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ansys经典笔记

1.AnalysisType：

AnyofsevenanalysistypesofferedinANSYS:

static,modal,harmonic,transient,spectrum,eigenvaluebuckling,andsubstructuring.Whethertheproblemislinearornonlinearwillbeidentifiedhere.

2.在mainmenu上：

Thegeneralpostprocessor（POST1）isusedtoreviewresultsatonesubstep（timestep）overtheentiremodel.Thetime-historypostprocessor（POST26）isusedtoreviewresultsatspecificpointsinthemodeloveralltimesteps.

3.ANSYS中的载荷可分为:

4.•自由度DOF-定义节点的自由度（DOF）值（结构分析_位移、热分析_温度、电磁分析_磁势等）

5.•集中载荷-点载荷（结构分析_力、热分析_热导率、电磁分析_magneticcurrentsegments）

6.•面载荷-作用在表面的分布载荷（结构分析_压力、热分析_热对流、电磁分析_magneticMaxwellsurfaces等）

7.•体积载荷-作用在体积或场域内（热分析_体积膨胀、内生成热、电磁分析_magneticcurrentdensity等）

8.•惯性载荷-结构质量或惯性引起的载荷（重力、角速度等）

9.压力数值为正表示其方向指向表面,输入一个压力值即为均布载荷,两个数值定义坡度压力

10.加载时扩展的（inside）节点约束必须手工删除.

11.在求解初始化前，应进行分析数据检查，包括下面内容:

1.•统一的单位

2.•单元类型和选项

3.•材料性质参数

1.–考虑惯性时应输入材料密度

2.–热应力分析时应输入材料的热膨胀系数

4.•实常数（单元特性）

5.•单元实常数和材料类型的设置

6.•实体模型的质量特性（Preprocessor>Operate>CalcGeomItems）

7.•模型中不应存在的缝隙

8.•壳单元的法向

9.•节点坐标系

10.•集中、体积载荷

11.•面力方向

12.•温度场的分布和范围

13.•热膨胀分析的参考温度（与ALPX材料特性协调?

）

12.在求解过程中，应将OUTPUT窗口提到最前面。

ANSYS求解过程中的一系列信息都将显示在此窗口中，主要信息包括:

i.•模型的质量特性-模型质量是精确的-质心和质量矩的值有一定误差。

ii.•单元矩阵系数-当单元矩阵系数最大/最小值的比率>1.0E8时将预示模型中的材料性质、实常数或几何模型可能存在问题。

当比值过高时，求解可能中途退出。

iii.•模型尺寸和求解统计信息。

iv.•汇总文件和大小。

13.没有获得结果的原因是什么?

往往是求解输入的模型不完整或存在错误，典型原因有:

i.•约束不够!

（通常出现的问题）。

ii.•当模型中有非线性单元（如缝隙gaps、滑块sliders、铰hinges、索cables等），整体或部分结构出现崩溃或“松脱”。

iii.•材料性质参数有负值,如密度或瞬态热分析时的比热值。

iv.•未约束铰接结构，如两个水平运动的梁单元在竖直方向没有约束。

v.•屈曲-当应力刚化效应为负（压）时，在载荷作用下整个结构刚度弱化。

如果刚度减小到零或更小时，求解存在奇异性，因为整个结构已发生屈曲。

14.•在任一方向，支反力总和必等于在此方向的载荷总和。

i.•节点反力列表:

ii.•MainMenu:

GeneralPostprocessor>ListResults>ReactionSolution...

15.•由于网格密度影响分析结果的精度，因此有必要验证网格的精度是否足够。

16.•有三种方法进行网格精度检查：

i.•

2.观察（Visualinspection）

3.误差估计

4.将网格加密一倍，重新求解并比较两者结果。

注意:

