FEMAnalysis&Application

《有限元分析與應(yīng)用》——桿單元和梁?jiǎn)卧狥EMAnalysis&Application《有限ANSYS基本操作講授以下ANSYS基本內(nèi)容:

ANSYS功能，ANSYS基本術(shù)語(yǔ)和ANSYS圖形用戶界面。如何進(jìn)行一個(gè)完整的ANSYS分析——基本步驟。建立或輸入一個(gè)實(shí)體模型并劃分網(wǎng)格。加載,求解和觀察結(jié)果。ANSYS基本操作講授以下ANSYS基本內(nèi)容:ANSYS是一個(gè)完整的FEA（有限元分析）軟件包，適合世界范圍各工程領(lǐng)域的工程師們使用:

結(jié)構(gòu)分析熱分析流體分析，包括CFD（計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)）電/靜電場(chǎng)分析電磁場(chǎng)分析ANSYS在部分工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用:航空航天汽車工業(yè)生物醫(yī)學(xué)橋梁與建筑

關(guān)于

ANSYS電子產(chǎn)品重型機(jī)械微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)器械A(chǔ)NSYS是一個(gè)完整的FEA（有限元分析）軟件包，適合世界范有限元分析的基本步驟前處理模塊PREP7；

(1)參數(shù)定義

(2)建立有限元模型求解模塊SOLUTION;(1)定義分析類型和分析選項(xiàng)(2)施加載荷(3)指定載荷步(4)設(shè)定求解選項(xiàng)后處理模塊POST1和POST26；有限元分析的基本步驟前處理模塊PREP7；有限元常用術(shù)語(yǔ)節(jié)點(diǎn):用于確定單元形狀、表述單元特征及連接相鄰單元的點(diǎn)。單元:有限元模型中每一個(gè)小的塊體稱為一個(gè)單元。單元有線、面和實(shí)體單元等種類。有限元模型由一些簡(jiǎn)單形狀的單元組成，單元之間通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接，并承受一定載荷。載荷邊界條件有限元常用術(shù)語(yǔ)節(jié)點(diǎn):用于確定單元形狀、表述單元特征及連接自由度（DOFs）自由度(DOFs)

用于描述一個(gè)物理場(chǎng)的響應(yīng)特性。結(jié)構(gòu)DOFs結(jié)構(gòu) 位移熱

溫度電 電位流體壓力磁 磁位方向 自由度ROTZUYROTYUXROTXUZ自由度（DOFs）自由度(DOFs)用于描述一個(gè)物理場(chǎng)的響節(jié)點(diǎn)自由度是隨連接該節(jié)點(diǎn)

單元類型變化的。JIIJJKLILKIPOMNKJIL三維桿單元(鉸接)UX,UY,UZ三維梁?jiǎn)卧S或軸對(duì)稱實(shí)體單元UX,UY三維四邊形殼單元UX,UY,UZ,三維實(shí)體熱單元TEMPJPOMNKJIL三維實(shí)體結(jié)構(gòu)單元ROTX,ROTY,ROTZROTX,ROTY,ROTZUX,UY,UZ,UX,UY,UZ節(jié)點(diǎn)自由度是隨連接該節(jié)點(diǎn)單元類型變化的。JIIJJKLI超彈性密封壓縮

ANSYS的主要模塊與功能結(jié)構(gòu)分析用于確定變形、應(yīng)變、應(yīng)力及反力。靜力分析用于靜態(tài)荷載.可以考慮結(jié)構(gòu)的非線性行為，例如：大變形、大應(yīng)變、應(yīng)力剛化、接觸、塑性、超彈性及蠕變等.超彈性密封壓縮ANSYS的主要模塊與功能結(jié)構(gòu)分析用于確定變

ANSYS的主要模塊與功能動(dòng)力分析包括質(zhì)量和阻尼效應(yīng)。模態(tài)分析，計(jì)算結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型。諧響應(yīng)分析，確定結(jié)構(gòu)對(duì)輻值已知、頻率按正弦曲線變化的荷載的響應(yīng)。瞬態(tài)動(dòng)力分析，確定結(jié)構(gòu)對(duì)隨時(shí)間任意變化的載荷的響應(yīng)，而且可以包含非線性特性。其它結(jié)構(gòu)分析功能譜分析。隨機(jī)振動(dòng)。特征值屈曲。子結(jié)構(gòu)，子模型。模態(tài)動(dòng)畫ANSYS的主要模塊與功能動(dòng)力分析模態(tài)動(dòng)畫ANSYS的主要模塊與功能用ANSYS/LS-DYNA進(jìn)行顯式動(dòng)力分析模擬以慣性力為主的大變形分析。用于模擬碰撞、擠壓和快速成形等。汽車碰撞試驗(yàn)的沖擊分析ANSYS的主要模塊與功能用ANSYS/LS-DYNA進(jìn)行顯

ANSYS的主要模塊與功能熱分析，確定物體中的溫度分布。熱分析考慮的物理量是：熱和熱損耗、溫度梯度、熱流量?？赡M三種熱傳遞方式：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射。穩(wěn)態(tài)分析忽略時(shí)間效應(yīng)。瞬態(tài)分析確定以時(shí)間為函數(shù)的溫度等?？赡M相變（融化及凝固）。熨斗的瞬態(tài)熱分析ANSYS的主要模塊與功能熱分析，確定物體中的溫度分布。熱

ANSYS的主要模塊與功能計(jì)算流體動(dòng)力分析(CFD)用于確定流體中的流動(dòng)狀態(tài)和溫度。ANSYS/FLOTRAN能模擬層流和湍流，可壓縮和不可壓縮流體，以及多組份流。應(yīng)用：航空航天、電子元件封裝、汽車設(shè)計(jì)。典型的物理量是：速度、壓力、溫度和對(duì)流換熱系數(shù)。導(dǎo)管中的流速足球上的壓力分布ANSYS的主要模塊與功能計(jì)算流體動(dòng)力分析(CFD)導(dǎo)管中受熱雙金屬片的變形分析

ANSYS的主要模塊與功能耦合場(chǎng)分析考慮兩個(gè)或多個(gè)物理場(chǎng)之間的相互作用。因?yàn)閮蓚€(gè)物理場(chǎng)之間相互影響，所以不能單獨(dú)求解一個(gè)物理場(chǎng)。需要將兩個(gè)物理場(chǎng)結(jié)合到一起求解。例如：熱—應(yīng)力分析。壓電分析（電場(chǎng)和結(jié)構(gòu)）。聲學(xué)分析（流體和結(jié)構(gòu)）。熱—電分析。感應(yīng)加熱（磁場(chǎng)和熱）。靜電—結(jié)構(gòu)分析。受熱雙金屬片的變形分析ANSYS的主要模塊與功能耦合場(chǎng)分析輸出窗口工具條菜單圖標(biāo)ContactManagerIcon主菜單公用菜單輸入行顯示/隱藏圖標(biāo)模型控制工具條繪圖區(qū)當(dāng)前設(shè)置用戶提示信息縮寫工具條菜單命令窗口圖標(biāo)Resetpicking輸出窗口工具條菜單圖標(biāo)ContactManagerIco布局移動(dòng)頂線可以改變工具條的尺寸移動(dòng)左邊線可以改變主菜單區(qū)域的尺寸點(diǎn)擊并拖拉頂、底、左、右邊線可以改變圖形區(qū)域大小通過(guò)UtilityMenu>MenuCtrls>SaveMenuLayout可以保存用戶對(duì)界面布局的設(shè)置用戶可以設(shè)置界面布局：布局移動(dòng)頂線可以改變工具條的尺寸移動(dòng)左邊線可以改變主菜單區(qū)域包含常用的工具圖標(biāo)。用戶可以設(shè)置工具圖標(biāo)內(nèi)容(如：

