ANSYS分析基本步骤Word文档下载推荐.docx

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在分析时，必须将实际问题的模型转化为有限元模型。

有限元分析（FEA）是对物理现象（几何及载荷工况）的模拟，是对真实情况的数值近似。

通过划分单元,求解有限个数值来近似模拟真实环境的无限个未知量.

1.创建有限元模型

–创建或读入几何模型。

–

定义材料属性。

–划分单元（节点及单元）.

2。

施加载荷进行求解

施加载荷及载荷选项。

–求解.

3.查看结果

–查看分析结果.

–检验结果。

（分析是否正确）

分析的三个主要步骤可在主菜单中得到明确体现。

主菜单中各部分的顺序基本上是按着常规问题分析顺序设置的。

1.第一步创建有限元模型之主菜单体现主要部分：

2。

第二步施加荷载求解之主菜单体现主要部分:

3.第三步查看结果之主菜单体现主要部分：

文件管理

ANSYS文件及工作文件名：

&

ANSYS在分析过程中需要读写文件。

生成的文件有的是程序自动生成的（如日志文件），有的是在使用者控制下生成的。

文件格式为jobname。

ext,其中jobname是设定的工作文件名，ext是由ANSYS定义的扩展名，用于区分文件的用途和类型。

默认的工作文件名是file。

使用时建立自己的工作文件名。

一些特殊的文件

数据库文件

jobname.db

二进制

Log文件

jobname。

log

文本

结果文件（例如：

结构）

jobname.rxx（jobname。

rst）

图形文件

grph

二进制（特殊格式）

ANSYS的数据库,是指在前处理、求解及后处理过程中,ANSYS保存在内存中的数据。

数据库既存储输入的数据，也存储结果数据:

•输入数据-必须输入的信息（模型尺寸、材料属性、载荷等）.

•结果数据-ANSYS计算的数值（位移、应力、应变、温度等）.

存储操作将ANSYS数据库从内存中写入一个文件。

数据库文件（以db为扩展名）是数据库当前状态的一个备份。

恢复操作将数据库文件中的数据读入内存中，在这个过程中，将首先清除目前内存中的数据，将之替换成数据库文件中的数据。

ANSYS提供数据库文件备份。

选择“Files〉Resumefrom”,然后选择jobname。

dbb,恢复到上一次存储的数据库。

这个功能在错存数据库时很有用，可以找回其前次的数据.

关于文件操作及存储与恢复操作提请注意：

每个ANSYS使用者最好建立自己的工作目录,因为ANSYS分析过程中生成的（尤其是自动生成的）大量文件，很多都存在该目录下。

每求解一个新问题使用不同的工作文件名.在AYSYS启动对话框中设置工作文件名.

针对每个分析项目，设置单独的子目录。

您必须选择一个存储命令，将数据库保存到文件中.

建议在分析过程中，隔一段时间存储一次数据库文件，且取不同名.

在进行不清除后果的（例如划分网格）或会造成重大影响的（例如删除操作）操作以前,最好先存储一下数据库文件.

如果在进行一个操作以前刚刚存储完数据库，您可以选择工具条中的RESUME_DB，进行“undo”。

为了增加学好ANSYS的信心,为了掌握ANSYS分析的基本步骤，依据下列循序渐进的求解指导，进行一个简支梁的静力分析。

注意在此分析中采用的ANSYS分析步骤，以及几次将内存中的数据存到文件中的操作。

问题表述：

使用ANSYS分析一个矩形截面简支梁。

问题条件如图所示：

目标:

求解在力F的作用下梁的内力与变形。

已知条件：

F＝500kN

L＝6m

训练过程中注意：

各物理量单位的统一.

计算结果与解析解结果的对比

B＝400mm

H＝600mm

E＝3×

104N/mm2

分析过程：

1.启动ANSYS.

a.开始>

程序〉ANSYS*.*>

ConfigureANSYSProducts

b.打开FileManagement窗口，在WorkingDirectory输入或选择您的工作目录，如D：

\张三\梁分析,在JobName栏输入或选择您的工作文件名，如beam.

c.选择Run。

！

以交互模式进入ANSYS，工作文件名为beam。

选择工作目录，命名或选择工作文件名.

