ANSYS基本操作精讲课件.ppt

三 ANSYS 基本操作（二）,2.2 ANSYS建模,2020/9/16,2/80,山东科技大学,指定工作目录、作业名和分析标题,设置工作目录 工作目录一旦设定好，以后ANSYS程序所有操作所产生的文件都存在此目录下面，因此，建议对不同的分析用不同的工作目录，这样可确保每次分析所产生的文件不会有被覆盖的危险 GUI：Utility MenuFileChange Directory 定义作业名 当为某项分析定义了作业名，作业名就成为分析过程中产生的所有文件名的第一部分（文件名）通过为每一次分析给定作业名，可确保文件不被覆盖 GUI：Utility MenuFileChange Jobname 定义分析标题 Utility MenuFileChange Title， ANSYS系统将在所有的图形显示、所有的求解输出中包含该标题2020/9/16,3/80,山东科技大学,定义图形界面过滤参数,Main MenuPreference,2020/9/16,4/80,山东科技大学,ANSYS的单位制,ANSYS软件并没有为分析指定系统单位，除了磁场分析外，可使用任意一种单位制在结构分析中，可以使用任何一套自封闭的单位制（所谓自封闭是指这些单位量纲之间可以互相推导得出），只要保证输入的所有数据的单位都是正在使用的同一套单位制里的单位即可。

ANSYS读入输入的数值，并不检验单位制是否正确. 注意: /UNITS 命令只是一种简单的记录，告诉别的人现在使用的单位制 单位制将影响输入的实体模型尺寸、材料属性、实常数以及载荷等2020/9/16,5/80,山东科技大学,表2-2 单位导出式及单位制,2020/9/16,6/80,山东科技大学,,,,,,,.,.,.,,,.,.,.,,,,定义单元类型- 单元种类,常用单元的形状,,,,点 (质量),线(弹簧，梁，杆，间隙),面 (薄壳, 二维实体, 轴对称实体),线性,二次,体(三维实体),线性,二次,,,,,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,2020/9/16,7/80,山东科技大学,定义单元类型- 单元种类(续),在单元手册(资料或帮助)中，ANSYS单元库有100多种单元类型，其中许多单元具有好几种可选择特性来胜任不同的功能你要做的工作就是将单元的选择范围缩小到少数几个单元上具体单元名称,单元图示,ANSYS 单元名称,单元特性,,,,,(类别, 编号),2020/9/16,8/80,山东科技大学,表2-3 ANSYS单元分类,2020/9/16,9/80,山东科技大学,定义单元类型,设定单元类型: Main Menu: Preprocessor Element Type Add/Edit/Delete,1. 选择 Add.,,2020/9/16,10/80,山东科技大学,定义单元类型(续),3. 选择单元类型.,2. 选择单元分类.,4. 选择 OK.,,,,2020/9/16,11/80,山东科技大学,定义单元类型(续),5. 如果必要，选择 Options 修改单元选项. 以下是PLANE42的单元选项设置.,6. 选择 Close 结束单元类型定义.,选择 Help 得到更多单元选项的帮助.,,,,2020/9/16,12/80,山东科技大学,ANSYS “实常数”,实常数是针对某一单元的几何特征, 例如: 梁单元的横截面积. 壳单元的厚度. 分析用中到的单元的实常数，可以查阅单元帮助. 注意并不是所有的单元都需要实常数.,2020/9/16,13/80,山东科技大学,定义实常数,选择了单元类型后，定义单元实常数: Main Menu: Preprocessor Real Constants,1. 选择 Add.,3. 选择 OK.,,2. 选择要定义的实常数是针对哪种单元类型.,,,2020/9/16,14/80,山东科技大学,定义实常数 (续),5. 选择 OK.,4. 输入实常数.,6. 如果要定义另一实常数，选择 Add 并重复25步.,7.结束实常数定义，选择 Close.,,,,,2020/9/16,15/80,山东科技大学,材料属性,ANSYS所有的分析都需要输入材料属性- 例如在结构分析至少要输入材料的杨氏模量EXX，热分析至少要输入材料的导热系数等KXX.,2020/9/16,16/80,山东科技大学,材料属性（续）,下表是ANSYS全部的材料属性.,2020/9/16,17/80,山东科技大学,定义材料属性,要定义材料属性 : Main Menu: Preprocessor Material Props Material Models,例如: 定义恒定的各向同性材料属性,1. 点击定义. 2. 在相应的框中输入材料属性值 (如果需要可使用滚动条). 3. 选择 OK.,,,,,2020/9/16,18/80,山东科技大学,创建几何模型---实体模型及有限元模型,现今几乎所有的有限元分析模型都用实体模型建模. 类似于CAD，ANSYS以数学的方式表达结构的几何形状，用于在里面填充节点和单元，还可以在几何模型边界上方便地施加载荷. 但是， 几何实体模型并不参与有限元分析. 所有施加在几何实体边界上的载荷或约束必须最终传递到有限元模型上（节点或单元上）进行求解. 由几何模型创建有限元模型的过程叫作网格划分（meshing).,Meshing,几何实体模型,有限元模型,,2020/9/16,19/80,山东科技大学,几何实体模型和有限元模型的来源,总共有四种途径创建ANSYS模型（包括几何实体模型和有限元模型），如下表所示：,,2020/9/16,20/80,山东科技大学,ANSYS中模型输入选项,CADDS,Unigraphics,Pro/E,SAT,,,,,,CAD 软件生成的几何模型,读取模型到 ANSYS 进行网格划分、加载、求解,Parasolid,,,,,,IGES,基本原则 如果具备与CAD软件的专用接口, 应使用专用接口. 否则.使用IGES接口.,,,2020/9/16,21/80,山东科技大学,读取模型步骤,读入模型: Utility Menu: File Import ,选择适当接口,,,2020/9/16,22/80,山东科技大学,读入IGES模型的基本步骤,读入IGES模型: Utility Menu: File Import IGES ...,1. 选择 OK.,,2020/9/16,23/80,山东科技大学,读入IGES模型的基本步骤(续),2. 选择 IGES 文件.,3. 选择 OK.,,,2020/9/16,24/80,山东科技大学,ANSYS中的图元,(即使想从CAD模型中传输实体模型，也应该知道如何使用ANSYS建模工具修改传入的模型.) 下图示意四类图元.,体 (3D模型) 由面围成，代表三维实体. 面 (表面) 由线围成. 代表实体表面、平面形状或壳（可以是三维曲面）. 线 (可以是空间曲线) 以关键点为端点，代表物体的边. 关键点 (位于3D空间) 代表物体的角点.,,,,,,,,Areas,Volume,Keypoints,Lines,Area,,,,,,,,,,,,,,,,2020/9/16,25/80,山东科技大学,ANSYS中的图元(续),层次关系,从最低阶到最高阶，模型图元的层次关系为： 关键点（Keypoints） 线（Lines） 面（Areas） 体（Volumes）,提示: 如果低阶的图元连在高阶图元上，则低阶图元不能删除.,Keypoints,Lines,Areas,Volumes,,,Ill just change this line,,,,Lines,Keypoints,Areas,Volumes,OOPs!,,2020/9/16,26/80,山东科技大学,,,,WX,WY,工作平面 是一个可以移动的二维参考平面用于定位和确定体素的方向。

