ANSYS14.0培训PPT经典

《ANSYS14.0培训PPT经典》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ANSYS14.0培训PPT经典（454页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、ANSYS14.0ANSYS14.0培训培训PPTPPT【经典【经典】培训手册ANSYS 入门入门 目录目录1.概述概述1-12.有限元分析有限元分析(FEA) 与与 ANSYS2-1A.什么是什么是 FEA?2-3B.关于关于 ANSYS2-6C.关于关于ANSYS公司公司2-203.ANSYS 基础基础3-1A.进入进入 ANSYS程序程序3-3B.图形用户界面图形用户界面( GUI)3-8C.图形与拾取图形与拾取3-17D.在线帮助在线帮助3-27E.数据库和文件数据库和文件3-33F.退出退出 ANSYS程序程序3-42G.专题专题3-434.应力分析应力分析4-1A.分析步骤分析步骤

2、4-4B.实体建模实体建模4-7C.网格划分网格划分4-15D.加载加载4-35E.求解求解4-47F.查看结果查看结果4-52G.检查结果的正确性检查结果的正确性4-60H.专题专题4-645.初步决定初步决定5-1A.何种分析类型何种分析类型?5-3B.为谁建模为谁建模?5-9C.何种单元类型何种单元类型?5-206.热分析热分析6-1A.概述概述6-3B.过程过程6-5C.专题专题6-167.热热-应力分析应力分析7-1A.概述概述7-3B.序列法序列法7-5C.直接法直接法7-9D.专题专题7-118.几何模型的输入几何模型的输入8-1A.IGES 输入输入8-3B.相关产品相关产品8

3、-9C.有限元模型输入有限元模型输入8-14D.专题专题8-159.实体建模实体建模9-1A.定义定义9-4B.自上而下建模自上而下建模9-7C.专题专题9-29D.自下而上建模自下而上建模9-30E.专题专题9-50January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门 目录目录10.网格划分网格划分10-1A.多种单元属性多种单元属性10-3B.控制网格密度控制网格密度10-10C.改变网格改变网格10-20D.影射网格影射网格10-23E.六面体到四面体网格六面体到四面体网格10-40F.网格的拉伸网格的拉伸10-48G.延伸网格延伸网格10-53H.专题专题10-5911.选择逻

4、辑选择逻辑11-1A.如何使用选择逻辑如何使用选择逻辑 11-4B.部件与集合部件与集合11-10C.专题专题11-1512.APDL基础基础12-1A.定义参数定义参数12-4B.使用参数使用参数12-8C.获取数据库信息获取数据库信息 12-11D.专题专题12-1613.加载和求解加载和求解13-1A.力荷载力荷载13-4B.结点坐标系结点坐标系13-9C.求解器求解器13-14D.多荷载步求解多荷载步求解13-22E.专题专题13-3014.后处理后处理14-1A.查询拾取查询拾取14-3B.结果坐标系结果坐标系14-6C.路径操作路径操作14-9D.误差估计误差估计14-16E.荷载

5、工况组合荷载工况组合14-25F.结果查阅器结果查阅器14-31G.数据报告生成器数据报告生成器14-39H.专题专题14-4715.专题专题15-1A.工具条与缩写工具条与缩写15-3B.开始文件开始文件15-9C.输入文件输入文件15-10D.批处理模式批处理模式15-16E.专题专题15-18January 30, 2006入入 门门第第 1 章章培训手册入门入门目录目录2. 有限元分析和有限元分析和 ANSYS 3. ANSYS 基础基础4. 应力分析应力分析5. 预先的考虑预先的考虑6. 热分析热分析7.热应力分析热应力分析8. 输入模型输入模型9.实体建模实体建模10. 网格划分网

6、格划分11. 选择选择逻辑逻辑12. APDL 基础基础13. 加载和求解加载和求解14. 后处理后处理15. 专题专题January 30, 2006有限元分析与有限元分析与 ANSYS第第 2 章章培训手册有限元分析与有限元分析与 ANSYS概述概述在这一节，我们将在介绍有限单元分析同时给出在这一节，我们将在介绍有限单元分析同时给出 ANSYS 功能的概述。功能的概述。标题标题:A. 什么是有限元分析什么是有限元分析？B. 关于关于 ANSYSJanuary 30, 2006培训手册有限元分析与有限元分析与 ANSYS A.什么是有限元分析什么是有限元分析?有限元分析有限元分析是一种模拟设

7、计荷载条件，并且确定在荷载条是一种模拟设计荷载条件，并且确定在荷载条件下的设计响应的方法。件下的设计响应的方法。它是用被称之为它是用被称之为“单元单元”的离散的块体来模拟设计。的离散的块体来模拟设计。每一个单元都有确定的每一个单元都有确定的方程来描述在一定荷载方程来描述在一定荷载下的响应。下的响应。模型中所有单元响应的模型中所有单元响应的“和和”给出了设计的总给出了设计的总体响应。体响应。单元中未知量的个数是单元中未知量的个数是有限的，因此称为有限的，因此称为“有有限单元限单元”。Historical Note结果分析有限元方法是上个世纪结果分析有限元方法是上个世纪 5060 年代年代 有高等

8、院校和工业有高等院校和工业研究部门创建的。研究部门创建的。有限元依据的基本理论已经有有限元依据的基本理论已经有 100 年以上的历史，它也是手工年以上的历史，它也是手工计算桥梁和蒸汽锅炉的强度的基计算桥梁和蒸汽锅炉的强度的基础。础。January 30, 2006培训手册有限元分析与有限元分析与 ANSYS . 什么是有限元分析什么是有限元分析?这种包含有限个未知量的有限单元模型，只能近似具有无这种包含有限个未知量的有限单元模型，只能近似具有无限未知量的实际系统的响应。限未知量的实际系统的响应。所以问题是：所以问题是：怎样才能达到最好的怎样才能达到最好的“近似近似”？实际系统实际系统有限元模型

9、有限元模型然而，对该问题还没有一个然而，对该问题还没有一个容易的解决方案。这完全依容易的解决方案。这完全依赖于你所模拟的对象和模拟赖于你所模拟的对象和模拟所采用的方式。但是，我们所采用的方式。但是，我们将尽力通过这次培训为你提将尽力通过这次培训为你提供指南。供指南。January 30, 2006培训手册有限元分析与有限元分析与 ANSYS . 什么是有限元分析什么是有限元分析?为什么需要有限元分析为什么需要有限元分析？减少模型试验的数量减少模型试验的数量计算机模拟容许对大量的假设情况进行快速有效的试验。计算机模拟容许对大量的假设情况进行快速有效的试验。模拟不适合在原型上试验的设计。模拟不适合

10、在原型上试验的设计。例如：器官移植，比如人造膝盖。例如：器官移植，比如人造膝盖。概要概要:节省费用节省费用节省时间节省时间 缩短产品开发时间缩短产品开发时间!创造出更可靠、高品质的设计创造出更可靠、高品质的设计January 30, 2006培训手册有限元分析与有限元分析与 ANSYS B. 关于关于 ANSYSANSYS 是一个完整的是一个完整的 FEA 软件包，它适合世界范围各个软件包，它适合世界范围各个工程领域的工程师们使用工程领域的工程师们使用: 结构分析结构分析热分析热分析流体分析，包括流体分析，包括 CFD（计算流体动力学）计算流体动力学）电电 / 静电场分析静电场分析电磁场分析电

11、磁场分析ANSYS 在部分工业领域中的应用如下：在部分工业领域中的应用如下：航空航天航空航天汽车工业汽车工业生物医学生物医学桥梁、建筑桥梁、建筑电子产品电子产品重型机械重型机械微机电系统微机电系统运动器械运动器械January 30, 2006培训手册有限元分析与有限元分析与 ANSYS 关于关于 ANSYSANSYS/Multiphysics 是是 ANSYS 产品的产品的“旗舰旗舰”，它包，它包括所有工程学科的所有性能括所有工程学科的所有性能ANSYS/Multiphysics 有三个主要的组成产品有三个主要的组成产品ANSYS/Mechanical ANSYS 机械机械-结构及热结构及热

12、ANSYS/Emag ANSYS 电磁学电磁学ANSYS/FLOTRAN ANSYS 计算流体动力学计算流体动力学其它产品其它产品:ANSYS/LS-DYNA -高度非线性结构问题高度非线性结构问题DesignSpace CAD 环境下，适合快速分析容易使用环境下，适合快速分析容易使用的设计和分析工具的设计和分析工具ANSYS/ProFEA Pro/E 的的 ANSYS 分析接口。分析接口。January 30, 2006培训手册ANSYS/ANSYS/StructuralStructuralANSYS/ANSYS/ProfessionalProfessionalANSYS/ANSYS/Pro

13、FEAProFEADesignSpaceDesignSpace有限元分析与有限元分析与 ANSYS 关于关于 ANSYSANSYS/ANSYS/EDEDANSYS/ANSYS/UniversityUniversityANSYS/ANSYS/PrepPostPrepPostANSYS/ ANSYS/ MultiphysicsMultiphysicsANSYS/ ANSYS/ FLOTRANFLOTRANANSYS/ANSYS/EmagEmagANSYS/ANSYS/LS-DYNALS-DYNAANSYS/ANSYS/MechanicalMechanicalJanuary 30, 2006培训手册

14、超弹密封超弹密封有限元分析与有限元分析与 ANSYS - 关于关于 ANSYS 结构分析结构分析 结构分析用于确定变形、应变、应力及反力。结构分析用于确定变形、应变、应力及反力。 静力分析静力分析 用于静态荷载用于静态荷载. 可以考虑结构的线性及非线性行为，例如：大变形、大应可以考虑结构的线性及非线性行为，例如：大变形、大应变、应力刚化、接触、塑性、超弹及蠕变等变、应力刚化、接触、塑性、超弹及蠕变等.January 30, 2006培训手册有限元分析与有限元分析与 ANSYS - 关于关于 ANSYS 结构分析结构分析动力分析动力分析包括质量和阻尼效应。包括质量和阻尼效应。模态分析，用于计算固

15、有频率和振型。模态分析，用于计算固有频率和振型。谐响应分析，用于确定结构对正弦变化的已知幅值和频谐响应分析，用于确定结构对正弦变化的已知幅值和频率载荷的响应。率载荷的响应。瞬态动力学分析，用于确定结构对随时间任意变化载荷瞬态动力学分析，用于确定结构对随时间任意变化载荷的响应，可以考虑与静力分析相同的结构非线性行为。的响应，可以考虑与静力分析相同的结构非线性行为。其它结构功能其它结构功能谱分析谱分析随机振动随机振动特征值屈曲特征值屈曲子模型子模型January 30, 2006培训手册有限元分析与有限元分析与 ANSYS - 关于关于 ANSYS 结构分析结构分析用用 ANSYS/LS-DYNA

16、 进行显示动力分析进行显示动力分析模拟以惯性力为主的大变形分析。模拟以惯性力为主的大变形分析。用于模拟冲击、碰撞、快速成形等。用于模拟冲击、碰撞、快速成形等。January 30, 2006培训手册有限元分析与有限元分析与 ANSYS - 关于关于 ANSYS 热分析热分析热分析用于确定物体中的温度分布。热分析考虑的物理量热分析用于确定物体中的温度分布。热分析考虑的物理量是：热量的获取和损失、热梯度、热通量。是：热量的获取和损失、热梯度、热通量。可模拟三种热传递方式：热传导、热对流、热辐射。可模拟三种热传递方式：热传导、热对流、热辐射。稳态分析稳态分析忽略时间效应忽略时间效应瞬态分析瞬态分析确

17、定以时间为函数的温度值等。确定以时间为函数的温度值等。可模拟相变（熔化及凝固）可模拟相变（熔化及凝固）January 30, 2006培训手册有限元分析与有限元分析与 ANSYS - 关于关于 ANSYS 电磁分析电磁分析电磁分析用于计算电磁装置中的磁场电磁分析用于计算电磁装置中的磁场静态磁场及低频电磁场分析静态磁场及低频电磁场分析模拟由直流电源，低频交流电模拟由直流电源，低频交流电 或低频瞬时信号引起的磁场。或低频瞬时信号引起的磁场。例如：螺线管制动器、电动例如：螺线管制动器、电动 机、变压器机、变压器磁场分析中考虑的物理量是：磁场分析中考虑的物理量是： 磁通量密度、磁场密度、磁磁通量密度、

18、磁场密度、磁 力和磁力矩、阻抗、电感、力和磁力矩、阻抗、电感、 涡流、能耗及磁通量泄漏等。涡流、能耗及磁通量泄漏等。January 30, 2006培训手册有限元分析与有限元分析与 ANSYS - 关于关于 ANSYS 电磁分析电磁分析高频电磁场分析高频电磁场分析模拟电磁波的传播装置模拟电磁波的传播装置例如：微波及例如：微波及RF无源组件、波导、同轴连接器。无源组件、波导、同轴连接器。电磁场分析中考虑的物理量是：电磁场分析中考虑的物理量是：S-参数、参数、Q-因子、反射因子、反射波损耗、电介质及传导损耗。波损耗、电介质及传导损耗。同轴电缆中的电场同轴电缆中的电场 (EFSUM) January

19、 30, 2006培训手册有限元分析与有限元分析与 ANSYS - 关于关于 ANSYS 电磁分析电磁分析静电学静电学计算由电压或电荷激发引起的电场。计算由电压或电荷激发引起的电场。例如：高压装置，微机电系统（例如：高压装置，微机电系统（MEMS），），传输线。传输线。典型的物理量是：电场强度和电容。典型的物理量是：电场强度和电容。电流传导电流传导计算在一定电压下的导体的电流计算在一定电压下的导体的电流电路耦合电路耦合电磁装置与电路的耦合电磁装置与电路的耦合January 30, 2006培训手册有限元分析与有限元分析与 ANSYS - 关于关于 ANSYS 电磁分析电磁分析电磁分析类型电磁分

20、析类型:静态磁场分析用于计算由直流电静态磁场分析用于计算由直流电 (DC) 或永磁体产生的或永磁体产生的磁场。磁场。交变磁场分析用于计算由交流电交变磁场分析用于计算由交流电 (AC) 产生的磁场产生的磁场瞬态磁场分析用于计算随时间变化的磁场。瞬态磁场分析用于计算随时间变化的磁场。January 30, 2006培训手册有限元分析与有限元分析与 ANSYS - 关于关于 ANSYS 流体分析流体分析计算流体动力学计算流体动力学 (CFD)用于确定流体中的流动状态和温度。用于确定流体中的流动状态和温度。ANSYS/FLOTRAN 能模拟层流和湍流，可压缩和不可压能模拟层流和湍流，可压缩和不可压缩流

21、体，以及多组份流。缩流体，以及多组份流。应用：航空航天，电子元件封装，汽车设计。应用：航空航天，电子元件封装，汽车设计。典型的物理量是：速度，压力，温度，对流换热系数。典型的物理量是：速度，压力，温度，对流换热系数。January 30, 2006培训手册有限元分析与有限元分析与 ANSYS - 关于关于 ANSYS 流体分析流体分析声学分析声学分析用于模拟流体介质和周围固体的相互作用。用于模拟流体介质和周围固体的相互作用。例如：扬声器，汽车内部，声纳例如：扬声器，汽车内部，声纳典型的物理量是：压力分布、位移和自振频率。典型的物理量是：压力分布、位移和自振频率。容器内流体分析容器内流体分析模拟

22、容器内的非流动流体的影响，确定由于晃动引起的静模拟容器内的非流动流体的影响，确定由于晃动引起的静水压力。水压力。例如：油罐，其它液体容器例如：油罐，其它液体容器热和质量的传输热和质量的传输在两点之间质量传输（如在一个管子中）产生的热量计算在两点之间质量传输（如在一个管子中）产生的热量计算由一个一维单元完成由一个一维单元完成January 30, 2006培训手册双金属片受热变形双金属片受热变形有限元分析与有限元分析与 ANSYS - 关于关于 ANSYS 耦合场分析耦合场分析耦合场分析考虑两个或多个物理场之间的相互作用。因为耦合场分析考虑两个或多个物理场之间的相互作用。因为两个物理场之间相互影

23、响，所以单独求解一个物理场是不两个物理场之间相互影响，所以单独求解一个物理场是不可能的。因此你需要一个能够将两个物理场组合到一起求可能的。因此你需要一个能够将两个物理场组合到一起求解的分析软件。解的分析软件。例如：例如：热热-应力分析应力分析压电分析（电场和结构）压电分析（电场和结构）声学分析（流体和结构）声学分析（流体和结构）热热-电分析电分析感应加热（磁场和热）感应加热（磁场和热）静电静电-结构分析结构分析January 30, 2006培训手册有限元分析与有限元分析与 ANSYS C. 关于关于 ANSYS 公司公司ANSYS 公司公司. ANSYS 产品家族的开发者产品家族的开发者总部

24、位于总部位于 Canonsburg, PA - USA （匹兹堡南部）匹兹堡南部）January 30, 2006培训手册有限元分析与有限元分析与ANSYS 关于关于ANSYS公司公司 ANSYS支持销售商支持销售商(ASDs) ANSYS销售及支持网络销售及支持网络全世界超过全世界超过75家办事处家办事处 地区级专家咨询及培训地区级专家咨询及培训January 30, 2006培训手册有限元分析与有限元分析与ANSYS 关于关于ANSYS公司公司ANSYS 支持管理支持管理 (ASC)在您公司站点与在您公司站点与ANSYS联系联系ANSYS通信的焦点；软件更新、错误提示、时事通讯和其通信的焦

25、点；软件更新、错误提示、时事通讯和其它邮件形式。它邮件形式。如果您需要更多有关如果您需要更多有关ANSYS及其公司的信息，请查看：及其公司的信息，请查看： 在线文档资料在线文档资料其它其它ANSYS培训手册培训手册January 30, 2006ANSYS 入门入门第第 3 章章培训手册ANSYS 入门入门在本章中在本章中,我们将讨论怎样进入和退出我们将讨论怎样进入和退出 ANSYS,怎样运用怎样运用 GUI方式和在线帮助方式和在线帮助,如何用如何用 ANSYS生成数据库和文件。生成数据库和文件。主题主题:A. 启动启动 ANSYSB. GUI方式方式C. 显示图形拾取功能显示图形拾取功能D.

26、 在线帮助在线帮助E. 数据库和文件数据库和文件F. 退出退出 ANSYSG. 练习练习January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门A. 启动启动 ANSYS有两种方式启动有两种方式启动 ANSYS:通过交互方式通过交互方式通过命令通过命令在本学习过程中，我们将主要讲解交互式操作。在本学习过程中，我们将主要讲解交互式操作。 交互方式交互方式通过菜单上的相应按钮启动通过菜单上的相应按钮启动 ANSYS 在在Windows 系统中系统中, 按按 Start Programs ANSYS 。January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门A. 启动启动 ANSYS以交互方

27、式启动ANSYS后，自动显示用户图形界面(GUI)：January 30, 2006培训手册ANSYS入门入门启动启动 ANSYS启动启动 (续续)交互方式与批处理模式的比较交互方式与批处理模式的比较:交互方式交互方式允许您与允许您与ANSYS面对面的面对面的“交流交流”，检查您，检查您的每一步操作的每一步操作 批处理方式批处理方式 以输入命令文件的方式工作，允许您在后以输入命令文件的方式工作，允许您在后台运行台运行 ANSYS 。如果不采用交互方式，输入文件的错误将导致批处如果不采用交互方式，输入文件的错误将导致批处理终止。理终止。例如求解，最好的操作方式是不需要用户干预的。例如求解，最好的

28、操作方式是不需要用户干预的。January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门启动启动 ANSYS或者，在或者，在Windows 系统中系统中, 按按 Start Programs ANSYS Product Launcher，可以进行启动设置：January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门启动启动 ANSYS可以设置的内容有：可以设置的内容有：选择选择ANSYS产品产品工作目录工作目录 所有文件将要存贮的目录。所有文件将要存贮的目录。图形设置图形设置 如果您配置了如果您配置了 3-D显示卡请您选择显示卡请您选择 3-D。否否则则, 在在Unix系统上请您选择系统上请您

29、选择 X11 , 在在Windows系统上请系统上请您选择您选择win32.Jobname 作业名作业名, 不超过不超过 32 个字符个字符, 该作业名将作该作业名将作为所有生成文件的前缀。缺省为为所有生成文件的前缀。缺省为 file或为上一次的作业名。或为上一次的作业名。内存空间内存空间 缺省值将满足大多数情况缺省值将满足大多数情况January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门启动启动 ANSYS启动启动 (续续)选择您喜欢的启动方式之后，请按键运行选择您喜欢的启动方式之后，请按键运行 ANSYS.命令方式命令方式 在当前系统下键入一个命令，在当前系统下键入一个命令，ANSYS

30、将被启动将被启动 。例如。例如:ansysxxansysxx -gansysxx -g -j plateansysxx -g -p ANE3FL -d 3d -j proj1 -m 128其中：其中： xx 为版本号。为版本号。January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门启动启动 ANSYS命令行命令行 (续续)典型的开始选项中，通常命令选择项有典型的开始选项中，通常命令选择项有:-g (开始后将自动显示开始后将自动显示 GUI)-p产品代码产品代码-d 图形设备图形设备-j工作名称工作名称-m内存内存工作目录是命令运行的目录。工作目录是命令运行的目录。参考您的参考您的 ANS

31、YS安装和配置手册获取命令行的详细信息。安装和配置手册获取命令行的详细信息。January 30, 2006培训手册进入进入 ANSYS 后显示如下的后显示如下的 GUI 窗口窗口:输入输入输入输入 ANSYS 命令。命令。能够方便的获取以能够方便的获取以前输入的所有命令。前输入的所有命令。主菜单主菜单包含主要的包含主要的 ANSYS 功能，分为前处理、功能，分为前处理、求解、后处理等。求解、后处理等。输出输出显示软件的文本输显示软件的文本输出，通常在其它窗出，通常在其它窗口后面，需要查看口后面，需要查看时可提到前面。时可提到前面。功能菜单功能菜单 包含例如文件管包含例如文件管理、选择、显示理

32、、选择、显示控制、参数设置控制、参数设置等功能。等功能。工具条工具条将常用的命令制将常用的命令制成工具条，方便成工具条，方便使用。使用。图形图形显示由显示由 ANSYS 创创建或传入建或传入ANSYS的的图形。图形。ANSYS 入门入门B. 图形用户界面图形用户界面January 30, 2006培训手册主菜单主菜单包括分析所需的主要功能。包括分析所需的主要功能。ANSYS入门入门. GUI 方式方式January 30, 2006培训手册主菜单主菜单点击菜单项前面的点击菜单项前面的 + 号，可以展开该菜单项。号，可以展开该菜单项。点击前面没有点击前面没有 + 号的菜单项，可以执行该菜单项代表

33、的命令号的菜单项，可以执行该菜单项代表的命令 (组组)约定约定:“” 表示产生一个对话框“ +” 表示图形拾取“ ” 表示将产生下一个子菜单“ ” (空缺空缺)表示运行一个表示运行一个 ANSYS 命令命令ANSYS入门入门. GUI 方式方式January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门. GUI 方式方式应用菜单应用菜单包含包含 ANSYS 运行过程中通常使用的功能，如运行过程中通常使用的功能，如:图形图形,在线帮助在线帮助,选择选择, 文件管理等文件管理等.与主菜单的约定类似与主菜单的约定类似:- “” 表示产生一个对话框- “ +” 表示图形拾取- “ ” 表示将产生下一

34、个子菜单- “ ” (空缺空缺)表示进行一个操作表示进行一个操作January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门. GUI方式方式输入窗口输入窗口允许您输入命令。允许您输入命令。 (大多数大多数 GUI 功能都能通过输入命令来实现功能都能通过输入命令来实现. 如果如果您知道这些命令您知道这些命令,可以通过输入窗口键入。可以通过输入窗口键入。)输入命令时，输入命令时，ANSYS 会对该命令的格式进行提示。会对该命令的格式进行提示。在拾取图形时您也可以通过键入命令的方式实现。在拾取图形时您也可以通过键入命令的方式实现。命令格式命令格式January 30, 2006培训手册ANSYS

35、入门入门. GUI方式方式工具条工具条包含常用命令的缩写形式。包含常用命令的缩写形式。可使用一些预先设置好的命令，也可以添加自己的命令，可使用一些预先设置好的命令，也可以添加自己的命令，但需要熟悉但需要熟悉 ANSYS 命令。命令。可以构造自己的可以构造自己的“按钮菜单按钮菜单”：January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门. GUI方式方式版面布置版面布置 用户可以调整用户可以调整 GUI 界面中各区域的大小、一些有用菜单的大小、位置等，然界面中各区域的大小、一些有用菜单的大小、位置等，然后在系统注册中保存菜单布局：后在系统注册中保存菜单布局： Utility Menu Me

36、nuCtrls Save Menu Layout.January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门GUI方式方式优选框优选框优选框优选框 (Main Menu Preferences) 允许过滤掉当前分析允许过滤掉当前分析中不用的菜单选项。中不用的菜单选项。例如例如,如果做一个热分析如果做一个热分析,您可以过滤掉除您可以过滤掉除 Thermal 外的其外的其它选项，后续操作时从它选项，后续操作时从 GUI 中可以缩减掉无关的菜单项：中可以缩减掉无关的菜单项：只有热单元类型将在单元类型选择对话框中出现。只有热单元类型将在单元类型选择对话框中出现。只显示热荷载。等。只显示热荷载。等。J

37、anuary 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门GUI方式方式优选框优选框January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门. GUI方式方式其它其它 GUI 注意事项注意事项一些对话框中有一些对话框中有 Apply 和和 OK 两种按钮。两种按钮。Apply 完成对话框的设置完成对话框的设置,不退出对话框不退出对话框 (不关闭不关闭) 。OK 完成对话框的设置完成对话框的设置, 退出对话框。退出对话框。ANSYS 输出窗口输出窗口 Output Window 是独立的是独立的. 注意注意: 在关闭输出窗口时将关闭在关闭输出窗口时将关闭 ANSYS 操作！操作！不要局限于用

38、不要局限于用 GUI 方式，如果您熟悉命令，在输入窗口键方式，如果您熟悉命令，在输入窗口键入命令会更方便！入命令会更方便！January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门. GUI方式方式演示演示:启动启动 ANSYS 显示显示 GUI 界面界面弹出在弹出在 “激活的坐标系下建立关键点激活的坐标系下建立关键点” 对话框，演示对话框，演示 OK 和和 Apply 的区别的区别显示优选对话框显示优选对话框显示输出窗口的内容显示输出窗口的内容January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门C. 图形拾取图形拾取在在 GUI 方式中大量使用图形拾取。方式中大量使用图形拾取。图形

39、用于建模，加载，显示结果图形用于建模，加载，显示结果及输入、输出数据。及输入、输出数据。拾取对建模，划分网格，加载等拾取对建模，划分网格，加载等是很有用的是很有用的在应用菜单中可用在应用菜单中可用 Plot 来显示图来显示图形及执行命令后的显示。形及执行命令后的显示。/replotkplotlplotaplotvplotnploteplotgplotJanuary 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门图形拾取图形拾取 PlotCtrls 菜单是用来控制图形显示菜单是用来控制图形显示的：的：绘图方位绘图方位缩放缩放颜色颜色符号符号注释注释动画动画显示窗口设置显示窗口设置显示内容和方式显示

40、内容和方式实体编号、符号显示设置实体编号、符号显示设置等等 改变观察方位、图形缩放是最常用改变观察方位、图形缩放是最常用的功能的功能 Pan,Zoom,RotateJanuary 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门图形拾取图形拾取缺省的视图方位是主视图方向：是从缺省的视图方位是主视图方向：是从 +Z 轴观察模型。轴观察模型。用用动态模式（动态模式（拖动模式）拖动模式）拖动模式是一拖动模式是一种用种用 Control 和鼠标键调整观察方向的和鼠标键调整观察方向的途径途径Ctrl + Left (鼠标左键鼠标左键) 平移模型。平移模型。Ctrl + Middle (鼠标中键鼠标中键) 或

41、滚轮中键或滚轮中键: 缩放模型缩放模型Ctrl + Right (鼠标右键鼠标右键) 旋转模型旋转模型 :PZ RCtrlJanuary 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门图形拾取图形拾取如果您不想按住如果您不想按住 Control 键键,可可以用以用 Pan-Zoom-Rotat 对话框中对话框中提供的热键。提供的热键。您同样可以用鼠标键来操作。您同样可以用鼠标键来操作。在在 3-D 图形设置中图形设置中,您同样可您同样可以自动控制光源以自动控制光源 。产生不同。产生不同角度的光照效果。角度的光照效果。January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门图形收取图形收取 P

42、an-Zoom-Rotate 对话对话框的其它功能框的其它功能:预先设置的观察方向预先设置的观察方向选定区域对模型进行缩放选定区域对模型进行缩放对模型进行增量式的平移对模型进行增量式的平移拖动，缩放以及旋转拖动，缩放以及旋转 (根根据滚动条上设定的比例据滚动条上设定的比例)分别绕屏幕的分别绕屏幕的 X, Y, Z 轴旋转。轴旋转。缩放模型至适合窗口大小缩放模型至适合窗口大小返回模型到默认的取向返回模型到默认的取向Front+Z view, from (0,0,1)Back-Z view (0,0,-1)Top+Y view (0,1,0)Bot-Y view (0,-1,0)Right+X v

43、iew (1,0,0)Left-X view (-1,0,0)IsoIsometric (1,1,1)ObliqOblique (1,2,3)WPWorking plane viewZoomBy picking center of a squareBox ZoomBy picking two corners of a boxWin ZoomSame as Box Zoom, but box is proportional to window.Back Up“Unzoom” to previous zoom.January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门图形拾取图形拾取拾取拾取通过

44、点击图形窗口允许您选择整体或局通过点击图形窗口允许您选择整体或局部模型。部模型。一典型的拾取操作可用鼠标或拾取菜单一典型的拾取操作可用鼠标或拾取菜单来完成。在菜单中它的标志是一个来完成。在菜单中它的标志是一个“ +”号号.例如例如, 您可以在图形窗口中关键点的位您可以在图形窗口中关键点的位置处拾取，然后按置处拾取，然后按 OK键。键。January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门图形拾取图形拾取两种拾取方式两种拾取方式:恢复拾取恢复拾取拾取已经存在的模型元素。拾取已经存在的模型元素。允许您在输入窗口键人元素允许您在输入窗口键人元素的号码的号码可以用可以用 Pick All 热键来

45、拾取热键来拾取所有元素所有元素位置拾取位置拾取查找一点的坐标如关键点或查找一点的坐标如关键点或节点。节点。允许在输入窗口输入坐标。允许在输入窗口输入坐标。恢复拾取的例子恢复拾取的例子位置拾取的例子位置拾取的例子January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门图形拾取图形拾取鼠标键拾取功能的分配鼠标键拾取功能的分配:左键左键 拾取拾取 (或取消或取消) 距离鼠标光点最近距离鼠标光点最近的图元或坐标。按住左键进行拖拉，的图元或坐标。按住左键进行拖拉，可以使可能被拾取（或取消）的图元可以使可能被拾取（或取消）的图元或坐标显示为高亮度。或坐标显示为高亮度。中键中键 相当于拾取图形菜单中的相

46、当于拾取图形菜单中的 Apply。 用中键可以节省时间。对于两键鼠用中键可以节省时间。对于两键鼠标可以用标可以用 Shift 加鼠标右键代替。加鼠标右键代替。右键右键 在拾取和取消之间切换。在拾取和取消之间切换。拾取拾取应用应用拾取和取消的切换拾取和取消的切换取消拾取光标显示光标显示:January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门图形拾取图形拾取热点的拾取位置热点的拾取位置:面和体面和体 有一个热点在图形的中心附近。有一个热点在图形的中心附近。 线线 有三个热点有三个热点 一个在中间另两个在两端。一个在中间另两个在两端。 为什麽这个很重要为什麽这个很重要: 当您需要拾取图元时，您