添加項(xiàng)目,輔助工具條)平移-縮放-旋轉(zhuǎn)新分析打開ANSYS文件保存分析ANSYS幫助捕捉圖形生成報(bào)告工具欄菜單圖標(biāo)包含常用的工具圖標(biāo)。平移-縮放-旋轉(zhuǎn)新分析打開ANSYS文當(dāng)使用打開ANSYS文件圖標(biāo)時(shí)，工作名會(huì)被重定義:ANSYS工作名將被改為恢復(fù)的數(shù)據(jù)文件的文件名（數(shù)據(jù)文件的前綴）。打開ANSYS文件打開ANSYS文件圖標(biāo)也可用于打開ANSYS數(shù)據(jù)庫(kù)或ANSYS命令文件類型打開“file11.db”數(shù)據(jù)文件(使用打開ANSYS文件圖標(biāo))時(shí)，工作名將被改為“file11”.工具欄菜單圖標(biāo)當(dāng)使用打開ANSYS文件圖標(biāo)時(shí)，工作名會(huì)被重定義:打開A隱藏的Pan/Zoom/Rotate顯現(xiàn)/隱藏圖標(biāo)可用來(lái)把任何隱藏在其它窗口之后的ANSYS對(duì)話框（輸出窗口除外）顯現(xiàn)到最前面。顯現(xiàn)的Pan/Zoom/Rotate選擇

顯現(xiàn)/隱藏

圖標(biāo)顯現(xiàn)/隱藏圖標(biāo)隱藏的Pan/Zoom/Rotate顯現(xiàn)/隱藏圖標(biāo)可用來(lái)把任單擊X，命令窗口將回到輸入工具條上.單擊命令窗口按鈕，輸入窗口將被分離出來(lái)，并且可以在屏幕上移動(dòng)。允許用戶輸入命令。(大多數(shù)

GUI功能

都能通過(guò)輸入命令來(lái)實(shí)現(xiàn).如果用戶知道這些命令,可以通過(guò)輸入窗口鍵入。)

命令格式動(dòng)態(tài)顯示

輸入窗口單擊X，命令窗口將回到輸入工具條上.單擊命令窗口按鈕，輸入窗使用滾動(dòng)條可獲取所有已執(zhí)行命令命令流列表選擇下拉箭頭觀看已執(zhí)行命令列表在列出的已執(zhí)行命令中雙擊某個(gè)命令可重新執(zhí)行該命令。鍵盤上下箭頭可選擇不同的列表命令重復(fù)執(zhí)行命令：輸入窗口使用滾動(dòng)條可獲取所有已執(zhí)行命令命令流列表選擇下拉箭頭觀看已執(zhí)包含ANSYS運(yùn)行過(guò)程中通常使用的功能，如：圖形,在線幫助,選擇,文件管理等.使用公共菜單的約定:--“…”表示產(chǎn)生一個(gè)對(duì)話框-- “+”表示圖形拾取-- “>”表示將產(chǎn)生下一個(gè)子菜單-- “

”

(空缺)表示運(yùn)行一個(gè)ANSYS命令

公共菜單包含ANSYS運(yùn)行過(guò)程中通常使用的功能，如：圖形,在線幫助,

當(dāng)前設(shè)置圖形用戶界面的底部顯示當(dāng)前單元屬性設(shè)置和當(dāng)前激活坐標(biāo)系。單元屬性激活坐標(biāo)系截面參考號(hào)

當(dāng)前設(shè)置圖形用戶界面的底部顯示當(dāng)前單元屬性設(shè)置和當(dāng)前激活坐輸出窗口輸出窗口反饋信息給用戶，該信息表明ANSYS怎樣解釋用戶的輸入。輸出窗口獨(dú)立于ANSYS菜單。

警告:關(guān)閉輸出窗口會(huì)關(guān)閉整個(gè)ANSYS!顯示ANSYS版本號(hào)注意：使用/OUTPUT命令，輸出窗口能夠定向到一個(gè)文件輸出窗口輸出窗口反饋信息給用戶，該信息表明ANSYS怎樣解釋選擇對(duì)話框(MainMenu>Preferences)允許用戶過(guò)濾菜單，從而刪除當(dāng)前分析不需要的功能。例如，如果用戶要進(jìn)行一次熱分析，可以選擇過(guò)濾其它科目，以便GUI方式下菜單項(xiàng)內(nèi)容精簡(jiǎn)：在單元類型選擇對(duì)話框中只顯示熱單元類型。只顯示熱載荷。等等。選擇選擇對(duì)話框(MainMenu>Preferences其它

GUI注意事項(xiàng)一些對(duì)話框中有

Apply和OK兩種按鈕。Apply

完成對(duì)話框的設(shè)置,不退出對(duì)話框(不關(guān)閉)。OK完成對(duì)話框的設(shè)置,退出對(duì)話框。不要局限于使用菜單,如果熟悉命令,在輸入窗口鍵入命令會(huì)更方便！輸出窗口不受Raise/Hidden按鈕影響。為了方便,用戶可以調(diào)整圖形用戶界面的尺寸，可以只顯示部分輸出窗口，以便查看。圖形用戶界面其它GUI注意事項(xiàng)圖形用戶界面ANSYS數(shù)據(jù)庫(kù)包括了建模，求解，后處理所產(chǎn)生的保存在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)存貯了用戶輸入的數(shù)據(jù)以及

ANSYS的結(jié)果數(shù)據(jù):輸入數(shù)據(jù)

–用戶必須輸入的信息,諸如模型尺寸,材料特性以及荷載數(shù)據(jù)。結(jié)果數(shù)據(jù)--ANSYS的計(jì)算結(jié)果，

諸如位移、應(yīng)力、應(yīng)變和反力。數(shù)據(jù)庫(kù)與文件ANSYS數(shù)據(jù)庫(kù)包括了建模，求解，后處理所產(chǎn)生的保存在內(nèi)存存儲(chǔ)和恢復(fù)不時(shí)地把數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的內(nèi)存(RAM)是一個(gè)很好的習(xí)慣，這樣可以在計(jì)算機(jī)損壞或斷電的情況下重新恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的有關(guān)信息.SAVE操作把數(shù)據(jù)庫(kù)從內(nèi)存拷貝到名為databasefile

的文件(ordbfileforshort).

最簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)操作的點(diǎn)擊Toolbar>SAVE_DB或使用:UtilityMenu>File>SaveasJobname.dbUtilityMenu>File>

Saveas…SAVE

命令數(shù)據(jù)庫(kù)與文件存儲(chǔ)和恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)與文件將數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到內(nèi)存，使用RESUME操作。Toolbar>RESUME_DB或使用:UtilityMenu>File>ResumeJobname.dbUtilityMenu>File>

Resumefrom…RESUME

命令缺省的保存和恢復(fù)的文件名為jobname.db,

當(dāng)然你可以使用Saveas或Resumefrom選擇不同的文件名。數(shù)據(jù)庫(kù)與文件將數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到內(nèi)存，使用RESUME操作。Toolbar>清除數(shù)據(jù)庫(kù)清除數(shù)據(jù)庫(kù)允許對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)清零，并重新開始。相當(dāng)于退出ANSYS。UtilityMenu>File>Clear&StartNew或使用

/CLEAR

命令。數(shù)據(jù)庫(kù)與文件清除數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)與文件文件ANSYS在一個(gè)分析中要讀寫幾個(gè)文件。文件名的格式為jobname.ext.工作名在啟動(dòng)

ANSYS之前選擇一個(gè)不超過(guò)32個(gè)字符的作業(yè)名。缺省為

file。在

ANSYS中，可使用

/FILNAME

命令來(lái)修改文件名。(UtilityMenu>File>ChangeJobname)。擴(kuò)展名用以區(qū)別文件的內(nèi)容,例如

.db

是數(shù)據(jù)庫(kù)文件。通常擴(kuò)展名由

ANSYS自己指定，但也可以由用戶指定(/ASSIGN)。數(shù)據(jù)庫(kù)與文件文件數(shù)據(jù)庫(kù)與文件幾個(gè)典型文件:jobname.log:日志文件，是

ASCII碼文件。包括了運(yùn)行過(guò)程中的每一個(gè)命令。如果您用同樣的作業(yè)名在同一目錄中開始另一輪操作,ANSYS將增添原先的日志文件(作一個(gè)時(shí)間標(biāo)記)。jobname.err:錯(cuò)誤信息文件，是

ASCII碼文件。包括了運(yùn)行過(guò)程中的所有錯(cuò)誤和警告。

ANSYS將在已存在的錯(cuò)誤文件后添加新信息。jobname.db,.dbb:

數(shù)據(jù)庫(kù)文件，是二進(jìn)制文件。與所有支持平臺(tái)兼容。jobname.rst,.rth,.rmg,.rfl:

