ansys使用经验.docx

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ansys使用经验

1.对于周期对称结构只用取一个周期进行分析，对得出的结果进行扩展可以得到整个模型的分析结果，当一开始就对整个模型进行分析时，有可能因为划分的网格并非周期对称而影响求解精度。

2.对于复杂形体划分网格时需要对模型进行切割，切割后能进行规则划分的部分进行规则划分，不能进行规则划分的部分采用自由划分，然后用modifymesh的changetet命令在二者的边界处形成金字塔形过渡单元。

3.对模型的网格划分必须规范，网格划分不同则求解结果也不同。

4.扫略网格对模型的要求比映射网格要低，如果模型在某个方向上的拓扑形式始终保持一致，则可用扫略网格划分功能来划分网格。

5.对于柔－柔接触，目标面和接触面的不同选择会产生不同的穿透，并且影响求解精度:

接触面和目标面确定准则

－如凸面和平面或凹面接触，应指定平面或凹面为目标面；

－如一个面上的网格较粗而另一个面上的网格较细，应指定粗网格面为目标面；

－如一个面比另一个面的刚度大，应指定刚度大的面为目标面；

－如一个面为高阶单元而另一面为低阶单元，应指定低阶单元面为目标面；

－如一个面比另一个面大，应指定大的面为目标面。

6.要对一个面施加扭矩，可以对面中心的关键点划分网格（Target170单元），然后对此关键点分网后所得的node和要施加扭矩的面之间建立接触（pilotnode），然后对pilotnode施加扭矩即可，若面的中心无关键点则可先在其中心创建一个节点，其余操作同上关键点操作（最好另建节点而不使用几何对象中已有的关键点）。

此方法对空心轴同样适用，在轴孔中心建立一个节点即可。

（见帮助文档help>>ContactTechnologyGuide>>MultipointConstrainsandAssemblies>>Surface

-Basedconstraints）

7.接触分析时，在initialpenetration选项中选择excludeeverything可以排除初始渗透的影响。

automaticcontactadjustment选项用于自动调整接触的初始渗透和初始间隙，但其效果与理想状态（两接触面刚好接触）相比仍有差距。

initialcontactclosure选项用于调整初始间隙，一般设置一个很小的值，当其值设置为负值时，间隙小于此值的所有接触点都会被移到目标面上。

在仅仅通过接触对来约束刚体运动时，必须保证在初始几何体中，接触对是接触的（刚好接触，无渗透，无间隙）。

参数设置如图1所示。

在静力学分析时是不允许有刚体位移的，故最好使用closegap选项。

图1

8.平面网格不管是三角形单元还是四边形单元均可进行细化，而体网格只有四面体单元才能进行细化，要对不平行于总体坐标系XY平面的平面划分网格可以采用壳单元（shell），在进行扫略网格划分时可先划分面网格并细化，然后再进行扫略操作。

9.周期对称结构分析时高低角组件不必要是平面，可以为任何形状，可以是一个曲面，也可以是多个曲面。

对基本扇区进行网格划分时可以采用自由划分，也可采用规则划分。

10.solid45等单元即可以划分六面体，也可以划分楔形。

11.在UtilityMenu>PlotCtrls>Symbols>Boundaryconditionsymbol中选择AllBC+Reaction选项可以显示模型当前所受的约束和反力。

12.选择UtilityMenu>PlotCtrls>Style>Color>ReverseVideo命令可使图形显示窗口的背景变为白色，有利于打印输出。

UtilityMenu>PlotCtrls>Style>Background用于设置背景，可以显示不同的背景风格。

UtilityMenu>PlotCtrls>Style>DisplacementScaling用于设置位移显示时的缩放因子，可按比例因子在显示窗口显示实际形变。

13.使用PlotCtrls>RedirectPlots下的命令可以将当前图形显示窗口以图像文件形式输出（如JPEG格式），使用PlotCtrls>CaptureImage命令用于获取当前窗口的快照。

14.主菜单（MainMenu）包含了不同处理器下的基本ANSYS操作。

它基于操作的顺序排列，同样，应该在完成一个处理器下的操作后再进入下一个处理器。

当然，也可以随时进入任何一个处理器，然后退出在进入，但这不是一个好习惯，应该做好详细规划，然后按部就班地进行。

这样能使程序具有可读性，并降低程序运行的代价。

15.设置MainMenu>Preprocessor>Sections>Beam>CommomSections选项可以定义梁单元的截面形状，让ANSYS自动计算梁单元的实常数，不用在RealConstants中设置实常数（对某些梁单元而言，哪些单元可以通过定义截面决定实常数可通过help文件中的单元说明查看，不能直接应用截面的可以在ANSYS中算出截面信息）。

16.单元的形状需要满足一定的条件，如六面体单元（或楔形单元）在一个方向的长度与其他两个方向长度的比值不能太大（不能出现细长杆形状或扁平形状的单元），否则可能弹出警告。