47、必须拾取热点。当您需要拾取图元时，您必须拾取热点。January 30, 2006培训手册ANSYS入门入门图形拾取图形拾取演示演示:用已经建立的关键点显示位置拾取。显示鼠标中键和右用已经建立的关键点显示位置拾取。显示鼠标中键和右键的功能键的功能 。建立一些线来演示恢复拾取建立一些线来演示恢复拾取演示用闭合的线来生成面演示用闭合的线来生成面通过只删除面来演示通过只删除面来演示 “Pick All”键入一些带和不带编号的键入一些带和不带编号的 KPLOT, LPLOT等命令。等命令。如何使用平移、缩放、旋转。如何使用平移、缩放、旋转。January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门D

48、. 在线帮助在线帮助ANSYS 提供了基于提供了基于HTML格式的帮助系统，作为现有帮助格式的帮助系统，作为现有帮助系统的补充。系统的补充。您可以获得如下的帮助您可以获得如下的帮助:ANSYS命令命令单元类型单元类型分析过程分析过程特别的特别的 GUI 工具诸如工具诸如 Pan-Zoom-Rotate您也可以进入您也可以进入:指南指南验证手册验证手册 ANSYS 的网站的网站January 30, 2006培训手册ANSYS入门入门在线帮助在线帮助下列几种方式可以进入帮助系统下列几种方式可以进入帮助系统:Launcher Help SystemUtility Menu Help Help To

49、picsAny dialog box Help在输入窗口键入在输入窗口键入 HELP,name。 Name 是一个命令或一是一个命令或一个单元的名称个单元的名称January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门在线帮助在线帮助按按 Help System 按钮弹出帮助浏览器：按钮弹出帮助浏览器：导航窗口包括目录导航窗口包括目录,索引索引, 搜索引擎和标签搜索引擎和标签一个文件窗口列出了帮助信息。一个文件窗口列出了帮助信息。January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门在线帮助在线帮助点击点击 目录目录 可以展开帮助文件的目录，浏览感兴趣的内容。可以展开帮助文件的目录，浏

50、览感兴趣的内容。点击点击 索引索引 可以输入和快速查找具体的命令可以输入和快速查找具体的命令,术语术语,概念等。概念等。点击点击 搜索搜索 可以从帮助系统中查找指定的单词或短语。可以从帮助系统中查找指定的单词或短语。点击点击 书签书签 可以添加经常需要查看的帮助内容。可以添加经常需要查看的帮助内容。January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门在线帮助在线帮助ANSYS 也提供基于也提供基于 HTML 的的在线指导。在线指导。这种指导包括在这种指导包括在 ANSYS 中求中求解一系列问题的详细说明。解一系列问题的详细说明。如果想进入指导部分请单击如果想进入指导部分请单击 Util

51、ity Menu Help ANSYS Tutorials.January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门在线帮助在线帮助演示演示:启动帮助系统启动帮助系统调出分析向导调出分析向导在输入窗口中键入在输入窗口中键入 “help,kplot” 查找字符串查找字符串 “harmonic response”January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门E. 数据库和文件数据库和文件 ANSYS 数据库包括了建模，求解，后处理所产生的保存数据库包括了建模，求解，后处理所产生的保存在内存中的数据。在内存中的数据。数据库存贮了您输入的数据以及数据库存贮了您输入的数据以及 ANSY

52、S的结果数据的结果数据:输入数据输入数据 您必须输入的信息您必须输入的信息,诸如模型尺寸诸如模型尺寸,材料特材料特性以及荷载情况。性以及荷载情况。结果数据结果数据 - ANSYS 的计算结果的计算结果, 诸如位移诸如位移,应力应力,应变应变以及反力等。以及反力等。January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门数据库和文件数据库和文件保存和恢复保存和恢复既然数据库保存在计算机的内存中，您应经常存盘，以防既然数据库保存在计算机的内存中，您应经常存盘，以防在计算机死机或断电时能够保存您的信息。在计算机死机或断电时能够保存您的信息。保存操作是将内存中的数据拷贝到称为数据库的文件中。保存操

53、作是将内存中的数据拷贝到称为数据库的文件中。 ( db 为缩写为缩写).最简单的保存方式是单击最简单的保存方式是单击 Toolbar SAVE_DB或使用或使用:Utility Menu File Save as Jobname.dbUtility Menu File Save asSAVE 命令命令January 30, 2006培训手册 从从 db文件中恢复数据库文件中恢复数据库,用用 RESUME操作。操作。Toolbar RESUME_DB或使用或使用:Utility Menu File Resume Jobname.dbUtility Menu File Resume fromRES

54、UME 命令命令保存和恢复缺省文件，然后起名为保存和恢复缺省文件，然后起名为 jobname.db, 但您可以但您可以通过通过“Save as”选择一个不同的名字，然后用选择一个不同的名字，然后用 “Resume from”恢复。恢复。ANSYS 入门入门数据库和文件数据库和文件January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门数据库和文件数据库和文件保存和恢复的注意事项保存和恢复的注意事项:选择选择 “Save as” 或或 “Resume from” 时并不改变当前的时并不改变当前的工作名。工作名。如果您缺省保存在此之前已存在一个重名的文件如果您缺省保存在此之前已存在一个重名的文

55、件, ANSYS 将首先将旧的文件拷贝到将首先将旧的文件拷贝到 jobname.dbb 作为作为一个备份。一个备份。 db 文件仅仅是文件被保存时在内存中的文件仅仅是文件被保存时在内存中的“快照快照”January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门数据库和文件数据库和文件 保存和恢复技巧保存和恢复技巧:在做一个分析的过程中，应该定期的保存数据库。在做一个分析的过程中，应该定期的保存数据库。 ANSYS不能自动保存。不能自动保存。在尝试一个不熟悉的操作时（如布尔操作或剖分网格）或在尝试一个不熟悉的操作时（如布尔操作或剖分网格）或一个操作将导致模型较大改变时（如删除操作），应先保一个操

56、作将导致模型较大改变时（如删除操作），应先保存数据库。存数据库。如果不满意此次做出的结果，可以用恢复来重做。如果不满意此次做出的结果，可以用恢复来重做。在求解之前也应保存数据库。在求解之前也应保存数据库。January 30, 2006培训手册ANSYS 入门入门数据库和文件数据库和文件清除数据库清除数据库清除数据库的操作允许您对数据库清除数据库的操作允许您对数据库清零并重新开始。它相当于退出并清零并重新开始。它相当于退出并重新启动重新启动 ANSYS。Utility Menu File Clear & Start New 或使用或使用 /CLEAR 命令。命令。January 30, 200

57、6培训手册ANSYS 入门入门数据库和文件数据库和文件文件文件ANSYS 在一个分析中要读写几个文件。文件名的格式为在一个分析中要读写几个文件。文件名的格式为jobname.ext.工作名工作名在启动在启动 ANSYS之前选择一个不超过之前选择一个不超过 32个的字符作为文件个的字符作为文件名。缺省为名。缺省为 file。在在 ANSYS中，可使用中，可使用 /FILNAME 命令来修改文件名。命令来修改文件名。 (Utility Menu File Change Jobname).扩展名扩展名鉴别文件的鉴别文件的 内容内容, 例如例如 .db 是数据库文件。是数据库文件。通常由通常由 ANS

58、YS 自己指定，但也可以通过自己指定，但也可以通过 (/ASSIGN) 由您由您自己定义。自己定义。January 30, 2006培训手册ANSYS入门入门 数据库和文件数据库和文件典型文件典型文件:jobname.log:：日志文件，是：日志文件，是 文本文件。文本文件。包括了运行过程中的每一个命令。包括了运行过程中的每一个命令。如果您用同样的工作名在同一目录中开始另一轮操作如果您用同样的工作名在同一目录中开始另一轮操作, ANSYS 将会添加到日志文件中去将会添加到日志文件中去 (作一个时间标记作一个时间标记)。jobname.err：出错文件，是出错文件，是 文本文件。文本文件。包括了

59、运行过程中的所有错误和警告。包括了运行过程中的所有错误和警告。 ANSYS 将添将添加到已存在的错误文件。加到已存在的错误文件。jobname.db, .dbb：数据库文件，是二进制文件。数据库文件，是二进制文件。与所有的平台兼容。与所有的平台兼容。jobname.rst, .rth, .rmg, .rfl：结果文件，是二进制文件。结果文件，是二进制文件。与所有平台兼容。与所有平台兼容。包括了包括了ANSYS 运算过程中的所有计算数据。运算过程中的所有计算数据。January 30, 2006培训手册ANSYS入门入门数据库和文件数据库和文件文件管理技巧文件管理技巧在一个单独的工作目录中作一次

60、分析。在一个单独的工作目录中作一次分析。用不同的工作名来区分不同的分析。用不同的工作名来区分不同的分析。在任何在任何 ANSYS 分析之后，您应保存以下的文件分析之后，您应保存以下的文件:日志文件日志文件 ( .log)数据库文件数据库文件 ( .db)结果文件结果文件 (.rst, .rth, )荷载步文件荷载步文件, 如有多步如有多步 (.s01, .s02, .)物理文件物理文件 (.ph1, .ph2, .)使用使用 /FDELETE 命令 或或 Utility Menu File ANSYS File Options 来自动删除来自动删除 ANSYS 分析不再需要的文件。分析不再需要

61、的文件。January 30, 2006培训手册ANSYS入门入门F. 退出退出ANSYS三种退出三种退出 ANSYS的途径的途径:Toolbar QUIT Utility Menu File Exit使用使用 /EXIT 命令命令January 30, 2006应力分析应力分析第第 4 章章培训手册应力分析应力分析概述概述应力分析应力分析 是用来描述包括应力和应变在内的是用来描述包括应力和应变在内的物理物理量分析量分析的的通用术语通用术语，也就是结构分析。，也就是结构分析。正如第二章描述的，正如第二章描述的， ANSYS 的应力分析包括如下几个类的应力分析包括如下几个类型型:静态分析静态分析

62、瞬态动力分析瞬态动力分析模态分析模态分析谱分析谱分析谐响应分析谐响应分析 显式动力学显式动力学本章将以一个线性静态分析为例来描述分析步骤，只要掌本章将以一个线性静态分析为例来描述分析步骤，只要掌握了这个分析步骤，很快就会作其他分析。握了这个分析步骤，很快就会作其他分析。January 30, 2006培训手册应力分析应力分析.概述概述主要内容主要内容:A. 分析步骤分析步骤B. 几何建模几何建模C. 网格划分网格划分D. 施加载荷施加载荷E. 求解求解F. 查看查看 结果结果G. 检查解的正确性检查解的正确性H. 例题例题January 30, 2006培训手册应力分析应力分析A. 分析步骤分

63、析步骤每个分析包含三个主要步骤每个分析包含三个主要步骤:前处理前处理创建或输入几何模型创建或输入几何模型对几何模型划分网格对几何模型划分网格求解求解施加载荷施加载荷求解求解后处理后处理结果评价结果评价检查结果的正确性检查结果的正确性前处理求解后处理January 30, 2006培训手册应力分析应力分析.应力分析步骤应力分析步骤注意：注意：ANSYS 的主菜单也是按照前处理、求解、后处理来的主菜单也是按照前处理、求解、后处理来组织的组织的January 30, 2006培训手册应力分析应力分析.应力分析步骤应力分析步骤前处理器前处理器 (在在ANSYS中称为中称为 PREP7) 提供了对程序的

64、主要输提供了对程序的主要输入入前处理的主要功能是生成有限元模型，主要包括节点、单元和前处理的主要功能是生成有限元模型，主要包括节点、单元和材料属性等的定义。也可以使用前处理材料属性等的定义。也可以使用前处理器器 PREP7 施加载荷。施加载荷。通常先定义分析对象的几何模型。通常先定义分析对象的几何模型。典型方法是用典型方法是用实体模型实体模型 模拟几何模型。模拟几何模型。以以 CAD-类型的数学描述定义结构的几何模型。类型的数学描述定义结构的几何模型。可能是实体或表面，这取决于分析对象的模型。可能是实体或表面，这取决于分析对象的模型。January 30, 2006培训手册典型的实体模型是由体

65、、面、线和关键点组成的典型的实体模型是由体、面、线和关键点组成的 。体体 由面围成，用来描述实体物体。由面围成，用来描述实体物体。面面 由线围成，用来描述物体的表面或者板、壳等。由线围成，用来描述物体的表面或者板、壳等。线线 由关键点组成，用来描述物体的边。由关键点组成，用来描述物体的边。关键点关键点 是三维空间的位置，是三维空间的位置， 用来描述物体的顶点。用来描述物体的顶点。体面线和关键点应力分析应力分析 - 前处理前处理B. 几何模型几何模型January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 前处理前处理.几何模型几何模型在实体模型间有一个内在层次关系，关键点是在实体模型间有一

66、个内在层次关系，关键点是实体的基础，线由点生成，面由线生成，体由实体的基础，线由点生成，面由线生成，体由面生成。面生成。这个层次的顺序与模型怎样建立无关。这个层次的顺序与模型怎样建立无关。ANSYS 不允许直接删除或修改与高层次相连不允许直接删除或修改与高层次相连接的低层次实体。接的低层次实体。(稍后，将讨论哪些修改是许稍后，将讨论哪些修改是许可的可的)。关键点关键点线线面面体体我要改这我要改这条线条线线线 关键点关键点面面体体呀！呀！关键点关键点线线面面体体January 30, 2006培训手册应力分析应力分析- 前处理前处理.几何模型几何模型既可以在既可以在 ANSYS 中创建实体模型，

67、也可以从其他软件包中创建实体模型，也可以从其他软件包中输入实体模型中输入实体模型两种方法的详细情况以后介绍，现在，我们简要地讨论如两种方法的详细情况以后介绍，现在，我们简要地讨论如何输入一个何输入一个 IGES 文件和缩放所需的几何模型文件和缩放所需的几何模型IGES (Initial Graphics Exchange Specification) 是用来是用来把实体几何模型从一个软件包传递到另一个软件包的规范把实体几何模型从一个软件包传递到另一个软件包的规范 IGES 文件是文件是 ASCII 码文件，很容易在两个计算机系统码文件，很容易在两个计算机系统间传递。间传递。许多软件包，包括许多

68、软件包，包括 ANSYS 在内，在内， 允许读写允许读写 IGES 文件文件January 30, 2006培训手册应力分析应力分析- 前处理前处理.几何模型几何模型输入输入 IGES 文件到文件到ANSYS中中:Utility Menu File Import IGES.在弹出的对话框中，选择在弹出的对话框中，选择 No defeaturing * (缺省值缺省值) ，按下按下 OK (默认其他选项默认其他选项)。在第二个对话框中选择想要的文件在第二个对话框中选择想要的文件并点击并点击OK.或使用或使用 IGESIN 命令命令:/aux15ioptn,iges,nodefeatigesin,

69、filename,extension,directoryfinish*关于关于 No Defeaturing 及及 Defeaturing 方法及其他选项将在后面论述方法及其他选项将在后面论述January 30, 2006培训手册应力分析应力分析- 前处理前处理.几何模型几何模型输入完成后，输入完成后， ANSYS会自动绘出几何模型图会自动绘出几何模型图可以按需要修改几何模型可以按需要修改几何模型ANSYS 允许对输入的实允许对输入的实体模型进行多项操作，体模型进行多项操作，这在以后论述。这在以后论述。现在，我们讨论如何在现在，我们讨论如何在不同的单位设置下确定不同的单位设置下确定模型的比例

70、。模型的比例。 注意：缩放比例对输入注意：缩放比例对输入的的“Defeature” IGES无效。无效。January 30, 2006培训手册应力分析应力分析- 前处理前处理.几何模型几何模型当需要对几何模型的单位进行转换时，比如从英寸转换为当需要对几何模型的单位进行转换时，比如从英寸转换为毫米，比例缩放就显得十分必要。毫米，比例缩放就显得十分必要。在在 ANSYS中缩放模型中缩放模型:首先保存数据库首先保存数据库 - Toolbar SAVE_DB 或使用 SAVE 命令。命令。接着接着 Main Menu Preprocessor Modeling Operate Scale Volum

71、es :使用Pick All拾取整个体拾取整个体然后键入想要的比例系数（对然后键入想要的比例系数（对 RX, RY, RZ 的比例系数），设的比例系数），设置置 IMOVE 为为 “Moved”，取代取代 “Copied”或使用或使用 VLSCALE 命令命令:vlscale,all,25.4,25.4,25.4,1January 30, 2006培训手册应力分析应力分析- 前处理前处理.几何模型几何模型演示演示:输入输入 pipe.igs :选择选择“No Defeaturing” 方式方式其他全部缺省其他全部缺省确定模型显示方向确定模型显示方向保存保存 pipe.dbJanuary 30,

72、 2006培训手册应力分析应力分析- 前处理前处理.几何模型几何模型前处理前处理3几何模型几何模型网格划分网格划分求解求解加载加载求解求解后处理后处理结果评价结果评价检查结果正确性检查结果正确性January 30, 2006培训手册应力分析应力分析- 前处理前处理C. 网格划分网格划分网格划分 是用节点和单元等是用节点和单元等“填充填充”实体模型，创建有限实体模型，创建有限元模型的过程。元模型的过程。请记住请记住, 只有有限元求解需要节点和单元，实体模型不只有有限元求解需要节点和单元，实体模型不需要。实体模型不参与有限元求解。需要。实体模型不参与有限元求解。实体单元实体单元FEA 模型模型网

73、格划分January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 前处理前处理.网格划分网格划分网格划分的三个步骤网格划分的三个步骤:定义单元属性定义单元属性指定网格控制指定网格控制生成网格生成网格单元属性单元属性 是网格划分前必须建立的有限单元模型属性。它是网格划分前必须建立的有限单元模型属性。它们包括们包括:单元类型单元类型实常数实常数材料性质材料性质January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 前处理前处理.网格划分网格划分单元类型单元类型单元类型是一个重要的选项，该选项决定如下的单元特性单元类型是一个重要的选项，该选项决定如下的单元特性:自由度自由度 (DOF) 设置

74、设置. 例如，一个热单元类型有一个自由例如，一个热单元类型有一个自由度：度：TEMP，而一个结构单元类型可能有而一个结构单元类型可能有6个自由度：个自由度： UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ.单元形状单元形状 - 块块,四面体四面体, 四边形四边形,三角形等三角形等维数维数 - 2-D (仅有仅有X-Y 平面平面), or 3-D.假定的位移形函数假定的位移形函数 - 线性及二次线性及二次ANSYS 有超过有超过 200 多个的单元类型可供选择。对于如何多个的单元类型可供选择。对于如何选取单元类型稍后介绍，现在，请看如何定义单元类型。选取单元类型稍后介绍，现在，请看如何

75、定义单元类型。January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 前处理前处理.网格划分网格划分定义单元类型定义单元类型:Preprocessor Element Type Add/Edit/DeleteAdd 添加新单元类型添加新单元类型选择想要的类型选择想要的类型 (如如SOLID92) 并按并按 OK 键键Options 指定附加的指定附加的单元选项单元选项或使用或使用 ET 命令命令:et,1,solid92January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 前处理前处理.网格划分网格划分注意注意:设置想要分析学科的选项设置想要分析学科的选项 (Main Menu

76、Preferences)，这样将只显示所选学科的单元类型这样将只显示所选学科的单元类型 。应当在前处理阶段尽早地定义单元类型，因为应当在前处理阶段尽早地定义单元类型，因为 GUI 方式中方式中菜单的过滤依赖于当前自由度的设置。例如，如果选择结菜单的过滤依赖于当前自由度的设置。例如，如果选择结构单元类型，则热载荷选项成灰色，或根本不出现。构单元类型，则热载荷选项成灰色，或根本不出现。January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 前处理前处理.网格划分网格划分实常数实常数实常数用于描述那些由单元几何模型不能完全确定的几何实常数用于描述那些由单元几何模型不能完全确定的几何形状。例如形

77、状。例如:梁单元是由连接两个节点的线来定义的，这只定义了梁梁单元是由连接两个节点的线来定义的，这只定义了梁的长度。要指明梁的横截面属性，如面积和惯性矩，就的长度。要指明梁的横截面属性，如面积和惯性矩，就要用到实常数。要用到实常数。壳单元是由四面体或四边形来定义的，这只定义了壳的壳单元是由四面体或四边形来定义的，这只定义了壳的表面积，要指明壳的厚度，必须用实常数。表面积，要指明壳的厚度，必须用实常数。许多许多 3-D 实体单元不需要实常数，因为单元几何模型已实体单元不需要实常数，因为单元几何模型已经由节点完全定义。经由节点完全定义。January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 前

78、处理前处理.网格划分网格划分定义实常数定义实常数:Preprocessor Real ConstantsAdd 增加一种新的实常数设置。增加一种新的实常数设置。如果定义了多个单元类型如果定义了多个单元类型,首先选择要指定实常数的首先选择要指定实常数的单元类型单元类型接着输入实常数值接着输入实常数值.或使用或使用 R 系列命令系列命令不同的单元类型需要不同的实常数，有些单元类型不需要不同的单元类型需要不同的实常数，有些单元类型不需要任何实常数。获取详细资料，请参考在线帮助中的单元手任何实常数。获取详细资料，请参考在线帮助中的单元手册部分。册部分。January 30, 2006培训手册应力分析应

79、力分析 - 前处理前处理.网格划分网格划分材料性质材料性质每个分析都需要输入一些材料性质：结构单元所需的杨每个分析都需要输入一些材料性质：结构单元所需的杨氏模量氏模量 EX ，热单元所需的热传导率热单元所需的热传导率 KXX 等。等。.定义材料性质的两种方法定义材料性质的两种方法:材料库材料库单独定义单独定义January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 前处理前处理.网格划分网格划分使用材料库使用材料库这种方法能够对给定的材料选择预先已定义的材料性质。这种方法能够对给定的材料选择预先已定义的材料性质。ANSYS 为一些常用材料提供了结构和热的典型材料性质为一些常用材料提供了结构

80、和热的典型材料性质（线性），但我们强烈建议你建立自己的材料库。（线性），但我们强烈建议你建立自己的材料库。从材料库选取材料从材料库选取材料:先定义库的路径先定义库的路径.Preprocessor Material Props Material Library Library Path输入要读取的材料数据输入要读取的材料数据库的位置，例如：库的位置，例如： /v100/ansys/matlib.或使用或使用 /MPLIB 命令命令January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 前处理前处理.网格划分网格划分接着从库中输入一种材料接着从库中输入一种材料Preprocessor Mat

81、erial Library Import Library选择单位制。这仅仅用选择单位制。这仅仅用来筛选后续对话框中所来筛选后续对话框中所列的文件，列的文件，ANSYS 本本身没有单位制的概念，身没有单位制的概念，也不进行单位换算也不进行单位换算选择想要的材料文件选择想要的材料文件 如钢如钢 AISI C1020.或使用或使用 MPREAD 命令中命令中的的 LIB 选项选项.January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 前处理前处理.网格划分网格划分数据库文件举例数据库文件举例 Al2024-T3，英制单位，英制单位! ANSYS $RCSfile: Al_a2024-T3.B

82、FT_MPL,v $! Modified on $Date: 2006/10/09 23:20:45 $ ! Source ID = $Revision: 60.1 $/COM,Typical material properties for DEMO purposes only/NOP/COM,Internal UNITS set at file creation time = BFT TBDEL,ALL,_MATLMPDEL,ALL,_MATLMPTEMP,R5.0, 1, 1, 0.000000000E+00,MPDATA,R5.0, 1,EX ,_MATL , 1, 1.52460500

83、0E+09,MPTEMP,R5.0, 1, 1, 0.000000000E+00,MPDATA,R5.0, 1,NUXY,_MATL , 1, 0.330000000 ,MPTEMP,R5.0, 1, 1, 0.000000000E+00,MPDATA,R5.0, 1,ALPX,_MATL , 1, 1.261111111E-05,MPTEMP,R5.0, 1, 1, 0.000000000E+00,MPDATA,R5.0, 1,DENS,_MATL , 1, 5.37463100 ,MPTEMP,R5.0, 1, 1, 0.000000000E+00,MPDATA,R5.0, 1,KXX ,

84、_MATL , 1, 3.052540000E-02,MPTEMP,R5.0, 1, 1, 0.000000000E+00,MPDATA,R5.0, 1,C ,_MATL , 1, 7.39940310 ,/GOJanuary 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 前处理前处理.网格划分网格划分单独指定材料性质单独指定材料性质这种方法通过这种方法通过 材料模型材料模型 的的 GUI方式直接指定想要的材料性方式直接指定想要的材料性质，以取代选择材料名称。质，以取代选择材料名称。单独指定材料性质单独指定材料性质:Preprocessor Material Props Material Mo

85、dels双击合适的材料双击合适的材料特性选项来定义特性选项来定义材料性质材料性质January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 前处理前处理.网格划分网格划分先定义好材料类型的结构树先定义好材料类型的结构树接着输入单个材料的性质值接着输入单个材料的性质值或使用或使用 MP 命令命令mp,ex,1,30e6mp,prxy,1,.3January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 前处理前处理.网格划分网格划分添加与温度相关的材料性质添加与温度相关的材料性质绘出性质绘出性质-温度曲线温度曲线January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 前处理前处理.网格划

86、分网格划分从一个材料表复制材料模型到另一个材料表从一个材料表复制材料模型到另一个材料表删除材料模型删除材料模型January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 前处理前处理.网格划分网格划分A 单位制注释单位制注释无需告诉无需告诉 ANSYS 你所使用的单位制，只需确定要使用的你所使用的单位制，只需确定要使用的单位制，在输入时保持数据单位一致。单位制，在输入时保持数据单位一致。例如例如,如果几何模型的尺寸是英寸，确保其他的输入数如果几何模型的尺寸是英寸，确保其他的输入数据据 材料性质材料性质, 实常数实常数, 载荷等载荷等 也以英寸为单位也以英寸为单位ANSYS 不进行单位换算！它

87、只是简单的接受所输入的数据不进行单位换算！它只是简单的接受所输入的数据而不会怀疑它们的合法性。而不会怀疑它们的合法性。命令命令 /UNITS 允许你指定单位制允许你指定单位制, 但它只是一个纪录设计，但它只是一个纪录设计，从而使从而使 使用你模型的用户知道你所用的单位。使用你模型的用户知道你所用的单位。January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 前处理前处理.网格划分网格划分指定网格控制指定网格控制 是网格划分的第二步。是网格划分的第二步。ANSYS 中有许多可用的网格控制。现在，中有许多可用的网格控制。现在， 我们介绍一个指定我们介绍一个指定网格密度的简单方法，智能网格划分

88、。网格密度的简单方法，智能网格划分。智能网格划分是一种运算法则，它按照线的长度，曲率和对孔智能网格划分是一种运算法则，它按照线的长度，曲率和对孔的近似确定模型中线的分割单元数。的近似确定模型中线的分割单元数。你只需要指定从你只需要指定从1（最细网格）到（最细网格）到10（最粗网格）的（最粗网格）的“尺寸水尺寸水平平”，其他的由，其他的由 ANSYS 处理。处理。January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 前处理前处理.网格划分网格划分MeshTool是最好的定义网格划分控制的方式是最好的定义网格划分控制的方式:Preprocessor MeshTool.激活激活 SmartS

89、izing 尺寸级别缺省为尺寸级别缺省为 6生成网格生成网格 是网格划分的最后一步是网格划分的最后一步首先存储数据库首先存储数据库然后按然后按 MeshTool 中的中的 Mesh 按钮按钮这将打开一个拾取器这将打开一个拾取器. 点击拾取器的点击拾取器的 Pick All 按钮指示所有的实体按钮指示所有的实体January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 前处理前处理.网格划分网格划分划分网格完成后，划分网格完成后，ANSYS 自动绘制单元自动绘制单元绘制单元时，默认将单元边界画成直线，即使是二次曲绘制单元时，默认将单元边界画成直线，即使是二次曲线单元。线单元。要将单元边界绘制为

90、曲线，可以使用命令：要将单元边界绘制为曲线，可以使用命令： /EFACET,2 (或或 Utility Menu PlotCtrls Size and Shape)。January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 前处理前处理.网格划分网格划分演示：演示：调入调入 pipe.db (如果需要如果需要)定义定义 SHELL63 单元类型单元类型定义实常数，厚度定义实常数，厚度 = 1/8 in使用使用 GUI 方式的方式的 Material Model 定义材料定义材料 1：Structural, Linear, Elastic, Isotropic弹性命模量弹性命模量 EX =

91、30e6波松比波松比 PRXY = .3存为存为 pipe.db，然后用，然后用 SMRT,4 划分网格划分网格存为存为 pipemesh.dbJanuary 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 前处理前处理.网格划分网格划分前处理前处理3几何几何3分网分网求解求解施加载荷施加载荷求解求解后处理后处理查看结果查看结果检查解的有效性检查解的有效性January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 求解求解. D. 施加载荷施加载荷求解步是在物体上施加载荷，再用求解器计算有限元解。求解步是在物体上施加载荷，再用求解器计算有限元解。在在 Solution 和和 Preproces

92、sor 菜单中都有加载菜单中都有加载 (Loads) 。January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 求解求解. 施加载荷施加载荷有有 5 种载荷类型：种载荷类型：自由度约束自由度约束指定自由度指定自由度 (DOF) 的值，如应力分析的值，如应力分析种的位移，热分析种的温度等；种的位移，热分析种的温度等；集中载荷集中载荷点载荷，如力或热流率；点载荷，如力或热流率；面载荷面载荷面上的分布载荷，如压力或热交换；面上的分布载荷，如压力或热交换；体载荷体载荷体或域载荷，如温度体或域载荷，如温度 (由热膨胀引起由热膨胀引起) 或或内部生热；内部生热；惯性载荷惯性载荷结构质量或惯性引起的载

93、荷，如重力、结构质量或惯性引起的载荷，如重力、转速引起的离心力等。转速引起的离心力等。January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 求解求解. 施加载荷施加载荷可以在实体模型上施加载荷，也可以直接在可以在实体模型上施加载荷，也可以直接在 FEA 模型模型 (节节点和单元点和单元) 上施加载荷。上施加载荷。在实体模型上很容易施加载荷，因为他们数量较少，容在实体模型上很容易施加载荷，因为他们数量较少，容易选取；易选取；而且，实体模型上的载荷与网格无关，如果修改网格，而且，实体模型上的载荷与网格无关，如果修改网格，不必重新施加载荷。不必重新施加载荷。约束节点约束节点FEA 模型模型压

94、力加在单元面上压力加在单元面上力加在节点上力加在节点上约束线约束线实体模型实体模型压力加在线上压力加在线上力加在关键点上力加在关键点上January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 求解求解. 施加载荷施加载荷无论如何施加载荷，求解器总是要求所有载荷都施加在有无论如何施加载荷，求解器总是要求所有载荷都施加在有限元模型上。因此，求解时，实体载荷将自动转换到相关限元模型上。因此，求解时，实体载荷将自动转换到相关的节点和单元上。的节点和单元上。下面讨论如何施加如下类型的载荷：下面讨论如何施加如下类型的载荷：位移约束位移约束压力压力重力重力January 30, 2006培训手册应力分析

95、应力分析 - 求解求解. 施加载荷施加载荷位移约束位移约束用于规定模型何处被固定用于规定模型何处被固定 (零位移位置零位移位置)。也可以非零，模拟已知位移条件。也可以非零，模拟已知位移条件。施加位移约束：施加位移约束：Solution -Loads- Apply Displacement选择在哪里施加约束。选择在哪里施加约束。在图形窗口中选取所需的实体；在图形窗口中选取所需的实体；选择约束自由度；选择约束自由度；输入约束值输入约束值 (默认为零默认为零)。或使用或使用 D 族命令族命令 (DK, DL, DA, D)。January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 求解求解. 施

