ansys基本操作过程手册

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ANSYS 软件具有多种有限元分析的能力,包括从简单线性静态分析到复杂 的非线性瞬态动力学分析。在 ANSYS 分析指南手册中有关于它开展不同工程应 5 ANSYS 基本分析过程指南 用领域分析的具体过程。本章下面几节中描述了对绝大多数分析皆适用的一般步 骤。
基本分析过程指南 8.5与系统相关的图形信息 02 8.6产生图形显示 205 8.7多重绘图技术 207 第9章通用图形规范 210 9.1概述 210 9.2用GUI控制显示 210 9.3多个ANSY窗口,叠加显示 210 9.4改变观察角、缩放及平移 211 9.5控制各种文本和符号 214 9.6图形规范杂项 217 9.73D输入没备支持 218 第10章增强型图形 219 10.1图形显示的两种方法 10.2 POWERGRAPHICS的特性 219 10.3何时用 POWERGRAPHICS 219 10.4激活和关闭 POWERGRAPHICS 220 10.5怎样使用 POWERGRAPHICS 220 10.6希望从 POWERGRAPHICS绘图中做什么 220 第11章创建几何显示 11.1用GUI显示几何体 223 11.2创建实体模型实体的显小 11.3改变几何显示的说明 224 第12章创建几何模型结果显示 233 12.1利用GUI来显示几何模犁结果 12.2创建结果的几何显示 233 12.3改变POST1结果显示规范 235 12.4 Q-SLICE技术 12.5等值面技术 238 12.6控制粒子流或带电粒子的轧迹显示 239 基本分析过程指南 第13章牛成图形 13.1使用GU生成及控制图 240 13.2图形显小动作 240 13.3改变图形显示指定 241 第14章注释 245 14.1注释概述 245 14.2二维注祥 14.3为 ANSYS模型生成注释 246 14.4三维注释 246 14.5三维查询注释 247 第15章动画 15.1动画概述 248 15.2在 ANSYS中生成动画显示 248 15.3使用基木的动画命令 248 15.4使用单步动画宏 249 15.5离线捕捉动画显示图形序列 24 15.6独立的动画程序 250 15.7 WINDOWS环境中的动画 251 第16章外部图形 253 16.1外部图形概述 16.2生成中性图形文件 254 16.3 DISPLAY程序观察及转换中性图形文件 16.4获得硬拷贝图形 第17章报告生成器 25 17.1启动报告生成器 259 17.2抓取图象 260 17.3捕捉动画 260 17.1获得数据表格 261 17.5获取列表 264 17.6生成报告 264 基本分析过程指南 17.7报告生成器的默认设置 267 第18章CMAP程序 269 18.1CMAP概述 269 18.2作为独立程序启动CMAP 8.3在 ANSYS内部使用CMAP 271 18.4用户化彩色图 271 第19章文件和文件管理 274 19.1文件管理概述 274 19.2更改缺省文件名 274 19.3将输出送到屏幕、文件或屏幕及文件 19.4文本文件及二进制文件 275 19.5将自己的文件读入 ANSYS程序 278 19.6在 ANSYS程序中写自u的 ANSYS文件 279 19.7分配不同的文件名 280 19.8观察二进制文件内容(AXU2) 280 19.9在结果文件上的操作(AUX3) 280 19.10其它文件管理命令 第20章内存管理与配置 282 20.1内存管理 282 20.2基本概念 20.3怎样及何时进行内存管理 283 20.4配置文件 86 第章开始使用 完成典型的 分析 ANSYS软件具有多种有限元分析的能力,包括从简单线性静态分析到复杂 的非线性瞬态动力学分析。在 ANSYS分析指南手册中有关于它开展不同工程应 基本分析过程指南 用领域分析的具体过程。本章下面几节中描述了对绝大多数分析皆适用的一般步 骤 个典犁的 ANSYS分析过程可分为三个步骤 建立模型 加载并求解 查看分析结果 建立模型 与其他分析步骤相比,建立有限元模型需要花费 ANSYS用户更多时间。首 先必须指定作业名和分析标题,然后使用PREP7前处理器定义单元类型、单元 实常数、材料特性和几何模型。 指定作业名和分析标题 该项工作不是强制要求的,但 ANSYS推荐使川作业名和分析标题 定义作业名 作业名是用来识別 ANSYS作业。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部分(文件名)。