17.ProE中采用的单位是mmns，导入ANSYS后定义弹性模量所用单位为Mpa，材料密度为T/mm3,如某材料弹性模量为2.06×1011Pa，材料密度为7800kg/m3，则在ANSYS中定义弹性模量为2.06×105，材料密度为7.8×10-9。

ANSYS采用自封闭的单位体系，单位推导过程如下：

弹性模量

，密度：

，

，其中力的单位

、长度单位

、时间单位

正是ProE中所采用的单位。

18.PlotCtrls>MultiwindowLayout命令用于定义窗口的布局，即将图形显示窗口分割为多个子窗口，PlotCtrls>Multi-PlotControls用于设置每个子窗口显示的内容。

19.局部坐标系的编号必须大于10。

20.拓扑优化的一般步骤：

（1）定义单元类型、材料属性。

只能使用PLANE2、PLANE82、SOLID92、SOLID93、和SOLID95单元。

（2）建立模型。

（3）指定要优化和不优化的区域。

只有单元类型号为1的区域才能进行优化。

（4）定义和控制载荷。

（5）定义和控制优化过程。

（6）查看结果。

21.设置PlotCtrls>Symbols的ESYS选项为on可以显示接触单元的法向。

22.使用file>Readinputfrom可以读取一串命令流文件（批处理文件，可为txt格式的文件）。

23.编写命令流文件时可以直接从日志文件（.log）文件中复制，FLST、FITEM、P51X等命令表示通过GUI选取实现，也可以直接从.log文件中复制到批处理文件中然后通过Readinputfrom进行读取。

24.MainMenu>Solution>LoadStepOptions>Nonliner>EquilibriumIter用于设置单个载荷子步的迭代次数。

25．要编制批处理文件，可先使用GUI完成一步操作，然后在.log文件中截取命令流，不如定义接触对时可先通过GUI的接触向导生成接触对，然后在日志文件中复制这一段命令流到批处理文件中即可，每一条命令流的使用可参考help文件。

26.使用MESH200单元可以对不平行与总体坐标XY平面的面进行网格划分，通过设置KEYOPT可分别划分一维、二维、三维单元，MESH200单元不参与求解，只控制单元的划分。

MESH200单元可以通过EMODIF命令转化为其他单元。

27.单元不同，单元节点的自由度也不同（比如45号单元的节点只有3个位移自由度，没有旋转自由度，而42号单元自由两个XY平面内的位移自由度）。

28.APDL带参数函数的定义规则

运算顺序：

（1）括号

（2）求幂

（3）乘和除

（4）一元联合（例如+A或-A）

（5）加和减（从右到左）

（6）逻辑判断（从右到左）

29.使用文本编辑器创建宏文件，只需将文本的后缀名改为.mac，宏文件的内容中不需要添加*CREAT和*END命令。

可以把多个宏放在一个文本文件中，每个宏的开始处都有一个宏名，并以一个/EOF命令结束，整个文件的后缀可定义为mlib。

运行宏库文件中的某个宏时使用命令*ulib选择宏库，然后使用*USE命令执行宏。

宏可以带参数，也可以不带参数。

30.使用关键点生成圆柱面时，只需要取定两条母线上的四个关键点（作为不完全圆柱面的四个顶点），选择Arbitary生成的即为圆柱面。

31.使用单元时要注意不同的单元有不同的性质，如42号单元和182号单元，二者均为4节点平面结构单元，但在某些情况下使用42号单元会报错而使用182号单元不会出错。

32.接触对的定义是通过实常数来识别的，一个接触对的目标面和接触面共用一个实常数号，即为接触对的编号，使用命令流定义接触对时，可以在定义目标面时声明生成单元时使用的实常数号。

一组实常数对应唯一的一个接触对。

33.定义实常数时实常数的序号最好不要出现跳变，尤其是对定义接触对而言，一定要注意其实常数的编号，这一编号将作为接触对的识别号。

34.多载荷步分析时，每个载荷步的载荷值都是以未加载时为参考的，但以上一个载荷步的计算结果为初始条件，以位移为例，假设第一个载荷步的位移为1，第二个载荷步的位移为2，则第二个载荷步的位移2是相对于未加载时而言的，而不是相对于第一个载荷步位移1的基础上再施加2的位移，即第二个载荷步后总位移为2而不是3，这个2的位移是包括了第一载荷步的位移，即第二个载荷步是在第一个载荷步的基础上再添加1的位移。

若第一个载荷步的位移是1，第二个载荷步的位移也是1，则相当于第二个载荷步内没有移动。

35.通过pilotnode创建接触对，其性质相当于节点自由度耦合，将接触面的自由度与pilotnode的自由度形成耦合，从而使pilotnode可以控制接触面的运动。