結(jié)果文件，是二進(jìn)制文件。與所有支持平臺(tái)兼容。包括了ANSYS運(yùn)算過(guò)程中所有結(jié)果數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)與文件數(shù)據(jù)庫(kù)與文件文件管理技巧在一個(gè)單獨(dú)的工作目錄中運(yùn)行一個(gè)分析作業(yè)。用不同的作業(yè)名，區(qū)分不同的分析運(yùn)行。在任何ANSYS分析后，應(yīng)保存以下的文件:日志文件(.log)數(shù)據(jù)庫(kù)文件(.db)結(jié)果文件(.rst,.rth,…)荷載步文件,如有多步(.s01,.s02,...)物理文件(.ph1,.ph2,...)使用/FDELETE命令或

UtilityMenu>File>ANSYSFileOptions

自動(dòng)刪除ANSYS分析不再需要的文件。數(shù)據(jù)庫(kù)與文件文件管理技巧數(shù)據(jù)庫(kù)與文件三種退出

ANSYS的途徑:Toolbar>QUIT

UtilityMenu>File>Exit在輸入窗口使用

/EXIT

命令退出ANSYS三種退出ANSYS的途徑:退出ANSYSLink1可用于各種工程應(yīng)用中。根據(jù)應(yīng)用的不用，可以把此元素看成桁架，連桿，彈簧，等。這個(gè)2維桿元素是一個(gè)單軸拉壓元素，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有兩個(gè)自由度。X,y,方向。鉸接，沒(méi)有彎矩。

Link8可用于不同工程中的桿。可用作模擬構(gòu)架，下垂電纜，連桿，彈簧等。3維桿元素是單軸拉壓元素。每個(gè)點(diǎn)有3個(gè)自由度。X,y,z方向。作為鉸接結(jié)構(gòu)，沒(méi)有彎矩。具有塑性，徐變，膨脹，應(yīng)力強(qiáng)化和大變形的特性。

Link103維桿元素，具有雙線性勁度矩陣的特性，單向軸拉（或壓）元素。對(duì)于單向軸拉，如果元素變成受壓，則硬度就消失了。此特性可用于靜力鋼纜中，當(dāng)整個(gè)鋼纜模擬成一個(gè)元素時(shí)。當(dāng)需要靜力元素能力但靜力元素又不是初始輸入時(shí)，也可用于動(dòng)力分析中。該元素是shell41的線形式，keyopt(1)=2,’cloth’選項(xiàng)。如果分析的目的是為了研究元素的運(yùn)動(dòng)，（沒(méi)有靜定元素），可用與其相似但不能松弛的元素（如link8和pipe59）代替。當(dāng)最終的結(jié)構(gòu)是一個(gè)拉緊的結(jié)構(gòu)的時(shí)候，

Link11用于模擬水壓圓筒以及其他經(jīng)受大旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。此元素為單軸拉壓元素，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度。X,y,z方向。沒(méi)有彎扭荷載。

Link180可用于不同的工程中。可用來(lái)模擬構(gòu)架，連桿，彈簧，等。此3維桿元素是單軸拉壓元素，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度。X,y,z方向。作為膠接結(jié)構(gòu)，不考慮彎矩。具有塑性，徐變，旋轉(zhuǎn)，大變形，大應(yīng)變能力。link180在任何分析中都包括應(yīng)力強(qiáng)化項(xiàng)(分析中，nlgeon,on)，此為缺省值。支持彈性，各向同性硬化塑性，運(yùn)動(dòng)上的硬化塑性，希爾各向異性塑性，chaboche非線性硬化塑性和徐變等。

ANSYS經(jīng)典界面講解-課件Beam3單軸元素，具有拉，壓，彎性能。在每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度。X,y,方向以及繞z軸的旋轉(zhuǎn)。

Beam4是具有拉壓扭彎能力的單軸元素。每個(gè)節(jié)點(diǎn)有6個(gè)自由度，x,y,z,繞x,y,z軸。具有應(yīng)力強(qiáng)化和大變形能力。在大變形分析中，提供了協(xié)調(diào)相切勁度矩陣選項(xiàng)。

Beam23單軸元素，拉壓和受彎能力。每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度。該元素具有塑性，徐變，膨脹能力。如果這些影響都不需要，可使用beam3，2維彈性梁。

Beam243維薄壁梁。單軸元素，任意截面都有拉壓、彎曲和St.Venant扭轉(zhuǎn)能力?？捎糜谌魏纬ㄩ_的和單元截面。該元素每個(gè)節(jié)點(diǎn)有6個(gè)自由度：x,y,z和繞x,y,z方向。該元素在軸向和自定義的截面方向都具有塑性，徐變和膨脹能力。

Beam54單軸元素，拉壓和受彎能力.每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度。該元素允許在端點(diǎn)有不均勻幾何性質(zhì)。允許端點(diǎn)偏移梁的軸心。無(wú)塑性徐變或膨脹能力。有應(yīng)力強(qiáng)化能力。剪切變形和彈性基礎(chǔ)影響也體現(xiàn)在選項(xiàng)中。還可打印作用于元素上的沿元素方向的力。

Beam1883維線性有限應(yīng)力梁。適用于分析短粗梁結(jié)構(gòu)。該元素基于timoshenko梁理論。包括剪應(yīng)變。Beam188是一個(gè)三維線性（2節(jié)點(diǎn)）梁。每個(gè)節(jié)點(diǎn)有6或7個(gè)自由度，具體依賴于keyopt(1)的值。Keyopt(1)=0為每個(gè)節(jié)點(diǎn)6個(gè)自由度。包括x,y,z方向和繞x,y,z方向。＝1還考慮了扭轉(zhuǎn)自由度。該元素適用于線性，大旋轉(zhuǎn)和大應(yīng)變非線性。包括應(yīng)力強(qiáng)化項(xiàng)在任何分析中，都缺省為nlgeom=on.。該選項(xiàng)為元素提供了分析曲屈、側(cè)移和扭轉(zhuǎn)的能力。

Beam1893維二次有限應(yīng)力梁。適用于分析短粗梁結(jié)構(gòu)。該元素基于timoshenko梁理論。包括剪應(yīng)變。Beam189是一個(gè)三維二次（3節(jié)點(diǎn)）梁。每個(gè)節(jié)點(diǎn)有6或7個(gè)自由度，具體依賴于keyopt(1)的值。Keyopt(1)=0為每個(gè)節(jié)點(diǎn)6個(gè)自由度。包括x,y,z方向和繞x,y,z方向。＝1還考慮了扭轉(zhuǎn)自由度。該元素適用于線性，大旋轉(zhuǎn)和大應(yīng)變非線性。包括應(yīng)力強(qiáng)化項(xiàng)在任何分析中，都缺省為nlgeom=on.。該選項(xiàng)為元素提供了分析曲屈、側(cè)移和扭轉(zhuǎn)的能力。

Beam3單軸元素，具有拉，壓，彎性能。在每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由ANSYS經(jīng)典界面講解-課件ANSYS經(jīng)典界面講解-課件平面桁架和鋼架的靜力分析學(xué)習(xí)目標(biāo) ANSYS中平面模型的建立方法 熟悉菜單功能學(xué)習(xí)重點(diǎn) 關(guān)鍵點(diǎn)、線、節(jié)點(diǎn)和單元的建立方法 區(qū)別直接建模與間接建模方法 選擇設(shè)置單元類型平面桁架和鋼架的靜力分析學(xué)習(xí)目標(biāo)1.結(jié)構(gòu)描述圖示一平面桁架，長(zhǎng)度L=0.1m，各桿橫截面面積均為A=1e-4m2，力P=2000N。計(jì)算各桿的軸向力和軸向應(yīng)力。PL123451.結(jié)構(gòu)描述圖示一平面桁架，長(zhǎng)度L=0.1m，各桿的軸向力和軸向應(yīng)力桿軸向力/N軸向應(yīng)力/MPa11000100210001003-1414.2-141.44005-1414.2-141.4各桿的軸向力和軸向應(yīng)力桿軸向力/N軸向應(yīng)力/MPa110002.模型構(gòu)建單元類型選取link(3Dfinitstn180)2.模型構(gòu)建單元類型選取link(3Dfinitstn定義實(shí)常數(shù)：AREA=1e-4材料特性：EX=2e11PRXY=0.3創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)：1，2，3，4創(chuàng)建單元：1（1和2），2（2和3），3（1和4），4（2和4），5（3和4）施加約束和載荷：節(jié)點(diǎn)1（UX和UY）、節(jié)點(diǎn)3（UY）節(jié)點(diǎn)4（FY-2000）2.模型構(gòu)建定義實(shí)常數(shù)：AREA=1e-42.模型構(gòu)建2.模型構(gòu)建2.模型構(gòu)建