96、加载荷施加载荷位移约束也用于构造对称和反对称边界条件：位移约束也用于构造对称和反对称边界条件：对称对称 BC：平面外位移和平面内转角为零；：平面外位移和平面内转角为零；反对称反对称 BC：平面内位移和平面外转角为零。：平面内位移和平面外转角为零。反对称边界条件UY=UZ=0ROTX=0对称边界条件UX=0ROTY=ROTZ=0YXJanuary 30, 2006培训手册压力压力施加压力：施加压力：Solution -Loads- Apply Pressure选择在哪里施加压力选择在哪里施加压力 对于二对于二维问题通常施加在线上，对于维问题通常施加在线上，对于三维问题通常施加在面上。三维问题通常

97、施加在面上。在图形窗口中选择要施加压力在图形窗口中选择要施加压力的实体。的实体。然后输入压力值。正值表示压然后输入压力值。正值表示压力，力， (指向单元中心指向单元中心)。或使用或使用 SF 命令族：命令族：SFL, SFA, SFE, SF。应力分析应力分析 - 求解求解. 施加载荷施加载荷January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 求解求解. 施加载荷施加载荷对于二维问题，压力通常施对于二维问题，压力通常施加在线上，可以在线的两端加在线上，可以在线的两端输入不同的值来指定梯形压输入不同的值来指定梯形压力载荷。力载荷。I 和和 J 由线的方向确定。如果由线的方向确定。如果法

98、线梯形的方向不对，只要将法线梯形的方向不对，只要将两个压力值对调即可。两个压力值对调即可。VALI = 500500L3500VALI = 500VALJ = 1000L31000500VALI = 1000VALJ = 500L31000500January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 求解求解. 施加载荷施加载荷重力重力施加重力加速度：施加重力加速度：Solution Define Loads Apply Stractural Inertia Gravity或使用或使用 ACEL 命令。命令。注解：注解：正的正的 加速度引起加速度引起 负方向负方向 的的挠度。例如：如果挠

99、度。例如：如果 Y 向上，向上，正的正的 ACELY 值将使结构向下值将使结构向下变形。变形。对于重力和其它惯性载荷，对于重力和其它惯性载荷，必须定义质量密度或某种形必须定义质量密度或某种形式的质量式的质量 。January 30, 2006培训手册检查施加的载荷检查施加的载荷激活载荷标志，绘制载荷：激活载荷标志，绘制载荷：Utility Menu PlotCtrls Symbols命令命令 - /PBC, /PSF, /PBF 或列出载荷：或列出载荷：Utility Menu List Loads 应力分析应力分析 - 求解求解. 施加载荷施加载荷January 30, 2006培训手册应力

100、分析应力分析 - 求解求解. 施加载荷施加载荷修改和删除载荷修改和删除载荷要修改一个载荷值，只要重新输入该载荷；要修改一个载荷值，只要重新输入该载荷；删除载荷：删除载荷：Solution -Loads- Delete 在删除实体载荷时，在删除实体载荷时，ANSYS 也自动删除也自动删除 所有对应的单元和节点载荷。所有对应的单元和节点载荷。January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 前处理前处理. 施加载荷施加载荷前处理前处理3几何几何3分网分网求解求解施加载荷施加载荷求解求解后处理后处理查看结果查看结果检查解的有效性检查解的有效性January 30, 2006培训手册应力分

101、析应力分析 - 求解求解. E. 求解求解步骤步骤 solve 即让求解器计算有限元模型的解。即让求解器计算有限元模型的解。首先，最好检查一下分析用的数据。例如：首先，最好检查一下分析用的数据。例如：单位是否一致单位是否一致单元类型、选项和实常数单元类型、选项和实常数材料属性材料属性密度密度 如果有惯性载荷或动力计算如果有惯性载荷或动力计算热应力计算热应力计算 热膨胀系数热膨胀系数网格密度，特别是在有应力集中的区域网格密度，特别是在有应力集中的区域载荷值和方向载荷值和方向对于热膨胀的参考温度对于热膨胀的参考温度January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 求解求解. 求解求解初

102、始化求解器初始化求解器首先储存模型数据！首先储存模型数据！然后：然后：Solution -Solve- Current LS或使用或使用 SOLVE 命令。命令。求解器将结果数据写到内存数据库和结果文件求解器将结果数据写到内存数据库和结果文件 jobname.rst (或或 .rth, .rmg, .rfl，取决于求解，取决于求解类型类型) 中中结果结果结果数据数据库数据库输入数据结果文件结果文件求解器求解器January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 求解求解. 求解求解求解过程中，求解过程中，ANSYS 提供大量有用的信息，置于提供大量有用的信息，置于 Output 窗窗口

103、中，例如：口中，例如：模型的质量特性：模型的质量特性：质量的计算是完全精确的，质心和转动惯量是近似的。质量的计算是完全精确的，质心和转动惯量是近似的。单元矩阵系数的范围：单元矩阵系数的范围：如果最大和最小值之比如果最大和最小值之比 1.0E8，可能表示材料或实常，可能表示材料或实常数中有问题。数中有问题。模型大小和求解统计表。模型大小和求解统计表。要存储的文件的概要和大小：要存储的文件的概要和大小：jobname.emat 单元矩阵文件单元矩阵文件jobname.esav 单元存储数据文件单元存储数据文件jobname.tri 三角矩阵文件三角矩阵文件jobname.rst 结果文件结果文件J

104、anuary 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 求解求解. 求解求解演示：演示：调入调入 ribmesh.db (2-D 平面应力模型，厚度平面应力模型，厚度 = 1/8 in)；约束左边界的约束左边界的 UX 和底部边界的和底部边界的 UY；顶部边界施加压力顶部边界施加压力 100 psi；理出线上的约束和应力；理出线上的约束和应力；存为存为 ribload.db；求解。在求解过程中显示求解。在求解过程中显示 output 窗口。窗口。January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 前处理前处理. 求解求解前处理前处理3几何几何3分网分网求解求解施加载荷施加载荷求解

105、求解后处理后处理查看结果查看结果检查解的有效性检查解的有效性January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 后处理后处理. F. 查看结果查看结果后处理是有限元分析的最后一步；后处理是有限元分析的最后一步；为了说明在建模过程中所作的假设，对结果作出解释是非为了说明在建模过程中所作的假设，对结果作出解释是非常必要的。常必要的。可能需要根据计算结果对设计作出决定，因此，不仅要查可能需要根据计算结果对设计作出决定，因此，不仅要查看结果，还要检查结果的有效性。看结果，还要检查结果的有效性。ANSYS 提供了两种后处理：提供了两种后处理：POST1，一般后处理，对整个模型查看单个结果组；，

106、一般后处理，对整个模型查看单个结果组；POST26，时间历程后处理，查看模型上指定点的结果时间历程后处理，查看模型上指定点的结果随时间的变化。主要用于瞬态和非线形分析随时间的变化。主要用于瞬态和非线形分析 (本教程中本教程中部讨论部讨论)。January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 后处理后处理. 查看结果查看结果查看应力分析的结果，一般包括：查看应力分析的结果，一般包括：变形形状变形形状应力应力反力反力变形形状变形形状快速判断载荷是否施加在正确的方向；快速判断载荷是否施加在正确的方向；彩色图例条显示了最大位移彩色图例条显示了最大位移 DMX；也可以动画显示位移。也可以动画显

107、示位移。January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 后处理后处理. 查看结果查看结果绘制变形形状：绘制变形形状：General Postproc Plot Results Deformed Shape或使用或使用 PLDISP 命令动画显示：动画显示：Utility Menu PlotCtrls Animate Deformed Shape或使用或使用 ANDISP 命令January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 后处理后处理. 查看结果查看结果应力应力对于三维实体模型，常用应力有：对于三维实体模型，常用应力有：应力分量应力分量 SX, SY, SZ, SX

108、Y, SYZ, SXZ (默认沿总体默认沿总体坐标系方向坐标系方向)主应力主应力 S1, S2, S3, SEQV (von Mises), SINT (stress intensity)最好使用云图显示方式，使你可以迅速找到最好使用云图显示方式，使你可以迅速找到 “热点热点” 位置或位置或有问题的区域：有问题的区域：节点结果节点结果 (Nodal Solutions)： 显示节点上的平均应力，显示节点上的平均应力，显示光滑、连续的云图；显示光滑、连续的云图；单元结果单元结果 (Element Solutions)：不求平均，生成不连：不求平均，生成不连续的云图续的云图。January 30,

109、 2006培训手册应力分析应力分析 - 后处理后处理. 查看结果查看结果绘制应力云图：绘制应力云图：General Postproc Plot Results Nodal Solu 或或 PLNSOL 命令；命令；General Postproc Plot Results Element Solu 或或 PLESOL 命令。命令。也可以动画显示应力：也可以动画显示应力：Utility Menu PlotCtrls Animate Deformed Results. 或或 ANCNTR 命命令。令。January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 后处理后处理. 查看结果查看结果对于

110、对于 PowerGraphics 的注解的注解默认为打开默认为打开 (/GRAPH,POWER)。只绘制可见的表面，忽略内部的所有实体；只绘制可见的表面，忽略内部的所有实体；优点：优点：快速快速 REPLOT，图形简单、明晰；，图形简单、明晰；光滑，几乎像照片一样的理想显示；光滑，几乎像照片一样的理想显示；防止穿过材料或实常数边界时的应力平防止穿过材料或实常数边界时的应力平均。均。不激活不激活 PowerGraphics (或激活或激活 “full graphics”)：Toolbar POWERGRPH或命令或命令 /GRAPH,FULLJanuary 30, 2006培训手册应力分析应力分

111、析 - 后处理后处理. 查看结果查看结果反力反力各方向上反力之和必须等于该方向上施加的载荷之和。各方向上反力之和必须等于该方向上施加的载荷之和。最好采用列表方式查看反力：最好采用列表方式查看反力：General Postprocessor List Results Reaction Solution 或或 PRRSOL 命令。命令。January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 前处理前处理. 查看结果查看结果前处理前处理3几何几何3分网分网求解求解施加载荷施加载荷求解求解后处理后处理查看结果查看结果检查解的有效性检查解的有效性January 30, 2006培训手册应力分析应力

112、分析 - 后处理后处理. G. 检查结果的有效性检查结果的有效性对结果进行对结果进行 “全面检查全面检查” 总是必要的，可以确保结果时可以总是必要的，可以确保结果时可以接受的。接受的。检查内容取决于求解问题的类型，但有几个典型的问题需检查内容取决于求解问题的类型，但有几个典型的问题需要考虑：要考虑：反力是否与施加的载荷平衡？反力是否与施加的载荷平衡？最大应力位于何处？最大应力位于何处？如果模型上存在奇异，如点载荷或凹角如果模型上存在奇异，如点载荷或凹角 (re-entrant)，该处的值通常是无意义的该处的值通常是无意义的 (关于这一问题的更多讨论见关于这一问题的更多讨论见第五章第五章)。应力

113、值是否超过了弹性极限？应力值是否超过了弹性极限？如果超过了弹性极限，载荷值可能是错的，或者需要进如果超过了弹性极限，载荷值可能是错的，或者需要进行非线形分析。行非线形分析。January 30, 2006培训手册应力分析应力分析 - 后处理后处理. 检查结果的有效性检查结果的有效性网格是否合适？网格是否合适？这一点总是有争议的，但可以使用误差估计来加强信心这一点总是有争议的，但可以使用误差估计来加强信心 (在第在第 14 章中讨论章中讨论)。检查网格是否合适的其它方法：检查网格是否合适的其它方法：绘制单元结果绘制单元结果 (未平均的应力未平均的应力) 并查看具有高应力梯度的并查看具有高应力梯度

114、的单元。对这些区域可以考虑进行网格细化；单元。对这些区域可以考虑进行网格细化；如果某个部位的节点应力如果某个部位的节点应力 (平均平均) 和单元应力和单元应力 (未平均未平均) 的云图有很大差别，该处网格可能太粗；的云图有很大差别，该处网格可能太粗；类似的，如果类似的，如果 PowerGraphics 和和 full graphics 的应的应力结果差别太大，网格也可能太粗。力结果差别太大，网格也可能太粗。按两倍单元数重新划分网格，重新求解，并比较结果按两倍单元数重新划分网格，重新求解，并比较结果 (不过这一办法不是总能实现的不过这一办法不是总能实现的)。January 30, 2006培训手

115、册应力分析应力分析 - 后处理后处理. 查看结果查看结果演示：演示：继续继续 rib 问题问题 .绘制变形形状，动画显示变形绘制变形形状，动画显示变形绘制绘制 SX 和和 SEQV 云图，动画显示其中之一。云图，动画显示其中之一。列表约束反力。列表约束反力。Y 方向总的反力应为方向总的反力应为 100*2*1/8 = 25。分别绘制未平均和平均的分别绘制未平均和平均的 SX 并进行比较。并进行比较。January 30, 2006培训手册应力分析应力分析前处理前处理3几何几何3划分网格划分网格求解求解3加载加载3求解求解后处理后处理3查看结果查看结果3检查解的有效性检查解的有效性January

116、 30, 2006培训手册应力分析应力分析H. 例题例题本例题包括两个问题：本例题包括两个问题：2A. Lathe Cutter2B. 2-D Corner Bracket Tutorial参见补充实例。参见补充实例。January 30, 2006准备工作准备工作第第 5 章章培训手册准备工作准备工作概述概述在开始在开始ANSYS分析之前，您需要作一些决定，诸如分析类型分析之前，您需要作一些决定，诸如分析类型及所要创建模型的种类。及所要创建模型的种类。在这一章，我们将讨论这一过程的决策。目的是在您彻底进在这一章，我们将讨论这一过程的决策。目的是在您彻底进入分析之前给您一个理想的总体规划。入分

117、析之前给您一个理想的总体规划。标题如下：标题如下：A. 哪一种分析类型？哪一种分析类型？B. 模拟什么？模拟什么？C. 采用哪一种单元类型？采用哪一种单元类型？January 30, 2006培训手册准备工作准备工作A. 哪种分析类型？哪种分析类型？分析类型通常遵循以下原则：分析类型通常遵循以下原则：结构分析结构分析 实体的运动、压力、接触实体的运动、压力、接触热分析热分析 热、高温及温度变化。热、高温及温度变化。电磁场分析电磁场分析 装置承受电流（交流或直流）、电磁波、电装置承受电流（交流或直流）、电磁波、电压或电荷激励压或电荷激励 流体分析流体分析： 气体或液体的运动，或包容的气体气体或液

118、体的运动，或包容的气体/流体流体耦合场耦合场： 上述分析的任意组合上述分析的任意组合在这里，我们将集中讨论结构分析。在这里，我们将集中讨论结构分析。January 30, 2006培训手册准备工作准备工作A. 哪种分析类型？哪种分析类型？当您选择了结构分析，接下来的问题是：当您选择了结构分析，接下来的问题是：静力还是动力分析？静力还是动力分析？线性还是非线性分析？线性还是非线性分析？要回答这些问题，先要知道物体承受什么样的激励要回答这些问题，先要知道物体承受什么样的激励 (载荷载荷)，因为下述三种类型的力决定了它的响应因为下述三种类型的力决定了它的响应静力静力 (刚度刚度)惯性力惯性力 (质量

119、质量)阻尼力阻尼力January 30, 2006培训手册准备工作准备工作A. 哪种分析类型？哪种分析类型？静力与动力分析的区别静力与动力分析的区别静力静力分析假定只有刚度力是重要的。分析假定只有刚度力是重要的。动力动力分析考虑所有三种类型的力。分析考虑所有三种类型的力。例如：考虑跳水板的分析例如：考虑跳水板的分析如果潜水者静止地站在跳水板上，做一个静如果潜水者静止地站在跳水板上，做一个静力分析已经足够了。力分析已经足够了。但是如果潜水者在跳水板上下跳动，必须进但是如果潜水者在跳水板上下跳动，必须进行动力分析行动力分析January 30, 2006培训手册准备工作准备工作A. 哪种分析类型？

120、哪种分析类型？如果施加的荷载随时间快速变化，则惯性力和阻尼力通常是如果施加的荷载随时间快速变化，则惯性力和阻尼力通常是重要的重要的因此可以通过载荷是否是时间相关，来选择是静力还是动力因此可以通过载荷是否是时间相关，来选择是静力还是动力分析分析如果在相对较长的时间内载荷基本是一个常数，或者变化如果在相对较长的时间内载荷基本是一个常数，或者变化很缓慢，请选择静态分析。很缓慢，请选择静态分析。否则，选择动态分析否则，选择动态分析总之，如果激励频率小于结构最低阶固有频率的总之，如果激励频率小于结构最低阶固有频率的1/3，则可以，则可以进行静力分析。进行静力分析。January 30, 2006培训手册

121、准备工作准备工作A. 哪种分析类型？哪种分析类型？线性与非线性分析的区别线性与非线性分析的区别线性分析假设忽略荷载对结构刚度变化的影响。典型的特征线性分析假设忽略荷载对结构刚度变化的影响。典型的特征是：是：小变形小变形弹性范围内的应变和应力弹性范围内的应变和应力没有诸如两物体接触或分离时的刚度突变。没有诸如两物体接触或分离时的刚度突变。应变应力弹性模量(EX)January 30, 2006培训手册准备工作准备工作A. 哪种分析类型？哪种分析类型？如果加载引起结构刚度的显著变化，必须进行如果加载引起结构刚度的显著变化，必须进行非线性非线性分析。分析。引起结构刚度显著变化的典型因素有：引起结构刚

122、度显著变化的典型因素有：应变超过弹性范围（塑性）应变超过弹性范围（塑性）大变形，例如承载的鱼竿，拉紧的琴弦等大变形，例如承载的鱼竿，拉紧的琴弦等两体之间的接触两体之间的接触应变应力January 30, 2006培训手册准备工作准备工作B. 模拟什么模拟什么?在建立一个分析模型之前，必须进行许多建模的决策：在建立一个分析模型之前，必须进行许多建模的决策：应该考虑多少细节？应该考虑多少细节？是否应用对称性？是否应用对称性？模型中是否有应力奇异点？模型中是否有应力奇异点？January 30, 2006培训手册准备工作准备工作 . 模拟什么模拟什么?细节细节在分析模型中不应该包括对分析无足轻重的细

123、节。从在分析模型中不应该包括对分析无足轻重的细节。从CAD系统系统读取模型到读取模型到ANSYS之前，可以抑制这些细节。之前，可以抑制这些细节。但是，某些结构的但是，某些结构的 “细节细节” 可能很重要，如内角或孔洞处，将可能很重要，如内角或孔洞处，将会出现最大应力。是否保留这些细节取决于你的分析目标。会出现最大应力。是否保留这些细节取决于你的分析目标。January 30, 2006培训手册准备工作准备工作 . 模拟什么模拟什么?对称性对称性许多结构在形状上是对称的，这就允许只取其中有代表性的许多结构在形状上是对称的，这就允许只取其中有代表性的部分或截面去建立模型。部分或截面去建立模型。应用

124、对称模型的主要优点是：应用对称模型的主要优点是：通常更易于建立模型通常更易于建立模型允许你创建一个更好更细的模型，以便获得比全模型可能允许你创建一个更好更细的模型，以便获得比全模型可能更好的结果更好的结果January 30, 2006培训手册准备工作准备工作 . 模拟什么模拟什么?要利用对称性，下列因素必须对称：要利用对称性，下列因素必须对称：几何形状几何形状材料属性材料属性荷载工况荷载工况几种不同类型的对称：几种不同类型的对称：轴对称轴对称旋转对称旋转对称平面或镜面对称平面或镜面对称重复或平移对称重复或平移对称January 30, 2006培训手册准备工作准备工作 . 模拟什么模拟什么?

125、轴对称轴对称沿一中心轴存在对称性，这类结构有：电灯泡，直管，圆锥沿一中心轴存在对称性，这类结构有：电灯泡，直管，圆锥体，圆盘和圆屋顶。体，圆盘和圆屋顶。对称面就是旋转形成结构的横截面，它可以在任何位置。因对称面就是旋转形成结构的横截面，它可以在任何位置。因此你可以用一个二维此你可以用一个二维“薄片薄片”（旋转（旋转360）代表一个真实的）代表一个真实的模型形状。模型形状。在多数情况下载荷被假定为轴对在多数情况下载荷被假定为轴对称。但是，如果是线性分析，但称。但是，如果是线性分析，但荷载不存在轴对称性，对此，可荷载不存在轴对称性，对此，可以将荷载分解为简谐分量进行独以将荷载分解为简谐分量进行独立

126、求解，然后进行叠加。立求解，然后进行叠加。January 30, 2006培训手册准备工作准备工作 . 模拟什么模拟什么?旋转对称旋转对称结构由绕轴分布的几个重复部分组成，诸如涡轮转子。结构由绕轴分布的几个重复部分组成，诸如涡轮转子。只须对结构的一个部分建立模型。只须对结构的一个部分建立模型。载荷也被假定为沿轴是对称的。载荷也被假定为沿轴是对称的。January 30, 2006培训手册该模型表明反射及旋转对称准备工作准备工作 . 模拟什么模拟什么?平面或反射对称平面或反射对称结构的一半与另一半成镜面映射关系，镜面称为对称平面结构的一半与另一半成镜面映射关系，镜面称为对称平面加载可以是关于对称

127、面对称或反对称加载可以是关于对称面对称或反对称January 30, 2006培训手册该模型同时表明重复及反射对称准备工作准备工作 . 模拟什么模拟什么?重复或平移对称重复或平移对称重复部分沿一直线排列，带有均匀分布冷却节的长管等结构重复部分沿一直线排列，带有均匀分布冷却节的长管等结构载荷也被假定为沿模型长度方向载荷也被假定为沿模型长度方向“重复重复“。January 30, 2006培训手册准备工作准备工作 . 模拟什么模拟什么?在某些情况下，仅仅是那些较次要的结构细节破坏了结构对在某些情况下，仅仅是那些较次要的结构细节破坏了结构对称性。有时这些细节可以忽略（或认为它们是对称的），进称性。有

128、时这些细节可以忽略（或认为它们是对称的），进而利用对称性的优点建立更小的分析模型。这样，计算结果而利用对称性的优点建立更小的分析模型。这样，计算结果的精度损失可能是难于估计的。的精度损失可能是难于估计的。January 30, 2006培训手册准备工作准备工作 . 模拟什么模拟什么?应力奇异应力奇异应力奇异是指在有限元模型中那些应力值无限大的点处。例应力奇异是指在有限元模型中那些应力值无限大的点处。例如：如：点荷载，如集中力或力矩作用处点荷载，如集中力或力矩作用处孤立的约束点导致支反力如同点荷载。孤立的约束点导致支反力如同点荷载。尖角（零倒角半径）处尖角（零倒角半径）处在应力奇异点处网格越细化

129、，应力值也随之增加且不收敛在应力奇异点处网格越细化，应力值也随之增加且不收敛Ps = P/AAs A 0, s January 30, 2006培训手册准备工作准备工作 . 模拟什么模拟什么?真实结构不包含应力奇异。是对模型的简化假定虚构的真实结构不包含应力奇异。是对模型的简化假定虚构的如何处理应力奇异如何处理应力奇异?如果离感兴趣区域较远，可以在查看结果时通过不激活受如果离感兴趣区域较远，可以在查看结果时通过不激活受影响的区域忽略它的影响影响的区域忽略它的影响如果位于感兴趣区域，需要如下纠正如果位于感兴趣区域，需要如下纠正:在尖角处增加圆角重新进行分析在尖角处增加圆角重新进行分析代替点力载荷

130、为等效压力载荷代替点力载荷为等效压力载荷“散布散布” 位移约束至一个节点集位移约束至一个节点集January 30, 2006培训手册准备工作准备工作 C. 何种单元类型何种单元类型?在开始分析之前，确定单元类型通常是很重要的。在开始分析之前，确定单元类型通常是很重要的。典型问题有：典型问题有：哪种单元类型？实体单元、壳单元、梁单元等。哪种单元类型？实体单元、壳单元、梁单元等。单元阶次。线性或二次单元。单元阶次。线性或二次单元。网格密度。通常由分析目标决定。网格密度。通常由分析目标决定。January 30, 2006培训手册准备工作准备工作 . 何种单元类型何种单元类型?单元类别单元类别AN

131、SYS提供许多不同类型的单元。经常采用的单元有：提供许多不同类型的单元。经常采用的单元有：线单元线单元壳单元壳单元二维实体单元二维实体单元三维实体单元三维实体单元January 30, 2006培训手册准备工作准备工作 . 何种单元类型何种单元类型?线单元线单元:梁单元梁单元是用于螺栓，薄壁管件，是用于螺栓，薄壁管件，C型截面构件，角钢或细长型截面构件，角钢或细长薄膜构件（只需膜应力和弯曲应力的情况）等模型。薄膜构件（只需膜应力和弯曲应力的情况）等模型。杆单元杆单元是用于弹簧、螺杆、预应力螺杆和薄膜桁架等模型。是用于弹簧、螺杆、预应力螺杆和薄膜桁架等模型。弹簧单元弹簧单元是用于弹簧螺杆、或细长

132、构件，或通过刚度等效替是用于弹簧螺杆、或细长构件，或通过刚度等效替代复杂结构等模型。代复杂结构等模型。January 30, 2006培训手册准备工作准备工作 . 何种单元类型何种单元类型?壳单元壳单元:壳单元用于薄板或曲面模型壳单元用于薄板或曲面模型壳单元分析应用的基本原则是每块面板的主尺寸不低于其壳单元分析应用的基本原则是每块面板的主尺寸不低于其厚度的十倍厚度的十倍January 30, 2006培训手册二维二维 2-D 实体单元实体单元:二维实体单元是用于模拟实体的截面二维实体单元是用于模拟实体的截面必须在整体笛卡尔必须在整体笛卡尔 X-Y 平面内建立模型平面内建立模型所有的荷载均作用在

133、所有的荷载均作用在 X-Y 平面内，并且其响应平面内，并且其响应（位移）也在（位移）也在 X-Y 平面内平面内单元特性如下：单元特性如下：平面应力平面应力平面应变平面应变轴对称轴对称轴对称简谐轴对称简谐准备工作准备工作 . 何种单元类型何种单元类型?Y X Z January 30, 2006培训手册准备工作准备工作 . 何种单元类型何种单元类型?平面应力平面应力假定沿假定沿 Z 方向的应力方向的应力等于零等于零当当 Z 方向上的几何尺寸远远方向上的几何尺寸远远小于小于 X 和和 Y 方向上的尺寸才方向上的尺寸才有效。有效。沿沿 Z 方向的应变不为零方向的应变不为零沿沿 Z 方向允许选择厚度。

134、方向允许选择厚度。平面应力分析是用来分析诸平面应力分析是用来分析诸如承受面内荷载的平板，承如承受面内荷载的平板，承受压力或离心载荷的薄盘等受压力或离心载荷的薄盘等结构。结构。Y X Z January 30, 2006培训手册准备工作准备工作 . 何种单元类型何种单元类型?平面应变平面应变 假设沿假设沿 Z 方向的应变等于零。方向的应变等于零。当当 Z 方向上的几何尺寸远远大于方向上的几何尺寸远远大于 X 和和 Y方向上的尺寸才有效。方向上的尺寸才有效。沿沿 Z 方向的应力不为零。方向的应力不为零。平面应变分析适用于分析等截面细长结平面应变分析适用于分析等截面细长结构诸如结构梁构诸如结构梁Y

135、X Z January 30, 2006培训手册准备工作准备工作 . 何种单元类型何种单元类型?轴对称轴对称假定三维实体模型及其载荷是由二假定三维实体模型及其载荷是由二维横截面绕维横截面绕 Y 轴旋转轴旋转 360 形成的。形成的。对称轴必须和整体对称轴必须和整体 Y 轴重合轴重合不允许有负的不允许有负的 X 坐标坐标Y 方向是轴向，方向是轴向，X 方向是径向，方向是径向，Z 方向方向是周向。是周向。周向位移是零，周向应力和应变十分明周向位移是零，周向应力和应变十分明显。显。轴对称分析用于压力容器、直管道、杆轴对称分析用于压力容器、直管道、杆等结构。等结构。January 30, 2006培训

136、手册准备工作准备工作 . 何种单元类型何种单元类型?谐单元是一种特殊情形的轴对称单元，因为荷载不是轴对称谐单元是一种特殊情形的轴对称单元，因为荷载不是轴对称的。的。将轴对称结构承受的非对称载荷分解成傅立叶级数，傅立将轴对称结构承受的非对称载荷分解成傅立叶级数，傅立叶级数的每一部分独立进行求解，然后再合并到一起。这叶级数的每一部分独立进行求解，然后再合并到一起。这种简化处理本身不具有任何近似！种简化处理本身不具有任何近似！谐单元分析用于非对称的荷载结构如承受扭矩的杆件。谐单元分析用于非对称的荷载结构如承受扭矩的杆件。January 30, 2006培训手册准备工作准备工作 . 何种单元类型何种单

137、元类型?三维实体单元三维实体单元:用于那些由于几何、材料、荷载或分析要求考虑细节等原用于那些由于几何、材料、荷载或分析要求考虑细节等原因，造成无法采用更简单单元进行建模的结构。因，造成无法采用更简单单元进行建模的结构。也是用于从三维也是用于从三维 CAD 系统转化过来的几何模型，把它转系统转化过来的几何模型，把它转化成为二维或壳体需要花费大量的时间和精力。化成为二维或壳体需要花费大量的时间和精力。January 30, 2006培训手册准备工作准备工作 . 何种单元类型何种单元类型?单元阶次单元阶次单元阶次是指单元形函数的多项式阶次单元阶次是指单元形函数的多项式阶次什么是形函数？什么是形函数？

138、它是一个给出单元内结果形态的数学函数。因为它是一个给出单元内结果形态的数学函数。因为 FEA 的的解答只是求解节点自由度值。所以我们要通过形函数用节解答只是求解节点自由度值。所以我们要通过形函数用节点自由度的值来描述单元内任意点的值。点自由度的值来描述单元内任意点的值。形函数总是根据给定的单元特性来设定。形函数总是根据给定的单元特性来设定。每一个单元形函数反映单元真实特性的程度直接影响求解每一个单元形函数反映单元真实特性的程度直接影响求解精度。这一点在下一幻灯片中详细说明精度。这一点在下一幻灯片中详细说明January 30, 2006培训手册自由度值的二次分布真实二次曲线线性近似(差结果)准

139、备工作准备工作 . 何种单元类型何种单元类型?二次近似 (最好的结果)多个单元的线性近似 (好结果)January 30, 2006培训手册准备工作准备工作 . 何种单元类型何种单元类型?当您选择了单元类型，您就选择并接受了相应单元类型的当您选择了单元类型，您就选择并接受了相应单元类型的单元形函数。所以在您选择单元类型之前应查看单元形函单元形函数。所以在您选择单元类型之前应查看单元形函数信息。数信息。例如，线性单元只有端节点，而二次单元还存在中节点。例如，线性单元只有端节点，而二次单元还存在中节点。January 30, 2006培训手册准备工作准备工作 . 何种单元类型何种单元类型?线性单元