有些情况下这种做法不适用。

17.误差估计只在进入后处理前PowerGraphics被关闭的情况下进行。

（如果进入后处理后关闭PowerGraphics则ANSYS将重新计算误差因子。

）

18.“节点结果”（nodalsolution）画出

19.的是在节点处导出量的平均值，而“单元结果”（elementsolution）画出非平均量。

20.泊松效应”（即，一个方向上的应力引起其它方向上的应变）

18.只有到求解初始化时，才将模型中的载荷自动转化到有限元模型中的节点和单元上。

19.误差估计只在进入后处理前PowerGraphics被关闭的情况下进行。

（如果进入后处理后关闭PowerGraphics则ANSYS将重新计算误差因子。

）

20.•在给定节点处，可能存在不同的应力值。

这是由以与此节点相连的不同单元计算而产生的。

“节点结果”（nodalsolution）画出的是在节点处导出量的平均值，而“单元结果”（elementsolution）画出非平均量。

21.•在弹性模量不同的材料交界处，应力分量会不连续。

（PowerGraphics自动考虑到这一点并对此界面不进行平均处理。

）,在不同厚度的壳单元的交界处，大多数应力会不连续。

（PowerGraphics自动考虑到这一点并对此界面不进行平均处理。

）,在壳单元构成的尖角或连接处，某些应力分量不连续。

22.在应力奇异处:

.单元网格越是细化，越引起计算应力无限增加，并且不再收敛。

23.打开智能网格并不影响映射网格的划分，映射网格仍然使用缺省尺寸。

24.注意：

在进行模态分析时，非线性特性如塑性和接触单元被忽略。

模态分析得到的应力大小是任意的

21.当你需要把几何模型的单位转换成另一套单位，比如说，从英寸到毫米，比例缩放就显得十分必要。

MainMenu>Preprocessor>Operate>Scale>Volumes

22.如果激励频率小于结构最低阶固有频率的1/3，则可以进行静力分析。

在应力奇异点处网格越细化，应力值也随之增加且不收敛.当您选择了单元类型，您就选择并接受了相应单元类型的单元形函数。

所以在您选择单元类型之前应查看单元形函数信息

25.Afteryoursolutionrunsforseveralminutes,HitCtrl-C,typeSW2.andhitenter.LS-Dynawillprintoutthecurrenttime,energyvalues,andestimatedruntimeremaining.Thehourglassenergyshouldbesignificantlylowerthanthetotalenergy,ifit'snot,yoursolutionmaybediverging.

26.当你确定你的收敛准则时记住以力为基础的收敛提供了收敛的绝对量度而以位移为基础的收敛仅提供了表观收敛的相对量度因此你应当如果需要总是使用以力为基础或以力矩为基础的收敛容限如果需要可以增加以位移为基础或以转动为基础的收敛检查但是通常不单独使用它们

27.静态和瞬态处理的主要不同是在瞬态过程分析中要激活时间积分效应因此在瞬态过程分析中时间总是表示实际的时序

28.析类型和分析选项在第一个载荷步后也就是在你发出你的第一个SOLVL命令之后不能被改变

全NROPTFNLL程序使用完全的牛顿拉普森处理方法在这种处理方法中每进行一次平衡迭代修改刚度矩阵一次，如果自适应下降是关闭的，程序每一次平衡迭代都使用正切刚度矩阵，我们一般不建议关闭自适应下降，但是你或许发现这样做可能更有效，如果自适应下降是打开的，缺省只要迭代保持稳定也就是只要残余项减小且没有负主对角线出现，程序将仅使用正切刚度阵。

如果在一次迭代中探测到发散倾向，程序抛弃发散的迭代且重新开始求解，应用正切和正割刚度矩阵的加权组合，当迭代回到收敛模式时程序将重新开始使用正切刚度矩阵，对复杂的非线性问题自适应下降通常将提高程序获得收敛的能力。

修正的NROPTMODI程序使用修正的牛顿拉普森方法，在这种方法中正切刚度矩阵在每一子步中都被修正，在一个子步的平衡迭代期间矩阵不被改变，这个选项不适用于大变形分析，自适应下降是不可用的

初始刚度NROPTINIT程序在每一次平衡迭代中都使用初始刚度矩阵这一选项比完全选项似乎较不易发散，但它经常要求更多次的迭代来得到收敛，它不适用于大变形分析，自适应下降是不可用的