3.求解各單元軸向力和軸向應(yīng)力3.求解各單元軸向力和軸向應(yīng)力3.求解各節(jié)點(diǎn)位移圖3.求解各節(jié)點(diǎn)位移圖3.求解整體模型位移圖3.求解整體模型位移圖3.求解各節(jié)點(diǎn)位移3.求解各節(jié)點(diǎn)位移目標(biāo):熟悉ANSYS基本關(guān)鍵字的含義

k-->Keypoints關(guān)鍵點(diǎn)l-->Lines線a-->Area面v-->Volumes體e-->Elements單元n-->Nodes節(jié)點(diǎn)cm-->component組元et-->elementtype單元類型mp-->materialproperty材料屬性r-->realconstant實(shí)常數(shù)d-->DOFconstraint約束f-->ForceLoad集中力sf-->SurfaceForceonnodes表面載荷bf-->BodyForceonNodes體載荷ic-->InitialConditions初始條件目標(biāo):熟悉ANSYS基本關(guān)鍵字的含義ANSYS經(jīng)典界面講解-課件ANSYS經(jīng)典界面講解-課件ANSYS經(jīng)典界面講解-課件ANSYS經(jīng)典界面講解-課件October30,2019Inventory#0015715-53梁?jiǎn)卧?/p>

是線單元，用于創(chuàng)建三維結(jié)構(gòu)的一維理想化。梁?jiǎn)卧葘?shí)體和殼單元更有效，常用于下列工程領(lǐng)域：建筑結(jié)構(gòu)橋梁和道路公共交通(有軌電車, 火車,公共汽車)等October30,2019梁?jiǎn)卧蔷€單元，用于創(chuàng)建三October30,2019Inventory#0015715-54…梁本節(jié)將通過(guò)以下主題對(duì)梁做簡(jiǎn)要介紹:A.梁的屬性B.梁網(wǎng)格劃分C.加載,求解,結(jié)果D.練習(xí)October30,2019…梁本節(jié)將通過(guò)以下主題對(duì)梁做October30,2019Inventory#0015715-55梁

A.梁的屬性建立梁的第一步,同任何分析一樣，先建立幾何模型—通常是由關(guān)鍵點(diǎn)和線組成的線框。接著，定義如下的梁屬性：?jiǎn)卧愋蜋M截面材料特性O(shè)ctober30,2019梁

A.梁的屬性建立梁的第梁

梁的屬性單元類型選擇下面單元類型之一：BEAM188—3-D,線性(2-節(jié)點(diǎn))。BEAM189—3-D,二次函數(shù)(3-節(jié)點(diǎn))。ANSYS還有許多其它梁?jiǎn)卧?，推薦使用

BEAM188和189對(duì)絕大部分梁結(jié)構(gòu)都適合。支持線性和非線性分析，包括塑性，大變形和非線性失穩(wěn)。具有包括用多種材料模擬分層材料、復(fù)合材料、截面加強(qiáng)的能力。具有用戶定義截面幾何尺寸的能力。在前、后處理過(guò)程中很容易使用。梁

梁的屬性單元類型October30,2019Inventory#0015715-57梁

梁的屬性橫截面對(duì)

BEAM188和189單元的完整定義，包括對(duì)橫截面的定義。

BeamTool提供了方便的操作。Preprocessor>Sections>CommonSectns...選擇想要的形狀，然后輸入尺寸。按

Preview

按鈕觀察截面，然后按

OK。若有多個(gè)橫截面，必須給每個(gè)橫截面指定編號(hào)（任意定義名稱）。October30,2019梁

梁的屬性橫截面October30,2019Inventory#0015715-58梁

梁的屬性1-1梁橫截面預(yù)覽如下(SECPLOT)。除了預(yù)先定義好的橫截面形狀之外，

ANSYS允許用戶通過(guò)建立二維實(shí)體模型來(lái)建立“自定義”橫截面。同標(biāo)準(zhǔn)橫截面一樣，可以把自定義的橫截面保存到橫截面庫(kù)中，以便日后使用。詳細(xì)信息請(qǐng)參考ANSYS結(jié)構(gòu)分析手冊(cè)第15章。October30,2019梁

梁的屬性1-1梁橫截面預(yù)October30,2019Inventory#0015715-59梁

梁的屬性材料屬性線性和非線性材料屬性均可。所有梁的屬性定義好以后，下一步是對(duì)幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。October30,2019梁

梁的屬性材料屬性O(shè)ctober30,2019Inventory#0015715-60梁

B.梁網(wǎng)格劃分用梁?jiǎn)卧獙?duì)幾何模型做網(wǎng)格劃分包括三個(gè)主要步驟:指定線的屬性指定線分割劃分網(wǎng)格

MeshTool

提供了上述三個(gè)步驟的便利操作October30,2019梁

B.梁網(wǎng)格劃分用梁?jiǎn)蜲ctober30,2019Inventory#0015715-61梁

梁網(wǎng)格劃分第1步：線屬性梁網(wǎng)格劃分的線屬性包括：材料號(hào)橫截面號(hào)方向關(guān)鍵點(diǎn)相對(duì)于梁軸線，橫截面的方位。必須指定所有橫截面類型。單個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)可以分配給多條線(即，不需要為每條線指定單個(gè)關(guān)鍵點(diǎn))。每條線的端點(diǎn)都有它的方向關(guān)鍵點(diǎn)，允許橫截面繞梁軸線扭轉(zhuǎn)。October30,2019梁

梁網(wǎng)格劃分第1步：線October30,2019Inventory#0015715-62梁

梁網(wǎng)格劃分方向關(guān)鍵點(diǎn)的示例：October30,2019梁

梁網(wǎng)格劃分方向關(guān)鍵點(diǎn)的示October30,2019Inventory#0015715-63梁

梁網(wǎng)格劃分用MeshTool指定單元屬性(或選擇線后使用

LATT

命令)。拾取線BEAM188、189的附加屬性。October30,2019梁

梁網(wǎng)格劃分用MeshTOctober30,2019Inventory#0015715-64梁

梁網(wǎng)格劃分第2步：線分割對(duì)

BEAM188和189單元,不主張把整個(gè)梁當(dāng)作一個(gè)單元。使用MeshTool的“SizeControls”指定想要的線分割數(shù)(或用LESIZE

命令)。October30,2019梁

梁網(wǎng)格劃分第2步：線October30,2019Inventory#0015715-65梁

梁網(wǎng)格劃分第3步：生成網(wǎng)格先保存數(shù)據(jù)庫(kù)文件(Toolbar>SAVE_DB

或使用SAVE

命令)。按下MeshTool中的

Mesh

按鈕(或執(zhí)行

LMESH,ALL命令)生成網(wǎng)格。PicklinesOctober30,2019梁

梁網(wǎng)格劃分第3步：生October30,2019Inventory#0015715-66梁

梁網(wǎng)格劃分在單元繪圖中，按橫截面形狀顯示單元：UtilityMenu>PlotCtrls>Style>SizeandShape…或使用命令

/ESHAPE,1October30,2019梁

梁網(wǎng)格劃分在單元繪圖中，October30,2019Inventory#0015715-67梁

梁網(wǎng)格劃分網(wǎng)格劃分完成后，接著施加荷載并求解。October30,2019梁

梁網(wǎng)格劃分網(wǎng)格劃分完成后October30,2019Inventory#0015715-68梁

C.加載，求解，結(jié)果梁典型加載包括:位移約束施加在節(jié)點(diǎn)或關(guān)鍵點(diǎn)上。力施加在節(jié)點(diǎn)或關(guān)鍵點(diǎn)上。壓力單位長(zhǎng)度的載荷施加在單元表面上Solution>Apply>Pressures>OnBeams或使用SFBEAM

命令。重力或旋轉(zhuǎn)速度作用在整個(gè)結(jié)構(gòu)上。October30,2019梁

C.加載，求解，結(jié)果October30,2019Inventory#0015715-69梁

加載，求解，結(jié)果求解：保存數(shù)據(jù)庫(kù)文件。求解。(或把載荷寫入載荷步文件，然后求解所有載荷步)查看結(jié)果的方法與應(yīng)力分析相同：觀察變形。觀察反力。畫應(yīng)力、應(yīng)變圖。BEAM188和189單元的主要優(yōu)勢(shì)是，應(yīng)力可以直接在單元上觀察（與殼和實(shí)體單元相同），但必須激活單元形狀顯示。October30,2019梁