140、线性单元线性单元内的位移按线性变线性单元内的位移按线性变化，因此（大多数时）单个化，因此（大多数时）单个单元上的应力是不变的。单元上的应力是不变的。线性单元对单元扭曲变形很线性单元对单元扭曲变形很敏感。敏感。如果你只想得到名义应力结如果你只想得到名义应力结果，这是可以采用的。果，这是可以采用的。应该在应力梯度较大的地方应该在应力梯度较大的地方划分大量的单元划分大量的单元二次单元二次单元二次单元内的位移是二次变二次单元内的位移是二次变化的，因此单个单元上的应化的，因此单个单元上的应力状态是线性变化的。力状态是线性变化的。二次单元描述曲线边界或曲二次单元描述曲线边界或曲面时，比线性单元更精确。面时

141、，比线性单元更精确。而对单元扭曲变形不敏感。而对单元扭曲变形不敏感。如果您想得到高精度的应力，如果您想得到高精度的应力，请采用二次单元。请采用二次单元。通常情况，它与线性单元相通常情况，它与线性单元相比，采用的单元个数和自由比，采用的单元个数和自由度个数较少，而得到的结果度个数较少，而得到的结果精度较高。精度较高。January 30, 2006培训手册准备工作准备工作 . 何种单元类型何种单元类型?注意注意:对于壳模型，线性单元与二次单元的区别不如实体模型那对于壳模型，线性单元与二次单元的区别不如实体模型那么明显。所以线性壳体单元经常被优先采用。么明显。所以线性壳体单元经常被优先采用。除了线

142、性单元和二次单元以外，可以采用第三种单元，即除了线性单元和二次单元以外，可以采用第三种单元，即P-单元。单元。P-单元内的位移是从二阶到八阶变化的，而且具单元内的位移是从二阶到八阶变化的，而且具有求解收敛自动控制功能。有求解收敛自动控制功能。January 30, 2006培训手册准备工作准备工作 . 何种单元类型何种单元类型?网格密度网格密度有限元分析的基本原则是：单元的数目（单元密度）越多，有限元分析的基本原则是：单元的数目（单元密度）越多，所得解答越逼近真实解答。所得解答越逼近真实解答。然而，随着单元数目增加的同时，求解时间和所需计算机资然而，随着单元数目增加的同时，求解时间和所需计算机

143、资源也急剧增加。源也急剧增加。综合考虑求解的速度和精度，有限元分析的目标决定了下面综合考虑求解的速度和精度，有限元分析的目标决定了下面的滑杆应该如何移动：的滑杆应该如何移动：January 30, 2006培训手册准备工作准备工作 . 何种单元类型何种单元类型?如果你想得到高精度的应力，你应考虑：如果你想得到高精度的应力，你应考虑：在结构上有精度要求的位置不能忽略几何细节，此时应细在结构上有精度要求的位置不能忽略几何细节，此时应细分网格分网格应先论证应力集中应先论证应力集中模型中的任何简化都有可能导致明显的误差。模型中的任何简化都有可能导致明显的误差。如果你考虑变形或名义应力：如果你考虑变形或

144、名义应力：采用相对粗糙的模型就足够了。采用相对粗糙的模型就足够了。可以忽略微小的几何细节。可以忽略微小的几何细节。January 30, 2006培训手册准备工作准备工作 . 何种单元类型何种单元类型?如果对模态振型感兴趣（模态分析）如果对模态振型感兴趣（模态分析）通常可以忽略小细节通常可以忽略小细节采用相对较粗的网格就可以捕捉到简单的模态振型采用相对较粗的网格就可以捕捉到简单的模态振型采用均衡适度的细网格可以得到复模态采用均衡适度的细网格可以得到复模态热分析：热分析：小的细节通常可以忽略，但由于许多热分析伴随着应力分小的细节通常可以忽略，但由于许多热分析伴随着应力分析，而应力分析通常需要考虑

145、模型的细节。析，而应力分析通常需要考虑模型的细节。网格密度通常是由预期的热梯度决定。热梯度大的地方，网格密度通常是由预期的热梯度决定。热梯度大的地方，网格划分应细一些，而热梯度较小的地方，采用粗网格划网格划分应细一些，而热梯度较小的地方，采用粗网格划分就足够了。分就足够了。January 30, 2006热热 分分 析析第第 6 章章培训手册热分析热分析本章简述了进行稳态热分析的过程本章简述了进行稳态热分析的过程.有两方面的目的有两方面的目的:重申第重申第 4 章所介绍的典型分析步骤章所介绍的典型分析步骤.介绍热荷载与边界条件介绍热荷载与边界条件.包括的主题包括的主题:A. 概述概述B. 过程

146、过程C. 专题讨论专题讨论January 30, 2006培训手册热分析热分析A. 概述概述热分析用于确定结构中的温度分布、热分析用于确定结构中的温度分布、 温度梯度、热流以温度梯度、热流以及其它类似的量及其它类似的量.热分析可能是稳态的或瞬态的热分析可能是稳态的或瞬态的.稳态稳态 是指荷载条件已被是指荷载条件已被“设置设置”成稳定状态，几乎成稳定状态，几乎不随时间变化不随时间变化 . 如如: 烙铁获得了预先设置的温度烙铁获得了预先设置的温度.瞬态瞬态* 指条件随时间而变化指条件随时间而变化. 如如: 铸造中金属从熔融铸造中金属从熔融状态变为固态的冷却过程状态变为固态的冷却过程.* Not c

147、overed in this courseJanuary 30, 2006培训手册热分析热分析.概述概述热荷载条件可能是热荷载条件可能是:温度温度模型区温度已知模型区温度已知.对流对流表面的热通过对流传递给周围的流体。输表面的热通过对流传递给周围的流体。输入对流换热系数入对流换热系数 h 和环境流体的平均温度和环境流体的平均温度 Tb 。热通量热通量*单位面积上的热流率，已知的面。单位面积上的热流率，已知的面。热流率热流率*热流率，已知的点。热流率，已知的点。热生成率热生成率*体的生热率，已知的区域。体的生热率，已知的区域。热辐射热辐射*通过辐射产生热传递的面。通过辐射产生热传递的面。 输入表

148、面的输入表面的辐射系数辐射系数, Stefan-Boltzmann 常数常数, “空间节点空间节点”的温度作为可选项输入。的温度作为可选项输入。绝热面绝热面“完全绝热完全绝热”面，该面上不发生热量传递。面，该面上不发生热量传递。* Not covered in this courseJanuary 30, 2006培训手册热分析热分析B. 分析过程分析过程稳态热分析过程和静力分析类似稳态热分析过程和静力分析类似:分析过程分析过程几何尺寸（模型）几何尺寸（模型）划分网格划分网格求解求解荷载条件荷载条件求解求解后处理后处理查看结果查看结果检查结果是否正确检查结果是否正确通过通过 (Main Men

149、u Preferences) 把图形用户界面的优先把图形用户界面的优先级设置成热分析级设置成热分析.January 30, 2006培训手册热分析热分析 - 过程过程前处理前处理几何尺寸（模型）几何尺寸（模型）既可用既可用ANSYS建立模型，也可用其它方法建好模型后导入建立模型，也可用其它方法建好模型后导入.模型建好后，以上两种建模方法的具体过程将不再显示模型建好后，以上两种建模方法的具体过程将不再显示.January 30, 2006培训手册热分析热分析 -过程过程.前处理前处理划分网格划分网格首先定义单元属性首先定义单元属性: 单元类型单元类型, 实常数实常数, 材料属性材料属性.单元类型

150、单元类型下表给出了常用的热单元类型下表给出了常用的热单元类型.每个结点只有一个自由度每个结点只有一个自由度: 温度温度常用的热单元类型January 30, 2006培训手册热分析热分析 -过程过程.前处理前处理材料属性材料属性必须输入导热系数必须输入导热系数, KXX.如果施加了内部热生成率，则需指定比热如果施加了内部热生成率，则需指定比热 (C).ANSYS 提供的材料库提供的材料库 (/ansysxx/matlib) 包括几种常包括几种常用材料的结构属性用材料的结构属性 和热属性，但是建议用户创建、使用和热属性，但是建议用户创建、使用自己的材料库。自己的材料库。把优先设置为把优先设置为

151、“热分析热分析” ，使材料模型图形用户界面，使材料模型图形用户界面只显示材料的热属性。只显示材料的热属性。实常数实常数主要应用于壳单元和线单元主要应用于壳单元和线单元.January 30, 2006培训手册热分析热分析 -过程过程.前处理前处理划分网格划分网格.存储数据文件存储数据文件.使用使用 MeshTool 划分网格划分网格. 使用缺省的智能网格划分级使用缺省的智能网格划分级别别 6 可以生成很好的初始网格。可以生成很好的初始网格。至此完成前处理，下面开始求解。至此完成前处理，下面开始求解。January 30, 2006培训手册热分析热分析 -过程过程求解求解荷载荷载指定的温度指定的

152、温度热分析的自由度约束热分析的自由度约束Solution -Loads-Apply Temperature或或 D 命令系列命令系列 (DA, DL, D)热流热流这些是面荷载这些是面荷载Solution -Loads-Apply Convection或或 SF 命令系列命令系列 (SFA, SFL, SF, SFE)January 30, 2006培训手册热分析热分析 -过程过程.求解求解绝热面绝热面“完全绝热完全绝热”面，该面上不发生热传递。面，该面上不发生热传递。这是这是缺省缺省条件条件, 如如,没有指定边界条件的任何一个面都被没有指定边界条件的任何一个面都被自动作为绝热面处理。自动作为

153、绝热面处理。其它可能的热荷载：其它可能的热荷载：热通量热通量 (BTU / (hr-in2)热流热流 (BTU / hr)热生成率热生成率 (BTU / (hr-in3)热辐射热辐射 (BTU / hr)January 30, 2006培训手册热分析热分析 -过程过程.求解求解求解求解首先存储数据库文件。首先存储数据库文件。然后输入然后输入 SOLVE 命令或点击菜单命令或点击菜单 Solution -Solve- Current LS。结果被写入结果文件，结果被写入结果文件，jobname.rth，该结果文件同时，该结果文件同时也写入内存中的数据库文件。也写入内存中的数据库文件。至此完成求解

154、过程，下面进入后处理部分。至此完成求解过程，下面进入后处理部分。January 30, 2006培训手册热分析热分析 -过程过程后处理后处理查看结果查看结果典型的等值线绘图包括温度等值线，温度梯度等值线和热典型的等值线绘图包括温度等值线，温度梯度等值线和热通量等值线通量等值线General Postproc Plot Results Nodal Solu (或或 Element Solu)或用或用 PLNSOL (或或 PLESOL)January 30, 2006培训手册热分析热分析 -过程过程.后处理后处理对对 3-D 实体模型绘制云图时，选项实体模型绘制云图时，选项 isosurface

155、s (等值面等值面)是非常有用的是非常有用的. 用用 /CTYPE 命令或命令或 Utility Menu PlotCtrls Style Contours Contour Style。January 30, 2006培训手册热分析热分析 -过程过程.后处理后处理检查结果是否正确检查结果是否正确温度是否在预期的范围内温度是否在预期的范围内?在指定温度和热流边界的基础上，估计预期的范围。在指定温度和热流边界的基础上，估计预期的范围。网格大小是否满足精度网格大小是否满足精度?和受力分析一样，可以画出非均匀分布的温度梯度和受力分析一样，可以画出非均匀分布的温度梯度 (单单元解元解) 并找出高梯度的单

156、元并找出高梯度的单元. 这些区域可作为重新定义这些区域可作为重新定义网格时的参考。网格时的参考。若节点温度梯度若节点温度梯度 (平均的平均的) 和单元温度梯度和单元温度梯度 (非平均的非平均的) 之间的差别很大，则可能是网格划分太粗糙。之间的差别很大，则可能是网格划分太粗糙。January 30, 2006培训手册热分析热分析 - 过程过程C. 专题讨论专题讨论参考指南中的专题讨论补遗参考指南中的专题讨论补遗:W3. 带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管January 30, 2006热热-应力分析应力分析第第 7 章章培训手册热热-应力分析应力分析本章简要描述如何作热本章简要描述如何作热-应

157、力分析应力分析.目的有两个目的有两个:向用户展示在应力分析中如何施加热载荷向用户展示在应力分析中如何施加热载荷向用户介绍耦合分析向用户介绍耦合分析.主要包括以下主题主要包括以下主题:A. 概述概述B. 顺序耦合顺序耦合C.直接耦合直接耦合D. 专题讨论专题讨论January 30, 2006培训手册热热-应力分析应力分析A. 概述概述热应力的产生热应力的产生结构受热或变冷时，由于热胀冷缩产生结构受热或变冷时，由于热胀冷缩产生变形变形.若变形受到某些限制若变形受到某些限制如位移受到约束如位移受到约束或施加相反的力或施加相反的力则在结构中则在结构中 产生产生热应热应力力.产生热应力的另一个原因是由

158、于材料不产生热应力的另一个原因是由于材料不同而形成的同而形成的不均匀变形不均匀变形(如如, 不同的热膨不同的热膨胀系数胀系数). 约束产生 热 应力材料不同产生热应力January 30, 2006培训手册热热-应力分析应力分析概述概述在在 ANSYS 中解决热中解决热-应力问题的方法有两种。两种方应力问题的方法有两种。两种方法各有长处。法各有长处。顺序耦合顺序耦合-传统方法使用两种单元类型，将热分析的结果做传统方法使用两种单元类型，将热分析的结果做为结构温度载荷为结构温度载荷+当运行很多热瞬态时间点但结构时间点很少时效当运行很多热瞬态时间点但结构时间点很少时效率较高率较高+可以很容易地用输入

159、文件实现自动处理可以很容易地用输入文件实现自动处理直接直接+新方法使用一种单元类型就能求解两种物理问题新方法使用一种单元类型就能求解两种物理问题+热问题和结构现象之间可实现真正的耦合热问题和结构现象之间可实现真正的耦合-在某些分析中可能耗费过多的时间在某些分析中可能耗费过多的时间January 30, 2006培训手册热热-应力分析应力分析B. 顺序耦合顺序耦合顺序耦合涉及两种分析顺序耦合涉及两种分析:1.首先做一个稳态首先做一个稳态 (或瞬态或瞬态) 热分析热分析建立热单元模型建立热单元模型施加热载荷施加热载荷求解并查看结果求解并查看结果2.然后做静力结构分析然后做静力结构分析把单元类型转换

160、成结构单元把单元类型转换成结构单元.定义包括热膨胀系数在内的结构定义包括热膨胀系数在内的结构材料属性材料属性.施加包括从热分析得到的温度在施加包括从热分析得到的温度在内的结构载荷内的结构载荷求解并查看结果求解并查看结果热分析热分析结构分析结构分析jobname.rthjobname.rst温度温度January 30, 2006培训手册热热-应力分析应力分析顺序耦合顺序耦合1. 热分析热分析该过程在第该过程在第6章中描述章中描述.2. 结构分析结构分析a)返回到返回到 PREP7，把热单元类型转换成结构类型把热单元类型转换成结构类型.Preprocessor Element Type Swit

161、ch Elem Type或用或用 ETCHG 命令命令注意注意: 转换单元类型时，将把所有的单元选项重新设置转换单元类型时，将把所有的单元选项重新设置回它们原来的缺省设置回它们原来的缺省设置. 例如例如, 若用户在热分析中使用若用户在热分析中使用的是的是2-D轴对称单元，则需要在转换后重新指定轴对称轴对称单元，则需要在转换后重新指定轴对称选项选项. 因此因此,一定要确保设置正确的单元选项一定要确保设置正确的单元选项 :Preprocessor Element Type Add/Edit/Delete Options 或使用或使用 ETLIST 和和 KEYOPT 命令命令January 30,

162、 2006培训手册热热-应力分析应力分析顺序耦合顺序耦合b)定义结构的材料属性定义结构的材料属性 (EX,等等.), 包括热膨胀系数包括热膨胀系数 (ALPX). (若使用的是若使用的是ANSYS提供的材料库，材料提供的材料库，材料 的热的热属性和结构属性均已定义，该步可以省略属性和结构属性均已定义，该步可以省略.)注意注意: 如果没有定义如果没有定义 ALPX或将该项设置为或将该项设置为0，则不能，则不能计算热应变计算热应变. 用户可以使用该项技巧用户可以使用该项技巧 “关闭关闭” 温度的温度的影响影响!c)指定静力分析类型指定静力分析类型. 该步仅在热分析类型为瞬态时使用该步仅在热分析类型

163、为瞬态时使用Solution -Analysis Type- New Analysis或使用或使用 ANTYPE 命令命令 January 30, 2006培训手册热热-应力分析应力分析顺序耦合顺序耦合d)施加结构载荷并把温度作为载荷的一部分施加结构载荷并把温度作为载荷的一部分. Solution -Loads- Apply -Structural- Temperature From Therm Analy或使用或使用 LDREAD 命令命令e)求解求解.f) 查看应力结果查看应力结果.January 30, 2006培训手册热热-应力分析应力分析C. 直接耦合直接耦合直接耦合直接耦合 通常只

164、涉及用通常只涉及用 耦合单元耦合单元 的分析，该单元包括必的分析，该单元包括必要的自由度要的自由度. 1.首先用以下耦合单元之一建立模型首先用以下耦合单元之一建立模型并划分网格并划分网格PLANE13 (板实体单元板实体单元)SOLID5 (六面体单元六面体单元)SOLID98 (四面体单元四面体单元tetrahedron).2.在模型上施加结构载荷、热载荷及在模型上施加结构载荷、热载荷及约束约束.3.求解并查看热分析结果和结构分析求解并查看热分析结果和结构分析结果结果.合并的热分析结构分析jobname.rstJanuary 30, 2006培训手册热热-应力分析应力分析 顺序耦合顺序耦合

165、和和 直接耦合直接耦合 的比较的比较顺序耦合顺序耦合对不是高度非线性的耦对不是高度非线性的耦合情况合情况, 顺序方法更有效，顺序方法更有效，更灵活，因为可以相互更灵活，因为可以相互独立地执行两种分析独立地执行两种分析. 在顺序热在顺序热-应力分析中，应力分析中，例如，在非线性瞬态热例如，在非线性瞬态热分析之后可以紧接着进分析之后可以紧接着进行线性静力分析行线性静力分析. 然后可然后可以以 把热分析中任意荷载把热分析中任意荷载步或时间点的节点温度步或时间点的节点温度作为应力分析的载荷作为应力分析的载荷. 直接耦合直接耦合对耦合场的相互作用是对耦合场的相互作用是高度非线性的情况，直高度非线性的情况

166、，直接方法优先，并且该方接方法优先，并且该方法在用耦合公式单一求法在用耦合公式单一求解时是最好的解时是最好的 直接耦合的例子包括压直接耦合的例子包括压电分析电分析, 有流体流动的有流体流动的共轭传热问题及电路电共轭传热问题及电路电磁分析磁分析January 30, 2006培训手册热热-应力分析应力分析D. 专题讨论专题讨论可参考补充例题中的介绍可参考补充例题中的介绍:W4a. 带翅片的轴对称管带翅片的轴对称管(顺序耦合场顺序耦合场)W4b. 带翅片的管带翅片的管 (直接耦合直接耦合场场)January 30, 2006输入几何模型输入几何模型第第 8 章章培训手册输入几何模型输入几何模型概述

167、概述如果要分析的几何模型已经用如果要分析的几何模型已经用 CAD 建好了，通常只需把该建好了，通常只需把该几何模型输入到几何模型输入到 ANSYS 中即可中即可,这比在这比在 ANSYS 中重新建中重新建模更有效。模更有效。本章将讨论本章将讨论 ANSYS 中的各种输入选项中的各种输入选项:A.输入输入 IGES 文件文件 对对 IGES 文件输入的扩充，在第文件输入的扩充，在第 4 章已提及章已提及B.接口产品接口产品 向用户介绍如何直接输入向用户介绍如何直接输入 CAD 零件零件C输入有限元模型输入有限元模型 简要解释如何输入节点和单元简要解释如何输入节点和单元.D. 专题讨论专题讨论 自

168、己动手做输入自己动手做输入 练习。练习。January 30, 2006培训手册输入几何模型输入几何模型A.输入输入IGES文件文件输入输入IGES 文件的一般过程已在第文件的一般过程已在第4章讨论过了。这部分章讨论过了。这部分, 我们将介绍某些可能用到的选项我们将介绍某些可能用到的选项:两种方法两种方法, No Defeaturing 和和 Defeaturing Merge, Solid, 和和 Small 选项选项January 30, 2006培训手册No Defeaturing 方法方法 输入文件并存储在标准输入文件并存储在标准 ANSYS数据库中数据库中. ioptn,iges,n

169、odefeat+比比 Defeaturing 方法更快更有效方法更快更有效.+允许对实体模型进行操作允许对实体模型进行操作.可使用可使用 No defeaturing 工具条工具条.+这是缺省这是缺省 (DEFAULT) 方法方法,建议用户选该方法建议用户选该方法.输入几何图形输入几何图形.输入输入IGES文件文件January 30, 2006培训手册输入几何图形输入几何图形.输入输入IGES文件文件Defeaturing 方法方法 输入文件并存储在指定的数输入文件并存储在指定的数据库中据库中,该数据库允许对模型进行修改和改变模型该数据库允许对模型进行修改和改变模型形状形状. ioptn,i

170、ges,defeat+允许修改模型允许修改模型, 如删去凸出部分、洞、小孔等。如删去凸出部分、洞、小孔等。因为指定数据库用于存储模型因为指定数据库用于存储模型, 故该数据库只允故该数据库只允许对实体模型做有限次的操作许对实体模型做有限次的操作.要求的内存比较大，和要求的内存比较大，和 “No defeaturing” 方法方法相比有点慢。相比有点慢。+该方法对单个实体模型的输入、施加荷载、划该方法对单个实体模型的输入、施加荷载、划分网格和求解效率更高分网格和求解效率更高.一般地，如果对几何图形的要求很高，则不提一般地，如果对几何图形的要求很高，则不提倡用此法倡用此法.January 30, 2

171、006培训手册输入几何图形输入几何图形.输入输入IGES文件文件Merge 合并选项合并选项缺省为缺省为 YES，合并重叠部分，以使相邻的面相交于一条，合并重叠部分，以使相邻的面相交于一条公用线，相邻的线交于一个关键点公用线，相邻的线交于一个关键点.仅在使用仅在使用 Defeaturing 方法且运行超出内存时，才将此方法且运行超出内存时，才将此选项改为选项改为NO.ioptn,merge,yes/nomergeJanuary 30, 2006培训手册输入几何图形输入几何图形.输入输入IGES文件文件Solid 实体选项实体选项缺省为缺省为 YES，输入、合并之后自动建立体（实体），输入、合并

172、之后自动建立体（实体）.若用户仅想输入面并建立壳或若用户仅想输入面并建立壳或2-D 板单元模型时，可将板单元模型时，可将此项转换为此项转换为 NO.ioptn,solid,yes/noJanuary 30, 2006培训手册输入几何图形输入几何图形.输入输入IGES文件文件Small Option缺省为缺省为 YES, 自动删除小的碎面，这些碎面在划分网格自动删除小的碎面，这些碎面在划分网格时可能会引起麻烦时可能会引起麻烦.仅适用于仅适用于 Defeature 方法方法.若模型中有缝隙或若模型中有缝隙或 “洞洞”，则将此选项改为，则将此选项改为 NO.ioptn,small,yes/noJan

173、uary 30, 2006培训手册输入几何模型输入几何模型B. 接口产品接口产品输入输入IGES 文件的方法虽然很好，但是双重转换过程文件的方法虽然很好，但是双重转换过程 CAD IGES ANSYS 在很多情况下并不能实现在很多情况下并不能实现100% 的转换的转换.ANSYS 的产品接口直接读入的产品接口直接读入“原始原始”的的 CAD 文件，解决文件，解决了上面提到的问题了上面提到的问题:Pro/ENGINEER 接口接口 (缩写为缩写为 “Pro/E”)Unigraphics（单一图形）接口单一图形）接口 (缩写为缩写为 “UG”)SAT 接口接口 Parasolid 接口接口 用产品

174、接口用产品接口 ，需购买相应的授权，需购买相应的授权.January 30, 2006培训手册输入几何图形输入几何图形.接口产品接口产品Pro/E 接口接口 读入由读入由 Pro/ENGINEER 生成的文件生成的文件 .prt (由由Parametric Technology 公司提供公司提供)。也可以读入也可以读入 Pro/Engineer 组集文件组集文件 (.asm)需要需要 Pro/ENGINEER 软件。软件。Utility Menu File Import Pro/E.或或 proein删除小特征的选项缺省不删除你的Pro/E的启动命令January 30, 2006培训手册输入

175、几何图形输入几何图形.产品接口产品接口UG接口接口 读入由读入由 Unigraphics 生成的文件生成的文件 .prt (由由 Electronic Data Systems 公司提供公司提供)。需要需要 Unigraphics 软件。软件。Utility Menu File Import UG.或或 ugin删除小特征的选项缺省不删除只读取选择的层和几何类型的选项January 30, 2006培训手册输入几何模型输入几何模型.产品接口产品接口 SAT 接口读入由接口读入由 CAD 生成的文件生成的文件 .sat，该文件用于该文件用于 ACIS模型制造者模型制造者.不需要不需要 ACIS

176、软件软件.Utility Menu File Import SAT.或或 satin删除小特征的选项缺省不删除只读取选择的层和几何类型的选项January 30, 2006培训手册输入几何图形输入几何图形.产品接口产品接口 Parasolid 接口读入接口读入 CAD 生成的，扩展名为生成的，扩展名为 .x_t 或或 .xmt_txt 的文件的文件，该文件适用该文件适用 Parasolid 进行建模者进行建模者.不需要不需要 Parasolid 软件软件.Utility Menu File Import PARA.或或 parainJanuary 30, 2006培训手册输入几何图形输入几何图

177、形C. 输入有限元模型输入有限元模型除了实体几何模型外，除了实体几何模型外， ANSYS 也可输入由某些软件包生也可输入由某些软件包生成的有限元单元模型数据（节点和单元）成的有限元单元模型数据（节点和单元）.对软件商来说，最常用的方法是用对软件商来说，最常用的方法是用 ANSYS 可以读入的格可以读入的格式式“写出写出”节点和单元节点和单元 (用用 NREAD 和和 EREAD). 这些格式这些格式公布在公布在 ANSYS Programmers Manual 中中.某些软件包提供了一个界面，该界面不仅允许把节点和单某些软件包提供了一个界面，该界面不仅允许把节点和单元，也允许把更多的内容从一个

178、有限元包中移入到元，也允许把更多的内容从一个有限元包中移入到 ANSYS 中。中。January 30, 2006培训手册输入几何图形输入几何图形D. 专题讨论专题讨论可参考练习册中的介绍可参考练习册中的介绍: W5. 输入几何图形输入几何图形January 30, 2006实体建模实体建模第第 9 章章培训手册实体建模概述实体建模概述直接输入几何实体来建模很方便直接输入几何实体来建模很方便,但有些情况下需要在但有些情况下需要在ANSYS 中来建立实体模型。例如中来建立实体模型。例如:需要建立参数模型时，需要建立参数模型时， 在优化设计及参数敏感性分析在优化设计及参数敏感性分析时建立的包含变量

179、的模型时建立的包含变量的模型.没有没有 ANSYS 能够读入的几何实体模型时能够读入的几何实体模型时.计算机上没有相关的绘图软件时（与计算机上没有相关的绘图软件时（与 ANSYS 程序兼容程序兼容的）的）.在对输入的几何实体需要修改或增加时，或者对几何实在对输入的几何实体需要修改或增加时，或者对几何实体进行组合时体进行组合时.ANSYS 有一组很方便的几何作图工具有一组很方便的几何作图工具。本章将讨论这些作本章将讨论这些作图工具。图工具。January 30, 2006培训手册实体建模概述实体建模概述主要内容主要内容:A. 定义定义B. 自上而下建模自上而下建模前言前言工作平面工作平面布尔运算

180、布尔运算C. 例例题题D. 自下而上建模自下而上建模关键点关键点坐标系坐标系线线,面面,体体操作操作E. 例题例题January 30, 2006培训手册实体建模实体建模A. 定义定义实体建模实体建模 可以定义为建立实体模型的过程可以定义为建立实体模型的过程.首先回顾前面的一些定义：首先回顾前面的一些定义：:实体模型由体、面、线及关键点组成。实体模型由体、面、线及关键点组成。体由面围成，面由线组成，线由关键点组体由面围成，面由线组成，线由关键点组成。成。实体的层次从底到高：关键点实体的层次从底到高：关键点 线线 面面 体体。如果高一级的实体存在，则低。如果高一级的实体存在，则低一级的与之依附的

181、实体不能删除一级的与之依附的实体不能删除.另外，只由面及面以下层次组成的实体，如另外，只由面及面以下层次组成的实体，如壳体或二维平面模型，在壳体或二维平面模型，在 ANSYS 中仍称为中仍称为实体。实体。体面线及关键点关键点线面体体January 30, 2006培训手册实体建模实体建模A. 定义定义建立实体模型可以通过两个途径建立实体模型可以通过两个途径:由上而下由上而下由下而上由下而上由上而下建模；首先建立体（或面）由上而下建模；首先建立体（或面）,对这些体或面按一定对这些体或面按一定规则组合得到最终需要的形状规则组合得到最终需要的形状.加January 30, 2006培训手册实体建模实

182、体建模A. 定义定义由下而上建模；首先建立关键点由下而上建模；首先建立关键点，由这些点建立线、面、由这些点建立线、面、体体.可以根据模型形状选择最佳建模途径。可以根据模型形状选择最佳建模途径。下面详细讨论建模途径。下面详细讨论建模途径。January 30, 2006培训手册实体建模实体建模B. 由上而下建模由上而下建模由上而下建模；首先建立体（或面）由上而下建模；首先建立体（或面）,对这些体或面按一定对这些体或面按一定规则组合得到最终需要的形状规则组合得到最终需要的形状.开始建立的体或面称为图元开始建立的体或面称为图元.工作平面用来定位并帮助生成图元工作平面用来定位并帮助生成图元.对原始体组

183、合形成最终形状的过程称为布尔运算对原始体组合形成最终形状的过程称为布尔运算.January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由上而下建模由上而下建模图元图元图元是预先定义好的几何体，如圆、多边形和球体图元是预先定义好的几何体，如圆、多边形和球体.二维图元包括矩形、圆、三角形和其它多边形二维图元包括矩形、圆、三角形和其它多边形.January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由上而下建模由上而下建模.图元图元三维图元包括块体三维图元包括块体, 圆柱体圆柱体, 棱柱体，球体，环和圆锥体等棱柱体，球体，环和圆锥体等.January 30, 2006培训手册实体建模实体建模

184、 - 由上而下建模由上而下建模.图元图元当建立二维图元时，当建立二维图元时，ANSYS 将定义一个面，并包括其下层将定义一个面，并包括其下层的线和关键点。的线和关键点。当建立三维图元时，当建立三维图元时，ANSYS 将定义一个体，并包括其下层将定义一个体，并包括其下层的面、线和关键点。的面、线和关键点。January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由上而下建模由上而下建模.图元图元图元可以通过输入尺寸或在图形窗口拾取来建立。图元可以通过输入尺寸或在图形窗口拾取来建立。.例如建立实心圆例如建立实心圆:前处理 -建模- 生成 -面- 圆 指令拾取器在图形窗口拾取中心及半径拾取或在这

185、里输入数值January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由上而下建模由上而下建模.图元图元生成块体生成块体:Preprocessor -Modeling- Create -Volumes- Block V指令拾取器 在图形窗口拾取期望的位置.拾取或在这儿输入值January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由上而下建模由上而下建模工作平面工作平面工作平面工作平面 一个位置和方向可变的二维参考平面，用来定一个位置和方向可变的二维参考平面，用来定位确定图元。缺省状态下，工作平面原点与整体坐标系原点位确定图元。缺省状态下，工作平面原点与整体坐标系原点重合，但可以把工作平

