【文章內(nèi)容簡介】 實體模型 沿線均布的壓力 在關(guān)鍵點加集中力 在節(jié)點處約束 FEA 模型 沿單元邊界均布的壓力 在節(jié)點加集中力 加載 (續(xù) ) + 幾何模型加載 獨立于有限元網(wǎng)格 . 重新劃分網(wǎng)格或局部網(wǎng)格修改不影響載荷 . + 加載的操作 更加容易 ,尤其是在圖形中直接拾取時 . 直接在實體模型加載的優(yōu)點 : Guidelines 加載 (續(xù) ) 無論采取何種加載方式 ,ANSYS求解前都將載荷轉(zhuǎn)化到有限元模型 .因此, 加載到實體的載荷將 自動轉(zhuǎn)化到 其所屬的節(jié)點或單元上。 實體模型 加載到實體的載荷自動轉(zhuǎn)化到其所屬的節(jié)點或單元上 FEA 模型 沿線均布的壓力 均布壓力轉(zhuǎn)化到以線為邊界 的各單元上 加載 (續(xù) ) 輸入一個 壓力值即為 均布載荷 , 兩個數(shù)值 定義 坡度壓力 說明：壓力數(shù)值為正表示其方向指向表面 Main Menu: Solution Loads Apply Pressure On Lines 加載面力載荷 拾取 Line 加載 (續(xù) ) VALI = 500 VALI = 500 VALJ = 1000 VALI = 1000 VALJ = 500 500 L3 500 L3 1000 500 L3 1000 500 坡度壓力載荷沿起始關(guān)鍵點 (I) 線性變化到第二個關(guān)鍵點 (J)。 如果加載后坡度的方向相反 , 將兩個壓力數(shù)值顛倒即可。 加載面力載荷（續(xù)） 加載 (續(xù) ) 軸對稱載荷可加載到具有對稱軸的 3D 結(jié)構(gòu)上 。 3D 軸對稱結(jié)構(gòu)可用一 2D 軸對稱模型描述 。 加載軸對稱載荷 10” 直徑 5” 半徑 軸對稱模型 3D 結(jié)構(gòu) 對稱軸 加載 (續(xù) ) 加載 軸對稱載荷 , 注意以下方面 : – 載荷數(shù)值 (包括輸出的反力 ) 基于 360度轉(zhuǎn)角的 3D結(jié)構(gòu)。 – 在右圖中，軸對稱模型中的載荷是 3D結(jié)構(gòu)均布面力載荷的總量。 Total Force = 2pr = 47,124 lb. 準(zhǔn)則 3D 結(jié)構(gòu) 2D 有限元模型 Axis of symmetry 加載 (續(xù) ) 在關(guān)鍵點加載位移約束 : 加載約束載荷 Main Menu: Solution Loads Apply Structural Displacement On Keypoints + procedure 1. ..... 2. ..... 3. ..... Expansion option 可使相同的載荷加在位于兩關(guān)鍵點連線的所有節(jié)點上 拾取keypoints 例 要固定一邊，只要拾取關(guān)鍵點 7,并設(shè)置 all DOFs = 0 和 KEXPND = yes. K6 K7 加載 (續(xù) ) 加載約束載荷（續(xù)） 在線和面上加載位移約束 : Main Menu: Solution Loads Apply Structural Displacement On Lines + OR On Areas+ 步驟 1. ..... 2. ..... 3. ..... 41. 求解 結(jié)果文件 結(jié)果數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)庫 求解器 結(jié)果 輸入數(shù)據(jù) 求解時模型是否準(zhǔn)備就緒 ? 在求解初始化前，應(yīng)進行分析數(shù)據(jù)檢查，包括下面內(nèi)容 : ? 統(tǒng)一的單位 ? 單元類型和選項 ? 材料性質(zhì)參數(shù) – 考慮慣性時應(yīng)輸入材料密度 – 熱應(yīng)力分析時應(yīng)輸入材料的熱膨脹系數(shù) ? 實常數(shù) (單元特性 ) ? 單元實常數(shù)和材料類型的設(shè)置 ? 實體模型的質(zhì)量特性 (Preprocessor Operate Calc Geom Items) ? 模型中不應(yīng)存在的縫隙 ? 殼單元的法向 ? 節(jié)點坐標(biāo)系 ? 集中、體積載荷 ? 面力方向 ? 溫度場的分布和范圍 ? 熱膨脹分析的參考溫度 (與 ALPX 材料特性協(xié)調(diào) ?) 求解過程 : 1. 求解前保存數(shù)據(jù)庫 2. 將 Output 窗口提到最前面觀看求解信息 3. Main Menu: Solution SolveCurrent LS. 進行求解 Obj ectiv e 43. 描述求解過程 進行求解 (續(xù) ) 沒有獲得結(jié)果的原因是什么 ? 往往是求解輸入的模型不完整或存在錯誤 ， 典型原因有 : ? 