2.创建基本模型

使用带有两个关键点的线模拟梁，梁的高度及横截面积将在单元的实常数中设置。

a.MainMenu:

Preprocessor>

Modeling>

Create>

Keypoints〉InActiveCS。

。

b。

输入关键点编号1。

c。

输入x，y,z坐标0,0，0.

d.选择Apply。

e.输入关键点编号2.

f。

输入x，y，z坐标6,0,0。

g。

选择OK.

!

此时图形显示窗口出现所输入的两个关键点1和2。

下面利用两点创建线.

h.MainMenu:

Preprocessor〉Modeling>

Lines>

Lines〉StraightLine

注意弹出的拾取菜单,以及输入窗口中的操作提示。

i.用鼠标选取两个关键点1和2。

j.在拾取菜单中选择OK.

3.存储ANSYS数据库.

Toolbar：

SAVE_DB

工作目录中已保存了以工作名命名的数据库文件,可到工作目录中查查看!

ANSYS数据库是当用户在建模求解时ANSYS保存在内存中的数据。

由于在ANSYS初始对话框中定义的工作文件名为beam，因此存储的数据库数据到了名为beam.db的数据库文件中.经常存储数据库文件是必要的.这样在进行了误操作后,可以恢复上次存储的数据库文件。

存储及恢复操作，可以点取工具条，也可以选择菜单：

UtilityMenu：

File。

4.设定分析模块.

a。

MainMenu:

Preferences

选择Structural.

选择OK。

使用“Preferences”对话框选择分析模块，以便于对菜单进行过滤。

如果不进行选择，所有的分析模块的菜单都将显示出来。

例如这里选择了结构模块，那么所有热、电磁、流体的菜单将都被过滤掉,使菜单更简洁明了。

创建好几何模型以后，就要准备单元类型、实常数、材料属性，然后划分网格.

5.设定单元类型相应选项.

对于任何分析，您必须单元类型库中选择一个或几个适合您的分析的单元类型（对应于梁的是梁单元，对应于二维实体的是2D实体单元,对应三维实体的是3D实体单元，不能选错）.单元类型决定了辅加的自由度（位移、转角、温度等）。

许多单元还要设置一些单元的选项，诸如单元特性和假设,单元结果的打印输出选项等.对于本问题，只须选择BEAM3并默认单元选项即可。

Preprocessor〉ElementType>

Add/Edit/Delete

b.选择Add。

。

c.左边单元库列表中选择Beam.

d.在右边单元列表中选择2Delastic3（BEAM3）。

e。

选择OK接受单元类型并关闭对话框.

选择Close关闭单元类型对话框.

6。

定义实常数。

有些单元的几何特性，不能仅用其节点的位置充分表示出来，需要提供一些实常数来补充几何信息.典型的实常数有壳单元的厚度，梁单元的横截面积等.某些单元类型所需要的实常数，以实常数组的形式输入.本例中用一条线表示梁显然不足以完全描述梁的性质，需要实常数来补充.（此外对于弹簧单元，弹性系数需作为实常数输入.）

RealConstants

选择Add.。

.

c.选择OK定义BEAM3的实常数.

d。

选择Help得到有关单元BEAM3的帮助.

e.查阅单元描述.

f.File>

Exit退出帮助系统。

在AREA框中输入0.4＊0。

6（横截面积）.

h。

在IZZ框中输入0。

4*（0。

6*＊3）/12（惯性矩）。

i.在HEIGHT框中输入0。

6（梁的高度）。

j.选择OK定义实常数并关闭对话框.

k。

选择Close关闭实常数对话框。

7。

定义材料属性。

材料属性是与几何模型无关的本构属性，例如杨氏模量、密度等.虽然材料属性并不与单元类型联系在一起,但由于计算单元矩阵时需要材料属性，ANSYS为了用户使用方便，还是对每种单元类型列出了相应的材料类型。

根据不同的应用，材料属性可以是线性或非线性的.与单元类型及实常数类似,一个分析中可以定多种材料。

每种材料设定一个材料编号（材料参考号）.对于本问题，只须定义一种材料，这种材料只须定义一个材料属性-杨氏模量3。

0e7kPa＝3.0e4N/mm2。

a.Preprocessor>

MaterialProps>

MaterialModels

选择右栏各向同性线弹性材料：

Strucrural〉Liner>

Elastic〉Isotropic.

在EX框中输入3e7（弹性模量）.

d.选择OK定义材料属性并关闭对话框。

8。

保存ANSYS数据库文件beamgeom.db.