186、面移动或旋转到任意位置。重合，但可以把工作平面移动或旋转到任意位置。利用显示格栅，在工作平面上作图就象在方格纸上作图。利用显示格栅，在工作平面上作图就象在方格纸上作图。除了格栅的设置外，工作平面是无限的。除了格栅的设置外，工作平面是无限的。WXWYX2X1Y2Y1WXWYWP (X,Y)widthheightJanuary 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由上而下建模由上而下建模工作平面工作平面所有的工作平面命令菜单均在所有的工作平面命令菜单均在 Utility Menu WorkPlane。工作平面控制菜单（工作平面控制菜单（WP Settings）控制下列内容：WP disp

187、lay - 只显示三个坐标轴只显示三个坐标轴 (缺省缺省),只显示格栅，或两者均显示。只显示格栅，或两者均显示。Snap - 便于在工作平面上拾取格栅便于在工作平面上拾取格栅上的点。上的点。Grid spacing 栅距。栅距。Grid size - 显示的工作平面大小显示的工作平面大小(大大小无限制小无限制)。January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由上而下建模由上而下建模工作平面工作平面用用 Offset 和和 Align 菜单可以把工菜单可以把工作平面移到期望的任意位置。作平面移到期望的任意位置。通过增量移动工作平面用按扭实现用按扭实现 (通过指针滑通过指针滑动实现

188、动实现)。或输入希望的增量值。或输入希望的增量值。或使用动态方式或使用动态方式 (类似移类似移动动 - 缩放缩放 - 转动转动)。January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由上而下建模由上而下建模工作平面工作平面Offset WP to 保持其当前方向保持其当前方向，简单地平移工简单地平移工作平面到期望的位置：作平面到期望的位置：已经存在的一个或多个关键点已经存在的一个或多个关键点. 若拾取多个关键点，则工作若拾取多个关键点，则工作平面移到这些关键点的平均位平面移到这些关键点的平均位置处。置处。已经存在的一个或多个结点。已经存在的一个或多个结点。通过坐标值指定的一个或多个通

189、过坐标值指定的一个或多个位置。位置。总体坐标系原点。总体坐标系原点。激活坐标系的原点。激活坐标系的原点。January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由上而下建模由上而下建模工作平面工作平面Align WP with 此命令用于定位工作平面。此命令用于定位工作平面。例如，例如，Align WP with Keypoints 命令提示拾取三个命令提示拾取三个关键点关键点 - 一个为原点，一个定一个为原点，一个定义义X-轴，一个定义轴，一个定义 X-Y 平面。平面。把工作平面移动到其缺省位置把工作平面移动到其缺省位置（总体坐标系原点，（总体坐标系原点，X-Y 平面平面内内)时，点击

190、时，点击 Align WP with Global Cartesian。January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由上而下建模由上而下建模工作平面工作平面演示演示:清除数据库清除数据库显示工作平面并通过拾取方式建立几个关键点，注意拾取显示工作平面并通过拾取方式建立几个关键点，注意拾取时显示的坐标值。时显示的坐标值。打开格栅，改变间距，并激活捕捉。打开格栅，改变间距，并激活捕捉。建立更多的关键点建立更多的关键点.注意指针如何捕捉格栅上的点。注意指针如何捕捉格栅上的点。定义两个矩形定义两个矩形 一个通过定义角点，另一个通过定义尺一个通过定义角点，另一个通过定义尺寸。寸。现在把工

191、作平面平移到几个关键点的平均位置处现在把工作平面平移到几个关键点的平均位置处, 然后在然后在平面内将其转平面内将其转30。定义多于两个矩形定义多于两个矩形 通过定义角点或通过定义尺寸生成。通过定义角点或通过定义尺寸生成。注意矩形方向的变化。注意矩形方向的变化。沿总体坐标原点调整工作平面，然后用拾取或输入尺寸的沿总体坐标原点调整工作平面，然后用拾取或输入尺寸的方法生成三维图元。方法生成三维图元。January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由上而下建模由上而下建模布尔运算布尔运算布尔运算布尔运算 是对几何实体进行合并的计算。是对几何实体进行合并的计算。ANSYS 中布尔中布尔运算

192、包括加、减、相交、运算包括加、减、相交、叠分、粘接、搭接叠分、粘接、搭接。布尔运算时输入的可以是任意几何实体从简单的图元到通布尔运算时输入的可以是任意几何实体从简单的图元到通过过 CAD 输入的复杂的几何体。输入的复杂的几何体。加输入实体 布尔运算 输出实体January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由上而下建模由上而下建模布尔运算布尔运算所有的布尔运算可以在所有的布尔运算可以在GUI界面下获得界面下获得 Preprocessor -Modeling - Operate。在缺省状态下，布尔运算时输入的几何实体在运算结束后在缺省状态下，布尔运算时输入的几何实体在运算结束后将删除

193、。将删除。被删除实体的编号数被被删除实体的编号数被“释放释放” (即即, 这些编号可以指定给这些编号可以指定给新的实体，并从可以获得的最小编号开始新的实体，并从可以获得的最小编号开始)。January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由上而下建模由上而下建模布尔运算布尔运算加加 add把两个或多个实体合并为一个。把两个或多个实体合并为一个。January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由上而下建模由上而下建模布尔运算布尔运算粘接粘接 glue把两个或多个实体粘合到一起，在其接触面上具有共同把两个或多个实体粘合到一起，在其接触面上具有共同的边界的边界当你想定义两个不

194、同的实体时特别方便（如对不同材料当你想定义两个不同的实体时特别方便（如对不同材料组成的实体）组成的实体）January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由上而下建模由上而下建模布尔运算布尔运算搭接搭接类似于粘合运算，但输入的实体有重叠。类似于粘合运算，但输入的实体有重叠。January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由上而下建模由上而下建模布尔运算布尔运算减减 subtract删除删除“母体母体”中一块或多块与子体重合的部分。中一块或多块与子体重合的部分。对于建立带孔的实体或准确切除部分实体特别方便。对于建立带孔的实体或准确切除部分实体特别方便。January 3

195、0, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由上而下建模由上而下建模布尔运算布尔运算叠分叠分 divide把一个实体分割为两个或多个，它们仍通过共同的边界把一个实体分割为两个或多个，它们仍通过共同的边界连接在一起连接在一起. “切割工具切割工具” 可以是工作平面、面线甚至于体可以是工作平面、面线甚至于体.在用块体划分网格时，通过对实体的分割，可以把复杂在用块体划分网格时，通过对实体的分割，可以把复杂的实体变为简单的体的实体变为简单的体.January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由上而下建模由上而下建模布尔运算布尔运算相交相交 intersect只保留两个或多个实体重叠的部分

196、。只保留两个或多个实体重叠的部分。如果输入了多于两个的实体如果输入了多于两个的实体,则有两种选择：公共相交则有两种选择：公共相交和两两相交和两两相交公共相交只保留全部实体的共同部分。公共相交只保留全部实体的共同部分。两两相交则保留每一对实体的共同部分，这样，有可两两相交则保留每一对实体的共同部分，这样，有可能输出多个实体。能输出多个实体。CommonIntersectionPairwiseIntersectionJanuary 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由上而下建模由上而下建模布尔运算布尔运算互分互分 overlap把两个或多个实体分为多个实体，但相互之间仍通过共把两个或多

197、个实体分为多个实体，但相互之间仍通过共同的边界连接在一起。同的边界连接在一起。若想找到两条相交线的交点并保留这些线时，此命令特若想找到两条相交线的交点并保留这些线时，此命令特别有用，如下图所示别有用，如下图所示. (交运算可以找到交点但删除了交运算可以找到交点但删除了两条线）两条线）L1L2L3L6L5L4PartitionJanuary 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由上而下建模由上而下建模布尔运算布尔运算演示演示:通过在矩形中减去一个圆实现钻一个孔（或者在一个块通过在矩形中减去一个圆实现钻一个孔（或者在一个块体中减去柱体实现）体中减去柱体实现）画两个相交的实体，并存储画两个

198、相交的实体，并存储 db，然后作交运算。现在，然后作交运算。现在恢复恢复 db 并对实体进行相加。注意比较两种运算的不同并对实体进行相加。注意比较两种运算的不同 (合运算类似交运算合运算类似交运算)。模型模型:block,-2,2, 0,2, -2,2sphere,2.5,2.7vinv,all ! intersectionJanuary 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由上而下建模由上而下建模C. 练习练习参考您的练习附录参考您的练习附录:W6. Pillow BlockJanuary 30, 2006培训手册实体建模实体建模D. 由下而上建模由下而上建模由下向上建模时首先建立

199、关键点，从关键点开始建立其它由下向上建模时首先建立关键点，从关键点开始建立其它实体。实体。如建立一个如建立一个L-形时形时, 可以先定义下面所示的角点，然后通过可以先定义下面所示的角点，然后通过连接点简单地形成面；或者先形成线，然后用线定义面。连接点简单地形成面；或者先形成线，然后用线定义面。January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由下而上建模由下而上建模关键点关键点定义关键点定义关键点:Preprocessor -Modeling- Create Keypoints或者用或者用 K 命令系列的命令命令系列的命令: K, KFILL, KNODE, 等等.生成关键点时只需

200、要关键点的编号及点的坐标值数据。生成关键点时只需要关键点的编号及点的坐标值数据。关键点编号的缺省值为当前最大关键点号的下一个整数关键点编号的缺省值为当前最大关键点号的下一个整数坐标位置可以通过在工作平面上拾取或输入坐标位置可以通过在工作平面上拾取或输入 X,Y,Z 坐标坐标值确定。值确定。坐标值如何确定？它依赖于当前激活坐标系坐标值如何确定？它依赖于当前激活坐标系。January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由下而上建模由下而上建模坐标系坐标系激活坐标系激活坐标系缺省时是总体直角坐标系缺省时是总体直角坐标系.用用CSYS命令 (或或 Utility Menu WorkPlan

201、e Change Active CS to) 可将其改变为可将其改变为总体直角坐标系总体直角坐标系 csys,0总体柱坐标系总体柱坐标系 csys,1总体球坐标系总体球坐标系 csys,2工作平面工作平面 csys,4或用户定义的局部坐标系或用户定义的局部坐标系 csys, n这些坐标系将在下面介绍。这些坐标系将在下面介绍。January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由下而上建模由下而上建模.坐标系坐标系总体坐标系总体坐标系模型的总体参考系模型的总体参考系.可以是直角坐标系（可以是直角坐标系（0）、柱坐标系（）、柱坐标系（1）或球坐标系）或球坐标系 (2).例如例如, 总体直

202、角坐标系中的点总体直角坐标系中的点 (0,10,0) 与总体柱坐标系与总体柱坐标系中的点中的点 (10,90,0)是同一个点是同一个点.January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由下而上建模由下而上建模.坐标系坐标系局部坐标系局部坐标系用户在期望的位置定义的坐标系用户在期望的位置定义的坐标系, 其其 ID 编号编号大于或等于大于或等于 11。位置可以在。位置可以在:工作平面原点工作平面原点 CSWP位于特定的坐标位置位于特定的坐标位置 LOCAL位于已经存在的关键点位于已经存在的关键点 CSKP 或节点或节点 CS可以是直角坐标系、柱坐标系或球坐标系可以是直角坐标系、柱坐标

203、系或球坐标系.可以绕可以绕X、Y、Z轴旋转轴旋转.XYX11Y11X12Y12January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由下而上建模由下而上建模坐标系坐标系工作平面坐标系工作平面坐标系依附于工作平面上依附于工作平面上.主要用来确定实体图元的位置及方向主要用来确定实体图元的位置及方向.也可以通过在工作平面上拾取来定义关键点也可以通过在工作平面上拾取来定义关键点.January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由下而上建模由下而上建模.坐标系坐标系可以定义多个坐标系，但任何可以定义多个坐标系，但任何时候都只能有一个坐标系被激时候都只能有一个坐标系被激活。活。有些几

204、何实体受定义时激活坐有些几何实体受定义时激活坐标系的影响标系的影响 CSYS:关键点和节点位置关键点和节点位置线的曲率线的曲率面的曲率面的曲率生成或填充的关键点和节生成或填充的关键点和节点点等等。等等。图形窗口下方的状态条中显示图形窗口下方的状态条中显示了当前的活动坐标系。了当前的活动坐标系。January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由下而上建模由下而上建模线线有许多方法定义线，如：有许多方法定义线，如：如果定义面或体如果定义面或体, ANSYS 将自动生将自动生成未定义的线，线的曲率由当前激成未定义的线，线的曲率由当前激活坐标系确定活坐标系确定.在生成线时，关键点必须存在

205、。在生成线时，关键点必须存在。Create -Lines- ArcsCreate -Lines- LinesCreate -Lines- SplinesOperate Extrude / SweepJanuary 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由下而上建模由下而上建模面面用由下向上的方法生成面时，需要的关键点或线必须已经用由下向上的方法生成面时，需要的关键点或线必须已经定义。定义。如果由关键点定义体，如果由关键点定义体，ANSYS 将会自动生成未定义的面和将会自动生成未定义的面和线，线的曲率由当前激活坐标系确定。线，线的曲率由当前激活坐标系确定。January 30, 2006

206、培训手册实体建模实体建模 - 由下而上建模由下而上建模体体用由下向上的方法生成体时，需要的关键点或线或面必须用由下向上的方法生成体时，需要的关键点或线或面必须已经定义已经定义January 30, 2006培训手册实体建模实体建模由下而上建模由下而上建模演示演示:清除数据库清除数据库生成生成5个关键点个关键点 (1,2), (3,2), (4,0), (1,1.5), (2.5,0)转到转到 CSYS,1 并在激活坐标系中关键点并在激活坐标系中关键点4和和5之间生成线之间生成线 （ “in active CS” ）。）。转回转回 CSYS,0 并通过关键点生成面，注意其它需要的线并通过关键点生

207、成面，注意其它需要的线将自动生成全部线都是直线将自动生成全部线都是直线.定义两个圆定义两个圆:半径半径0.3R, 圆心位于圆心位于 (2.25,1.5)半径半径0.35R, 圆心位于圆心位于 (3.0,0.6)从基本面中减去两个圆从基本面中减去两个圆. (这里采用由上而下和由下而这里采用由上而下和由下而上的建模方式上的建模方式.)存为存为 r.dbJanuary 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由下而上建模由下而上建模操作操作在在由上而下和由下而上的建模方式中，均可对实体进行布由上而下和由下而上的建模方式中，均可对实体进行布尔运算尔运算。除了布尔运算，还有许多其它操作命令除了布尔

208、运算，还有许多其它操作命令:拖拉拖拉 drag缩放缩放 Scale移动移动 Move拷贝拷贝 Copy反射反射 Reflect合并合并 Merge倒角倒角 FilletJanuary 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由下而上建模由下而上建模.操作操作拖拉拖拉利用已经存在的面快速生成体利用已经存在的面快速生成体 (或由线生成或由线生成面或由关键点生成线面或由关键点生成线)。如果面已经划分了网格，单元也可以随着面如果面已经划分了网格，单元也可以随着面一起拖拉。一起拖拉。有四种方法拖拉面：有四种方法拖拉面：法向拖拉法向拖拉 通过对面的法向偏移形成体通过对面的法向偏移形成体 VOFFST

209、 。XYZ偏移偏移 通过对面的总体通过对面的总体XYZ方向方向偏偏移形成体移形成体 VEXT。 可以锥形拖拉。可以锥形拖拉。沿坐标轴沿坐标轴 绕坐标轴旋转面形成体绕坐标轴旋转面形成体(也也可通过两个关键点旋转可通过两个关键点旋转) VROTAT。沿直线沿直线沿一条线或一组邻近的线拖拉沿一条线或一组邻近的线拖拉面形成体面形成体 VDRAG。January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由下而上建模由下而上建模.操作操作缩放缩放从一种单位系统转到另一种单位系统时特别方便。从一种单位系统转到另一种单位系统时特别方便。在第在第4章讨论章讨论。January 30, 2006培训手册实体

210、建模实体建模 - 由下而上建模由下而上建模.操作操作移动移动通过增量通过增量 DX,DY,DZ 控制实体的移动或旋控制实体的移动或旋转转.DX,DY,DZ 定义在激活坐标系中定义在激活坐标系中平移实体时，令激活坐标系为直角坐平移实体时，令激活坐标系为直角坐标系标系转动实体时，令激活坐标系为柱或球转动实体时，令激活坐标系为柱或球坐标系坐标系可以使用下列命令可以使用下列命令 VGEN, AGEN, LGEN, KGEN另一个选项是把坐标系转换到另一个坐标另一个选项是把坐标系转换到另一个坐标系中系中.转换发生在激活坐标系与指定的坐标转换发生在激活坐标系与指定的坐标系之间系之间. 此命令在对一个实体的

211、移动和旋转同此命令在对一个实体的移动和旋转同时进行时很有用时进行时很有用.可使用下列命令可使用下列命令 VTRAN, ATRAN, LTRAN, KTRAN从 csys,0 向 csys,11 转换旋转 -30 January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由下而上建模由下而上建模.操作操作拷贝拷贝生成实体的多个拷贝生成实体的多个拷贝通过复制的份数（通过复制的份数（2及其以上）及及其以上）及增量增量 DX,DY,DZ 控制控制. DX,DY,DZ定义在激活坐标系中。定义在激活坐标系中。对于生成多个孔、翼等特别有用。对于生成多个孔、翼等特别有用。在局部柱坐标系中拷贝加上蒙皮，创建

212、外表面January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由下而上建模由下而上建模.操作操作反射反射沿平面反射实体沿平面反射实体.修改反射方向修改反射方向:X 关于关于 YZ 平面反射平面反射Y 关于关于 XZ 平面反射平面反射Z 关于关于 XY 平面反射平面反射所有的方向均定义在激活坐标系，所有的方向均定义在激活坐标系，且必须是直角坐标系且必须是直角坐标系.What is the direction of reflection in this case? January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由下而上建模由下而上建模.操作操作合并合并把两个实体合并，并删除重

213、合的关键点把两个实体合并，并删除重合的关键点.合并关键点时，如果存在高一层次重合的实体，也将自动合并关键点时，如果存在高一层次重合的实体，也将自动被合并被合并.通常在反射、复制或其它操作后产生重合的实体时需要合并通常在反射、复制或其它操作后产生重合的实体时需要合并.需要 Merge 或 glueReflectJanuary 30, 2006培训手册从基面减去实体建模实体建模 - 由下而上建模由下而上建模.操作操作倒角倒角线的倒角连接需要两条相交的线，且在相线的倒角连接需要两条相交的线，且在相交处有共同的关键点交处有共同的关键点.如果共同的关键点不存在，则首先作如果共同的关键点不存在，则首先作互

214、分的运算互分的运算.ANSYS不改变依附的面不改变依附的面 (如果有如果有)，因，因此，需要用加或减的命令修改倒角区此，需要用加或减的命令修改倒角区域域.面的倒角与此相似面的倒角与此相似创建圆角创建 AreaJanuary 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由下而上建模由下而上建模.操作操作演示演示:恢复恢复 r.db 文件文件(需要时需要时)在点在点 (0,0) and (0,1)处生成两个关键点连成轴处生成两个关键点连成轴,然后绕然后绕轴把面旋转轴把面旋转60拉伸拉伸重新调如重新调如 r.db绕绕Y轴径向复制轴径向复制rib:在整体坐标系原点建立局部柱坐标系，具有角度在整体坐标

215、系原点建立局部柱坐标系，具有角度THYZ = -90复制复制7份份 (6份是新复制的）增量为份是新复制的）增量为 DY=15用用ASKIN,P命令生成命令生成3个外部表面个外部表面重新调如重新调如 r.db以以0.5R在上部和右边线之间在上部和右边线之间倒角倒角. (注意附着于面上的注意附着于面上的线已被修改线已被修改.这在某些情况下是允许的这在某些情况下是允许的.)通过线生成三角形的面，然后从主面中减去它通过线生成三角形的面，然后从主面中减去它.January 30, 2006培训手册实体建模实体建模 - 由下而上建模由下而上建模E. 练习练习参考练习附录参考练习附录:W7. 连杆连杆Jan

216、uary 30, 2006网格划分网格划分第第 10 章章培训手册网格划分网格划分概述概述网格划分包含以下网格划分包含以下3个步骤个步骤 :定义单元属性定义单元属性指定网格的控制参数指定网格的控制参数生成网格生成网格本章本章, 我们将详细介绍上述我们将详细介绍上述 3 个步骤并讨论网格划分的其个步骤并讨论网格划分的其他选项他选项.内容包括内容包括:A. 多种单元属性多种单元属性 E. 过渡网格划分过渡网格划分B. 控制网格密度控制网格密度 F. 网格的拖拉网格的拖拉C. 改变网格改变网格 G. 扫掠网格划分扫掠网格划分D. 映射网格划分映射网格划分 H. 实践实践January 30, 200

217、6培训手册网格划分网格划分A. 多种单元属性多种单元属性如前所述如前所述, 每个单元有以下与之相关的属性每个单元有以下与之相关的属性:单元类型单元类型 (TYPE)实常数实常数 (REAL)材料特性材料特性 (MAT)许多许多 FEA 模型有多种属性模型有多种属性. 例如，下图所示的筒仓有两种例如，下图所示的筒仓有两种单元类型单元类型, 三种实常数三种实常数, 以及两种材料以及两种材料.材料 1 = 混凝土材料 2 = 钢实常数 1 = 3/8” 厚度实常数 2 = 梁单元特性实常数 3 = 1/8” 厚度类型 1 = 壳单元类型 2 = 梁单元January 30, 2006培训手册网格划分

218、网格划分.多种单元属性多种单元属性只要您的模型中有多种单元类型只要您的模型中有多种单元类型 (TYPEs), 实常数实常数 (REALs) 和和 材料材料 (MATs), 就必须确保给每一种单元指定了合适的属性就必须确保给每一种单元指定了合适的属性. 有以下有以下 3 种途径种途径:在网格划分前为实体模型指定属性在网格划分前为实体模型指定属性在网格划分前对在网格划分前对 MAT, TYPE 和和 REAL进行进行 “总体的总体的” 设置设置在网格划分后修改单元属性在网格划分后修改单元属性如果没有为单元指定属性如果没有为单元指定属性, ANSYS 将将 MAT=1, TYPE=1 和和 REAL

219、=1 作为模型中所有单元的缺省设置。作为模型中所有单元的缺省设置。 注意，采用当前注意，采用当前激活的激活的 TYPE, REAL 和和 MAT 进行网格操作进行网格操作.January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.多种单元属性多种单元属性为实体模型指定属性为实体模型指定属性1. 定义所有需要的单元类型、材料和实常定义所有需要的单元类型、材料和实常数。数。2. 然后使用然后使用 网格工具的网格工具的 “单元属性单元属性” 菜菜单条单条 (Preprocessor Meshing MeshTool)：选择实体类型后按选择实体类型后按 SET 键。键。拾取您想要指定属性的实体。拾取您

220、想要指定属性的实体。在后续的对话框设置适当的属性。在后续的对话框设置适当的属性。或或 选择需要的实体选择需要的实体,使用使用 VATT, AATT, LATT, 或或 KATT 命令。命令。3. 当您为实体划分网格时当您为实体划分网格时, 它的属性将自它的属性将自动转换到单元上。动转换到单元上。January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.多种单元属性多种单元属性使用总体的属性设置使用总体的属性设置1. 定义所有需要的单元类型定义所有需要的单元类型,材料材料, 和和实常数实常数.2. 然后使用网格工具的然后使用网格工具的“单元属性单元属性” 菜单条菜单条 (Preprocessor

221、 Meshing MeshTool):选择选择 Global 后按后按 SET 键键.在在 “网格划分属性网格划分属性” 对话框中激对话框中激活需要的属性组合活需要的属性组合. 这些被视为这些被视为激活的激活的 TYPE, REAL,和和 MAT 设设置置.或使用或使用 TYPE, REAL, 和和 MAT 命令命令.3. 仅对使用上述设置属性的实体划分网仅对使用上述设置属性的实体划分网格格.January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.多种单元属性多种单元属性修改单元属性修改单元属性1. 定义所有需要的单元类型定义所有需要的单元类型,材料材料, 和实常数和实常数.2. 激活需要的

222、激活需要的TYPE, REAL, 和和 MAT设置的组合设置的组合:Preprocessor Meshing Mesh Attributes Default Attribs.或使用或使用 TYPE, REAL, 和和 MAT 命令命令3. 仅修改使用上述设置属性的单元的属性仅修改使用上述设置属性的单元的属性:使用使用 EMODIF,PICK 命令或选择命令或选择 Preprocessor Modeling Move/Modify Elements Modify Attrib拾取需要的单元拾取需要的单元4. 在后续的对话框在后续的对话框,将属性设置为将属性设置为 “All to current.

223、”January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.多种单元属性多种单元属性牢记以下几点牢记以下几点:您可以激活属性编号校核单元属性您可以激活属性编号校核单元属性 :Utility Menu PlotCtrls Numbering或用或用 /PNUM,attr,ON命令命令, attr 可以可以是是 TYPE, MAT, 或或 REAL在实体模型上直接指定属性将不考虑缺省属性。在实体模型上直接指定属性将不考虑缺省属性。在实体模型上指定属性，您可以避免在网格划分操作中重在实体模型上指定属性，您可以避免在网格划分操作中重新设置属性。由于新设置属性。由于 ANSYS 的网格划分算法在一次对所

224、有的网格划分算法在一次对所有实体进行网格划分时更为有效，因而这种方法更为优越。实体进行网格划分时更为有效，因而这种方法更为优越。清除实体模型上的网格将不会删除指定的单元属性。清除实体模型上的网格将不会删除指定的单元属性。January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.多种单元属性多种单元属性演示演示:恢复恢复 ribgeom.db对单元类型、实常数和材料特性进行列表。并定义了一组对单元类型、实常数和材料特性进行列表。并定义了一组单元属性。单元属性。激活激活 MeshTool，选择面属性，按，选择面属性，按 Set。拾取一个面，显示拾取一个面，显示 面属性对话框，按面属性对话框，按 O

225、K。 (仅有一组属性，仅有一组属性， 这只是举例说明一般的程序这只是举例说明一般的程序)。January 30, 2006培训手册网格划分网格划分B. 控制网格密度控制网格密度ANSYS 提供了多种控制网格密度的工具，既可以是总体控提供了多种控制网格密度的工具，既可以是总体控制也可以是局部控制：制也可以是局部控制：总体控制总体控制智能网格划分智能网格划分总体单元尺寸总体单元尺寸缺省尺寸缺省尺寸局部控制局部控制关键点尺寸关键点尺寸线尺寸线尺寸面尺寸面尺寸January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.控制网格密度控制网格密度智能网格划分智能网格划分通过指定所有线上的份数决定单元的尺寸，

226、它可以考虑线通过指定所有线上的份数决定单元的尺寸，它可以考虑线的曲率，孔洞的接近程度和其它特征，以及单元阶次。的曲率，孔洞的接近程度和其它特征，以及单元阶次。智能网格划分的缺省设置是关闭智能网格划分的缺省设置是关闭, 在自由网格划分时建议采在自由网格划分时建议采用智能网格划分。用智能网格划分。 它对映射网格划分没有影响。它对映射网格划分没有影响。 (自由网自由网格划分与映射网格划分将在后面讨论格划分与映射网格划分将在后面讨论)。January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.控制网格密度控制网格密度使用智能网格划分使用智能网格划分:导出导出MeshTool菜单条菜单条 (Prepro

227、cessor MeshTool), 打开智能网格划分打开智能网格划分, 设置需要的设置需要的尺寸级别。尺寸级别。或使用或使用 SMRT,level 命令尺寸级别的范围从尺寸级别的范围从 1 (精细精细) 到到10 (粗糙粗糙)。 缺省级别为缺省级别为 6。对所有体对所有体 (或所有面或所有面) 一次划分网格一次划分网格, 将优于将优于一个一个地划分网格。一个一个地划分网格。January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.控制网格密度控制网格密度如图所示为采用不同的如图所示为采用不同的SmartSize尺寸级别进行四尺寸级别进行四面体网格划分的例子面体网格划分的例子.高级的高级的 Sm

228、artSize 控制控制, 如如网格扩张和过渡系数在网格扩张和过渡系数在SMRT 命令命令 (或或Preprocessor Meshing Size Cntrls SmartSize Adv Opts.)中提供中提供.您可以使用您可以使用 MeshTool 菜单菜单条或采用条或采用 smrt,off 命令关闭命令关闭智能网格划分智能网格划分.January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.控制网格密度控制网格密度总体单元尺寸总体单元尺寸您可以为整个模型指定最大的单元边长您可以为整个模型指定最大的单元边长 (或每条线的份或每条线的份数数):ESIZE,SIZE或或 Preprocess

229、or Meshing MeshTool “Size Controls - Global” Set或或 Preprocessor Meshing Size Cntrls Manual Size Global Size可单独使用或与可单独使用或与 SmartSize 联合使用。联合使用。单独使用单独使用 ESIZE (智能网格划分关闭智能网格划分关闭) 将采将采用相同的单元尺寸对体用相同的单元尺寸对体 (或面或面) 划分网格。划分网格。在在 智能网格划分打开时智能网格划分打开时, ESIZE 充当充当 “向向导导” ，但为了适应线的曲率或几何近似，但为了适应线的曲率或几何近似，指定的尺寸可能无效。

230、指定的尺寸可能无效。January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.控制网格密度控制网格密度缺省尺寸缺省尺寸如果您不指定任何控制如果您不指定任何控制, ANSYS 将使用将使用缺省尺寸缺省尺寸，它将根，它将根据单元阶次指定线的最小和最大份数，表面高宽比等据单元阶次指定线的最小和最大份数，表面高宽比等. 用于映射网格划分，但在智能网格划分关闭时，自由网格用于映射网格划分，但在智能网格划分关闭时，自由网格划分也可使用。划分也可使用。您可以采用您可以采用 DESIZE 命令或命令或 Preprocessor Meshing Size Cntrls Manual Size Global Ot

231、her 调节缺省的尺调节缺省的尺寸规格寸规格.January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.控制网格密度控制网格密度关键点尺寸关键点尺寸通过关键点控制单元尺寸：通过关键点控制单元尺寸：Preprocessor MeshTool “Size Controls: Keypt” Set或或 KESIZE 命令命令或或 Preprocessor Meshing Size Cntrls Manual Size Keypoints不同的关键点可以有不同的不同的关键点可以有不同的 KESIZE, 为您在网为您在网格上有更多的控制。格上有更多的控制。对应力集中区域非常有用。对应力集中区域非常有用。

232、智能网格划分打开时，为了适应线的曲率或几何智能网格划分打开时，为了适应线的曲率或几何近似指定的尺寸可能无效。近似指定的尺寸可能无效。January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.控制网格密度控制网格密度线尺寸线尺寸控制线上单元尺寸：控制线上单元尺寸：Preprocessor Meshing MeshTool Size Controls: Lines Set或或 LESIZE 命令命令或或 Preprocessor Meshing Size Cntrls Manul size Lines不同的线可以有不同的不同的线可以有不同的 LESIZE。指定尺寸可以是指定尺寸可以是 “硬的硬的”

233、 或或 “软的软的”：“硬的硬的” 尺寸即使在智能网格划分打尺寸即使在智能网格划分打开时也将被网格划分器采用，在所有开时也将被网格划分器采用，在所有其它尺寸控制最优先。其它尺寸控制最优先。“软的软的” 尺寸在智能网格划分打开时尺寸在智能网格划分打开时可能无效。可能无效。您也可以指定一个边长比例您也可以指定一个边长比例 最后一个最后一个分割与第一个分割的比率，使网格偏向线分割与第一个分割的比率，使网格偏向线的一端或中间。的一端或中间。 对 “软的”选是对 “硬的”选否January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.控制网格密度控制网格密度面尺寸面尺寸在面的内部控制单元尺寸在面的内部控制