加載，求解，結(jié)果求解：平面鋼架如圖所示，彈性模量為2.1e11，泊松比0.3，桿件橫截面積均為0.01m2，受集中載荷作用F=10000N,求支座反力和各桿內(nèi)力。畫出桿件彎矩圖和剪力圖。問(wèn)題描述平面鋼架如圖所示，彈性模量為2.1e11，泊松比0.3，桿件變形結(jié)果變形結(jié)果實(shí)體截面變形結(jié)果實(shí)體截面變形結(jié)果剪力圖剪力圖彎矩圖彎矩圖/PREP7!進(jìn)入前處理模塊:定義模型K,1,0,0!通過(guò)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)位置定義各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),1號(hào)關(guān)鍵點(diǎn)1（0,0）K,2,0,4!2號(hào)關(guān)鍵點(diǎn)2（0m,4）K,3,3,4!3號(hào)關(guān)鍵點(diǎn)3（3m,4）K,4,4,4!4號(hào)關(guān)鍵點(diǎn)4（4m,4）K,5,4,-1!5號(hào)關(guān)鍵點(diǎn)5（4m,-1）L,1,2L,2,3L,3,4L,4,5

!在前處理模塊中,定義單元類型、材料參數(shù)和各個(gè)單元ET,1,BEAM3!定義第1類單元為二維梁?jiǎn)卧狹P,EX,1,210E9!定義第1類材料彈性模量EX＝210GPaMP,PRXY,1,0.3!輸入泊松比R,1,0.01,8.33e-6,0.1!定義梁的實(shí)常數(shù),截面積0.01m^2，慣性矩和梁高ESIZE,0.5LMESH,ALLFINISH!退出前處理!進(jìn)入求解模塊,設(shè)置求解選項(xiàng),設(shè)置位移邊界條件,加載求解/SOLU!進(jìn)入求解模塊:定義力和位移邊界條件,并求解DK,1,ALL,0!約束1號(hào)關(guān)鍵點(diǎn)的所有節(jié)點(diǎn)位移自由度DK,5,ALL,0!約束5號(hào)關(guān)鍵點(diǎn)的所有節(jié)點(diǎn)位移自由度FK,3,FY,-10000!對(duì)3號(hào)關(guān)鍵點(diǎn)施加-Y方向的集中力10000NSOLVE!發(fā)出求解指令/PREP7!進(jìn)入前處理模塊:定義模型ANSYS經(jīng)典界面講解-課件ANSYS經(jīng)典界面講解-課件ANSYS經(jīng)典界面講解-課件練習(xí)------工字梁承載分析Astandard30"WFbeam,withacross-sectionalareaA,issupportedasshownbelowandloadedontheoverhangsbyauniformlydistributedloadw.Determinethemaximumbendingstress

σinthemiddleportionofthebeamandthedeflection

δatthemiddleofthebeam.練習(xí)------工字梁承載分析Astandard30"ANSYS經(jīng)典界面講解-課件FEMAnalysis&Application

《有限元分析與應(yīng)用》——桿單元和梁?jiǎn)卧狥EMAnalysis&Application《有限ANSYS基本操作講授以下ANSYS基本內(nèi)容:

ANSYS功能，ANSYS基本術(shù)語(yǔ)和ANSYS圖形用戶界面。如何進(jìn)行一個(gè)完整的ANSYS分析——基本步驟。建立或輸入一個(gè)實(shí)體模型并劃分網(wǎng)格。加載,求解和觀察結(jié)果。ANSYS基本操作講授以下ANSYS基本內(nèi)容:ANSYS是一個(gè)完整的FEA（有限元分析）軟件包，適合世界范圍各工程領(lǐng)域的工程師們使用:

結(jié)構(gòu)分析熱分析流體分析，包括CFD（計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)）電/靜電場(chǎng)分析電磁場(chǎng)分析ANSYS在部分工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用:航空航天汽車工業(yè)生物醫(yī)學(xué)橋梁與建筑

關(guān)于

ANSYS電子產(chǎn)品重型機(jī)械微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)器械A(chǔ)NSYS是一個(gè)完整的FEA（有限元分析）軟件包，適合世界范有限元分析的基本步驟前處理模塊PREP7；

(1)參數(shù)定義

(2)建立有限元模型求解模塊SOLUTION;(1)定義分析類型和分析選項(xiàng)(2)施加載荷(3)指定載荷步(4)設(shè)定求解選項(xiàng)后處理模塊POST1和POST26；有限元分析的基本步驟前處理模塊PREP7；有限元常用術(shù)語(yǔ)節(jié)點(diǎn):用于確定單元形狀、表述單元特征及連接相鄰單元的點(diǎn)。單元:有限元模型中每一個(gè)小的塊體稱為一個(gè)單元。單元有線、面和實(shí)體單元等種類。有限元模型由一些簡(jiǎn)單形狀的單元組成，單元之間通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接，并承受一定載荷。載荷邊界條件有限元常用術(shù)語(yǔ)節(jié)點(diǎn):用于確定單元形狀、表述單元特征及連接自由度（DOFs）自由度(DOFs)

用于描述一個(gè)物理場(chǎng)的響應(yīng)特性。結(jié)構(gòu)DOFs結(jié)構(gòu) 位移熱

溫度電 電位流體壓力磁 磁位方向 自由度ROTZUYROTYUXROTXUZ自由度（DOFs）自由度(DOFs)用于描述一個(gè)物理場(chǎng)的響節(jié)點(diǎn)自由度是隨連接該節(jié)點(diǎn)

單元類型變化的。JIIJJKLILKIPOMNKJIL三維桿單元(鉸接)UX,UY,UZ三維梁?jiǎn)卧S或軸對(duì)稱實(shí)體單元UX,UY三維四邊形殼單元UX,UY,UZ,三維實(shí)體熱單元TEMPJPOMNKJIL三維實(shí)體結(jié)構(gòu)單元ROTX,ROTY,ROTZROTX,ROTY,ROTZUX,UY,UZ,UX,UY,UZ節(jié)點(diǎn)自由度是隨連接該節(jié)點(diǎn)單元類型變化的。JIIJJKLI超彈性密封壓縮

ANSYS的主要模塊與功能結(jié)構(gòu)分析用于確定變形、應(yīng)變、應(yīng)力及反力。靜力分析用于靜態(tài)荷載.可以考慮結(jié)構(gòu)的非線性行為，例如：大變形、大應(yīng)變、應(yīng)力剛化、接觸、塑性、超彈性及蠕變等.超彈性密封壓縮ANSYS的主要模塊與功能結(jié)構(gòu)分析用于確定變

ANSYS的主要模塊與功能動(dòng)力分析包括質(zhì)量和阻尼效應(yīng)。模態(tài)分析，計(jì)算結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型。諧響應(yīng)分析，確定結(jié)構(gòu)對(duì)輻值已知、頻率按正弦曲線變化的荷載的響應(yīng)。瞬態(tài)動(dòng)力分析，確定結(jié)構(gòu)對(duì)隨時(shí)間任意變化的載荷的響應(yīng)，而且可以包含非線性特性。其它結(jié)構(gòu)分析功能譜分析。隨機(jī)振動(dòng)。特征值屈曲。子結(jié)構(gòu)，子模型。模態(tài)動(dòng)畫ANSYS的主要模塊與功能動(dòng)力分析模態(tài)動(dòng)畫ANSYS的主要模塊與功能用ANSYS/LS-DYNA進(jìn)行顯式動(dòng)力分析模擬以慣性力為主的大變形分析。用于模擬碰撞、擠壓和快速成形等。汽車碰撞試驗(yàn)的沖擊分析ANSYS的主要模塊與功能用ANSYS/LS-DYNA進(jìn)行顯

ANSYS的主要模塊與功能熱分析，確定物體中的溫度分布。熱分析考慮的物理量是：熱和熱損耗、溫度梯度、熱流量?？赡M三種熱傳遞方式：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射。穩(wěn)態(tài)分析忽略時(shí)間效應(yīng)。瞬態(tài)分析確定以時(shí)間為函數(shù)的溫度等。可模擬相變（融化及凝固）。熨斗的瞬態(tài)熱分析ANSYS的主要模塊與功能熱分析，確定物體中的溫度分布。熱

