ANSYS分析基本步骤Word文档下载推荐.docx

1、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

2、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

3、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 Resume from”, 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

4、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R

5、ESUME_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： F500 kN L6 m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 B400 mm H600 mm E3104 N/mm2分析过程：1. 启动 ANSYS.a.开始 程序 ANSYS*.* Configure ANSYS

6、Productsb.打开File Management窗口，在Working Directory输入或选择您的工作目录，如D：张三梁分析,在Job Name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. Main Menu: Preprocessor Modeling Create Keypoints In Active CS。b。 输入关键点编号 1。c。 输入x，y,z坐标 0,0，0.d. 选择 Ap

7、ply。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. Main Menu: Preprocessor Modeling Lines Lines Straight Line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

8、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：Utility Menu：File。4. 设定分析模块.a。 Main Menu: 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

9、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 Element Type Add/Edit/Deleteb. 选择 Add 。 。c. 左边单元库列表中选择 Beam.d. 在右边单

10、元列表中选择 2D elastic 3 （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.） Real Constants 选择 Add . 。 .c. 选择 OK 定义BEAM3的实常数. d。 选择 Help 得到有关单元

11、 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 0.40。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.

12、 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。0e7 kPa3.0e4N/mm2。a.Preprocessor Material Props Material Models 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

13、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. Utility Menu： File Save as 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Element Attributes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Size Controls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NDI

14、V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 Save as 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

15、定分析类型及分析选项。 Main Menu： Solution Define Loads Apply Structural Displacement On Nodes 拾取最左边的节点.c. 在拾取菜单中选择 OK。d. 选择All DOF. 选择 OK. （如果不输入任何值,位移约束默认为0）ac为施加左端水平、竖直两向线位移约束与转动位移约束。 Solution Define Loads Apply Structural Force/Moment On Nodesg. 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。fk为施

16、加右端竖向集中荷载.12. 保存数据库文件到 beamload。 Utility Menu: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 Current LSb. 查看状态窗口中的信息， 然后选择状态窗口 File Closec. 选择 OK开始计算. 当出现 “Solution is done！” 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。 General Postpro

17、c Read Results First Set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. Plot Results Deformed Shape 在对话中选择 deformed and undeformed。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

18、出反作用力。 General Postproc List Results Reaction Solub. 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： Quitb. 选择Quit - No Save!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！