29.使用严格的收敛准则将提高你的结果的精度，但以多更次的平衡迭代为代价。

如果你想严格加放松你的准则你应当改变TOLER（缺省是0.001）两个数量级，一般地你应当继续使用VALUE的缺省值，也就是通过调整TOLER而不是VALUL改变收敛准则，你应当确保MINREF=1.0的缺省值在你的分析范围内有意义

30.线搜索选项LNSRCH这个选项是对自适应下降的替代当被激活时无论何时发现硬化响应这个收敛提高工具用程序计算出的比例因子具有0和1之间的值乘以计算出的位移增量因为线搜索算法是用来对自适应下降选项NROPT进行的替代如果线搜索选项是开自适应下降不被自动激活不建议你同时激活线搜索和自适应下降

31.你可以通过产生一个abort文件Jobname.abt停止一个非线性分析，一旦求解成功地完成或者收敛失败发生,程序也将停止分析,如果一个分析在终止前已成功地完成了一次或多次迭代,你可以屡次重启动它.

32.由于屈服点和比例极限相差很小，因此在ANSYS程序中假定它们相同。

在应力一应变的曲线中低于屈服点的叫作弹性部分，超过屈服点的叫作塑性部分，也叫作应变强化部分。

塑性分析中考虑了塑性区域的材料特性。

33.等向强化是指屈服面以材料中所作塑性功的大小为基础在尺寸上扩张，对Mises屈服准则来说屈服面在所有方向均匀扩张，由于等向强化，在受压方向的屈服应力等于受拉过程中所达到的最高应力。

随动强化假定屈服面的大小保持不变而仅在屈服的方向上移动，当某个方向的屈服应力升高时其相反方向的屈服应力应该降低，随动强化中由于拉伸方向屈服应力的增加导致压缩方向屈服应力的降低，所以在对应的两个屈服应力之间总存一个的差值2σy初始各向同性的材料在屈服后将不再是向同性的。

34.如果还在进行大应变分析应力应变曲线数据应该是真实应力真实应变

35.对双线性选项BKIN、BISO，可以按下述方法来决定σy、Et。

如果材料没有明显的屈服应力σy通常以产生0.2%的塑性应变所对应的应力作为屈服应力，而Et可以通过在分析中所预期的应变范围内来拟合实验曲线得到

36.在塑性分析中对每个节点都可以输出下列量

EPPL塑性应变分量

EPEQ累加的等效塑性应变

SEPL根据输入的应力应变曲线估算出的对于EPEQ的等效应力

HPRES静水压应力

PSV塑性状态变量

PLWK单位体积内累加的塑性功

37.如果一个单元的所有积分点都是弹性的EPEQ＝0，那么节点的弹性应变和应力从积分点外插得到。

如果任一积分点是塑性的EPEQ>0，那么节点的弹性应变和应力实际上是积分点的值。

这是程序的缺省情况，但可以人为的改变它。

38.缓慢加载应该保证在一个时间步内最大的塑性应变增量小于5%，一般来说如果Fy是系统刚开始屈服时的载荷，那么在塑性范围内的载荷增量应近似为0.05*Fy（对用面力或集中力加载的情况）；Fy（对用位移加载的情况）。

39.为了得到可接受的结果，对真实应变超过50%的塑性分析应使用大应变单元（VISCO106、107及108）。

40.大应变分析的任何迭代中低劣的单元形状，也就是大的纵横比、过度的顶角以及具有负面积的已扭曲单元将是有害的。

ANSYS程序对于求解中遇到的低劣单元形状不发出任何警告，必须进行人工检查。

41.内应力和横向刚度之间的联系通称为应力刚化。

ANSYS程序通过生成和使用一个称作应力刚化矩阵的辅助刚度矩阵来考虑应力刚化效应，尽管应力刚度矩阵是使用线性理论得到的，但由于应力（应力刚度矩阵）在每次迭代之间是变化的这个事实，因而它是非线性的。

大变形分析中（NLGEOM　ON）包含应力刚化效应（SSTIF　ON）将把应力刚度矩阵加到主刚度矩阵上，以在具有大应变或大挠度性能的大多数单元中产生一个近似的协调切向刚度矩阵。