(这些文件的扩展名是文 件类型的标识,如.DB)通过为每一次分析给定作业名,可确保文件不被覆盖 如果没有指定作业名,所有文件的文件名均为FILE或file(取决于所使用的操 作系统)。可按卜面方法改变作业名。 进入 ANSYS程序时通过入口选项修改作业名。可通过启动器或 ANSYS执行 命令。详见 操作指的。 ●进入 ANSYS程序后,可通过如下方法实现 命令行方式 菜单方式: 命令仅在 Begin level(开始级)才有效,即使在入山选项中给定了 作业名, ANSYS仍允许改变作业名。然而该作业名仅适用于使用 开的文件。使用 命令前打开的文件,如记录文件 LOG、出错文 件 ERR仍然是原来的作业名 定义分析标题 命令 )可用来定义分析标题。 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。可使用 命令加副标题,副标题将出现在输出结果里,而在图形中不显小。 定义单位 ANSYS软件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 基本分析过程指南 单位制,只要保证输入的所有数据都是使用同一单位制里的单位(对所有输入数 据单位必须一致)。 对尺寸按照微米规则的微电子力学系统(MEMS),参见 ANSYS藕合场分 析指南中的单位制的转换规则 使用八 UNITS命令,可在 ANSYS数据库中设置标记指定正在使用的单位制, 该命令不能将一个单位制的数据转换到另一单位制,它仅仅为后续的分析作一个 记录 定义单元的类型 在 ANSYS单元库中有超过150种的不同单元类型,每个单元类型有一个特 定的编号和一个标识单元类别的前缀,如BEAM4, PLANE77, SOLID96等,下面 些单元类型可用 BEAM MESH CIRCUIT PIPe COMBINation PLANE CONTACt PRETS(Prctcnsion) FLUID SHELL HF(High Frequency) SOLID HYPERelastic SOURC INFINite SURFace INTERfacc TARGEt LINK TRANSducer MASS USER MATRIX VISCOelastic (or viscoplastic) 单元类型决定了单元的: 自由度数(又代表了分析领域一结构、热、磁场、电场、四边形、六面 体等) 单元位于二维空间还是三维空间 如BEAM4有6个结构自由度(UX,UY,UZ,ROTX,ROTY,ROTZ),是个线 性单元,可在3D空间建模。 PLANE77有一个温度自由度(TEMP),是8节 点的四边形单元,只能在2D空间建模。 必须在通用前处理器PREP7内定义单儿类型,使用ET命令族(, 或基于GUI的等效命令来实现。详见 ( ANSYS命令 参考手册)。通过单元名并给定一个单元参考号定义单元。例如,下面的两个命 令分别定义了两种单元类型:BEAM4和 SHELI63,并给它们分配了相应的参考 号1和2 ET1 BEAM4 FT, 2, SHELL63 与单元名对应的类型参考号表称为单元类型表。在定义实际单元时,可通过 )命令指 向恰当的类型参考号。 许多单元类型有称为 KEYOPT的另外选项,称之为 KEYOPT(1), KEYOPT (2)等。例如对于BEAM4的 KEYOPT(9)允许选择在每个单元的中间位置处计算 基本分析过程指南 结果。对于 SHELL63的 KEYOPT(3)允许抑制过度的位移变形。可通过ET命令、 命令( 定 KEYOPTS 定义单元实常数 单元实常数是依赖单元炎型的特性,如梁单元的横截面特性。例如2D梁单 元BEAM3的实常数是面积(AREA)、惯性矩(IZZ)、高度( HEIGHT)、剪切变 形常数( SHEARZ)、初始应变( ISTRN)和附加的单位长度质量( ADDMAS)。 并不是所有的单元类型都需要实常数,同类型的不同单元可以有不同的实常数 值。 可通过族命令( 竽)或相应的等效菜单路径来指定实常数,进 步信息见 令参考手册)。对应于单元类型, 每组实常数有一个参考号,与实常数组对应的参考号表称为实常数表。在定义单 元时可通过 命令( )来指定它对应的实常数号。 在定义实常数时,必须牢记以下规则: ●当使用R族命令时,必须按照 ANSYS Elements reference( ANSYS单元参考 手册)中表4n.1所示的顺序为每个单元类型输入实常数。 ●当用多种单元类型建模时,每种单元类型使用独自的实常数组(即不同的实 常数参考号)。如果多个单元类型参考相同的实常数号, ANSYS会发出一个 警告信息,然而每个单元类犁可以参考多个实常数组 使用 和 命令可以校验输入的实常数。 