缺省，工作平面的原点与总体坐标系的原点重合，但可以将它移动或旋转到任意想要的位置 通过显示栅格，可以将工作平面作为绘图板,,,,X2,,X1,,,,Y2,,Y1,WP (X,Y),,,,width,,height,工作平面,2020/9/16,27/36,山东科技大学,所有的工作平面控制在Utility Menu WorkPlane. 工作平面设置菜单控制以下: WP 显示 只显示栅格(default), 只显示三轴或都显示 捕捉 允许拾取工作平面上的位置，将光标捕捉的最近的栅格点 栅距 栅格线之间的距离 栅格尺寸 显示的工作平面有多大,,,,,,,工作平面（续）,工作平面（续）,利用Offset及Align菜单可以将工作平面移动到任意想要的位置 Offset WP by Increments 利用推动按钮（连同滑块的增量）进行平移 或键入增量 或使用动态模式(类似于 pan-zoom-rotate).,,,,,,,,工作平面（续）,Offset WP to 移动工作平面，保持它当前的方向到想要的位置，位置可以是： 已有的关键点拾取多个关键点移动工作平面到它们的平均位置 已有的节点 坐标位置 总体坐标原点 活动坐标系的原点,,,工作平面（续）,Align WP with 重新定位工作平面 例如, Align WP with Keypoints 提示你拾取三个关键点一个是原点，一个定义X轴另一个定义X-Y平面 将工作平面恢复到其缺省位置（在总体XY平面的原点）, 点击 Align WP with Global Cartesian.,,,坐标系,激活的坐标系 缺省为总体笛卡尔坐标系 利用 CSYS 命令(或 Utility Menu WorkPlane Change Active CS to) 将其改变为 总体笛卡尔坐标系csys,0 总体柱坐标系csys,1 总体球坐标系csys,2 工作平面坐标系csys,4 或用户定义的局部坐标系csys, n,,,坐标系（续）,总体坐标系 模型的总体参考系 可以是笛卡尔(系号0), 柱(1), 或球(2) 例如总体笛卡尔坐标系下的位置(0,10,0)等同于总体柱坐标系下的位置 (10,90,0),2020/9/16,33/80,山东科技大学,坐标系（续）,局部坐标系 在任意位置的用户定义的坐标系，标识号码为11或更大。

位置可以是: 工作平面的原点CSWP 在指定的坐标处LOCAL 已有的关键点处CSKP 或节点CS 可以是笛卡尔、柱或球坐标系 可以沿X, Y, Z 轴旋转,,2020/9/16,34/80,山东科技大学,坐标系（续）,工作平面坐标系 有工作平面相连 主要用于实体模型体素的定位和取向 可以利用工作平面通过拾取定义关键点,2020/9/16,35/80,山东科技大学,坐标系（续）,可以定义任意数目的坐标系，但任何时候只能有一个是激活的 当坐标系是激活的时候，当定义几种几何体素时受到坐标系的影响： 关键点及节点的位置 线的曲率 面的曲率 生成和填充关键点和节点 等等 图形窗口的标题显示激活的坐标系,,,,,实体建模定义,实体建模 可以定义为生成实体模型的过程 回顾一下前面定义: 一个实体模型是由体、面、线及关键点定义的 体是由面围成的、面是由线组成的、线是由关键点定义的 体素从低到高的分类: 关键点 线 面 体 不能删除包含更高级体素的体素 而且，带有面和面以下体素的模型如壳或二维平板模型，在ANSYS中也考虑为实体模型生成实体模型的两种方法: 上下 下上 从上到下建模 从生成体（或面）开始，并结合其它方法生成最终的形状。

加,实体建模定义,从下到上建模 从建立关键点开始，可以逐步建立线、面等,可以选择最适合于生成模型形状的方法，还可以自由地综合利用这两种方法 下面讨论详细地讨论每种方法,,,实体建模定义,2020/9/16,39/80,山东科技大。