234、单元尺寸:Preprocessor Meshing MeshTool “Size Controls: Areas” Set或或 AESIZE 命令命令或或 Preprocessor Meshing Size Cntrls Manual Size Areas不同的面可以有不同的不同的面可以有不同的 AESIZE.面与面的交线仅在未指定面与面的交线仅在未指定 LESIZE 或或 KESIZE 且且邻邻近无尺寸更小的面时使用指定尺寸。近无尺寸更小的面时使用指定尺寸。智能网格划分打开时，为了适应线的曲率或几何近智能网格划分打开时，为了适应线的曲率或几何近似，指定的尺寸可能无效。似，指定的尺寸可能无效。

235、January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.控制网格密度控制网格密度演示演示:恢复恢复 ribgeom.db用用 SMRT,6 划分网格划分网格. (并非很好的网格并非很好的网格)用用 SMRT,3 重新划分网格重新划分网格(好的网格好的网格)将将 ESIZE 设为设为 0.2 后重新划分网格后重新划分网格. 由于智能网格划分由于智能网格划分器考虑了器考虑了 ESIZE ,即使即使 SMRT 设为设为 3, 网格也变得很粗网格也变得很粗糙；同时注意单元尺寸并不相同糙；同时注意单元尺寸并不相同 (因为因为 SMRT 为打开为打开状态状态)。关闭关闭 SMRT 重新划分网格。单元尺寸

236、现在完全相同重新划分网格。单元尺寸现在完全相同.January 30, 2006培训手册网格划分网格划分C. 改变网格改变网格如果划分的网格不满意如果划分的网格不满意, 您总可以通过以下步您总可以通过以下步骤重新划分网格：骤重新划分网格：1.清除网格清除网格clear 操作是网格划分的逆操作操作是网格划分的逆操作 : 它将它将 删除删除 指定实体上的所有节点和单元。指定实体上的所有节点和单元。使用在使用在 MeshTool 中的中的 Clear 按钮，按钮，或使用或使用 VCLEAR, ACLEAR, 等等.(若您在使用若您在使用 MeshTool，您可以跳过这一，您可以跳过这一步，因为程序将

237、在执行第步，因为程序将在执行第3步时提示您是步时提示您是否清除网格否清除网格)2.指定新的或不同的网格控制指定新的或不同的网格控制3.再次划分网格再次划分网格January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.改变网格改变网格另一个网格划分选项是在指定另一个网格划分选项是在指定的区域的区域 refine (细化细化) 网格。网格。对所有的面单元和四面体单对所有的面单元和四面体单元有效。元有效。简易的方法是使用简易的方法是使用 MeshTool：存储数据库。存储数据库。选择您想要细化的区域选择您想要细化的区域 在节点在节点, 单元单元, 关键点关键点, 线线, 或面或面 按按 Refine

238、 按钮。按钮。拾取想要细化的实体拾取想要细化的实体 (若若选择选择 “All Elems 不必执不必执行此操作行此操作”)；选择细化的尺寸级别：级选择细化的尺寸级别：级别别 1 (最小细化最小细化) 是一个好是一个好的起点。的起点。January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.改变网格改变网格演示演示:继续上一个演示继续上一个演示 (ribgeom 已采用已采用 ESIZE = 0.2 划分划分网格网格)选择在线上细化，按选择在线上细化，按 Refine按钮按钮拾取顶部线，选择缺省值拾取顶部线，选择缺省值 “最小细化最小细化” January 30, 2006培训手册网格划分网格划

239、分D. 映射网格划分映射网格划分有两种主要的网格划分方法有两种主要的网格划分方法: 自由划分和映射自由划分和映射划分划分.自由划分自由划分无单元形状限制。无单元形状限制。网格无固定的模式。网格无固定的模式。适用于复杂形状的面和体。适用于复杂形状的面和体。映射划分映射划分面的单元形状限制为四边形，体的单元形面的单元形状限制为四边形，体的单元形状限制为六面体状限制为六面体 (方块方块)。通常有规则的形式，单元明显成行。通常有规则的形式，单元明显成行。仅适于仅适于 “规则的规则的” 面和体面和体, 如如 矩形和方块。矩形和方块。January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.映射网格划分映

240、射网格划分自由网格自由网格+易于生成易于生成; 不须将复杂形不须将复杂形状的体分解为规则形状的状的体分解为规则形状的体体.体单元仅包含四面体网格体单元仅包含四面体网格, 致使单元数量较多致使单元数量较多.仅高阶仅高阶 (10-节点节点) 四面体四面体单元较满意单元较满意, 因此因此 DOF (自由度自由度) 数目可能很多数目可能很多. 映射网格映射网格+通常包含较少的单元数量。通常包含较少的单元数量。+低阶单元也可能得到满意的低阶单元也可能得到满意的结果，因此结果，因此DOF (自由度自由度) 数目较少。数目较少。面和体形状必须面和体形状必须 “规则规则”， 划分的网格必须满足一划分的网格必须

241、满足一定的准则。定的准则。难于实现，尤其是对形状复难于实现，尤其是对形状复杂的体。杂的体。January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.映射网格划分映射网格划分生成自由网格生成自由网格自由网格是面和体网格划分时的缺省设自由网格是面和体网格划分时的缺省设置。置。生成自由网格比较容易：生成自由网格比较容易：导出导出 MeshTool 工具工具, 划分方式设为划分方式设为自由划分。自由划分。推荐使用智能网格划分进行自由网格推荐使用智能网格划分进行自由网格划分，激活它并指定一个尺寸级别，划分，激活它并指定一个尺寸级别， 存储数据库。存储数据库。按按 Mesh 按钮开始划分网格：按钮开始划分

242、网格：按拾取器中按拾取器中 Pick All 选择所有实选择所有实体体 (推荐推荐)。或使用命令或使用命令 VMESH,ALL 或或 AMESH,ALL.January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.映射网格划分映射网格划分生成映射网格生成映射网格由于面和体必须满足一定的要求，生成映射网格不如生成自由于面和体必须满足一定的要求，生成映射网格不如生成自由网格容易：由网格容易：面必须包含面必须包含 3 或或 4 条线条线 (三角形或四边形三角形或四边形)；体必须包含体必须包含4, 5, 或或 6 个面个面 (四面体四面体, 三棱柱三棱柱, 或六面体或六面体)；对边的单元分割必须匹配。对

243、边的单元分割必须匹配。对三角形面或四面体，单元分割数必须为偶数对三角形面或四面体，单元分割数必须为偶数.January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.映射网格划分映射网格划分对四边形面或六面体，允许采用不等的分割，如下面的对四边形面或六面体，允许采用不等的分割，如下面的例子所示，但分割数必须满足一个关系式例子所示，但分割数必须满足一个关系式 (见下页见下页)。January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.映射网格划分映射网格划分规则 1： 两对边单元数之差相等规则 2： 一对边单元数相等，另一对边单元数之差为偶数January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.

244、映射网格划分映射网格划分因此因此 ,映射网格划分包含以下三个步骤映射网格划分包含以下三个步骤:保证面和体具有保证面和体具有 “规则的规则的” 形状形状, 即即, 面有面有 3 或或 4 条边；条边；体有体有 4、5 或或 6 个面个面.指定尺寸和形状控制指定尺寸和形状控制生成网格生成网格January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.映射网格划分映射网格划分保证规则的形状保证规则的形状在许多情况下，模型几何中有多于在许多情况下，模型几何中有多于 4 条边的面，有多于条边的面，有多于 6个面的体。为了将它们转换成规则的形状，您可能进行如个面的体。为了将它们转换成规则的形状，您可能进行如

245、下的一项或两项操作：下的一项或两项操作：把面把面 (或体或体) 切割成小的，简单的形状。切割成小的，简单的形状。连接两条或多条线连接两条或多条线 (或面或面) 以减少总的边以减少总的边 (或面或面) 数。数。January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.映射网格划分映射网格划分切割切割 可以通过布尔减运算实现：可以通过布尔减运算实现：可以使用工作平面，一个面，可以使用工作平面，一个面， 或一条线作为切割工具。或一条线作为切割工具。有时，生成新的线或面会比移动或定向工作平面到正确有时，生成新的线或面会比移动或定向工作平面到正确的方向容易得多。的方向容易得多。January 30, 2

246、006培训手册网格划分网格划分.映射网格划分映射网格划分连接连接 操作是生成一条新线操作是生成一条新线 (为网格划分为网格划分) ，它通过连接两，它通过连接两条或多条线以减少构成面的线数。条或多条线以减少构成面的线数。使用使用 LCCAT 命令或命令或 Preprocessor Meshing Concatenate Lines, 然后拾取需要连接的线。然后拾取需要连接的线。对面进行连接对面进行连接, 使用使用 ACCAT 命令或命令或 Preprocessor Meshing Concatenate Areas连接这两条线使其成为一个由 4 条边构成的面January 30, 2006培训手

247、册网格划分网格划分.映射网格划分映射网格划分也可以简单地通过一个面上的也可以简单地通过一个面上的 3 个或个或 4 个角个角点点 暗示暗示 一个连接。此时，一个连接。此时，ANSYS 内在地内在地 生成一个连接。生成一个连接。在在 MeshTool中选择中选择 Quad shape 和和 Map 网格网格.将将 3/4 sided 变为变为 Pick corners.按按 Mesh 键键, 拾取面拾取面, 然后拾取然后拾取 3 或或 4 角角点形成一规则的形状点形成一规则的形状.January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.映射网格划分映射网格划分使用连接时注意使用连接时注意:它仅

248、仅是一个网格划分操作它仅仅是一个网格划分操作,因而应为网格划分前的最因而应为网格划分前的最后一步，后一步，在所有的实体建模之后在所有的实体建模之后。这是因为，经连接操。这是因为，经连接操作得到的实体不能在后续的实体建模操作中使用。作得到的实体不能在后续的实体建模操作中使用。可以通过删除产生的线或面可以通过删除产生的线或面 “undo(取消取消)” 一个连接。一个连接。连接面连接面 (为在体上映射网格为在体上映射网格) 通常比较复杂，因为也应通常比较复杂，因为也应该连接一些线。只有在对相邻的两个该连接一些线。只有在对相邻的两个 4 边形面作连接时边形面作连接时其中的线会自动连接。其中的线会自动连

249、接。若两条线或两个面若两条线或两个面 相切交会可考虑用相切交会可考虑用加加 (布尔布尔) 运算。运算。January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.映射网格划分映射网格划分指定尺寸和形状控制指定尺寸和形状控制这是映射网格划分这是映射网格划分3个步骤中的第个步骤中的第2步。步。选择单元形状非常简单。在选择单元形状非常简单。在 MeshTool中，中，对面的网格划分选择对面的网格划分选择 Quad，对体的网格划分对体的网格划分选择选择 Hex，点击点击 Map。其中通常采用的尺寸控制和级别如下：其中通常采用的尺寸控制和级别如下：线尺寸线尺寸 LESIZE 级别较高。级别较高。若指定了总

250、体单元尺寸，它将用于若指定了总体单元尺寸，它将用于 “未给未给定尺寸的定尺寸的” 线。线。缺省的单元尺寸缺省的单元尺寸 DESIZE 仅在未指定仅在未指定ESIZE 时用于时用于 “未给定尺寸的未给定尺寸的” 线上。线上。(智能网格划分智能网格划分 无效无效)。January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.映射网格划分映射网格划分若指定了线的分割数若指定了线的分割数, 切记：切记：对边的分割数必须匹配对边的分割数必须匹配,，但您只须指定一边的分割数。，但您只须指定一边的分割数。 映射网格划分器映射网格划分器 将把分割数自动传送到它的对边。将把分割数自动传送到它的对边。如果模型中有连

251、接线，只能在原始如果模型中有连接线，只能在原始 (输入输入) 线上指定分线上指定分割数，而不能在合成线上指定分割数。割数，而不能在合成线上指定分割数。每条初始线上指定6份分割.此线上将自动使用12 份分割 (合成线的对边).其它两条线上会采用几 份分割 呢? (后面的演示将会回答这一问题.)January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.映射网格划分映射网格划分生成映射网格生成映射网格只要保证了规则的形状只要保证了规则的形状 并指定了合适的份数，生成网格将并指定了合适的份数，生成网格将非常简单。只须按非常简单。只须按 MeshTool 中的中的 Mesh 键，然后按拾取键，然后按拾取

252、器中的器中的 Pick All 或选择需要的实体即可。或选择需要的实体即可。January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.映射网格划分映射网格划分问题问题: 为划分映射网格您将为划分映射网格您将如何切割这个模型如何切割这个模型?答案答案: 不值得费力不值得费力!January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.映射网格划分映射网格划分演示演示:恢复恢复 ribfull.db导出导出 MeshTool ,将顶部和右侧的线划分将顶部和右侧的线划分6份份利用利用 “Pick corners” 对面划分映射网格对面划分映射网格. 注意左侧和注意左侧和底部的仅各划为底部的仅各划为2份

253、份 (由由 DESIZE决定决定).现在指定现在指定 ESIZE,4 (每线每线4等分等分) ,重新划分网格重新划分网格最后最后, 清除线分割清除线分割, 指定指定 ESIZE,0.1 (尺寸尺寸),重新划分网重新划分网格格January 30, 2006培训手册网格划分网格划分E. 过渡网格划分过渡网格划分对体划分网格对体划分网格, 至今我们已见了两种选择至今我们已见了两种选择:自由网格划分自由网格划分, 生成一个生成一个 全四面体全四面体 的网的网格。这很容易实现但在某些情况下并不格。这很容易实现但在某些情况下并不令人满意。令人满意。映射网格划分，生成一个映射网格划分，生成一个 全六面体全

254、六面体 的的网格。这一方法令人满意但通常很难实网格。这一方法令人满意但通常很难实现。现。Hex-to-tet meshing 提供了第三种选择，提供了第三种选择，它它 “集两家之长集两家之长” ，将四面体和六面体网，将四面体和六面体网格很好地结合起来格很好地结合起来 而不破坏网格的整体性而不破坏网格的整体性。January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.过渡网格划分过渡网格划分这一选择是在六面体单元和四面体单元间的过渡区生成金这一选择是在六面体单元和四面体单元间的过渡区生成金字塔形单元，要求：字塔形单元，要求：必须有六面体网格必须有六面体网格 (至少在交界面上有四边形网格至少在交界

255、面上有四边形网格)。网格划分器首先生成四面体单元网格划分器首先生成四面体单元, 然后通过组合或重新然后通过组合或重新组织过渡区的四面体单元形成金字塔形单元。组织过渡区的四面体单元形成金字塔形单元。仅适用于既支持金字塔形又支持四面体形状的单元类型仅适用于既支持金字塔形又支持四面体形状的单元类型, 例如：例如：结构单元结构单元 SOLID95, 186, VISCO89热单元热单元 SOLID90多物理场单元多物理场单元 SOLID62, 117, 122SOLID95 即使在过渡区结果也会很好。即使在过渡区结果也会很好。即使是从线性六面体单元向二即使是从线性六面体单元向二次四面体单元过渡，单元表

256、面次四面体单元过渡，单元表面都是协调的。都是协调的。January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.过渡网格划分过渡网格划分过渡网格对过渡网格对 二次二次-到到-二次二次 和和 线性线性-到到-二次的过渡都是二次的过渡都是有效的。后者的单元类型必须支持有效的。后者的单元类型必须支持 9-节点金字塔单元节点金字塔单元.8-节点六面体9-节点金字塔10-节点四面体六面体网格六面体网格过渡网格过渡网格四面体网格四面体网格二次二次到到二次二次线性线性到到二次二次10-节点四面体13-节点金字塔20-节点六面体January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.过渡网格划分过渡网格划分过

257、程包括四个步骤过程包括四个步骤 :1. 生成六面体单元生成六面体单元.由对规则形状体划分映射网格开始由对规则形状体划分映射网格开始. (或对交界面划分或对交界面划分四边形网格四边形网格) 。对于应力分析，既可采用对于应力分析，既可采用 8-节点块体单元节点块体单元 (SOLID45 或或 SOLID185) 也可用也可用 20-节点块体单元节点块体单元 (SOLID95 或或 SOLID186)。January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.过渡网格划分过渡网格划分2. 激活既支持金字塔单元又支持四面体单元的单元类型激活既支持金字塔单元又支持四面体单元的单元类型.这些单元类型的块体

258、单元通常可退化为金字塔单元或四这些单元类型的块体单元通常可退化为金字塔单元或四面体单元。检查在线帮助的面体单元。检查在线帮助的 单元手册单元手册，查看哪些单元类，查看哪些单元类型有效。型有效。例如例如:结构单元结构单元 SOLID95, 186, VISCO89热单元热单元 SOLID90多物理场单元多物理场单元 SOLID62, 117, 122January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.过渡网格划分过渡网格划分3.生成四面体单元生成四面体单元.首先激活自由网格划分首先激活自由网格划分.然后划分那些要生成四面体单元的体然后划分那些要生成四面体单元的体.在分界面上会自动生成金字塔

259、单元在分界面上会自动生成金字塔单元.January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.过渡网格划分过渡网格划分4.将退化的四面体单元转换成真实的将退化的四面体单元转换成真实的10-节点四面体单元：节点四面体单元：由转换网格生成器生成的四面体网格由由转换网格生成器生成的四面体网格由 退化退化 单元组成单元组成 如从如从 20 节点块体单元导出的节点块体单元导出的10 节点四面体单元。节点四面体单元。这些单元不如真实的这些单元不如真实的10 节点四面体单元节点四面体单元 (如如 SOLID92)有效，它求解过程中使用较少的内存，写较小的文件。有效，它求解过程中使用较少的内存，写较小的文件。

260、为了将退化的四面体单元转换成真实的四面体单元，采为了将退化的四面体单元转换成真实的四面体单元，采用：用：Preprocessor Meshing Modify Mesh Change Tets.或使用或使用 TCHG 命令命令.January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.过渡网格划分过渡网格划分演示演示:恢复恢复 hextet.db利用利用 Element Type Add/Edit/Delete显示单元列表显示单元列表. 有两种单元类型有两种单元类型: SOLID45 & 95 进入进入 MeshTool 设置设置 ESIZE,1 (尺寸尺寸)对规则形状体划分映射网格对规则形状

261、体划分映射网格设置单元类型为设置单元类型为 2, 激活四面体网格划分激活四面体网格划分对其余体自由划分网格对其余体自由划分网格转换转换退化的四面体单元为退化的四面体单元为SOLID92显示单元列表显示单元列表. 现在有现在有 3种种 单元类型单元类型.选择第选择第2类单元类单元 (SOLID95 金字塔单元金字塔单元) ，画单元，画单元January 30, 2006培训手册网格划分网格划分F. 网格拖拉网格拖拉当把一个面当把一个面拖拉拖拉成一个体时，可以将面上的网格随同它一成一个体时，可以将面上的网格随同它一起拖拉，得到一个已网格化的体。这称为起拖拉，得到一个已网格化的体。这称为 网格拖拉网

262、格拖拉。优点：易于生成带有块体单元优点：易于生成带有块体单元 (六面体六面体) 或块体单元和棱柱或块体单元和棱柱体单元组合的体网格。体单元组合的体网格。必要条件：体的形状必须允许它拖拉。必要条件：体的形状必须允许它拖拉。拖拉January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.网格拖拉网格拖拉步骤步骤1. 定义两种单元类型定义两种单元类型 一种面单元和一一种面单元和一种体单元种体单元.面单元：面单元：选择选择 MESH200 四边形单四边形单元。元。 MESH200 是一种是一种 仅划分网格仅划分网格 (不求解不求解) 的单元，没有与之相关的的单元，没有与之相关的自由度或材料特性；自由度或

263、材料特性；体单元：体单元：应与应与 MESH200 单元类型单元类型匹配。例如，若选择的匹配。例如，若选择的 MESH200单元有中间节点，那么单元有中间节点，那么 3-D 实体单实体单元也应有中间节点。元也应有中间节点。ET 命令或命令或 Preprocessor Element Type Add/Edit/DeleteJanuary 30, 2006培训手册网格划分网格划分.网格拖拉网格拖拉2. 用用MESH200单元划分需拖拉的面单元划分需拖拉的面.使用需要的映射划分或自由划分网格密度使用需要的映射划分或自由划分网格密度.Preprocessor MeshTool3. 选定单元拖拉选项选

264、定单元拖拉选项.EXTOPT 命令或命令或 Preprocessor Modeling Operate Extrude Elem Ext Opts典型的选项是典型的选项是:激活激活 TYPE 属性属性 (应为应为 3-D 实体实体)。拖拉方向单元的份数拖拉方向单元的份数 (即厚度即厚度方向的单元数方向的单元数)。必须大于零必须大于零; 否则，仅拖拉面，不拖拉网否则，仅拖拉面，不拖拉网格。格。January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.网格拖拉网格拖拉4. 拖拉面拖拉面.若有连接线，先删除它。如果存在连接，若有连接线，先删除它。如果存在连接，ANSYS 将将不不允许进行拖拉操作。允

265、许进行拖拉操作。Preprocessor Meshing Concatenate Del Concats Lines然后利用任一种拖拉方法拖拉面然后利用任一种拖拉方法拖拉面.January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.网格拖拉网格拖拉演示演示:恢复恢复 ribgeom.db进入进入 Element Types 对话框对话框, 删除删除 PLANE82 单元单元, 用用 replace it with 4-节点节点MESH200 四边形单元代替它四边形单元代替它添加第添加第2种单元类型种单元类型 SOLID45 进入进入 MeshTool 设置设置 ESIZE,0.1选择选择 四边

266、形自由网格划分四边形自由网格划分,对面进行网格化对面进行网格化设置拖拉选项设置拖拉选项: TYPE=2, 单元份数单元份数 = 4旋转视角到旋转视角到 ISO沿法向拖拉面沿法向拖拉面,移动量移动量 = 0.4存储数据库为存储数据库为 ribvol.dbJanuary 30, 2006培训手册网格划分网格划分G. 扫掠划分扫掠划分扫掠划分扫掠划分 是另一种为体划分网格的选择。它是一个通过扫是另一种为体划分网格的选择。它是一个通过扫掠面上的网格从而为一个掠面上的网格从而为一个已有的已有的体划分网格的过程。体划分网格的过程。与网格拖拉相似与网格拖拉相似, 只是在这一情况下体必须是存在的只是在这一情况

267、下体必须是存在的 (如通如通过几何体的输入过几何体的输入)。January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.扫掠划分扫掠划分优点优点:易于生成带有块体单元易于生成带有块体单元 (六面六面体体) 或块体单元和棱柱体单元或块体单元和棱柱体单元组合的体网格；组合的体网格；对体进行四面体网格划分时对体进行四面体网格划分时,选项设置是选项设置是 “不可扫掠的不可扫掠的” ，自动生成过渡金字塔网格。，自动生成过渡金字塔网格。必要条件必要条件:体在扫掠方向的拓扑结构必须体在扫掠方向的拓扑结构必须一致，例如一致，例如: 穿孔的块体穿孔的块体 (即即使孔洞是锥体使孔洞是锥体)。源源 面和面和目标目标

268、面面 必须是必须是 单个单个 面，而不允许是连接面。面，而不允许是连接面。源面(1 个面)目标面(1 个面)扫掠划分有效扫掠划分有效不能做扫掠划分不能做扫掠划分January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.扫掠划分扫掠划分步骤步骤定义并激活一个定义并激活一个 3-D 六面体六面体 单元类型，如单元类型，如结构单元结构单元 SOLID45 或或 SOLID95。进入进入 MeshTool 选择选择 Hex/Wedge 和和 Sweep。选择如何识别选择如何识别 源面和目标面源面和目标面 :“Auto Source/Target” 选项选项 意味着意味着 ANSYS 会根据体的拓扑结构

269、自动选择它会根据体的拓扑结构自动选择它们。们。“Pick Source/Target” 选项意味着由用选项意味着由用户选择它们。户选择它们。按按 SWEEP 键，遵照拾取器后续的提示指令键，遵照拾取器后续的提示指令完成划分完成划分 (或使用或使用 VSWEEP 命令命令)。January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.扫掠划分扫掠划分四面体网格划分选项四面体网格划分选项在不可采用扫掠划分的体中生成四面体在不可采用扫掠划分的体中生成四面体网格是一个十分有用的扫掠选项。网格是一个十分有用的扫掠选项。为使用此选项：为使用此选项：确信单元类型确信单元类型 支持退化的金字塔和支持退化的金字塔

270、和四面体形单元，如：四面体形单元，如：结构单元结构单元 SOLID95, 186, VISCO89热单元热单元 SOLID90多物理场单元多物理场单元 SOLID62, 117, 122选择选择 Preprocessor Meshing Mesh Volume Sweep Sweep Opts 并激活四面体网格划分并激活四面体网格划分 (或使或使用用 EXTOPT,VSWE 命令命令)。January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.扫掠划分扫掠划分注意注意对一个复杂形体进行对一个复杂形体进行 映射网格划分映射网格划分, 您需要对它做多次切您需要对它做多次切割，做一些连接面或连接线。

271、若采用割，做一些连接面或连接线。若采用 扫掠划分扫掠划分，您只需做，您只需做几次切割操作，而几次切割操作，而不需不需 连接操作连接操作!您可以利用标准的网格控制来确定源面的网格。您可以利用标准的网格控制来确定源面的网格。 一般不提一般不提倡使用智能网格划分，因为它是用于自由网格划分。倡使用智能网格划分，因为它是用于自由网格划分。January 30, 2006培训手册网格划分网格划分.扫掠划分扫掠划分演示演示:恢复恢复 ribvol.db清除所有体和面上的网格清除所有体和面上的网格, 画体画体进入进入 MeshTool 激活激活 扫掠划分扫掠划分扫掠划分网格扫掠划分网格January 30,

272、2006培训手册网格划分网格划分H. 实践实践本实践包括本实践包括 4 个练习个练习:W8A. 轴承座轴承座W8B. 连杆连杆W8C. 开口销开口销W8D. 轮轮January 30, 2006选择逻辑选择逻辑第第 11 章章培训手册选择选择概述概述如果你想进行以下操作如果你想进行以下操作:画出所有第二象限内的面画出所有第二象限内的面删除所有半径在删除所有半径在 0.2 与与 0.3 之间的弧段之间的弧段在所有外部线上施加对流载荷在所有外部线上施加对流载荷把所有把所有 Z=3.5 的节点写入一个文件的节点写入一个文件只观察材料是钢的单元的计算结果只观察材料是钢的单元的计算结果上述作业都是对模型

273、中的一部分进行操作。上述作业都是对模型中的一部分进行操作。选择选择 允许您选择实体的子集合并只在子集合上进行操作。允许您选择实体的子集合并只在子集合上进行操作。January 30, 2006培训手册选择选择概述概述本章的主要目的是介绍如何使用选择及一些有用的选项，本章的主要目的是介绍如何使用选择及一些有用的选项，在学习完这一章后，您应该能够：在学习完这一章后，您应该能够：选择模型的子集选择模型的子集只在这些子集上进行操作只在这些子集上进行操作定义部件集合定义部件集合小结小结:A. 如何使用选择如何使用选择B. 部件与集合部件与集合C. 练习练习January 30, 2006培训手册选择选择

274、A. 如何使用选择如何使用选择分三个步骤分三个步骤:选择一个子集选择一个子集在这些子集上进行操作在这些子集上进行操作重新激活整个集合重新激活整个集合激活整个模型选择子集在子集上操作January 30, 2006培训手册选择选择.如何使用选择如何使用选择选择子集选择子集在实体选择对话框中所有的选在实体选择对话框中所有的选择工具都是可用的择工具都是可用的: Utility Menu Select Entities.或者使用或者使用 xSEL 系列命令系列命令: KSEL, LSEL, ASEL, VSEL, NSEL, ESEL选择实体选择准则选择类型January 30, 2006培训手册选择

275、选择.如何使用选择如何使用选择选择的准则选择的准则:By Num/Pick: 通过实体号或通过拾取操作通过实体号或通过拾取操作进行选择进行选择Attached to: 通过实体的隶属关系进行选择。通过实体的隶属关系进行选择。例如例如, 通过子集选择与当前子集连接的线。通过子集选择与当前子集连接的线。By Location: 根据根据 X,Y,Z 坐标位置选择。坐标位置选择。 例如例如, 选择所有选择所有X=2.5 的节点。的节点。X,Y,Z 是当前是当前激活坐标系的坐标。激活坐标系的坐标。By Attributes: 根据材料号，实常数号等进行根据材料号，实常数号等进行选择。对不同的实体所用的

276、属性不相同。选择。对不同的实体所用的属性不相同。Exterior: 选择模型外边界的实体选择模型外边界的实体By Results: 根据结果数据选择，例如根据根据结果数据选择，例如根据节点位移选择节点位移选择January 30, 2006培训手册Select None选择方式选择方式From Full: 从整个实体集中从整个实体集中选择一个子集选择一个子集Reselect: 从当前子集中再从当前子集中再选择一个子集选择一个子集Also Select: 在当前子集在当前子集中再添加另外一个子集中再添加另外一个子集Unselect: 从当前子集中去从当前子集中去掉一部分掉一部分Invert: 选

277、择当前子集的补选择当前子集的补集集Select None: 选择空集选择空集Select All: 选择所有实体选择所有实体选择选择.如何使用选择如何使用选择ReselectAlso SelectUnselectInvertFrom FullSelect AllJanuary 30, 2006培训手册选择选择.如何使用选择如何使用选择在子集上进行操作在子集上进行操作典型的操作包括施加荷载，列出子集结果，典型的操作包括施加荷载，列出子集结果，或者仅仅是绘制所选实体等。或者仅仅是绘制所选实体等。选择一个子集以后，当拾取对话框提示您选择一个子集以后，当拾取对话框提示您可以拾取全部实体时，可以方便的使

278、用可以拾取全部实体时，可以方便的使用 Pick All 按钮，或者可以使用按钮，或者可以使用 ALL 标号。标号。注意：大部分的注意：大部分的 ANSYS 操作操作, 包括包括 SOLVE 命令，都只在当前选择的子集上命令，都只在当前选择的子集上进行。进行。另外一些操作是给选定的子集一个名称用来另外一些操作是给选定的子集一个名称用来生成一个部件生成一个部件 (将在下一节讨论将在下一节讨论)。January 30, 2006培训手册选择选择.如何使用选择如何使用选择重新激活整个集合重新激活整个集合所有需要的操作在所选子集上完成以后，您要重新激活整所有需要的操作在所选子集上完成以后，您要重新激活整

279、个实体集个实体集如果在求解前所有的节点和单元不全起作用，求解器就如果在求解前所有的节点和单元不全起作用，求解器就会发出警告信息。会发出警告信息。激活整个实体的最简单办法就是选择激活整个实体的最简单办法就是选择 “everything”:Utility Menu Select Everything或者使用命令或者使用命令 ALLSEL你也可以在选择实体对话框中选择你也可以在选择实体对话框中选择 Sele All 按钮，来分开按钮，来分开激活各个实体激活各个实体 (或者使用或者使用 KSEL,ALL; LSEL,ALL命令; 等等)。January 30, 2006培训手册选择选择B. 部件及集合

280、部件及集合部件部件 (Component) 是命名的子集合。这个名称可以在对话是命名的子集合。这个名称可以在对话框或实体号命令或框或实体号命令或 ALL 标号中使用。标号中使用。一组节点，单元，关键点，线，面等都可以定义为部件一组节点，单元，关键点，线，面等都可以定义为部件。只能用一种实体类型与只能用一种实体类型与 组件关连。组件关连。部件可以选择或不选择。当您选择了一个部件部件可以选择或不选择。当您选择了一个部件,您实际上就您实际上就选择了部件中的所有实体。选择了部件中的所有实体。January 30, 2006培训手册选择选择部件及集合部件及集合生成一个生成一个 部件部件:先选择所需实体的