ANSYS的主要模塊與功能計(jì)算流體動(dòng)力分析(CFD)用于確定流體中的流動(dòng)狀態(tài)和溫度。ANSYS/FLOTRAN能模擬層流和湍流，可壓縮和不可壓縮流體，以及多組份流。應(yīng)用：航空航天、電子元件封裝、汽車設(shè)計(jì)。典型的物理量是：速度、壓力、溫度和對(duì)流換熱系數(shù)。導(dǎo)管中的流速足球上的壓力分布ANSYS的主要模塊與功能計(jì)算流體動(dòng)力分析(CFD)導(dǎo)管中受熱雙金屬片的變形分析

ANSYS的主要模塊與功能耦合場(chǎng)分析考慮兩個(gè)或多個(gè)物理場(chǎng)之間的相互作用。因?yàn)閮蓚€(gè)物理場(chǎng)之間相互影響，所以不能單獨(dú)求解一個(gè)物理場(chǎng)。需要將兩個(gè)物理場(chǎng)結(jié)合到一起求解。例如：熱—應(yīng)力分析。壓電分析（電場(chǎng)和結(jié)構(gòu)）。聲學(xué)分析（流體和結(jié)構(gòu)）。熱—電分析。感應(yīng)加熱（磁場(chǎng)和熱）。靜電—結(jié)構(gòu)分析。受熱雙金屬片的變形分析ANSYS的主要模塊與功能耦合場(chǎng)分析輸出窗口工具條菜單圖標(biāo)ContactManagerIcon主菜單公用菜單輸入行顯示/隱藏圖標(biāo)模型控制工具條繪圖區(qū)當(dāng)前設(shè)置用戶提示信息縮寫工具條菜單命令窗口圖標(biāo)Resetpicking輸出窗口工具條菜單圖標(biāo)ContactManagerIco布局移動(dòng)頂線可以改變工具條的尺寸移動(dòng)左邊線可以改變主菜單區(qū)域的尺寸點(diǎn)擊并拖拉頂、底、左、右邊線可以改變圖形區(qū)域大小通過(guò)UtilityMenu>MenuCtrls>SaveMenuLayout可以保存用戶對(duì)界面布局的設(shè)置用戶可以設(shè)置界面布局：布局移動(dòng)頂線可以改變工具條的尺寸移動(dòng)左邊線可以改變主菜單區(qū)域包含常用的工具圖標(biāo)。用戶可以設(shè)置工具圖標(biāo)內(nèi)容(如：

添加項(xiàng)目,輔助工具條)平移-縮放-旋轉(zhuǎn)新分析打開ANSYS文件保存分析ANSYS幫助捕捉圖形生成報(bào)告工具欄菜單圖標(biāo)包含常用的工具圖標(biāo)。平移-縮放-旋轉(zhuǎn)新分析打開ANSYS文當(dāng)使用打開ANSYS文件圖標(biāo)時(shí)，工作名會(huì)被重定義:ANSYS工作名將被改為恢復(fù)的數(shù)據(jù)文件的文件名（數(shù)據(jù)文件的前綴）。打開ANSYS文件打開ANSYS文件圖標(biāo)也可用于打開ANSYS數(shù)據(jù)庫(kù)或ANSYS命令文件類型打開“file11.db”數(shù)據(jù)文件(使用打開ANSYS文件圖標(biāo))時(shí)，工作名將被改為“file11”.工具欄菜單圖標(biāo)當(dāng)使用打開ANSYS文件圖標(biāo)時(shí)，工作名會(huì)被重定義:打開A隱藏的Pan/Zoom/Rotate顯現(xiàn)/隱藏圖標(biāo)可用來(lái)把任何隱藏在其它窗口之后的ANSYS對(duì)話框（輸出窗口除外）顯現(xiàn)到最前面。顯現(xiàn)的Pan/Zoom/Rotate選擇

顯現(xiàn)/隱藏

圖標(biāo)顯現(xiàn)/隱藏圖標(biāo)隱藏的Pan/Zoom/Rotate顯現(xiàn)/隱藏圖標(biāo)可用來(lái)把任單擊X，命令窗口將回到輸入工具條上.單擊命令窗口按鈕，輸入窗口將被分離出來(lái)，并且可以在屏幕上移動(dòng)。允許用戶輸入命令。(大多數(shù)

GUI功能

都能通過(guò)輸入命令來(lái)實(shí)現(xiàn).如果用戶知道這些命令,可以通過(guò)輸入窗口鍵入。)

命令格式動(dòng)態(tài)顯示

輸入窗口單擊X，命令窗口將回到輸入工具條上.單擊命令窗口按鈕，輸入窗使用滾動(dòng)條可獲取所有已執(zhí)行命令命令流列表選擇下拉箭頭觀看已執(zhí)行命令列表在列出的已執(zhí)行命令中雙擊某個(gè)命令可重新執(zhí)行該命令。鍵盤上下箭頭可選擇不同的列表命令重復(fù)執(zhí)行命令：輸入窗口使用滾動(dòng)條可獲取所有已執(zhí)行命令命令流列表選擇下拉箭頭觀看已執(zhí)包含ANSYS運(yùn)行過(guò)程中通常使用的功能，如：圖形,在線幫助,選擇,文件管理等.使用公共菜單的約定:--“…”表示產(chǎn)生一個(gè)對(duì)話框-- “+”表示圖形拾取-- “>”表示將產(chǎn)生下一個(gè)子菜單-- “

”

(空缺)表示運(yùn)行一個(gè)ANSYS命令

公共菜單包含ANSYS運(yùn)行過(guò)程中通常使用的功能，如：圖形,在線幫助,

當(dāng)前設(shè)置圖形用戶界面的底部顯示當(dāng)前單元屬性設(shè)置和當(dāng)前激活坐標(biāo)系。單元屬性激活坐標(biāo)系截面參考號(hào)

當(dāng)前設(shè)置圖形用戶界面的底部顯示當(dāng)前單元屬性設(shè)置和當(dāng)前激活坐輸出窗口輸出窗口反饋信息給用戶，該信息表明ANSYS怎樣解釋用戶的輸入。輸出窗口獨(dú)立于ANSYS菜單。

警告:關(guān)閉輸出窗口會(huì)關(guān)閉整個(gè)ANSYS!顯示ANSYS版本號(hào)注意：使用/OUTPUT命令，輸出窗口能夠定向到一個(gè)文件輸出窗口輸出窗口反饋信息給用戶，該信息表明ANSYS怎樣解釋選擇對(duì)話框(MainMenu>Preferences)允許用戶過(guò)濾菜單，從而刪除當(dāng)前分析不需要的功能。例如，如果用戶要進(jìn)行一次熱分析，可以選擇過(guò)濾其它科目，以便GUI方式下菜單項(xiàng)內(nèi)容精簡(jiǎn)：在單元類型選擇對(duì)話框中只顯示熱單元類型。只顯示熱載荷。等等。選擇選擇對(duì)話框(MainMenu>Preferences其它

GUI注意事項(xiàng)一些對(duì)話框中有

Apply和OK兩種按鈕。Apply

完成對(duì)話框的設(shè)置,不退出對(duì)話框(不關(guān)閉)。OK完成對(duì)話框的設(shè)置,退出對(duì)話框。不要局限于使用菜單,如果熟悉命令,在輸入窗口鍵入命令會(huì)更方便！輸出窗口不受Raise/Hidden按鈕影響。為了方便,用戶可以調(diào)整圖形用戶界面的尺寸，可以只顯示部分輸出窗口，以便查看。圖形用戶界面其它GUI注意事項(xiàng)圖形用戶界面ANSYS數(shù)據(jù)庫(kù)包括了建模，求解，后處理所產(chǎn)生的保存在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)存貯了用戶輸入的數(shù)據(jù)以及

ANSYS的結(jié)果數(shù)據(jù):輸入數(shù)據(jù)

–用戶必須輸入的信息,諸如模型尺寸,材料特性以及荷載數(shù)據(jù)。結(jié)果數(shù)據(jù)--ANSYS的計(jì)算結(jié)果，

諸如位移、應(yīng)力、應(yīng)變和反力。數(shù)據(jù)庫(kù)與文件ANSYS數(shù)據(jù)庫(kù)包括了建模，求解，后處理所產(chǎn)生的保存在內(nèi)存存儲(chǔ)和恢復(fù)不時(shí)地把數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的內(nèi)存(RAM)是一個(gè)很好的習(xí)慣，這樣可以在計(jì)算機(jī)損壞或斷電的情況下重新恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的有關(guān)信息.SAVE操作把數(shù)據(jù)庫(kù)從內(nèi)存拷貝到名為databasefile

的文件(ordbfileforshort).

最簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)操作的點(diǎn)擊Toolbar>SAVE_DB或使用:UtilityMenu>File>SaveasJobname.dbUtilityMenu>File>

Saveas…SAVE

命令數(shù)據(jù)庫(kù)與文件存儲(chǔ)和恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)與文件將數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到內(nèi)存，使用RESUME操作。Toolbar>RESUME_DB或使用:UtilityMenu>File>ResumeJobname.dbUtilityMenu>File>

Resumefrom…RESUME

命令缺省的保存和恢復(fù)的文件名為jobname.db,

當(dāng)然你可以使用Saveas或Resumefrom選擇不同的文件名。數(shù)據(jù)庫(kù)與文件將數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到內(nèi)存，使用RESUME操作。Toolbar>清除數(shù)據(jù)庫(kù)清除數(shù)據(jù)庫(kù)允許對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)清零，并重新開始。相當(dāng)于退出ANSYS。UtilityMenu>File>Clear&StartNew或使用

/CLEAR

命令。數(shù)據(jù)庫(kù)與文件清除數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)與文件文件ANSYS在一個(gè)分析中要讀寫幾個(gè)文件。文件名的格式為jobname.ext.工作名在啟動(dòng)

ANSYS之前選擇一個(gè)不超過(guò)32個(gè)字符的作業(yè)名。缺省為

file。在

ANSYS中，可使用

/FILNAME

命令來(lái)修改文件名。(UtilityMenu>File>ChangeJobname)。擴(kuò)展名用以區(qū)別文件的內(nèi)容,例如

.db

是數(shù)據(jù)庫(kù)文件。通常擴(kuò)展名由

ANSYS自己指定，但也可以由用戶指定(/ASSIGN)。數(shù)據(jù)庫(kù)與文件文件數(shù)據(jù)庫(kù)與文件幾個(gè)典型文件:jobname.log:日志文件，是

ASCII碼文件。包括了運(yùn)行過(guò)程中的每一個(gè)命令。如果您用同樣的作業(yè)名在同一目錄中開始另一輪操作,ANSYS將增添原先的日志文件(作一個(gè)時(shí)間標(biāo)記)。jobname.err:錯(cuò)誤信息文件，是

ASCII碼文件。包括了運(yùn)行過(guò)程中的所有錯(cuò)誤和警告。

ANSYS將在已存在的錯(cuò)誤文件后添加新信息。jobname.db,.dbb:

數(shù)據(jù)庫(kù)文件，是二進(jìn)制文件。與所有支持平臺(tái)兼容。jobname.rst,.rth,.rmg,.rfl:

結(jié)果文件，是二進(jìn)制文件。與所有支持平臺(tái)兼容。包括了ANSYS運(yùn)算過(guò)程中所有結(jié)果數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)與文件數(shù)據(jù)庫(kù)與文件文件管理技巧在一個(gè)單獨(dú)的工作目錄中運(yùn)行一個(gè)分析作業(yè)。用不同的作業(yè)名，區(qū)分不同的分析運(yùn)行。在任何ANSYS分析后，應(yīng)保存以下的文件:日志文件(.log)數(shù)據(jù)庫(kù)文件(.db)結(jié)果文件(.rst,.rth,…)荷載步文件,如有多步(.s01,.s02,...)物理文件(.ph1,.ph2,...)使用/FDELETE命令或

UtilityMenu>File>ANSYSFileOptions

自動(dòng)刪除ANSYS分析不再需要的文件。數(shù)據(jù)庫(kù)與文件文件管理技巧數(shù)據(jù)庫(kù)與文件三種退出

ANSYS的途徑:Toolbar>QUIT

UtilityMenu>File>Exit在輸入窗口使用

/EXIT

命令退出ANSYS三種退出ANSYS的途徑:退出ANSYSLink1可用于各種工程應(yīng)用中。根據(jù)應(yīng)用的不用，可以把此元素看成桁架，連桿，彈簧，等。這個(gè)2維桿元素是一個(gè)單軸拉壓元素，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有兩個(gè)自由度。X,y,方向。鉸接，沒(méi)有彎矩。

Link8可用于不同工程中的桿?？捎米髂M構(gòu)架，下垂電纜，連桿，彈簧等。3維桿元素是單軸拉壓元素。每個(gè)點(diǎn)有3個(gè)自由度。X,y,z方向。作為鉸接結(jié)構(gòu)，沒(méi)有彎矩。具有塑性，徐變，膨脹，應(yīng)力強(qiáng)化和大變形的特性。

Link103維桿元素，具有雙線性勁度矩陣的特性，單向軸拉（或壓）元素。對(duì)于單向軸拉，如果元素變成受壓，則硬度就消失了。此特性可用于靜力鋼纜中，當(dāng)整個(gè)鋼纜模擬成一個(gè)元素時(shí)。當(dāng)需要靜力元素能力但靜力元素又不是初始輸入時(shí)，也可用于動(dòng)力分析中。該元素是shell41的線形式，keyopt(1)=2,’cloth’選項(xiàng)。如果分析的目的是為了研究元素的運(yùn)動(dòng)，（沒(méi)有靜定元素），可用與其相似但不能松弛的元素（如link8和pipe59）代替。當(dāng)最終的結(jié)構(gòu)是一個(gè)拉緊的結(jié)構(gòu)的時(shí)候，

Link11用于模擬水壓圓筒以及其他經(jīng)受大旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。此元素為單軸拉壓元素，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度。X,y,z方向。沒(méi)有彎扭荷載。

Link180可用于不同的工程中。可用來(lái)模擬構(gòu)架，連桿，彈簧，等。此3維桿元素是單軸拉壓元素，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度。X,y,z方向。作為膠接結(jié)構(gòu)，不考慮彎矩。具有塑性，徐變，旋轉(zhuǎn)，大變形，大應(yīng)變能力。link180在任何分析中都包括應(yīng)力強(qiáng)化項(xiàng)(分析中，nlgeon,on)，此為缺省值。支持彈性，各向同性硬化塑性，運(yùn)動(dòng)上的硬化塑性，希爾各向異性塑性，chaboche非線性硬化塑性和徐變等。

ANSYS經(jīng)典界面講解-課件Beam3單軸元素，具有拉，壓，彎性能。在每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度。X,y,方向以及繞z軸的旋轉(zhuǎn)。

Beam4是具有拉壓扭彎能力的單軸元素。每個(gè)節(jié)點(diǎn)有6個(gè)自由度，x,y,z,繞x,y,z軸。具有應(yīng)力強(qiáng)化和大變形能力。在大變形分析中，提供了協(xié)調(diào)相切勁度矩陣選項(xiàng)。

Beam23單軸元素，拉壓和受彎能力。每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度。該元素具有塑性，徐變，膨脹能力。如果這些影響都不需要，可使用beam3，2維彈性梁。

Beam243維薄壁梁。單軸元素，任意截面都有拉壓、彎曲和St.Venant扭轉(zhuǎn)能力?？捎糜谌魏纬ㄩ_的和單元截面。該元素每個(gè)節(jié)點(diǎn)有6個(gè)自由度：x,y,z和繞x,y,z方向。該元素在軸向和自定義的截面方向都具有塑性，徐變和膨脹能力。

Beam54單軸元素，拉壓和受彎能力.每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度。該元素允許在端點(diǎn)有不均勻幾何性質(zhì)。允許端點(diǎn)偏移梁的軸心。無(wú)塑性徐變或膨脹能力。有應(yīng)力強(qiáng)化能力。剪切變形和彈性基礎(chǔ)影響也體現(xiàn)在選項(xiàng)中。還可打印作用于元素上的沿元素方向的力。

Beam1883維線性有限應(yīng)力梁。適用于分析短粗梁結(jié)構(gòu)。該元素基于timoshenko梁理論。包括剪應(yīng)變。Beam188是一個(gè)三維線性（2節(jié)點(diǎn)）梁。每個(gè)節(jié)點(diǎn)有6或7個(gè)自由度，具體依賴于keyopt(1)的值。Keyopt(1)=0為每個(gè)節(jié)點(diǎn)6個(gè)自由度。包括x,y,z方向和繞x,y,z方向。＝1還考慮了扭轉(zhuǎn)自由度。該元素適用于線性，大旋轉(zhuǎn)和大應(yīng)變非線性。包括應(yīng)力強(qiáng)化項(xiàng)在任何分析中，都缺省為nlgeom=on.。該選項(xiàng)為元素提供了分析曲屈、側(cè)移和扭轉(zhuǎn)的能力。

