最新ANSYS中的表面效应单元汇总
A N S Y S中的表面效应
单元
ANSYS 中的表面效应单元
使用表面效应单元施加载荷
* 有时，可能需要施加所使用单元不支持的表面载荷，例如：可能需要在实体结构单元上施加沿表面切向或任何方向的均布载荷；在热实体单元的表面上同时施加热流载荷和对流载荷，或者施加指定的辐射，等。在这种情况，可以用表面效应单元覆盖需要施加载荷的表面并使用它们作为一个管道以施加所需的载荷。
* 目前可以使用的表面效应单元：对二维问题：SURF151和SURF153；对三维问题：SURF152和SURF154。
* 怎样施加如下的压力荷载：
–像剪切荷载一样与表面相切的荷载？
–像螺栓荷载一样在表面上变化的荷载？
–像屋顶上冰载荷一样与面成一定角度的载荷？
- 像水压一样的非均布压力载荷？
* 表面效应单元为处理这些问题提供了有效的方法。
表面效应单元的特点：
* 像“皮肤”一样覆盖在网格表面
* 如同面载荷的管道
* 很容易创建，一般操作过程如下：
- 选择感兴趣表面上的节点；
- 激活恰当的单元类型；
- 执行 ESURF (或 Preprocessor > Create > Elements > Surf Effect > GenerlSurf > No Extra…)；
- 选择所有节点，定义 SURF 单元。
* 对 2-D 和 3-D 模型都有用:
– SURF151 & 153 是线单元 (热和结构的)，表示 2-D 模型的边界线。
– SURF152 & 154 是面单元 (热和结构的)，表示 3-D 模型的边界面。* 本节只讨论 SURF154，其它单元可同样处理。
SURF154 单元，详见参考手册中的描述
* SURF154 使用不同的单元面号来接受不同类型的载荷。
* 面号在“Apply PRES on elems”对话框中：
Solution > Difine Loads > Apply > Pressures > On Elements，如下所示。
或在 SFE 命令的 LKEY 范围内：
SFE, ELEM, LKEY, PRES, , VAL1, VAL2, VAL3, VAL4
* 假设给一组 SURF154 单元施加幅值为 1000 的压力，它的方向取决于使用了单元的那一个面。其中：
面 1：
–法线方向的压力。
–正值作用到单元里 (沿着单元坐标 -Z 的方向)。
–例如: sfe,all,1,pres,,1000 (选定所要的单元之后)。
面 2 和 3：
–切向压力，分别沿着单元坐标 X 和 Y
–例如：
sfe,eflat,3,pres,,1000
sfe,eslope,2,pres,,1000
(eflat 和 eslope 是由单元构成的 Component)
面 4：
* 法向压力, 渐变压力：
压力数值 = P1 + Xg P2 + Yg P3 + Zg P4
- P1-P4 被列入 VAL1-VAL4（SFE命令）
- Xg,Yg, Zg 是单元积分点的笛卡尔坐标.
- P2, P3, P4 分别是总体坐标中的斜率，若留空白缺省为 P1
* 正值作用到单元里 (沿单元坐标–Z 的方向)。
* 例如, 施加一沿 X 方向、大小从 200 到 1000 的渐变压力，作用范围在X 轴上的 -2 到 +2
- 斜率 P2 = (1000-200) / 4 = 200; P3 = 0; P4 = 0
- P1 是在 Xg=0 处的值，按 P1= 2 (200) + 200 = 600 计算
- sfe, eflat, 4, pres, , 600, 200, 0, 0
面 5：指定方向的面载荷
* P1 - 数值的压力矢量。
* 方向 =
* P2, P3, P4 - 现在代表矢量的方向余弦，对数值无影响。
* 例如：
sfe, eflat, 5, pres, , 1000, -1, -1, 0
定义了 X-Y 面内 45 度方向的压力。
* 压力矢量的幅值也依赖 KEYOPT(11)。
* KEYOPT(11)=0 (缺省) 和 1 给单元的突出面施加压力。
- 对螺钉荷载有用(或销钉荷载)。
- 例如：
sfe, ecurv, 5, pres, , 1000, 0, -1, 0
在曲面上定义了一个螺栓荷载。如下图位置 1 轮廓线所示。
– KEYOPT(11) = 2 对整个面施加压力。
- 对斜面有用(如屋顶)或风载荷。
- 如：