281、子集。先选择所需实体的子集。然后给子集命名，用然后给子集命名，用 CM 命令或命令或 Utility Menu Select Comp/Assembly Create Component不超过不超过8个字符个字符 字母字母, 数字数字, 和和 _ (下划线下划线) 都允许在名称中都允许在名称中使用。使用。组件名用组件名用 _ (下划线下划线) 开头将使它成为一个开头将使它成为一个 “隐藏的隐藏的 组件名组件名” 不不能在列表中被显示。最好不用。能在列表中被显示。最好不用。建议建议: 用以字母开头的名称来定义实体类型。例如，把结点用以字母开头的名称来定义实体类型。例如，把结点组件命组件命名为名为

282、 N_HOLES, 单元单元组件命名为组件命名为E_ALUMIN 等。等。激活所有实体。激活所有实体。January 30, 2006培训手册选择选择组件组件 & 部件部件一些有用的选项一些有用的选项:画部件画部件Utility Menu Plot Components Selected Components 或者使用或者使用CMPLOT命令选择选择, 不选不选, 重选等。重选等。Utility Menu Select Comp/Assembly Select Comp/Assembly或者使用或者使用 CMSEL命令组件列表给出了一系列当前定义过的或选择过的部件组件列表给出了一系列当前定义过

283、的或选择过的部件.Utility Menu Select Comp/Assembly List Comp/Assembly或者使用或者使用CMLIST命令January 30, 2006培训手册选择选择部件与集合部件与集合一个一个集合集合 (Assembly) 由一组部件组成。一个集合也可以由一组部件组成。一个集合也可以由一个或更多其它的由一个或更多其它的 部件或部件组成。部件或部件组成。组成一个组成一个 集合集合 的的 其它部件可以是任何实体类型的结合。其它部件可以是任何实体类型的结合。生成一个集合生成一个集合:Utility Menu Select Comp/Assembly或者使用或者使

284、用 CMGRP命令集合的嵌套不能超过五层。例如集合的嵌套不能超过五层。例如, 一个名为一个名为 MOTOR 的集的集合可以由如下页所示的集合或部件组成。合可以由如下页所示的集合或部件组成。January 30, 2006培训手册选择选择部件与集合部件与集合MOTORROTORASM(体 & 线)AIRGAP(单元)STATASM(体 & 单元)STATOR(体）PERMMAG(单元)ROTOR(体)WINDINGS(线)部件集合集合MOTOR集合由体，单元和线组成。January 30, 2006培训手册选择选择C. 练习练习这个练习包括两部分这个练习包括两部分:W9A. 筒仓筒仓W9B. 叶

285、轮拖拉叶轮拖拉 请参阅练习册。请参阅练习册。January 30, 2006APDL 基础基础第第 12 章章培训手册APDL 基础基础概述概述APDL 是是 ANSYS 参数化设计语言的参数化设计语言的 的缩写的缩写,它是一种允许它是一种允许使用参数并能完成一系列任务的强大的程序语言。使用参数并能完成一系列任务的强大的程序语言。使用使用 APDL, 您可以您可以:用参数而不是用数值输入模型尺寸，材料类型等。用参数而不是用数值输入模型尺寸，材料类型等。从从 ANSYS 数据库中获取信息数据库中获取信息, 比如节点位置或最大应比如节点位置或最大应力。力。在参数中进行数学运算，包括矢量和矩阵运算。

286、在参数中进行数学运算，包括矢量和矩阵运算。把常用的命令或宏定义成缩写形式。把常用的命令或宏定义成缩写形式。建立一个宏使用建立一个宏使用if-then-else分支和分支和do循环等来执行一循环等来执行一系列任务。系列任务。January 30, 2006培训手册APDL 基础基础概述概述这一章的目的是向您介绍这一章的目的是向您介绍APDL的基本功能使您能够的基本功能使您能够:定义并使用标量参数定义并使用标量参数从从 ANSYS 数据库中获取信息数据库中获取信息您可以从在线帮助的您可以从在线帮助的APDL手册中获得更多的信息。手册中获得更多的信息。我们将就以下问题展开讨论我们将就以下问题展开讨论

287、:A. 定义参数定义参数B. 利用参数利用参数C. 获取数据库信息获取数据库信息D. 练习练习January 30, 2006培训手册APDL 基础基础A. 定义参数定义参数用以下格式定义参数用以下格式定义参数Name=Value可以在输入窗口或可以在输入窗口或标量参数标量参数对话框中输对话框中输入入 (Utility Menu Parameters Scalar Parameters.)参数名不能超过参数名不能超过8个字符。个字符。值可以是一个数值，一个以前定义过的值可以是一个数值，一个以前定义过的参数，一个函数，一个参数表达式，或参数，一个函数，一个参数表达式，或者一个字符串（用单引号括住

288、）。者一个字符串（用单引号括住）。January 30, 2006培训手册APDL 基础基础 .定义参数定义参数例子例子:inrad=2.5outrad=8.2numholes=4thick=outrad-inrade=2.7e6density=0.283bb=cos(30)pi=acos(-1)g=386massdens=density/gcircumf=2*pi*radarea=pi*r*2dist=sqrt(y2-y1)*2+(x2-x1)*2)slope=(y2-y1)/(x2-x1)theta=atan(slope)jobname=proj1用用 *SET 看有用参数列表看有用参数列

289、表January 30, 2006培训手册APDL 基础基础.定义参数定义参数以上例子是关于以上例子是关于标量参数标量参数的的, 它只有一个值它只有一个值 数字或者字数字或者字符。符。ANSYS 也提供数组参数也提供数组参数, 它有若干个值。数字数组和字符它有若干个值。数字数组和字符数组都是有效的。字符数组在本教程中不讨论。数组都是有效的。字符数组在本教程中不讨论。28.7-9.2-2.151.00.0 xvalues =job1job2job3job4job5 filnam =January 30, 2006培训手册APDL 基础基础 .定义参数定义参数一些命名规则一些命名规则:参数名不超过

290、参数名不超过8个字符，并以字母开头。个字符，并以字母开头。参数名中只能出现字母，数字和下划线。参数名中只能出现字母，数字和下划线。避免以下划线开头，这在避免以下划线开头，这在 ANSYS 中另有它用。中另有它用。参数名不分大小写，如参数名不分大小写，如“RAD” 和和 “Rad” 是一样的。所是一样的。所有的参数都以大写形式存储。有的参数都以大写形式存储。避免使用避免使用 ANSYS 标识，如标识，如 STAT, DEFA, 和和 ALL。January 30, 2006培训手册APDL 基础基础 B.使用参数使用参数使用参数时，只需在对话框中或通过命令输入参数名就行了。使用参数时，只需在对话

291、框中或通过命令输入参数名就行了。例如例如, 利用参数定义一个利用参数定义一个 w=10，h=5的矩形的矩形,您可以使用以下菜单您可以使用以下菜单:Preprocessor Modeling Create Rectangle By 2 Corners +或命令或命令:/prep7blc4,w,hJanuary 30, 2006培训手册APDL 基础基础.参数的用法参数的用法注意注意:当使用参数时当使用参数时, ANSYS 将立刻把参数名换为它的值。将立刻把参数名换为它的值。 上一个例子中的矩形将被存为上一个例子中的矩形将被存为 10x5 , 而不是而不是 wxh。也就也就是说，如果你在生成矩形后

292、再改变是说，如果你在生成矩形后再改变 w 或或 h 的值，矩形将不的值，矩形将不被修改。被修改。January 30, 2006培训手册APDL 基础基础.参数的用法参数的用法其它一些关于参数用法的例子其它一些关于参数用法的例子:jobname=proj1/filnam,jobname ! 作业名/prep7youngs=30e6mp,ex,1,youngs ! 杨氏模量force=500fk,2,fy,-force! 2号关键点的力fk,6,fx,force/2 ! 6号关键点的力January 30, 2006培训手册APDL 基础基础C. 从数据库中获取信息从数据库中获取信息从数据库中获

293、取信息并给参数赋值从数据库中获取信息并给参数赋值, 使用使用 *GET 命令或命令或 Utility Menu Parameters Get Scalar Data.对获取大量信息是很有用的，包括模型和结果数据，请参对获取大量信息是很有用的，包括模型和结果数据，请参看看 *GET命令的详细资料。January 30, 2006培训手册APDL 基础基础 .从数据库中获取信息从数据库中获取信息例子例子:*get,x1,node,1,loc,x! x1 =节点1的x坐标 CSYS*/post1*get,sx25,node,25,s,x! sx25 = 节点25的x方向应力 RSYS*get,uz4

294、4,node,44,u,z! uz44 =节点44的UZ方向的位移RSYS*nsort,s,eqv! 对节点的 von Mises 应力排序*get,smax,sort,max! smax = 排序的最大值etable,vol,volu! 用vol 存储单元体积ssum! 对单元表的列求和*get,totvol,ssum,vol! totvol = 对 vol 的列求和*CSYS = 激活坐标系激活坐标系 (CSYS) RSYS = 激活的结果坐标系激活的结果坐标系 (RSYS)January 30, 2006培训手册APDL 基础基础 .从数据库中获取信息从数据库中获取信息一些数据可以通过函

295、数获取。一些数据可以通过函数获取。 例如例如:x1=nx(1)! x1 = 节点1的x坐标 CSYS*nn=node(2.5,3,0)! nn = 在(2.5,3,0)处的节点 CSYS*/post1ux25=ux(25)! ux25 = 25号节点的 UX 值RSYS*temp93=temp(93) ! temp93 = 节点93的温度值width=distnd(23,88) ! width = 23号节点和88号节点间的距离*CSYS = 激活坐标系激活坐标系 (CSYS) RSYS = 激或的结果坐标系激或的结果坐标系 (RSYS)January 30, 2006培训手册APDL 基础基

296、础 .从数据库中获取信息从数据库中获取信息在一些地方您可以直接取函数值在一些地方您可以直接取函数值 ，就象用一个参数一样。，就象用一个参数一样。例如：例如：k,10,kx(1),ky(3)! 10号关键点x坐标取1号关键点的x坐标，y坐标取 ！3号关键点的y坐标k,11,kx(1)*2,ky(3)! CSYS*f,node(2,2,0),fx,100!在节点(2,2,0)施加力 FX CSYS*CSYS = 激活坐标系激活坐标系 (CSYS)January 30, 2006培训手册APDL 基础基础概要概要:利用格式利用格式 Name=Value 定义参数定义参数.参数值可以是一个数值，一个以

297、前定义过的参数，一个函参数值可以是一个数值，一个以前定义过的参数，一个函数，一个参数表达式，或者一个字符串。数，一个参数表达式，或者一个字符串。利用利用 *GET 命令或函数从命令或函数从 ANSYS 数据库中获取信息。数据库中获取信息。ANSYS 存储的是参数的实际值存储的是参数的实际值(数字或字符串数字或字符串), 而不是参而不是参数名。数名。January 30, 2006培训手册APDL 基础基础D. 练习练习请参阅连习册请参阅连习册:W10. 通过参数建立二维支架通过参数建立二维支架January 30, 2006加载加载 & 求解求解第第 13 章章培训手册加载加载 & 求解求解概

298、述概述迄今为止迄今为止, 我们已经知道了如何施加以下类型的载荷我们已经知道了如何施加以下类型的载荷:位移位移 (DOF 约束约束)压力和对流载荷压力和对流载荷 (表面载荷表面载荷)重力重力(惯性载荷惯性载荷)“结构结构” 温度温度 (体载荷体载荷)这些载荷占了五种载荷类型中的这些载荷占了五种载荷类型中的4种。在这一章中，我们将种。在这一章中，我们将讲述剩下的一种载荷讲述剩下的一种载荷 集中载荷集中载荷, 比如应力分析中的节点比如应力分析中的节点载荷。载荷。January 30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解概述概述在这一章中我们将就以下问题进行讨论在这一章中我们将就以下问题进行讨论:

299、A. 集中载荷集中载荷B. 节点坐标节点坐标C. 求解器求解器D. 多重载荷步多重载荷步E. 练习练习January 30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解A. 力载荷力载荷一个力就是可以在一个节点或关键一个力就是可以在一个节点或关键点处施加的集中载荷点处施加的集中载荷(也可以叫也可以叫 “点载荷点载荷”) 和力一样，点载荷适合于线状模型，和力一样，点载荷适合于线状模型，如梁，桁架，弹簧等。如梁，桁架，弹簧等。在实体单元或壳单元中在实体单元或壳单元中, 点载荷往点载荷往往引起应力奇异，但当您忽略了附往引起应力奇异，但当您忽略了附近的应力时，它仍然是可接受的。近的应力时，它仍然是可接受的

300、。记住，您可以通过选择来忽略附近记住，您可以通过选择来忽略附近施加了点载荷的单元。施加了点载荷的单元。January 30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解.力载荷力载荷在左下角展示的二维实体单元中，我们注意到在加力位置在左下角展示的二维实体单元中，我们注意到在加力位置出现最大应力出现最大应力 SMAX (23,854)。当在力附近的节点和单元不被选中时，当在力附近的节点和单元不被选中时，SMAX (12,755) 就就会移到底部角点处，这是由于在该角点处约束引起的另一会移到底部角点处，这是由于在该角点处约束引起的另一处应力奇异。处应力奇异。January 30, 2006培训手册加载

301、加载 & 求解求解.力载荷力载荷通过不选底部角点附近的节点和单元，您就可以在上孔附通过不选底部角点附近的节点和单元，您就可以在上孔附近得到预期的应力近得到预期的应力 SMAX (8,098)。January 30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解.力载荷力载荷注意，对于轴对称模型注意，对于轴对称模型:在全部在全部 360范围内输入力的值。范围内输入力的值。同样在全部同样在全部 360范围内输出力的值范围内输出力的值 (反力反力)。例如例如, 设想一个半径为设想一个半径为r的圆柱形壳体边缘施加有的圆柱形壳体边缘施加有 P lb/in 的的载荷。把这个载荷施加在二维轴对称壳体模形上载荷。把

302、这个载荷施加在二维轴对称壳体模形上(比如比如SHELL51单元单元), 您就要施加一您就要施加一 2p prP的力。的力。rP lb/in2prP lbJanuary 30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解.力载荷力载荷施加一个力需要有以下信息施加一个力需要有以下信息:节点号节点号(您可以通过拾取确定您可以通过拾取确定)力的大小力的大小 (单位应与您正在使用的单位系统保持一致单位应与您正在使用的单位系统保持一致)力的方向力的方向 FX, FY, 或或 FZ使用使用:Solution -Loads- Apply Force/Moment或命令或命令 FK 或或 F问题问题: 在哪一个坐标

303、系中在哪一个坐标系中 FX, FY, 和和 FZ 有说明？有说明？January 30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解B.节点坐标系节点坐标系所有的力，位移，和其它与方向有关的节点量都可以在节所有的力，位移，和其它与方向有关的节点量都可以在节点坐标中说明。点坐标中说明。输入量输入量:力和力矩力和力矩 FX, FY, FZ, MX, MY, MZ位移约束位移约束 UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ耦合和约束方程耦合和约束方程其它其它输出量输出量:计算出的位移计算出的位移 UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ反力反力 FX, FY, FZ, MX

304、, MY, MZ其它其它January 30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解.节点坐标系节点坐标系节点坐标系和模型中的每个节点有关。节点坐标系和模型中的每个节点有关。缺省时缺省时, 节点坐标系与总体笛卡尔坐标系一致，例如，所有节点坐标系与总体笛卡尔坐标系一致，例如，所有施加的力和位移约束缺省时都是在笛卡尔坐标中。施加的力和位移约束缺省时都是在笛卡尔坐标中。XYXnYnXnYnXnYnXnYnJanuary 30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解.节点坐标系节点坐标系必要时，您可以转换节点坐必要时，您可以转换节点坐标的方向。标的方向。例如例如:模拟一个斜的滚动支座。模拟一个斜的

305、滚动支座。施加径向力施加径向力.施加径向约束施加径向约束 (比如模拟比如模拟一个承受径向压力的刚性一个承受径向压力的刚性销销)。January 30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解.节点坐标系节点坐标系旋转节点坐标分为四步旋转节点坐标分为四步:1. 选择需要旋转的节点。选择需要旋转的节点。2. 激活要旋转的节点所在的坐标系激活要旋转的节点所在的坐标系 (或者生成或者生成一个局部坐标系一个局部坐标系) 例如：例如：CSYS,1。3. 选择选择 Preprocessor Modeling Move/Modify -Rotate Node CS- To Active CS, 然后在拾取器中

306、按然后在拾取器中按 Pick All 或者使用或者使用NROTAT,ALL命令。4. 激活所有节点。激活所有节点。注意注意: 在反对称边界条件下施加对称约束时，在反对称边界条件下施加对称约束时，ANSYS 自动旋转边界上的所有节点。自动旋转边界上的所有节点。January 30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解.节点坐标系节点坐标系演示演示:恢复恢复 rib.db文件。文件。把工作平面移至底圆圆心处把工作平面移至底圆圆心处 (使用关键点的中间位置使用关键点的中间位置)。在工作平面上激活柱坐标系（或建立一个局部坐标系）。在工作平面上激活柱坐标系（或建立一个局部坐标系）。选择半径在选择半径

307、在 r = 0.35 上的点并画出它们。上的点并画出它们。在当前激活的坐标系中旋转所有被选择节点的坐标系。在当前激活的坐标系中旋转所有被选择节点的坐标系。在所有选择的节点上施加一个在所有选择的节点上施加一个 UX 位移约束位移约束 (或者施加一或者施加一个个 FX 的力的力)。注意极径方向。注意极径方向。激活笛卡尔坐标激活笛卡尔坐标系系 (CSYS,0)。在当前激活的坐标系中旋转所有选择节点的坐标系。在当前激活的坐标系中旋转所有选择节点的坐标系。重新画出节点，注意新载荷的方向。重新画出节点，注意新载荷的方向。January 30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解C. 求解器求解器求解器

308、的功能是求解代表结构未知自由度个数的线性联立求解器的功能是求解代表结构未知自由度个数的线性联立方程。方程。求解的速度主要取决于模型的大小和您计算机的速度，所求解的速度主要取决于模型的大小和您计算机的速度，所用时间可以是几秒，也可以是几小时。用时间可以是几秒，也可以是几小时。只有一个载荷步的线性静态分析只需一次求解，而非线性只有一个载荷步的线性静态分析只需一次求解，而非线性或瞬态分析可能需要几十次，几百次甚至几千次求解。或瞬态分析可能需要几十次，几百次甚至几千次求解。因此，选择求解器的类型是很重要的。因此，选择求解器的类型是很重要的。January 30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解

309、.求解器求解器ANSYS 中可用的求解器可以分为三类中可用的求解器可以分为三类:直接消去直接消去 求解器求解器波前求解器波前求解器稀疏矩阵求解器稀疏矩阵求解器 (缺省缺省)迭代迭代求解器求解器PCG (预制条件共轭梯度求解器预制条件共轭梯度求解器)ICCG (不完全乔利斯基共轭梯度求解器不完全乔利斯基共轭梯度求解器)JCG (雅可比共轭梯度求解器雅可比共轭梯度求解器)并行并行求解器求解器 (需要特殊的授权文件需要特殊的授权文件)AMG (Algebraic Multigrid)DDS (分布区域求解器分布区域求解器)January 30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解.求解器求解器直

310、接消去直接消去求解器求解以下内容求解器求解以下内容:1.计算计算单元刚度矩阵。单元刚度矩阵。2.读取第一个单元的自由度。读取第一个单元的自由度。3.删除所有已知自由度或通过其删除所有已知自由度或通过其它自由度可以表示的自由度，它自由度可以表示的自由度，然后把方程写入然后把方程写入 .tri 文件。保文件。保留的自由度构成波前。留的自由度构成波前。4.对所有单元重复对所有单元重复2，3步骤直到步骤直到所有的自由度都被消去。现在所有的自由度都被消去。现在的的 .tri 就包含了一个三角化的就包含了一个三角化的矩阵。矩阵。5.回代求解自由度回代求解自由度，然后使用单，然后使用单元矩阵计算单元解。元矩

311、阵计算单元解。计算单元矩阵计算单元矩阵组集并三角化组集并三角化总体矩阵总体矩阵回代求解回代求解.ematfile.trifileresultsfileJanuary 30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解.求解器求解器由于自由度仍不能被排除，所以波前是对角化过程中保留由于自由度仍不能被排除，所以波前是对角化过程中保留在求解器中的自由度数。它随着求解的进行增大或缩小，在求解器中的自由度数。它随着求解的进行增大或缩小，当最后自由度消去完成后，波前数变为零。当最后自由度消去完成后，波前数变为零。波前直接影响到计算的速度：值越大，速度越慢。波前直接影响到计算的速度：值越大，速度越慢。重新进行单

312、元编号重新进行单元编号 为求解器选择一个合适的单元编号顺为求解器选择一个合适的单元编号顺序序 可以减小波前数。可以减小波前数。 ANSYS 在一开始就自动对单元在一开始就自动对单元重新编号。重新编号。January 30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解.求解器求解器迭代迭代 求解器通过以下步骤求解求解器通过以下步骤求解:1.计算单元刚度矩阵。计算单元刚度矩阵。2.组组集总体刚度矩阵。集总体刚度矩阵。3.开始时把所有自由度的值设为开始时把所有自由度的值设为零，然后一直迭代到收敛零，然后一直迭代到收敛 (基基于输入的残余力的容许值于输入的残余力的容许值)。4.用单元刚度矩阵计算单元解。用

313、单元刚度矩阵计算单元解。在在 ANSYS 中迭代求解器和中迭代求解器和 PCG, JCG, ICCG 的主要区别是所使用的主要区别是所使用的预条件控制不同。的预条件控制不同。计算单元矩阵计算单元矩阵组集总体矩阵组集总体矩阵迭代求解迭代求解.emat文件文件.full文件文件结果结果文件文件January 30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解.求解器求解器January 30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解.求解器求解器并行求解器并行求解器 (需特殊授权需特殊授权)AMG (代数多极运算代数多极运算)迭代求解器可以在单处理器或多处理器环境下迭代求解器可以在单处理器或多处理器环

314、境下使用。使用。DDS (Distributed Domain Solver)把大模型分解为小的域，然后把这些小的域送把大模型分解为小的域，然后把这些小的域送到多处理器中处理。到多处理器中处理。January 30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解.求解器求解器选择求解器选择求解器:Solution -Analysis Type- Soln Control, 然后选择然后选择 Soln Options 标号标号或者使用或者使用 EQSLV 命令命令缺省是缺省是“程序选择程序选择” 求解器求解器 eqslv,-1, 它常常是稀疏矩阵它常常是稀疏矩阵直接求解器。直接求解器。January

315、30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解D. 多载荷步求解多载荷步求解到现在为止到现在为止, 我们已经学会了如何在一组载荷条件下求解，我们已经学会了如何在一组载荷条件下求解，例如，单载荷步求解。例如，单载荷步求解。输入或生成模型输入或生成模型网格划分网格划分施加载荷施加载荷求解求解 (单载荷步单载荷步)观察结果观察结果January 30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解多载荷步求解多载荷步求解如果您是在多组载荷条件下求解，可如果您是在多组载荷条件下求解，可以选择下面两种方法中的一种以选择下面两种方法中的一种:把所有载荷放在一起求解把所有载荷放在一起求解或者分别施加载荷作为多组载

316、荷求或者分别施加载荷作为多组载荷求解。解。January 30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解 多载荷步求解多载荷步求解单载荷步单载荷步 可定义为下列载荷条件之一可定义为下列载荷条件之一当使用多载荷步时，可以当使用多载荷步时，可以:“隔离隔离” 结构的响应到每一种载荷条件结构的响应到每一种载荷条件在后处理中以任何方式合并这些响应，可以研究不同的在后处理中以任何方式合并这些响应，可以研究不同的设想设想 (这称为载荷工况组合，只对线性分析有效。在这称为载荷工况组合，只对线性分析有效。在14章中论述章中论述)两种定义及求解多载荷步的方式两种定义及求解多载荷步的方式:多次求解多次求解载荷步文

317、件方法载荷步文件方法January 30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解多重载荷求解步骤多重载荷求解步骤多次求解方法多次求解方法单载荷步求解的扩展单载荷步求解的扩展, 不离开不离开求解器的情况下顺序求解每一求解器的情况下顺序求解每一个载荷步个载荷步最适于批处理模式最适于批处理模式当用于交互模式时，这个方法当用于交互模式时，这个方法只适于能快速求解的模型只适于能快速求解的模型输入或创建模型输入或创建模型划分网格划分网格施加载荷施加载荷求解求解 (载荷步载荷步 1)施加不同的载荷施加不同的载荷求解求解 (载荷步载荷步 2)施加不同的载荷施加不同的载荷求解求解 (载荷步载荷步 3)等等。等

318、等。查看结果查看结果January 30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解多重载荷求解步骤多重载荷求解步骤载荷步文件方法载荷步文件方法这种情况，不是直接求解每个载这种情况，不是直接求解每个载荷步，而是先写载荷步信息到一荷步，而是先写载荷步信息到一个文件，称为个文件，称为载荷步文件载荷步文件:Solution -Load Step Opts- Write LS File或使用或使用LSWRITE 命令载荷步文件命名为载荷步文件命名为jobname.s01, .s02, .s03, 等等等等在所有载荷步写出后，可以只用在所有载荷步写出后，可以只用一个命令一个命令 LSSOLVE 或或 So

319、lution -Solve- From LS Files 顺序读入每个载荷步文顺序读入每个载荷步文件并求解。件并求解。输入或创建模型输入或创建模型划分网格划分网格施加载荷施加载荷写到写到LS文件文件(.s01)施加不同的载荷施加不同的载荷写到写到LS文件文件(.s02)施加不同的载荷施加不同的载荷写到写到LS文件文件(.s03)等等等等从从LS文件求解文件求解查看结果查看结果January 30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解多重载荷求解步骤多重载荷求解步骤载荷步文件方法的优点在于可以交互建立所有载荷步，然载荷步文件方法的优点在于可以交互建立所有载荷步，然后在离开计算机时求解它，甚至

320、对大模型也可如此。后在离开计算机时求解它，甚至对大模型也可如此。注意注意: 载荷步文件中的加载荷命令总是施加到节点和单元上载荷步文件中的加载荷命令总是施加到节点和单元上的，尽管可以在实体模型上施加载荷，写载荷步文件时将的，尽管可以在实体模型上施加载荷，写载荷步文件时将首先将它们转换到有限元模型上，再写入载荷步文件中。首先将它们转换到有限元模型上，再写入载荷步文件中。January 30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解多重载荷求解步骤多重载荷求解步骤这两种方法这两种方法:施加在前一个载荷步的载荷将保留在数据库施加在前一个载荷步的载荷将保留在数据库中直到删除为止。所以要确保删除不是当前中

321、直到删除为止。所以要确保删除不是当前载荷步的载荷。载荷步的载荷。每一载荷步的结果附加到结果文件中去，并每一载荷步的结果附加到结果文件中去，并标识为载荷步标识为载荷步1，载荷步，载荷步2等等。等等。在后处理中，首先读入希望的结果集，然后在后处理中，首先读入希望的结果集，然后查看。查看。数据库中包含求解的最后一个载荷步的载荷数据库中包含求解的最后一个载荷步的载荷及结果。及结果。January 30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解多重载荷求解步骤多重载荷求解步骤演示演示:恢复恢复 rib.db 文件文件将左边线的将左边线的 UX 约束并约束底边线的约束并约束底边线的 UY给上边线施加压力给

322、上边线施加压力 = 100写载荷步文件写载荷步文件 1, 然后列表并显示有限元载荷命令然后列表并显示有限元载荷命令对右边线施加渐变的从对右边线施加渐变的从 50 到到 100 的压力的压力删除上边压力载荷删除上边压力载荷写载荷步文件写载荷步文件 2求解载荷步求解载荷步 1 和和 2：LSSOLVE,1,2分别查看每一载荷步的结果分别查看每一载荷步的结果January 30, 2006培训手册加载加载 & 求解求解E. 练习练习这个练习分为三部分这个练习分为三部分:W11A. 3-D BracketW11B. Connecting RodW11C. Wheel查看您的练习册获得指导。查看您的练习

323、册获得指导。January 30, 2006后处理后处理第第 14 章章培训手册后处理后处理概述概述在通用后处理器在通用后处理器(POST1)中中, 有多种方法查看结果有多种方法查看结果 ,有些方有些方法前面已经述及法前面已经述及在这一章中在这一章中, 我们将探索另外的两种方法我们将探索另外的两种方法 拾取查询和路拾取查询和路径操作径操作 还要为您介绍结果转换还要为您介绍结果转换,误差估计和载荷工况组误差估计和载荷工况组合的概念合的概念.我们也将介绍两种提高效率的工具我们也将介绍两种提高效率的工具:结果查阅器结果查阅器报告生成器报告生成器内容包括内容包括:A. 拾取查询拾取查询 E. 载荷工况

324、组合载荷工况组合B. 结果坐标系结果坐标系 F. 结果查阅器结果查阅器C. 路径操作路径操作 G. 报告生成器报告生成器D. 误差估计误差估计 H. 专题专题 January 30, 2006培训手册后处理后处理A. 查询拾取查询拾取查询拾取允许在模型上查询拾取允许在模型上“探测探测” 任意位置的应力，位移或任意位置的应力，位移或其它的结果量。其它的结果量。还可以很快地为查询量的最大值和最小值定位。还可以很快地为查询量的最大值和最小值定位。仅能通过仅能通过 GUI方式操作方式操作 (无命令无命令)：General Postproc Query Results Nodal or Element

325、or Subgrid Solu.选择某个结果量，按选择某个结果量，按 OK。PowerGraphics OFFPowerGraphicsONJanuary 30, 2006培训手册后处理后处理查询拾取查询拾取然后拾取模型中的任一点，以查看该点的结果值。然后拾取模型中的任一点，以查看该点的结果值。Min 和和 Max 将显示最大和最小点的值。将显示最大和最小点的值。使用使用 Reset 清除所有值并重新开始拾取查询。清除所有值并重新开始拾取查询。注意：实体的编号，位置以及结果值都将显示在拾取注意：实体的编号，位置以及结果值都将显示在拾取菜单中。菜单中。自动生成文本注释January 30, 20

326、06培训手册后处理后处理查询拾取查询拾取演示演示:从从 rib.db 的多载荷步求解的最后子步继续的多载荷步求解的最后子步继续绘制第绘制第1载荷步的载荷步的 SEQV查询查询 几个点上几个点上 SEQV 的的 “Nodal Solu (节点解节点解)”, 包包括最大值和最小值括最大值和最小值 (必要时切换至全图必要时切换至全图)切换至切换至 PowerGraphics 并查询并查询 “Subgrid Solu (子网子网格解格解)”January 30, 2006培训手册后处理后处理B. 结果坐标系结果坐标系在在 POST1 中查询的所有与方向相关的量，如应力分量，位移中查询的所有与方向相关的

327、量，如应力分量，位移分量和反力分量，都将表示在分量和反力分量，都将表示在 结果坐标系结果坐标系 (RSYS) 中。中。RSYS 的缺省值为的缺省值为 0 (总体坐标系总体坐标系)。即。即 POST1 在缺省时将会在缺省时将会把所有的结果转换到总体坐标系，包括把所有的结果转换到总体坐标系，包括 “旋转旋转” 节点的结果。节点的结果。但有很多情况但有很多情况 诸如压力容器和球形结构诸如压力容器和球形结构 需要检查柱坐标需要检查柱坐标系、球坐标系或其它局部坐标系下的结果。系、球坐标系或其它局部坐标系下的结果。January 30, 2006培训手册后处理后处理结果坐标系结果坐标系将结果坐标系变成不同