36.对于多个实体（或面）的分析，不一定要根据实际情况在所有有接触的地方定义接触，可以使用GLUE或OVERLAP命令将这些有接触却没有相对运动的实体粘在一起，这样的话在粘连的地方只有一个面，两个实体共用一层节点，有限元模型是连续的。

37.对于轴对称结构的分析，可将单元的关键字设置为Axisymmetric，然后只需建立平面模型即可，系统自动以Y轴为对称轴进行分析。

38.求解热应力时，对已知温度场的情况，可以直接加载温度载荷求解然后观察应力；对于不知道温度场的情况，可以使用间接法，即先使用热分析单元通过热分析得到温度分布结果，再将热分析单元转变为结构单元，读取之前求出的热分析结果进行结构分析得到应力分布；当然，也可以使用直接法，即使用热-结构耦合单元进行分析。

39.有限元法是从节点出发来求解分析的，LINK单元有两个节点，计算出这两个节点的结果后，再用直线将两个节点连接起来，即为受载变形后的LINK单元的形状，同理对梁单元也是这样，如果对一根梁只划分一个梁单元，则加载求解后，所得梁的形变是一条直线，而实际上应该是曲线，显然结果不够精确。

故在划分网格时最好将网格画的细一些，以保证结果的精确度。

图2-1为对一简支梁划分2个单元时在梁中间加集中力后的变形图，图2-2是划分20个单元时的变形图，显然，要保证精度必须使节点足够多。

当然，LINK单元本身只受拉压作用，受载变形后仍为直线，故一根杆只划分一个单元即可。

图2-1

图2-2

有限元法使用有限个单元来模拟实体模型，单元较多时更能反映模型的实际情况，实际上如果一个梁单元能模拟出一根梁的实际情况，那就不算是有限元法了。

40.对于梁单元或壳单元等从实体模型中抽象出的单元，可以使用/ESHAPE命令查看单元的三维形状，这在观察结果时是很有用的，比如梁单元在没有显示三维实体形状之前无法用等值线查看应力状态，但显示为三维实体状态后可以查看应力状态。

图3为图2-2对应使用/ESHAPE所查看的vonmises应力。

另外对于简单的圆轴扭转问题可以直接使用这种方法求解应力分布而不用建立三维实体模型。

图3

41.在ANSYS中构造斜齿轮时，可以先建立一个非常薄的齿轮（可以使用VEXT命令，其功能类似于Pro/E中的混合命令，或者先对面进行偏移，建立好薄齿轮的所有面后再使用AL命令生成体），再在齿轮的轴向上进行旋转复制的到整个齿轮，如图4所示：

图4

在建好实体模型后再划分网格，轴向复制了多少份体则划分多少层网格，使用这种方法得到的有限元模型实际上与在Pro/E中建立一体的模型后导入ANSYS分网所得的有限元模型是相同的，因为导入的模型其实体模型可能很精确，但就轴向来说，对模型划分N层网格与在ANSYS中立N层的体之后再划分成N层的网格其有限元模型相差不大，二者均可认为在轴向上齿面是由N段折线连接而成的。

42.使用D命令可以施加位移或转角载荷，仍可进行静态求解。

以一对齿轮的啮合为例，使用D命令施加一个转角，可以计算相对于初始位置转过这一转角时的结果。

43.使用save命令和resume命令可以在一次运算中处理多个数据库文件（.db），只需在使用save时对各个数据库文件赋予不同的名称防止数据覆盖即可（相当于另存为）。

44.将节点坐标系转到某一柱坐标系后，约束这些节点的X方向位移并给这些节点施加Y方向某个值的位移，这些节点将沿初始位置时柱坐标的切线方向运动，沿初始位置的轴向没有位移。

节点并不会沿圆周运动，而是沿直线运动，方向即为节点所在柱坐标系的切线方向。

45.对一对齿轮进行瞬态动力学分析时，需要对一个齿轮施加转速，对另一个齿轮施加阻转矩（约束两个齿轮的自由度使二者只能绕各自轴线转动）。

如果对一个齿轮施加角位移而对另一个齿轮施加阻转矩将不能收敛。

46.使用B样条曲线命令可以一次使用超过10个点来形成一条样条曲线，只需将所有点选中后在B样条曲线命令后使用ALL即可。

47.使用Meshing>CheckMesh>IndividualElm>PlotWarning/Error可以将形状不佳的单元单独显示出来以便于查看。

48.使用File>writeDBlogfile>writeessentialcommandsonly可以将当前文件的命令流保存为.lgw文件，这一文件包含必要的命令流，不必要的命令流将不被保存，如GUI的旋转等。

49.通过PlotCtrls>Style>Multilegend>Option可以移动屏幕上信息显示的位置，如将等值线标尺移动到显示窗口上方。

通过PlotCtrls>WindowControls>Windowoptions可以调整legend的显示方式。