Beam1893維二次有限應(yīng)力梁。適用于分析短粗梁結(jié)構(gòu)。該元素基于timoshenko梁理論。包括剪應(yīng)變。Beam189是一個(gè)三維二次（3節(jié)點(diǎn)）梁。每個(gè)節(jié)點(diǎn)有6或7個(gè)自由度，具體依賴于keyopt(1)的值。Keyopt(1)=0為每個(gè)節(jié)點(diǎn)6個(gè)自由度。包括x,y,z方向和繞x,y,z方向。＝1還考慮了扭轉(zhuǎn)自由度。該元素適用于線性，大旋轉(zhuǎn)和大應(yīng)變非線性。包括應(yīng)力強(qiáng)化項(xiàng)在任何分析中，都缺省為nlgeom=on.。該選項(xiàng)為元素提供了分析曲屈、側(cè)移和扭轉(zhuǎn)的能力。

Beam3單軸元素，具有拉，壓，彎性能。在每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由ANSYS經(jīng)典界面講解-課件ANSYS經(jīng)典界面講解-課件平面桁架和鋼架的靜力分析學(xué)習(xí)目標(biāo) ANSYS中平面模型的建立方法 熟悉菜單功能學(xué)習(xí)重點(diǎn) 關(guān)鍵點(diǎn)、線、節(jié)點(diǎn)和單元的建立方法 區(qū)別直接建模與間接建模方法 選擇設(shè)置單元類型平面桁架和鋼架的靜力分析學(xué)習(xí)目標(biāo)1.結(jié)構(gòu)描述圖示一平面桁架，長(zhǎng)度L=0.1m，各桿橫截面面積均為A=1e-4m2，力P=2000N。計(jì)算各桿的軸向力和軸向應(yīng)力。PL123451.結(jié)構(gòu)描述圖示一平面桁架，長(zhǎng)度L=0.1m，各桿的軸向力和軸向應(yīng)力桿軸向力/N軸向應(yīng)力/MPa11000100210001003-1414.2-141.44005-1414.2-141.4各桿的軸向力和軸向應(yīng)力桿軸向力/N軸向應(yīng)力/MPa110002.模型構(gòu)建單元類型選取link(3Dfinitstn180)2.模型構(gòu)建單元類型選取link(3Dfinitstn定義實(shí)常數(shù)：AREA=1e-4材料特性：EX=2e11PRXY=0.3創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)：1，2，3，4創(chuàng)建單元：1（1和2），2（2和3），3（1和4），4（2和4），5（3和4）施加約束和載荷：節(jié)點(diǎn)1（UX和UY）、節(jié)點(diǎn)3（UY）節(jié)點(diǎn)4（FY-2000）2.模型構(gòu)建定義實(shí)常數(shù)：AREA=1e-42.模型構(gòu)建2.模型構(gòu)建2.模型構(gòu)建

3.求解各單元軸向力和軸向應(yīng)力3.求解各單元軸向力和軸向應(yīng)力3.求解各節(jié)點(diǎn)位移圖3.求解各節(jié)點(diǎn)位移圖3.求解整體模型位移圖3.求解整體模型位移圖3.求解各節(jié)點(diǎn)位移3.求解各節(jié)點(diǎn)位移目標(biāo):熟悉ANSYS基本關(guān)鍵字的含義

k-->Keypoints關(guān)鍵點(diǎn)l-->Lines線a-->Area面v-->Volumes體e-->Elements單元n-->Nodes節(jié)點(diǎn)cm-->component組元et-->elementtype單元類型mp-->materialproperty材料屬性r-->realconstant實(shí)常數(shù)d-->DOFconstraint約束f-->ForceLoad集中力sf-->SurfaceForceonnodes表面載荷bf-->BodyForceonNodes體載荷ic-->InitialConditions初始條件目標(biāo):熟悉ANSYS基本關(guān)鍵字的含義ANSYS經(jīng)典界面講解-課件ANSYS經(jīng)典界面講解-課件ANSYS經(jīng)典界面講解-課件ANSYS經(jīng)典界面講解-課件October30,2019Inventory#0015715-133梁?jiǎn)卧?/p>

是線單元，用于創(chuàng)建三維結(jié)構(gòu)的一維理想化。梁?jiǎn)卧葘?shí)體和殼單元更有效，常用于下列工程領(lǐng)域：建筑結(jié)構(gòu)橋梁和道路公共交通(有軌電車, 火車,公共汽車)等October30,2019梁?jiǎn)卧蔷€單元，用于創(chuàng)建三October30,2019Inventory#0015715-134…梁本節(jié)將通過(guò)以下主題對(duì)梁做簡(jiǎn)要介紹:A.梁的屬性B.梁網(wǎng)格劃分C.加載,求解,結(jié)果D.練習(xí)October30,2019…梁本節(jié)將通過(guò)以下主題對(duì)梁做October30,2019Inventory#0015715-135梁

A.梁的屬性建立梁的第一步,同任何分析一樣，先建立幾何模型—通常是由關(guān)鍵點(diǎn)和線組成的線框。接著，定義如下的梁屬性：?jiǎn)卧愋蜋M截面材料特性O(shè)ctober30,2019梁

A.梁的屬性建立梁的第梁

梁的屬性單元類型選擇下面單元類型之一：BEAM188—3-D,線性(2-節(jié)點(diǎn))。BEAM189—3-D,二次函數(shù)(3-節(jié)點(diǎn))。ANSYS還有許多其它梁?jiǎn)卧?，推薦使用

BEAM188和189對(duì)絕大部分梁結(jié)構(gòu)都適合。支持線性和非線性分析，包括塑性，大變形和非線性失穩(wěn)。具有包括用多種材料模擬分層材料、復(fù)合材料、截面加強(qiáng)的能力。具有用戶定義截面幾何尺寸的能力。在前、后處理過(guò)程中很容易使用。梁

梁的屬性單元類型October30,2019Inventory#0015715-137梁

梁的屬性橫截面對(duì)

BEAM188和189單元的完整定義，包括對(duì)橫截面的定義。

BeamTool提供了方便的操作。Preprocessor>Sections>CommonSectns...選擇想要的形狀，然后輸入尺寸。按

Preview

按鈕觀察截面，然后按

OK。若有多個(gè)橫截面，必須給每個(gè)橫截面指定編號(hào)（任意定義名稱）。October30,2019梁

梁的屬性橫截面October30,2019Inventory#0015715-138梁

梁的屬性1-1梁橫截面預(yù)覽如下(SECPLOT)。除了預(yù)先定義好的橫截面形狀之外，

ANSYS允許用戶通過(guò)建立二維實(shí)體模型來(lái)建立“自定義”橫截面。同標(biāo)準(zhǔn)橫截面一樣，可以把自定義的橫截面保存到橫截面庫(kù)中，以便日后使用。詳細(xì)信息請(qǐng)參考ANSYS結(jié)構(gòu)分析手冊(cè)第15章。October30,2019梁

梁的屬性1-1梁橫截面預(yù)October30,2019Inventory#0015715-139梁

梁的屬性材料屬性線性和非線性材料屬性均可。所有梁的屬性定義好以后，下一步是對(duì)幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。October30,2019梁

梁的屬性材料屬性O(shè)ctober30,2019Inventory#0015715-140梁

B.梁網(wǎng)格劃分用梁?jiǎn)卧獙?duì)幾何模型做網(wǎng)格劃分包括三個(gè)主要步驟:指定線的屬性指定線分割劃分網(wǎng)格

MeshTool

提供了上述三個(gè)步驟的便利操作October30,2019梁

B.梁網(wǎng)格劃分用梁?jiǎn)蜲ctober30,2019Inventory#0015715-141梁

梁網(wǎng)格劃分第1步：線屬性梁網(wǎng)格劃分的線屬性包括：材料號(hào)橫截面號(hào)方向關(guān)鍵點(diǎn)相對(duì)于梁軸線，橫截面的方位。必須指定所有橫截面類型。單個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)可以分配給多條線(