1(如下所示)时, 列出所有实常数组的实常数值 1命令产生一个简单易读的 列表,包括每个单元、实常数号和它们的值。 Command(s) GUI Command(s) GUI ●对于一维和面单元需要几何数据(截面积、厚度、直径等),这些数据都被 作为常数。可以通过下列命令查看输入值 Command(s) and GUI 基本分析过程指南 ANsYs米用实体单元显小单元,对于Link和壳单元使用矩形截面显小。 管单元使用圆形截面显示。截面特性取决于实常数值。 创建横截面 如果使用 BEAMI88或BEAM189创建模型,可以在建模吋使用截面命令 等( ))来定义或使用横截面。关于如果使用 Beam Tool创建 截面请参阅 中的梁分析和横截面 (《 ANSYS高级分析技术指南》)。 定义材料特性 绝大多数单元类型需要材料特性。根据应用的不同,材料特性可以是线性(见 线性材料特性)或非线性(见非线性材料特性)。 与单元类型、实常数一样,每一组材料特性有一个材料参考号。与材料特性 组对应的材料参考号表称为材料表。在一个分析中,可能有多个材料特性组(对 应的模型中有多种材料)。 ANSYS通过独特的参考号来识别每个材料特性组。 当定义单元时,可以通过命令来指定合适的材料参考号。 线性材料特性 线性材料特性可以是常数或温度相关的,各向同性或正交异性的,用卜列方 式定义常数材料特性(各向同性或正交异性) Command(s) GU. Main menu>Preprocessor> Material Props Material Models (详见GUI中的材料模型界面) 同样要指定恰当的材料特性标号,如EX,EY,EZ表示弹性模量,KXX,KYY, KZZ表示热传导性等。对各向同性材料,只要定义ⅹ方向的特性,其它方向的 特性缺省值与ⅹ方向同,如: MP,EX,1,2El1!材料参考号1的弹性模量为2E11 MP,DENS,1,7800!材料参考号1的密度为7800 MPKXX 1.43 材料参考号1的热传导系数为43 除了Y方向和Z方向特性的缺省值(缺省值取X方向的特性),可采用其它 的材料特性缺省值来减少输入量。如泊松比(NUXY)缺省值取0.3,剪切模量 (GXY)的缺省值取EX/2(1+NUXY),发散率缺省值取1.0。详见 ANSYS单元 参考于册。 同样可通过GUI从材料斥中选择常数,各向同性,线性材料特性。对10种 材料的四种单位制有弹性模量、窣度、热膨胀系数、泊松比、热传导系数及特定 的热供选择。 注意 材料厍中的特性值是为了方便而提供的,这些数值是材料的典型值,供用户 基本分析过程指南 进行基本分析及一般应用场合,用户必须自己对输入数据负责。 要定义温度相关的材料特性,可使用命令并结合 或 ,同样可使用 和 命令。命令允许定义以多项 式的形式定义温度函数的材料特性,多项式可以是线性、二次的、立方形式的或 四次的 特性 +3 Cn为系数、T为温度。可通过命令的变元C0、C1、C2、C3、C4输入系 数,如果仅指定C0,则材料特征为常量。如果指定CO和Cl,则材料特征随温度 线性变化;等等。当按上述方法定义温度相关的特性时,程序用点间线性插值方 法(即:分段线性表达式)计算离散温度点的多项式值,而在端点外则使用等值 外插值方法。在MP命令之前,必须使用 或 命令为二次或更 高次特性定义合适的温度步长 第二种定义温度相关的材料特性的方法是:运用」 命 令组合。 (或)命令定义一系列温度。通过 命令定 义相应的材料特性值。例如;下列命令定义材料号4与温度有关的焓: MPTEMI,,600180020002325,2326,2335!6个温度数据点cmps1-6) MPTEMP,7,2345,2355,2365,2374,2375,30006个以上的温度数据点 temps7-12) MPDATA,FNTH4,1,53.81.61.23,6883,81.51,81.5582.31对应的焓值 MPDATA,LNIH,4,7,8448,89.53,9905,12.12,113.00,137.40 如果特性数据点的数量与温度数据点数不相等, ANSYS程序仅使用定义特性 函数表的具有两类数据点的位置。要为下一个材料特性定义一组不同的温度,首 先须通过执行 命令(不带任何变元)删除当前的温度表,然后定义新 的温度(使用 或 命令)。 命令( )显示特性与温 度的关系图。图1-1表示上例所定义的热函与温度关系曲线。M 命令 )列出材料的特性值。 T EP 图1-1 MPPLOT命令显示实例

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