在划分网格以前，用一表示几何模型的文件名保存数据库文件.一旦需要返回重新划分网格时就很方便了，,因为此时需要恢复数据库文件.

UtilityMenu：

File〉Saveas

输入文件名beamgeom.db.

c.选择OK保存文件并退出对话框。

9.对几何模型划分网格。

必须将几何模型转化为有限元模型才能进行求解!

必须为几何模型指定单元类型、材料类型、实常数类型！

Preprocessor〉Meshing〉MeshTool。

选择ElementAttributes下的Set按钮,在弹出窗口选择所需的单元类型、材料类型、实常数类型，选择OK.

c.选SizeControls中Lines下的Set按钮,鼠标左键拾取代表梁的线，OK，在弹出对话框NDIV栏输入12，OK!

此步意味着要将此梁划分成12个单元，共有13个节点.

一定要注意此时并未进行划分单元，只是想划12个而已。

d.击Mesh按钮。

，鼠标左键拾取线,在拾取对话框中选择OK。

此时才真正的划分了单元,即将几何模型转化为了有限元模型.

e.（可选）在MeshTool对话框中选择Close。

10.保存ANSYS数据库到文件beammesh。

db.

这次用表示已经划分网格后的文件名存储数据库。

File>

Saveas

输入文件名：

beammesh.db.

选择OK保存文件并退出对话框。

11。

施加载荷及约束。

您现在要施加载荷及约束,默认为一个新的、静力的分析，因此您不必设定分析类型及分析选项。

MainMenu：

Solution>

DefineLoads>

Apply>

Structural〉Displacement〉OnNodes

拾取最左边的节点.

c.在拾取菜单中选择OK。

d.选择AllDOF.

选择OK.（如果不输入任何值,位移约束默认为0）

a～c为施加左端水平、竖直两向线位移约束与转动位移约束。

Solution〉DefineLoads〉Apply〉Structural〉Force/Moment〉OnNodes

g.拾取最右边的节点.

在选取对话框中选择OK.

i。

选择FY.

j.在VALUE框中输入—500.

k.选择OK。

f~k为施加右端竖向集中荷载.

12.保存数据库文件到beamload。

UtilityMenu:

b.输入文件名beamload.db。

选择OK保存文件并关闭对话框。

13.进行求解.

您将对一端固支，另一端施加向下力的悬壁梁问题进行求解。

由于这个问题规模很小,使用任何求解器都能很快得到结果，这里使用默认的波前求解器进行求解.

Solve>

CurrentLS

b.查看状态窗口中的信息，然后选择状态窗口File〉Close

c.选择OK开始计算.

当出现“Solutionisdone！

”提示后，选择OK关闭此窗口。

14.进入通用后处理读取分析结果。

GeneralPostproc>

ReadResults>

FirstSet

后处理用于通过图形或列表方式显示分析结果。

通用后处理（POST1）用于观察指定载荷步的整个模型的结果.本问题只有一个载荷步。

15。

图形显示变形.

PlotResults〉DeformedShape

在对话中选择deformedandundeformed。

c.选择OK。

梁变形前后的图形都将显示出来，以便进行对比.

注意由于力P对结构引起的右端的变形。

变形值在图形的左上角标记为“DMX”。

可以将此结果与手算的结果进行对比：

根据弹性梁理论:

ya=（PL3）/（3EI）=0.166667m。

两个结果一致.

16.（可选）列出反作用力。

GeneralPostproc〉ListResults>

ReactionSolu

b.选择OK列出所有项目，并关闭对话框。

可以列出所有的反作用力.

c.看完结果后，选择File〉Close关闭窗口.

17通过命令窗口输入命令定义数据表方式显示梁内力.

在命令窗口定义数据表显示弯矩

etable，immoz,smisc，6（回车）

etable,jmmoz,smisc，12（回车）！

定义单元弯矩数据表

plls，immoz，jmmoz（回车）！

显示弯矩（正负定义与结构力学相反）

在命令窗口定义数据表显示剪力

etable,imfory，smisc,2（回车）

etable，jmfory，smisc，8（回车）！

定义单元剪力数据表

plls,imfory，jmfory（回车）！

显示剪力

17。

退出ANSYS.

Toolbar：

Quit

b.选择Quit-NoSave!

祝贺你已经用ANSYS进行了第一个有限元分析.

只要认真对待，ANSYS不是很难的！