sfe, eslope, 5, pres, , 1000, 0, -1, 0
对整个斜面定义了完全相同的压力。如下图所示：
其他表面效应单元的应用：
* 实体单元的扭矩
- 借助修改的单元坐标系施加切向荷载。
- 对轴和螺钉问题非常适用。
* 热描述 (SURF151 & 152) 有许多内容，包括:
- 传输到一维管道单元FLUID116 的热量。
- 通过一个面的热量损失的简便计算。
- 辐射。
表面效应单元例题 1：
- 在斜面上施加指定方向的载荷
ansys考试重点整理
ANSYS复习试卷 一、填空题 1.启动ANSYS有命令方式和菜单方式两种方式。 2.典型的ANSYS分析步骤有创建有限元模型（预处理阶段）、施加载荷并求解（求解阶段）、查看结果（后处理阶段）等。 3.APDL语言的参数有变量参数和数组参数，前者有数值型和字符型，后者有数值型、字符型和表。 4.ANSYS中常用的实体建模方式有自下而上建模和自上而下建模两种。 5.ANSYS中的总体坐标系有总体迪卡尔坐标系 [csys,0]、总体柱坐标系(Z)[csys,1]、总体球坐标系[csys,2]和总体柱坐标系(Y)[csys,3]。 6.ANSYS中网格划分的方法有自由网格划分、映射网格划分、扫掠网格划分、过渡网格划分等。 7.ANSYS中载荷既可以加在实体模型上，也可以加在有限元模型上。 8.ANSYS中常用的加载方式有直接加载、表格加载和函数加载。 9.在ANSYS中常用的结果显示方式有图像显示、列表显示、动画显示等。 10.在ANSYS中结果后处理主要在通用后处理器 (POST1) 和时间历程后处理器 (POST26) 里完成。 11.谐响应分析中主要的三种求解方法是完全法、缩减法、模
态叠加法 。 12.模态分析主要用于计算结构的 固有频率 和 振型(模态) 。 13. ANSYS 热分析可分为 稳态传热 、 瞬态传热 和 耦合分析 三类。 14. 用于热辐射中净热量传递的斯蒂芬-波尔兹曼方程的表达式是4411212()q A F T T εσ=-。 15. 热传递的方式有 热传导 、 热对流 、 热辐射 三种。 16. 利用ANSYS 软件进行耦合分析的方法有 直接耦合 、 间接耦合 两种。 二、 简答题 1. 有限元方法计算的思路是什么包含哪几个过程 答：（1）有限元是将一个连续体结构离散成有限个单元体，这些单元体在节点处相互铰结，把荷载简化到节点上，计算在外荷载作用下各节点的位移，进而计算各单元的应力和应变。用离散体的解答近似代替原连续体解答，当单元划分得足够密时，它与真实解是接近的。 （2）物体离散化；单元特性分析；单元组装；求解节点自由度。 2. ANSYS 都有哪几个处理器各自用途是什么 答：（1）有6个，分别是：前处理器；求解器；通用后处理器；时间历程后处理器；拓扑优化器；优化器。 （2）前处理器：创建有限元或实体模型； 求解器：施加荷载并求解； 通用后处理器：查看模型在某一时刻的结果； 时间历程后处理器：查看模型在不同时间段或子步历程上的结果； 拓扑优化器：寻求物体对材料的最佳利用； 优化器：进行传统的优化设计；
使用 ANSYS 表面效应单元施加周向载荷的一个例子
使用 ANSYS 表面效应单元施加周向载荷的一个例子 作者：Simwe 来源：互联网发布时间：2012-05-09 【收藏】【打印】复制连接【大中小】我来说两句：(0) 逛逛论坛 本例主要说明如何在圆柱坐标系中使用表面效应单元来定义表面载荷，以施加扭矩之类的载荷。 所使用的几何模型如图，是两个镶嵌在一起的圆柱体。为了划分MAP 网格，将它切割为8 块： 虽然切割后的模型可以采用MAP 方式划分网格，但是为了更有一般性，这里采用Free 方式划分网格，所用单元是SOLID45 单元，它退化后是线性四面体，在结果分析中是不推荐的，这里只是为了说明问题，为了简单而使用。实际结构分析时，仍推荐Solid92 或Solid95 二次单元：
定义表面效应单元： Main Menu > Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete > Add > Surface Effict > Surf154
为了在圆柱坐标系中使用表面效应单元，不能使用系统的圆柱坐标系，而必须另外创建局部圆柱坐标系。 采用三个KP 点(或节点，或三个指定坐标点) 来创建局部坐标系，为此，在GUI 中显示Lines：
