 然后繪變形形狀 G e n e r a l P o s t p r o c P l o t ResultsDeformed Shape 或運用P

57、LDISP命令整理課件模態(tài)分析步驟 你可以動畫顯示模態(tài)： Utility MenuPlotCtrlsAnimateMode Shape 或運用ANMODE命令 另一方法是畫出應力，應變的等云圖顯示。但是，要注意位移和應力值只是相對數(shù)值并無實際意義。 整理課件非線性分析入門第 20 章整理課件8.非線性分析入門 當作用在結構上的載荷引起結構剛度的重大改變時，要進行非線性分析。引起剛度改變的主要原因是： 應變超過彈性極限（塑性） 大變形，如受力的釣魚桿 兩個物體之間的接觸StrainStress整理課件.非線性分析入門 在這一章，我們將通過下面幾個主題來對非線性的求解作簡要的介紹：A. 基本概念B

58、. 典型步驟C. 練習 主要目的是給你一個非線性分析的“感覺”。有許多非線性分析方面超出本訓練課程的范圍，它們分布在： 結構分析指南 結構非線性培訓手冊整理課件非線性分析入門A. 基本概念 當載荷引起較大的剛度改變，載荷變形曲線變?yōu)榉蔷€性。 挑戰(zhàn)是用線性方程組來求解非線性位移響應。非線性反應非線性反應線性反應線性反應位侈位侈外載荷外載荷整理課件非線性分析入門 基本概念 一種方法為將載荷分為一系列增量形式并逐漸施加載荷，同時在每一載荷增量結束時調整剛度矩陣。 這一方法的主要問題是隨著每一載荷增量的誤差積累，引起最終結果引起結構不平衡非線性反應非線性反應位移位移外載荷外載荷誤差誤差計算值計算值整理

59、課件非線性分析入門 基本概念 ANSYS運用Newton-Raphson 算法： 以增量形式逐漸施荷加載。 在每一載荷增量中完成平衡迭代來使得增量求解達到平衡。 求解平衡方程KTD Du = F - Fnr KT 切線剛度矩陣 D Du 位侈增量F 外部載荷向量Fnr 內(nèi)部力向量 迭代進行，直到F - Fnr在允許誤差范圍內(nèi)。 一些非線性分析收斂困難。在這種情況下，可以采用更進一步的分析技術（包括在結構非線性培訓課程中）。DisplacementFKT1234 次平衡迭代nsFnrDu整理課件非線性分析入門 基本概念 這一過程在每一載荷增量中繼續(xù)，直到施加完整個外部載荷。 一個典型的非線性分析

60、包括以下內(nèi)容： 一個或更多的載荷步來施加外部載荷以及邊界條件。（這對于線性分析也同樣適用。） 多個子步來逐漸施加載荷。每一子步代表一個載荷增量。（線性分析每一載荷步僅需要一個子步） 平衡迭代以獲得在每一子步的平衡（或收斂）。（不適用于線性分析。）“時間時間外載荷外載荷子步子步LS 1載荷步載荷步 (LS) 2整理課件 缺省情況下，在第一載荷步末賦與時間為1.0，在第二載荷步末賦與時間為2.0，以此類推。 對于率不相關分析，為方便起見，你可以設置時間為任何期望的值。例如，將時間設置與載荷大小相等，你將會很容易地繪制載荷變形曲線。非線性分析入門 基本概念.時間和時間步每一載荷步和子步與一個具體的時間相對應。在大多數(shù)非