有限元法基礎(chǔ) 趙維濤 陳孝珍 6 ansys簡介新

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1、第六章ANSYS簡介2021/8/251§6.1ANSYS簡介§6.2網(wǎng)格劃分的基本原理§6.3結(jié)構(gòu)靜力分析§6.4結(jié)構(gòu)模態(tài)分析§6.5結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析第六章ANSYS簡介2021/8/2526.1ANSYS簡介隨著有限元技術(shù)的發(fā)展，有限元軟件也取得了長足的進(jìn)步。目前在國際上比較知名的大型通用有限元軟件有ANSYS,NASTRAN,ABAQUS,SAP,ALOGR,MARC,ADINA等。其中ANSYS是最早我國最早引入的有限元軟件之一。ANSYS自1971年推出至今，已經(jīng)發(fā)展成為功能強(qiáng)大、前后處理和圖形功能完備的有限元軟件，并廣泛地應(yīng)用于工程領(lǐng)域，其版本也由原來的2.0發(fā)展到現(xiàn)在的12.0。起

2、初它僅提供結(jié)構(gòu)線性分析和熱分析，現(xiàn)在可用來可以用來進(jìn)行分析結(jié)構(gòu)、動力學(xué)、傳熱、熱力耦合、電磁耦合、流體分析（CFD）、耦合場分析-多物理場等領(lǐng)域的問題的解答。ANSYS包含了前置處理、求解程序以及后置處理等三部分，將有限元分析、計算機(jī)圖形學(xué)和優(yōu)化技術(shù)相結(jié)合，已成為現(xiàn)代工程學(xué)問題必不可少的有力工具。其銷售、支持網(wǎng)絡(luò)遍布世界，在中國北京、上海、成都、西安等城市設(shè)有辦事處，而且ANSYS公司開展了定期培訓(xùn)和咨詢服務(wù)，其強(qiáng)大的計算功能和良好的售后服務(wù)體系深受廣大用戶歡迎。2021/8/2536.1ANSYS簡介在應(yīng)用上ANSYS軟件是融結(jié)構(gòu)、熱、流體、電磁、聲學(xué)于一體的大型通用有限元軟件，可廣泛的用

3、于核工業(yè)、鐵道、石油化工、航空航天、機(jī)械制造、能源、汽車交通、國防軍工、電子、土木工程、生物醫(yī)學(xué)、水利、日用家電等一般工業(yè)及科學(xué)研究。該軟件提供了不斷改進(jìn)的功能清單，包括結(jié)構(gòu)高度非線性分析、電磁分析、計算流體力學(xué)分析、設(shè)計優(yōu)化、接觸分析、自適應(yīng)網(wǎng)格劃分及利用ANSYS參數(shù)設(shè)計語言擴(kuò)展宏命令功能。ANSYS的運(yùn)行有兩種模式：交互模式（InteractiveMode）和非交互模式（BatchMode）。初學(xué)者和大多數(shù)使用者可采用交互模式，包括模型的建立、文件的保存與處理、圖形的打印及結(jié)果分析與輸出等。一般基本的設(shè)置和分析都可以通過交互模式完成，常見的命令流都有相關(guān)的交互式菜單操作對應(yīng)，但部分高級

4、設(shè)置只能通過非交互式命令驅(qū)動。2021/8/2546.1ANSYS簡介2021/8/2556.1ANSYS簡介2021/8/256ANSYS中典型分析過程可以歸納為以下3個部分：前處理、求解計算和后處理。1.前處理定義工作文件名；設(shè)置分析模塊；創(chuàng)建或讀入幾何模型；定義單元類型和選項；定義實常數(shù)，注意不是每種單元都必須的；定義材料屬性；劃分網(wǎng)格，形成單元。2.求解計算施加載荷及設(shè)定約束條件。定義分析類型，進(jìn)行求解參數(shù)設(shè)置。求解。3.后處理將計算結(jié)果讀入當(dāng)前數(shù)據(jù)庫。以列表或圖形形式查看分析結(jié)果。檢查結(jié)果是否正確。進(jìn)行各種后續(xù)分析。保存數(shù)據(jù)，退出程序。6.1ANSYS簡介2021/8/2576.2

5、網(wǎng)格劃分的基本原則類別形狀和特性單元類型桿普通雙線性LINK1,LINK8LINK10梁普通截面漸變塑性考慮剪切變形BEAM3,BEAM4BEAM54,BEAM44BEAM23,BEAM24BEAM188,BEAM189管普通浸入塑性PIPE16,PIPE17,PIPE18PIPE59PIPE20,PIPE602D實體四邊形三角形超彈性單元粘彈性大應(yīng)變諧單元P單元PLANE42,PLANE82,PLANE182PLANE2HYPER84,HYPER56,HYPER74VISCO88VISO106,VISO108PLANE83,PPNAE25PLANE145,PLANE1463D實體塊四面體層

6、各向異性超彈性單元粘彈性大應(yīng)變P單元SOLID45,SOLID95,SOLID73,SOLID185SOLID92,SOLID72SOLID46SOLID64,SOLID65HYPER86,HYPER58,HYPER158VISO89VISO107SOLID147,SOLID148殼四邊形軸對稱層剪切板P單元SHELL93,SHELL63,SHELL41,SHELL43,SHELL181SHELL51,SHELL61SHELL91,SHELL99SHELL28SHELL1501建立單元的數(shù)據(jù)2設(shè)定網(wǎng)格劃分的參數(shù)3執(zhí)行網(wǎng)格劃分2021/8/258問題描述：如圖6.4所示平面桁架，材料的彈性模量

7、E=200GPa。各桿的長度均為3.6m，截面面積均為3250mm2。作用在桁架節(jié)點上的載荷如圖所示。用ANSYS計算桁架中各桿件的內(nèi)力及約束反力。圖6.4桁架示意圖相應(yīng)的菜單操作如下：6.3結(jié)構(gòu)靜力分析實例2021/8/2591．進(jìn)入前處理模塊1）啟動程序。啟動ANSYS，并設(shè)定工作目錄，如圖6.5所示，點擊圖6.5（b）圖中RUN按鈕，啟動ANSYS。（a）（b）圖6.5ANSYS11.0啟動與設(shè)置6.3