42.对于大多数实体单元应力刚化的效应是与问题相关的，在大变型分析中的应用可能提高也可能降低收敛性。

在大多数情况下，首先应该尝试一个应力刚化效应OFF的分析，如果你正在模拟一个受到弯曲或拉伸载荷的薄的结构，当用应力硬化OFF关时遇到收敛困难，则尝试打开应力硬化。

43.考虑到经受塑性变形的区域要求一个合理的积分点密度，每个低阶单元将提供和高阶单元所能提供的一样多积分点数，因此经常优先用于塑性分析。

在重要塑性区域网格密度变得特别地重要，因为大挠度要求对于一个精确的解个单元的变形弯曲不能超过30度。

44.通常你应当避免和弧长方法一起使用JCG或者PCG求解器，因为弧长方法可能会产生一个负定刚度矩阵（负的主对角线），用这些求解器其可能导致求解失败。

在任何载荷步的开始你可以从Newton-Raphson迭代方法到弧长方法自由转换，然而要从弧长到Newton-Raphson迭代转换，你必须终止分析然后重起动，且在重起动的第一个载荷步中去杀死弧长方法ARCLEN　OFF。

45.点─点接触单元主要用于模拟点─点的接触行为，为了使用点─点的接触单元，你需要预先知道接触位置，这类接触问题只能适用于接触面之间有较小相对滑动的情况。

46.点─面接触单元主要用于给点─面的接触行为建模，例如两根梁的相互接触。

如果通过一组结点来定义接触面生成多个单元，那么可以通过点─面的接触单元来模拟面─面的接触问题。

面即可以是刚性体也可以是柔性体，这类接触问题的一个典型例子是插头到插座里。

使用这类接触单元不需要预先知道确切的接触位置，接触面之间也不需要保持一致的网格，并且允许有大的变形和大的相对滑动。

47.对使用Targe169和Conta171或Conta172来定义2-D接触对，使用Targe170和Conta173或Conta174来定义3-D接触对。

48.你能够使用基本几形状来模拟目标面，例如圆、圆柱、圆锥球。

直线、抛物线、弧线和三角形不被允许，虽然你不能把这些基本原型彼此合在一起，或者是把它们和其它的目标形状合在一起，以便形成一个同一实常数号的复杂目标面，但你可以给每个基本原型指定它自己的实常的号。

49.粗的网格离散可能导致收敛问题，如果刚性面有一个实的凸角，求解大的滑动问题时很难获得收敛结果，为了避免这些建模问题，在实体模型上使用线或面的倒角来使尖角光滑化，或者在曲率突然变化的区域使用更细的网格。

50.注意不能使用镜面对称技术（ARSYSM，LSYMM）来映射圆、圆柱、圆锥或球面到对称平面的另一边，因为每个实常数的设置不能同时赋给多个基本原型段。

51.目标面的结点号顺序是重要的，因为它定义了接触主向。

对2─D接触问题当沿着目标线从第一个结点移向第二个结点时变形体的接触单元必须位于目标面的右边，对3─D接触问题目标三角形单元号应该使刚性面的外法线方向指向接触面，外法线通过右手原则来定义。

52.程序通过组成变形体表面的接触单元来定义接触表面，接触单元与下面覆盖的变形体单元有同样的几何特性，接触单元与下面覆盖的变形体单元必须处于同一阶次。

53.CONTA171这是一种2─D2个结点的低附线单元可能位于2─D实体壳或梁单元的表面

CONTA172这是一个2─D的3结点的高阶抛物线形单元可能位于有中结点的2─D实体或梁单元的表面

CONTA173这是一个3─D的4结点的低阶四边形单元可能位于3─D实体或壳单元的表面它可能褪化成一个结点的三角形单元

CONTA174这是一个3─D8结点的高阶四边形单元可能位于有中结点的3─D实体或壳单元的表面它可能褪化成6结点的三角形单元

54.置每个接触对的接触面和目标面必须有相同的实常数号，而每个接触对必须有它自己不同的实常数号。

55.控制面－面接触单元接触行为的实常数FKN、FTOLN、ICONT、PINB、PMAX和PMIN既可以定义一个正值，也可以定义一个负值，程序将正值作为比例因子，将负值作为真实值。