328、的坐标系统将结果坐标系变成不同的坐标系统, 使用使用:General Postproc Options for Outp或或 RSYS 命令命令后续的等值线图，云图、列表、查询拾取等，将显示该坐标后续的等值线图，云图、列表、查询拾取等，将显示该坐标系下的结果值。系下的结果值。缺省 方位 RSYS,0局部柱坐标系RSYS,11总体柱坐标系 RSYS,1January 30, 2006培训手册后处理后处理结果坐标系结果坐标系RSYS,SOLU设置结果坐标系为计算所用坐标系设置结果坐标系为计算所用坐标系 “as-calculated.”后续的等值线图、云图、列表、拾取查询等，将显示节后续的等值线图、

329、云图、列表、拾取查询等，将显示节点和单元坐标系下的结果值：点和单元坐标系下的结果值：自由度解和反力为节点坐标系下的结果自由度解和反力为节点坐标系下的结果.应力、应变等应力、应变等 为单元坐标系的结果为单元坐标系的结果 (单元坐标系的单元坐标系的方位与单元类型及单元的方位与单元类型及单元的 ESYS 属性有关。例如对属性有关。例如对大多数的实体单元，缺省值为总体直角坐标系大多数的实体单元，缺省值为总体直角坐标系.)PowerGraphics下不支持下不支持January 30, 2006培训手册后处理后处理C. 路径操作路径操作查看结果的另一种方法是通过查看结果的另一种方法是通过路径操作路径操作

330、, 这一方法允许：这一方法允许：在通过模型的任意一条路径上绘图输出结果数据在通过模型的任意一条路径上绘图输出结果数据沿某一路径进行数学运算，包括积分和微分沿某一路径进行数学运算，包括积分和微分显示一显示一 “路径图路径图” 观察结果量沿路径的变化情况观察结果量沿路径的变化情况此方法仅对包含此方法仅对包含 2-D 或或 3-D 实体单元或壳单元的模型有效。实体单元或壳单元的模型有效。January 30, 2006培训手册后处理后处理.路径操作路径操作产生路径图的三个步骤产生路径图的三个步骤:定义一个路径定义一个路径将数据映射到路径上将数据映射到路径上绘图输出数据绘图输出数据1. 定义一个路径定

331、义一个路径需要以下信息：需要以下信息：定义路径的点定义路径的点 (2 到到 1000个个)，可以使用工作平面内，可以使用工作平面内的节点或特定位置。的节点或特定位置。路径的曲率由激活的坐标系路径的曲率由激活的坐标系 (CSYS) 确定。确定。路径名。路径名。January 30, 2006培训手册后处理后处理.路径操作路径操作1. 定义一个路径定义一个路径 (续续)首先激活需要的坐标系首先激活需要的坐标系 (CSYS)。General Postproc Path Operations Define Path By Nodes or On Working Plane拾取节点或工作平面上的特定位置

332、，以形成期望的路拾取节点或工作平面上的特定位置，以形成期望的路径，按径，按 OK。选取一个路径名。在许多情况下，选取一个路径名。在许多情况下，nSets 和和 nDiv 的的数值最好为缺省值。数值最好为缺省值。January 30, 2006培训手册后处理后处理.路径操作路径操作2. 将数据映射到路径上将数据映射到路径上General Postproc Path Operations Map onto Path (或或 PDEF 命令命令)选定需要的量，例如选定需要的量，例如 SX。为选定的量加入一个用于绘图和列表的标签。为选定的量加入一个用于绘图和列表的标签。如果需要如果需要,您可以显示这一

333、路径：您可以显示这一路径：General Postproc Path Operations Plot Paths(或键入命令或键入命令 /PBC,PATH,1 续之以续之以 NPLOT 或或 EPLOT命令)January 30, 2006培训手册后处理后处理.路径操作路径操作3. 绘图输出数据绘图输出数据您既可以采用曲线图绘出路径上的量您既可以采用曲线图绘出路径上的量:PLPATH 或或 General Postproc Path Operations On Graph.或沿路径的几何形状或沿路径的几何形状:PLPAGM 或或 General Postproc Path Operations

334、 On Geometry.January 30, 2006培训手册后处理后处理.路径操作路径操作ANSYS 中允许定义多条路径，只需为每条路径指中允许定义多条路径，只需为每条路径指定一个唯一的路径名。一次只能激活一条路径。定一个唯一的路径名。一次只能激活一条路径。除绘图和列表外，还有许多其它路径功能，包括：除绘图和列表外，还有许多其它路径功能，包括：应力线性化应力线性化 在压力容器工业中用于将沿某一在压力容器工业中用于将沿某一路径上的应力分解为膜应力及弯曲应力分量。路径上的应力分解为膜应力及弯曲应力分量。计算功能计算功能 在断裂力学中用于计算在断裂力学中用于计算 J- 积分和应积分和应力集中因

335、子；在热分析中用于计算越过某一路径力集中因子；在热分析中用于计算越过某一路径的散失或获得的热量。的散失或获得的热量。点积和叉积点积和叉积 在电磁分析的矢量操作中有广泛在电磁分析的矢量操作中有广泛应用。应用。January 30, 2006培训手册后处理后处理.路径操作路径操作演示演示:继续继续 rib 的后处理的后处理绘节点绘节点, 若需要然后切换到若需要然后切换到 CSYS,1用节点定义一条路径用节点定义一条路径将将 SX 或或 SEQV 或其它数据映射到路径上或其它数据映射到路径上绘制路径自身绘制路径自身在数据图和几何形状上绘制路径量在数据图和几何形状上绘制路径量在模型的其它地方定义第二条

336、路径在模型的其它地方定义第二条路径, 显示怎样分别激活显示怎样分别激活两者之一两者之一January 30, 2006培训手册后处理后处理D. 误差估计误差估计有限元解是在有限元解是在 单个单元单个单元 的基础上计算应力，即应力是在每的基础上计算应力，即应力是在每个单元上分别计算的。个单元上分别计算的。然而当您在然而当您在 POST1 中绘节点应力等值线时，因为应力在中绘节点应力等值线时，因为应力在节点上是节点上是平均的平均的，您将看到平滑的等值线。，您将看到平滑的等值线。如果绘制单元解，您将看到如果绘制单元解，您将看到 未平均的未平均的 数据，表明应力的单数据，表明应力的单元解是不连续的。元

337、解是不连续的。已平均的和未平均的应力之间已平均的和未平均的应力之间的差异暗示了网格划分的的差异暗示了网格划分的 “好好”或或 “差差”，这是，这是 误差估计误差估计 的的基础。基础。January 30, 2006培训手册后处理后处理.误差估计误差估计误差估计误差估计 仅在仅在 POST1 中有效且仅适用于：中有效且仅适用于：线性静力结构分析和线性稳态热分析线性静力结构分析和线性稳态热分析实体单元实体单元 (2-D 和和 3-D) 和壳单元和壳单元全图形模式全图形模式 (非非 PowerGraphics)如果这些条件不能够满足，如果这些条件不能够满足，ANSYS 会自动关闭会自动关闭 误差估计

338、误差估计计算。计算。人工激活或解除人工激活或解除 误差估计，使用：误差估计，使用：ERNORM,ON/OFF或或 General Postproc Options for Outp.January 30, 2006培训手册后处理后处理.误差估计误差估计POST1 计算如下误差估计计算如下误差估计应力分析应力分析:能量范数形式的百分率误差能量范数形式的百分率误差 (SEPC)单元应力偏差单元应力偏差 (SDSG)单元能量误差单元能量误差 (SERR)最大和最小应力范围最大和最小应力范围 (SMXB, SMNB)热分析热分析:能量范数形式的百分率误差能量范数形式的百分率误差 (TEPC)单元的热梯

339、度偏差单元的热梯度偏差 (TDSG)单元能量误差单元能量误差 (TERR)January 30, 2006培训手册后处理后处理.误差估计误差估计能量范数的百分率误差能量范数的百分率误差(SEPC)SEPC 是整个选择单元序列上应力是整个选择单元序列上应力 (或位移或位移, 温度温度, 或热流或热流) 误差的一个粗略估计误差的一个粗略估计.可用于比较相似载荷作用下相似结构的相似模型可用于比较相似载荷作用下相似结构的相似模型SEPC 是在变形图的图例中显示的是在变形图的图例中显示的. 您可以使用您可以使用PRERR 或采用或采用 General Postproc List Results Perc

340、ent Error进进行人工列表行人工列表.January 30, 2006培训手册后处理后处理.误差估计误差估计根据经验，根据经验，SEPC 应在应在 10% 以下，如果比此值以下，如果比此值大，那么大，那么:检查点载荷或其它的检查点载荷或其它的应力奇异以及不选临应力奇异以及不选临近单元；近单元；若若 SPEC 的值仍然较的值仍然较高，绘出单元的能量高，绘出单元的能量误差。能量误差较高误差。能量误差较高处的单元将需要进一处的单元将需要进一步细化步细化。SEPC = 34.5SEPC = 10.2January 30, 2006培训手册后处理后处理.误差估计误差估计单元应力偏差单元应力偏差 (

341、SDSG)SDSG 是单元应力与节点平均应是单元应力与节点平均应力不一致的量的一个量度力不一致的量的一个量度.绘制绘制 SDSG 等值线，您可以使用等值线，您可以使用 PLESOL,SDSG 或或 General Postproc Plot Results Element Solu.SDSG 的值较大并不一定意味着的值较大并不一定意味着模型有误，尤其该处应力为结构模型有误，尤其该处应力为结构中名义应力的一个小百分比时。中名义应力的一个小百分比时。例如，这一带孔板模型例如，这一带孔板模型 显示在关显示在关心区域的应力偏差仅为心区域的应力偏差仅为 1.5%.关心位置的关心位置的 SDSG = 45

342、0 psi, 仅为名义应力仅为名义应力 30,000 psi 的的1.5%January 30, 2006培训手册后处理后处理.误差估计误差估计单元能量误差单元能量误差 (SERR)SERR 是与单元节点上不匹配应力相关的能量，它是一个基是与单元节点上不匹配应力相关的能量，它是一个基本的误差量度，其余的误差量可由它导出。本的误差量度，其余的误差量可由它导出。SERR 具有能量具有能量的单位。的单位。要绘要绘 SERR 等值线，执行等值线，执行 PLESOL,SERR 命令或采用菜单命令或采用菜单操作操作 General Postproc Plot Results Element Solu.通常

343、，具有最高通常，具有最高 SERR 的单元附近的网格需要细化。然而，的单元附近的网格需要细化。然而， 因为应力奇异点一般具有较高的因为应力奇异点一般具有较高的 SERR，切记首先不要选择，切记首先不要选择这些单元。这些单元。January 30, 2006培训手册后处理后处理.误差估计误差估计应力范围应力范围 (SMXB 和和 SMNB)应力范围能够帮助您确定网格离散化误差在最大应力上的应力范围能够帮助您确定网格离散化误差在最大应力上的潜在影响。潜在影响。它们在应力云图的图例中以它们在应力云图的图例中以 SMXB (上限上限) 和和 SMNB (下限下限) 显示。显示。限度限度 并非并非 实际

344、最大和最小应力的估计，但它们定义了一实际最大和最小应力的估计，但它们定义了一个个 “信度带信度带”；没有其它的证据支持，就没有理由确信真；没有其它的证据支持，就没有理由确信真实的最大应力小于实的最大应力小于 SMXB。January 30, 2006培训手册警告警告: 如果没有去掉如果没有去掉 (不选择不选择) 靠近应力奇异区的单元，那靠近应力奇异区的单元，那么应力范围是无意义的么应力范围是无意义的, 如下图所示如下图所示.后处理后处理误差估计误差估计SMXB = 4,773SMXB = 18,102January 30, 2006培训手册后处理后处理E. 载荷工况组合载荷工况组合只要求解多载

345、荷步，每一载荷步的结果将以独立的序列存放只要求解多载荷步，每一载荷步的结果将以独立的序列存放在结果文件中在结果文件中 (由载荷步号识别由载荷步号识别)。载荷工况组合载荷工况组合 是两个结果序列之间的操作是两个结果序列之间的操作，这些序列被称为，这些序列被称为 载荷工况载荷工况。操作发生在数据库中的一个载荷工况和结果文件中的另一操作发生在数据库中的一个载荷工况和结果文件中的另一个载荷工况之间个载荷工况之间.操作的结果操作的结果 组合的工况组合的工况 存放回数据库存放回数据库.数据库中工况(计算机内存)结果文件中 工况数据库中组合的工况覆盖以前的内容January 30, 2006培训手册后处理后

346、处理.载荷工况组合载荷工况组合典型步骤典型步骤:1. 建立载荷工况建立载荷工况2. 将某一将某一 载荷工况读入数据库载荷工况读入数据库3. 执行期望的操作执行期望的操作January 30, 2006培训手册后处理后处理.载荷工况组合载荷工况组合建立载荷工况建立载荷工况一个载荷工况可简单地充当一个结果系列的指示一个载荷工况可简单地充当一个结果系列的指示器，它需要如下两条信息：器，它需要如下两条信息：唯一的唯一的 ID 号号它代表的结果序列它代表的结果序列 (载荷步和载荷子步号载荷步和载荷子步号)使用使用 LCDEF 命令或命令或 General Postproc Load Case Creat

347、e Load CaseJanuary 30, 2006培训手册后处理后处理.载荷工况组合载荷工况组合将某一将某一 载荷工况读入数据库载荷工况读入数据库 (内存内存)简单地采用载荷工况号识别结果序列，使用简单地采用载荷工况号识别结果序列，使用 LCASE 命令或命令或 General Postproc Load Case Read Load Case.或在后处理中使用一个标准的或在后处理中使用一个标准的 “读结果读结果” 选选择择 (SET 命令命令). January 30, 2006培训手册后处理后处理.载荷工况组合载荷工况组合执行期望的操作执行期望的操作许多有效的操作如这里的菜单所示。许多

348、有效的操作如这里的菜单所示。使用使用 LCOPER 命令或命令或 General Postproc Load Case Add, Subtract, 等。等。切记操作的结果存放在数据库切记操作的结果存放在数据库 (内存内存)中中. 组合组合后的载荷工况在绘图和列表时由序号后的载荷工况在绘图和列表时由序号 9999 识别。January 30, 2006培训手册后处理后处理.载荷工况组合载荷工况组合有两种有用的选项用于存储组合的载荷工有两种有用的选项用于存储组合的载荷工况况 :写一个写一个 载荷工况文件载荷工况文件将载荷工况添加到结果文件将载荷工况添加到结果文件写一个写一个 载荷工况文件载荷工况

349、文件 (LCWRITE 或或 General Postproc Write Results) 产生产生一个与结果文件相似，但比它小得多的文一个与结果文件相似，但比它小得多的文件。件。添加添加 选项选项 (RAPPND 或或 General Postproc Load Case Write Load Case) 允许您将组合的载荷工况添加到结允许您将组合的载荷工况添加到结果文件并用一给定的载荷步号和时间值识果文件并用一给定的载荷步号和时间值识别别.。January 30, 2006培训手册后处理后处理 F. 结果查阅器结果查阅器结果查阅器是一个结果查阅器是一个 专门的专门的后处理菜单后处理菜单

350、和图解系统和图解系统.大模型或有许多时间步大模型或有许多时间步模型的快速绘图模型的快速绘图方便地利用菜单系统快方便地利用菜单系统快速查阅结果速查阅结果January 30, 2006培训手册可以采用两种方法产生可以采用两种方法产生 求解过程中，在写一个求解过程中，在写一个 jobname.pgr文件前，使用文件前，使用 POUTRES 命令。命令。Solution Output Cntrls PGR file后处理后处理 结果查阅器结果查阅器按住 CTRL 键进行 多选January 30, 2006培训手册后处理后处理 结果查阅器结果查阅器在求解结束后写在求解结束后写 jobname.pgr

351、 文件时使用文件时使用 PGWRITE 命令命令.General Postproc Write PGR FileJanuary 30, 2006培训手册后处理后处理 结果查阅器结果查阅器在通用后处理器中打开结果查阅器在通用后处理器中打开结果查阅器.January 30, 2006培训手册单元图单元图节点节点/单元单元/矢量矢量/迹线迹线 结果图结果图结果查询结果查询用用 PNG 文件文件 动画动画结果列结果列表表捕捉捕捉/打印打印 图象图象结果序列结果序列位置指示位置指示后处理后处理 . 结果查阅器结果查阅器January 30, 2006培训手册图形窗口变成图形窗口变成 “上下文相关的上下文

352、相关的”。后处理后处理 . 结果查阅器结果查阅器在模型上单击鼠标右键 上下文相关的图形窗口 January 30, 2006培训手册后处理后处理 . 结果查阅器结果查阅器在图例上单击鼠标右键 上下文相关的图形窗口January 30, 2006培训手册后处理后处理 . 结果查阅器结果查阅器上下文相关的图形窗口在等值条上单击鼠标右键 January 30, 2006培训手册后处理后处理 G. 报告生成器报告生成器分析中的一项费时的工作是分析中的一项费时的工作是整理模型和结果的文档。这整理模型和结果的文档。这一过程可通过执行一过程可通过执行 ANSYS的报告生成器部分自动化完的报告生成器部分自动化

353、完成。成。报告生成器允许用户快速捕报告生成器允许用户快速捕捉图片、列表、表格和其它捉图片、列表、表格和其它有关的信息。有关的信息。它也可以便利地生成一个它也可以便利地生成一个 HTML 格式文件格式文件 以便同事以便同事使用或使用或 在网站上发布。在网站上发布。January 30, 2006培训手册后处理后处理 报告生成器报告生成器登陆报告生成器登陆报告生成器 将最小化图形窗口将最小化图形窗口并将背景设成白色。并将背景设成白色。 “捕捉工具捕捉工具” 将打开允许用户捕捉将打开允许用户捕捉图形、列表和表格：图形、列表和表格：Utility Menu File Report Generator或

354、或eui,euidl:报告报告:工具条工具条:创创建建捕捉工具捕捉工具January 30, 2006培训手册图象捕捉(单个 PNG 文件)动画捕捉(多个 PNG 文件)表格捕捉设置HTML 报告 汇编程序列表捕捉后处理后处理 报告生成器报告生成器记录文件全部捕捉!捕捉工具捕捉工具January 30, 2006培训手册后处理后处理 报告生成器报告生成器HTML 组装器组装器 . . .允许快速组织允许快速组织 ANSYS 图形、图形、 表格、列表的工具。表格、列表的工具。记录文件可用作记录文件可用作 HTML 的模的模板。板。利用参数置换利用参数置换生成的生成的 HTML 文件可以与文件可以

355、与Netscape 浏览器，微软浏览器，微软FrontPage 或其它的或其它的 HTML 编辑器一起使用完成报告。编辑器一起使用完成报告。January 30, 2006培训手册后处理后处理 报告生成器报告生成器插入插入 TEXT插入任何插入任何 HTML 文件文件可在可在 ANSYS 之外生成之外生成插入图象插入图象 可插入一个象数码相片可插入一个象数码相片一样的外部图象一样的外部图象插入插入 动态数据动态数据 ANSYS 运行过程中特定运行过程中特定的信息，如版本、运行的信息，如版本、运行时间等。时间等。插入一个插入一个报告标题报告标题包括您的姓名、分析标包括您的姓名、分析标题、日期和公

356、司名称。题、日期和公司名称。January 30, 2006培训手册后处理后处理 报告生成器报告生成器插入利用捕捉工具捕捉到的插入利用捕捉工具捕捉到的信息信息报告图象报告图象等值线图、单元图、体等值线图、单元图、体图、曲线图；图、曲线图；报告表格报告表格材料特性、反力等；材料特性、反力等；报告列表报告列表沿路径的应力、约束情沿路径的应力、约束情况等况等。 January 30, 2006培训手册后处理后处理 报告生成器报告生成器报告预览报告预览删除报告的某些部分删除报告的某些部分将报告的某些部分上下移动将报告的某些部分上下移动January 30, 2006培训手册后处理后处理 报告生成器报告

357、生成器动态数据January 30, 2006培训手册后处理后处理H. 练习练习这一练习包括这一练习包括5个习题：个习题：W12A. 连杆连杆W12B. 球壳球壳W12C. 多载荷步的轴对称散热片多载荷步的轴对称散热片(尾翼尾翼)(Fins)W12D. 结果查阅器结果查阅器W12E. 报告生成器报告生成器有关说明请参阅练习册。有关说明请参阅练习册。January 30, 2006专题专题第第 15 章章培训手册专题专题在本章在本章, 我们将向您展示一些如何更有效地运用我们将向您展示一些如何更有效地运用ANSYS程程序的秘密和序的秘密和 “诀窍诀窍” :A. 工具条和缩写工具条和缩写B. 开始文

358、件开始文件C. 输入文件输入文件D. 批处理方式批处理方式E. 实习实习January 30, 2006培训手册专题专题A. 工具条和缩写工具条和缩写缩写缩写 (ABBR) 是一个通用功能的简化。它是一个代表一个是一个通用功能的简化。它是一个代表一个或多个或多个ANSYS 命令的字符串。命令的字符串。只要您定义了一个缩写，它将作为一个按钮出现在只要您定义了一个缩写，它将作为一个按钮出现在 ANSYS Toolbar，使您通过一个按钮实现所期望的功能。，使您通过一个按钮实现所期望的功能。当您第一次进入当您第一次进入 ANSYS，有，有 5 个预先定义的个预先定义的 缩写，但您缩写，但您可以修改它

359、们或定义您自己的可以修改它们或定义您自己的 总共可到总共可到 100 个缩写。个缩写。January 30, 2006培训手册专题专题.工具条和缩写工具条和缩写例如例如, 在画线图中显示线号在画线图中显示线号, 您可以进行如下操作您可以进行如下操作:Utility Menu PlotCtrls Numbering Line numbers On OKUtility Menu Plot Lines然后然后, 关闭线号开关，您必须使用同样的菜单操作。关闭线号开关，您必须使用同样的菜单操作。若若, 您定义两个缩写您定义两个缩写:LINE_ON 用于命令串用于命令串 /pnum,line,on $lp

360、lotLINE_OFF用于用于 /pnum,line,off $lplot然后简单地按下工具条中的适当按钮就可打开或关闭线号然后简单地按下工具条中的适当按钮就可打开或关闭线号开关。开关。January 30, 2006培训手册专题专题.工具条和缩写工具条和缩写定义一个缩写需要以下信息定义一个缩写需要以下信息:简化名称简化名称所代表的命令串所代表的命令串. 为了找出某一特定功能的命令为了找出某一特定功能的命令,只需先只需先通过通过 GUI方式执行该功能方式执行该功能, 然后显示记录文件然后显示记录文件 (Utility Menu List Files Log File).使用使用 *ABBR 命

361、令定义缩写命令定义缩写:*ABBR, name, command_string如果如果 command_string 包含一个以上命令包含一个以上命令 (用用一个一个 $符号分隔符号分隔)，它必须包含在一对引号内。，它必须包含在一对引号内。便捷的对话框可用于此便捷的对话框可用于此 :Utility Menu MenuCtrls Edit Toolbar或或 Utility Menu Macro Edit AbbreviationsJanuary 30, 2006培训手册专题专题.工具条和缩写工具条和缩写缩写被存放在标准的缩写被存放在标准的 ANSYS 数据库数据库, 当您存储数据库时它当您存储

362、数据库时它们就存储到们就存储到 .db 文件中。文件中。也可以将缩写写入一个也可以将缩写写入一个 ASCII 文件文件 - jobname.abbr：Utility Menu MenuCtrls Save Toolbar或或 Utility Menu Macro Save Abbr或或 ABBSAV 命令命令从一个文件中恢复缩写，使用：从一个文件中恢复缩写，使用：Utility Menu MenuCtrls Restore Toolbar或或 Utility Menu Macro Restore Abbr或或 ABBRES 命令命令January 30, 2006培训手册专题专题.工具条和缩写

363、工具条和缩写通过生成一系列通过生成一系列 .abbr 文件文件 并灵活运用并灵活运用 ABBSAV 和和 ABBRES 功能功能, 您可以创建您可以创建 “嵌套的嵌套的” 工具条工具条 调出一调出一全新系列按钮的按钮全新系列按钮的按钮 将您自己的功能放在一起的一个菜将您自己的功能放在一起的一个菜单单!一旦您掌握了一旦您掌握了 ANSYS 命令语言命令语言, 缩写带给您的威力和用处缩写带给您的威力和用处将是无限制的将是无限制的!January 30, 2006培训手册专题专题.工具条和缩写工具条和缩写演示演示:恢复恢复 rib.db创建缩写创建缩写 EPLOT, APLOT, LPLOT, KP

364、LOT删除删除 KPLOT 缩写缩写存储缩写至存储缩写至 file.abbr，然后列出该文件，然后列出该文件现在列出记录文件现在列出记录文件 显示显示 ABBSAVE 命令命令 (从中可以找从中可以找到特定功能的命令到特定功能的命令)。再次恢复再次恢复 rib.db从从 file.abbr 中恢复缩写并使用按钮中恢复缩写并使用按钮January 30, 2006培训手册专题专题B. 开始文件开始文件每当您进入每当您进入 ANSYS，ANSYS 会读一个叫会读一个叫 startxx.ans 的的开始文件开始文件 (或或 start80.ans，start90.ans 等，与等，与 ANSYS 版

365、版本有关本有关)。可在开始文件中包含任何命令，最常用的是缩写定义。可在开始文件中包含任何命令，最常用的是缩写定义。ANSYS 首先在您的工作目录然后在根目录首先在您的工作目录然后在根目录 (home directory) 中检查开始文件中检查开始文件. 如果没有发现该文件如果没有发现该文件, 它将在它将在ANSYS的文件目录的文件目录 (/ansysxx/docu) 中读入中读入 “缺省的缺省的” 开开始文件。始文件。 “缺省的缺省的” 开始文件开始文件 包含几个建议的缩写包含几个建议的缩写, 它们都被注它们都被注释出来释出来. 您可做一个拷贝您可做一个拷贝 并对您想用的那些并对您想用的那些

366、“不注释不注释”.January 30, 2006培训手册专题专题C. 输入文件输入文件ANSYS 是一个受命令驱动的程序并通过多种方式接受命令：是一个受命令驱动的程序并通过多种方式接受命令：从从 GUI 对话框对话框 (当您按下当您按下 OK 或或 Apply 按钮，它将为按钮，它将为ANSYS 方便地方便地 “发送发送” 命令命令)从键盘从键盘从从 输入文件输入文件有效地执行有效地执行 ANSYS，特别是当您，特别是当您 重新执行重新执行 一个前面的分析一个前面的分析的方法是，使用包含期望命令流的输入文件：的方法是，使用包含期望命令流的输入文件：Utility Menu File Read

367、 Input from或或 /INPUT 命令命令(开始文件仅仅是一个在启动时通过内置的开始文件仅仅是一个在启动时通过内置的 /input 命令自动读命令自动读入的入的 输入文件输入文件) 。January 30, 2006培训手册专题专题.输入文件输入文件例如，可以创建一个名为例如，可以创建一个名为 rectangle.inp 的文件，包含以下内的文件，包含以下内容：容：/prep7! 进入前处理rect,0,3,0,1! 创建一个 3x1 的矩形aplot然后在然后在 ANSYS 中读入该文件：中读入该文件：/input,rectangle,inp! 或 File Read Input f

368、rom上面的上面的 ! 字符表示一个注释字符表示一个注释 可用于：可用于：用说明注释用说明注释 输入文件；输入文件；“注释出注释出” 一个完整的命令。一个完整的命令。January 30, 2006培训手册专题专题.输入文件输入文件可以使用记录文件可以使用记录文件 jobname.log 作为输入文件作为输入文件. 当您这样当您这样做时牢记以下几点做时牢记以下几点:记录文件记录在记录文件记录在 ANSYS 运行中执行的运行中执行的 所有所有 命令；命令；通常使用记录文件的拷贝，不要仅仅为它改名；通常使用记录文件的拷贝，不要仅仅为它改名；先对拷贝进行编辑会有所帮助，并且：先对拷贝进行编辑会有所帮

369、助，并且：添加描述性的注释添加描述性的注释通过删除错误的命令以及图形命令通过删除错误的命令以及图形命令 (如如 /view, /focus, /dist, 等等) “清理文件清理文件”增加提示命令增加提示命令 (*ASK)January 30, 2006培训手册专题专题.输入文件输入文件进程编辑器进程编辑器强有力的强有力的 ANSYS “UNDO”ANSYS 保存一个自最后一次存储命令以保存一个自最后一次存储命令以后记录文件的运行拷贝后记录文件的运行拷贝.通过修改进程编辑器窗中的值并点击通过修改进程编辑器窗中的值并点击OK, 已修改的命令将重复到已修改的命令将重复到 ANSYS.Main Me

370、nu Session Editor January 30, 2006培训手册专题专题.输入文件输入文件*ASK 命令命令*ASK 提示用户需要输入并给某一参数以响应，例如，可以按提示用户需要输入并给某一参数以响应，例如，可以按如下操作修改如下操作修改 rectangle.inp :/prep7! 进入前处理*ask,w,WIDTH OF RECTANGLE,3rect,0,w,0,1! 创建一个 w*1 的矩形aplot当您向当您向 ANSYS输入此文件时，您将看到以下的提示。您的回输入此文件时，您将看到以下的提示。您的回答，比如说答，比如说 5.2，将赋给参数，将赋给参数 w，它将用于后续的

371、，它将用于后续的 RECT 命命令。令。January 30, 2006培训手册专题专题.输入文件输入文件*ASK, Par, Query, DVALPar 响应值赋给的参数名。响应值赋给的参数名。Query 是一个提示串，可达是一个提示串，可达 32 字符。单字字符。单字 ENTER 作作为第一个单字自动出现在提示串。为第一个单字自动出现在提示串。DVAL 为当响应值为空白时赋给为当响应值为空白时赋给 Par 的缺省值。的缺省值。January 30, 2006培训手册专题专题D. 批处理方式批处理方式在在 批处理方式批处理方式，ANSYS 从指定的输入文件中读入命令，从指定的输入文件中读入

372、命令， 并将响应写入一个输出文件。这一过程在后台进行，使您并将响应写入一个输出文件。这一过程在后台进行，使您的计算机可用于其它工作。的计算机可用于其它工作。在分析过程的在分析过程的 3 个主要阶段个主要阶段 前处理前处理, 求解求解, 后处理后处理 求求解解 阶段最适用于批处理方式。因而一个批处理输入文件阶段最适用于批处理方式。因而一个批处理输入文件 可可简单写为如下形式：简单写为如下形式：resume,.! 恢复前处理部分的数据库/solusolvefinishJanuary 30, 2006培训手册专题专题批处理方式批处理方式开始一个批处理运行，使用运行平台的开始一个批处理运行，使用运行平

373、台的 Batch 按钮，或在按钮，或在用命令行开始用命令行开始 ANSYS 时使用时使用 -b 选项：选项：例如例如, ansysxx -b -m 128 -db 16 file.out &January 30, 2006培训手册专题专题E. 练习练习本练习包含采用三种方法求解经典带孔板问题：本练习包含采用三种方法求解经典带孔板问题：W13A. 批处理方式批处理方式W13B. *ASK命令命令W13C. 缩写缩写有关说明请参阅练习册。有关说明请参阅练习册。January 30, 2006培训手册ANSYS 入门培训入门培训培训到此结束培训到此结束谢谢大家！谢谢大家！January 30, 2006结束结束