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ANSYS入门教程,实例入门

时间:2024-10-27 22:31:31

为了帮助各位初学者掌握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。

工具/原料

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方法/步骤

1、使用ANSYS分析一个矩形截面简支梁。问题条件如图所示:

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2、&分析过程:1.启动ANSYS.a.开始>程序>ANSYS*.*>ConfigureANSYSProductsb.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.

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3、d.选择Apply.e.输入关键点编号2.f.输入x,y,z坐标6,0,0.

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4、g.选择OK饱终柯肢.!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>Create媪青怍牙>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:Preferencesb.选择Structural.c.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.a.MainMenu:Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Deleteb.选择Add...

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5、c.左咐搭趔涮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薨摄架镄框.f.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.)a.MainMenu:Preprocessor>RealConstantsb.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.g.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).

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6、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、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>MaterialModelsb.选择右栏各向同性线弹性材料:Strucrural>Liner>Elastic>Isotropic.c.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.

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8、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。

9、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!a.MainMenu:Preprocessor>Meshing>MeshTool.b.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、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.a.UtilityMenu:File>Saveasb.输入文件名:beammesh.db.c.选择OK保存文件并退出对话框.

11、11饱终柯肢.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.a.MainMenu:Solution>DefineLoad霜杼厮贿s>Apply>Structural>Displacement>OnNodesb.拾取最左边的节点.c.在拾取菜单中选择OK.d.选择AllDOF.e.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.f.MainMenu:Solution>DefineLoads>Apply>Structural>Force/Moment>OnNodesg.拾取最右边的节点.h.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、12.保存数据库文件到beamload.db.a.UtilityMenu:File>Saveasb.输入文件名beamload.db.c.选择OK保存文件并关闭对话框.

13、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.a.MainMenu:Solution>Solve>CurrentLSb.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.d.当出现“Solutionisdone!”提示后,选择OK关闭此窗口.

14、14.进入通用后处理读取分析结果.a.MainMenu: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、15.图形显示变形.a.MainMenu:GeneralPostproc>PlotResults>DeformedShapeb.在对话中选择deformedandundeformed.c.选择OK.

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16、16饱终柯肢.(可选)列出反作用力.a.MainMenu:GeneralPostproc>ListResults>ReactionSolub.选择OK列出所聍铝遒灰有项目,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.a.Toolbar:Quitb.选择Quit-NoSave!c.选择OK.

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