56.对面─面的接触单元程序可以使用扩增的拉格朗日算法或罚函数方法，通过使用单元关键字KETOPT2来指定，扩张的拉格朗日算法是为了找到精确的拉格朗日乘子而对罚函数修正项进行反复迭代，与罚函数的方法相比拉格朗日方法不易引起病态条件，对接触刚度的灵敏度较小，然而在有些分析中扩增的拉格朗日方法可能需要更多的迭代，特别是在变形后网格变得太扭曲时，使用拉格朗日算法的同时应使用实常数FTOLN。

57.所有的接触问题都需要定义接触刚度，两个表面之间渗量的大小取决于接触刚度，过大的接触刚度可能会引起总刚矩阵的病态而造成收敛困难，一般应该选取足够大的接触刚度以保证接触渗透小到可以接受，但同时又应该让接触刚度足够小以使不会引起总刚矩阵的病态问题而保证收敛性。

58.弹性库仑摩擦允许存在粘合和滑动状态粘合区被当作一个刚度为KT的弹性区来处理在变形期间当接触面是粘合而不是滑动的时候选择这种摩擦类型是好的刚性库仑行为仅仅允许有滑动摩而接触面不能粘合仅仅在两个面处理持续的相对滑动时才选择这种摩擦类型如果运动停止或逆转将会遇到收敛性的问题

59.Table2.2.ANSYSFiletypesandFormats

FileType

FileName

FileFormat

Logfile

Jobname.LOG

ASCII

Errorfile

Jobname.ERR

ASCII

Outputfile

Jobname.OUT

ASCII

Databasefile

Jobname.DB

Binary

Resultsfile:

structuralorcoupled

thermal

magnetic

FLOTRAN

Jobname.xxx

Jobname.RST

Jobname.RTH

Jobname.RMG

Jobname.RFL

Binary

Loadstepfile

Jobname.Sn

ASCII

Graphicsfile

Jobname.GRPH

ASCII（specialformat）

Elementmatrices

Jobname.EMAT

Binary

60.Commandsthatbeginwithaslash（/）usuallyperformgeneralprogramcontroltasks,suchasentrytoroutines,filemanagement,andgraphicscontrols.Commandsthatbeginwithastar（*）arepartoftheANSYSParametricDesignLanguage（APDL）.

61.Realnumbervaluesinputtointegerdatafieldswillberoundedtothenearestinteger.Theabsolutevalueofintegerdatamustfallbetweenzeroand99,999,999.

62.Theacceptablerangeofvaluesforrealdatais+/-1.0E+60to+/-1.0E-60.Noexponentcanexceed+60orbelessthan-60.Theprogramacceptsrealnumbersinintegerfields,butroundsthemtothenearestinteger.Youcanspecifyarealnumberusingadecimalpoint（suchas327.58）oranexponent（suchas3.2758E2）.TheE（orD）character,usedtoindicateanexponent,maybeinupperorlowercase.ThislimitappliestoallANSYSinputcommands,regardlessofplatform.

63.ANSYSinterpretsnumbersenteredforAngleargumentsasdegrees.NotethattherearefunctionsinANSYSthatcoulduseradiansifthe*AFUNcommandhadbeenused.

64.IfanabbreviationthatyousetmatchesanANSYScommand,theabbreviationoverridesthecommand.Therefore,usecautioninchoosingabbreviationnames.

65.YoucanrecordafrequentlyusedsequenceofANSYScommandsinamacrofile,thuscreatingapersonalizedANSYScommand.IfyouenteracommandnamethatANSYSdoesnotrecognize,itsearchesforamacrofilebythatname（withanextensionof.MACor.mac）.Ifthefileexists,ANSYSexecutesit.OnUnixandWindowssystems,theANSYSprogramsearchesformacrofilesinthefollowingorder:

1---ANSYSlooksfirstintheANSYSdocumentationdirectory.2---ItthenlooksatthedirectoriesthathavebeendefinedfortheenvironmentalvariableANSYS_MACROLIB.YoucansetuptheANS