約束不夠 ! (通常出現(xiàn)的問題 )。 ? 當(dāng)模型中有非線性單元 (如縫隙 gaps、 滑塊 sliders、 鉸 hinges、 索 cables等），整體或部分結(jié)構(gòu)出現(xiàn)崩潰或“松脫”。 ? 材料性質(zhì)參數(shù)有負(fù)值 , 如密度或瞬態(tài)熱分析時的比熱值。 ? 未約束鉸接結(jié)構(gòu)，如兩個水平運動的梁單元在豎直方向沒有約束。 ? 屈曲 當(dāng)應(yīng)力剛化效應(yīng)為負(fù)（壓）時，在載荷作用下整個結(jié)構(gòu)剛度弱化。如果剛度減小到零或更小時，求解存在奇異性，因為整個結(jié)構(gòu)已發(fā)生屈曲。 五、后處理 計算報告自動生成及定制工具：自動生成符合要求格式的計算報告 結(jié)果顯示菜單：圖形顯示 、 抓圖 、 結(jié)果列表 圖形：云圖 、 等值線 、 矢量顯示 、 粒子流跡顯示 、 切片 、 透明及半透明顯示 、 紋理 各種結(jié)果動畫顯示 ， 可獨立保存及重放 3D圖形注注釋功能 直接生成 BMP、 JPG、 VRML、 WMF、 EMF、 PNG、 PS、 TIFF、 HPGL等格式的圖形 計算結(jié)果排序 、 檢索 、 列表及再組合 鋼筋混凝土單元可顯示單元內(nèi)的鋼筋 、 開裂情況以及壓碎部位 梁 、 管 、 板 、 復(fù)合材料單元及結(jié)果按實際形狀顯示 ， 顯示橫截面結(jié)果；顯示梁單元彎矩圖 顯示優(yōu)化靈敏度及優(yōu)化變量曲線 提供對計算結(jié)果的加 、 減 、 積分 、 微分等計算 顯示沿任意路徑的結(jié)果曲線 ， 并可進行沿路徑的數(shù)學(xué)計算 ANSYS 有兩個后處理器 : ? 通用后處理器 (即 “ POST1”) 只能觀看整個模型在某一時刻的結(jié)果 (如：結(jié)果的照相 “ snapshot”). ? 時間歷程后處理器 (即 “ POST26”) 可觀看模型在不同時間的結(jié)果。 但此后處理器只能用于處理瞬態(tài)和 /或動力分析結(jié)果。 Obj ectiv e 靜力分析結(jié)果后處理的步驟主要包括 : 1. 繪變形圖 2. 變形動畫 3. 支反力列表 4. 應(yīng)力等值線圖 5. 網(wǎng)格密度檢查 Guidelines Obj ectiv e 介紹靜力分析結(jié)果后處理的五個步驟 第三章 ANSYS補充說明 一 、 坐標(biāo)系 1. 工作平面坐標(biāo)系 wpcs：類似于繪圖圖板 ， 缺省時總與總體坐標(biāo)系重合 ， 能以網(wǎng)格捕捉形式顯示 ， 并可相對當(dāng)前激活總體坐標(biāo)系移動或旋轉(zhuǎn) ， 其編號永遠(yuǎn)為 “ 4” 2. 總體坐標(biāo)系 global cs：包括三種形式 總體直角坐標(biāo)系（ x , y , z) 編號為“ 0” 總體柱坐標(biāo)系 （ r , θ, z) 編號為“ 1” 總體球坐標(biāo)系 （ r , θ, β)編號為“ 2” 3. 局部坐標(biāo)系 local cs：局部坐標(biāo)系是在任意位置的用戶定義坐標(biāo)系 ， 即不一定與總體坐標(biāo)系平行或重合 ， 可以是任意方向 ， 編號為大于等于 “ 11” FEM坐標(biāo)系 4. 節(jié)點坐標(biāo)系 node cs：所有的力及其他方向的與節(jié)點相關(guān)的載荷都是在節(jié)點坐標(biāo)系下進行的 ， 例如力的方向等只與節(jié)點坐標(biāo)系相關(guān) 節(jié)點坐標(biāo)系上可以輸入力和力矩；位移約束；耦合及約束過程 5. 單元坐標(biāo)系 element cs：即材料坐標(biāo)系 ， 例如彈性模量在材料為各向異性時每一方向?qū)⒉煌?， 此時則根據(jù)單元坐標(biāo)系輸入不同方向的 E 6. 結(jié)果坐標(biāo)系：結(jié)果的輸出形式位移 ， 支反力 ， 力矩等都是與結(jié)果坐標(biāo)系相關(guān)的 ， 結(jié)果坐標(biāo)系即當(dāng)前激活坐標(biāo)系 ， 同節(jié)點坐標(biāo)系一樣 ， 二者可以是任何一種當(dāng)前激活坐標(biāo)系 二、 CAD模型建模原則 應(yīng)考慮多少細(xì)節(jié)：如倒角和孔處 ， 對分析無用時可忽略 ，但對分析目標(biāo)有用 ， 而且此處將會出現(xiàn)最大應(yīng)力則不能忽略 是否具有對稱性：包括軸 ， 旋轉(zhuǎn) ， 平面或鏡面 ， 重復(fù)或平移對稱等 。 但下列因素必須對稱 幾何形狀；材料屬性；載荷工況 。 此時可取一部分分析 ， 而后疊加即可 應(yīng)力奇異：指在有限元模型中那些應(yīng)力值無限大的點處 ，如點載荷的集中力和力矩作用處；孤立的約束點；尖角處等 。 建模時