创建局部坐标系： Utility Menu > Workplane > Local Coordinate > Create Local CS > By 3 Keypoints > 弹出选择KP 对话框 顺序选择3 个KP 点：
选择3 个KP 点后，弹出创建坐标系对话框： 在其中，设置坐标系编号为11；坐标系类型为Cylindrical：
ANSYS常见警告信息相关解释
ANSYS常见警告信息相关解释 NO.0001、ESYS is not valid for line element. 原因：是因为我使用LATT的时候，把“--”的那个不小心填成了“1”。经过ANSYS的命令手册里说那是没有用的项目，但是根据我的理解，这些所谓的没有用的项目实际上都是ANSYS在为后续的版本留接口。对于LATT，实际上那个项目可能就是单元坐标系的设置。当我发现原因后，把1改成0——即使用全局直角坐标系，就没有WARNING了。当然，直接空白也没有问题。 NO.0002、使用*TREAD的时候，有的时候明明看文件好好的，可是却出现*TREAD end-of-file in data read.后来仔细检查，发现我TXT的数据文件里，分隔是采用TAB键分隔的。但是在最后一列后面，如果把鼠标点上去，发现数据后面还有一个空格键。于是，我把每个列最后多的空格键删除，，然后发现上面的信息就没有了。 NO.0003、Coefficient ratio exceeds1.0e8-Check results. 这个大概是跟收敛有关，但是我找不到具体的原因。我建立的一个桥梁分析模型，尽管我分析的结果完全符合我的力学概念判断，规律完全符合基本规律，数据也基本符合实际观测，但是却还是不断出现这个警告信息。有人知道这个信息是什么意思，怎么调试能消除吗？ NO.0004、*TREAD end-of-file in data read txt中的表格数据不完整！ NO.0005、No*CREATE for*END.The*END command is ignored 忘了写*END了吧。 NO.0006、Keypoint1is referenced by only one line.Improperly connected line set for AL command 两条线不共点,尝试nummrg命令 NO.0007、L1is not a recognized PREP7command,abbreviation,or macro.This command will be ignored 还没有进入prep7，先：/prep7 NO.0008、Keypoint2belongs to line4and cannot be moved 同一位置点2已经存在了，尝试对同位置的生成新点换个编号，比如1002 NO.0009、Shape testing revealed that32of the640new or modified elements violate shape warning limits.To review test results,please see the output file or issue the CHECK command. 单元形状奇异，在我的模型中6面体单元的三个边长差距较大，可忽略该错误。 NO.0010、用命令流建模的时候遇到的
ANSYS技巧4~24
利用ANSYS随机振动分析功能实现随机疲劳分析 ANSYS随机振动分析功能可以获得结构随机振动响应过程的各种统计参数（如：均值、均方根和平均频率等），根据各种随机疲劳寿命预测理论就可以成功地预测结构的随机疲劳寿命。本文介绍了ANSYS随机振动分析功能，以及利用该功能，按照Steinberg提出的基于高斯分布和Miner线性累计损伤定律的三区间法进行ANSYS随机疲劳计算的具体过程。 １．随机疲劳现象普遍存在 在工程应用中，汽车、飞行器、船舶以及其它各种机械或零部件，大多是在随机载荷作用下工作，当它们承受的应力水平较高，工作达到一定时间后，经常会突然发生随机疲劳破坏，往往造成灾难性的后果。因此，预测结构或零部件的随机疲劳寿命是非常有必要的。 2．ANSYS随机振动分析功能介绍 ANSYS随机振动分析功能十分强大，主要表现在以下方面： 1.具有位移、速度、加速度、力和压力等PSD类型； 2.能够考虑a阻尼、β阻尼、恒定阻尼比和频率相关阻尼比； 3.能够定义基础和节点PSD激励； 4.能够考虑多个PSD激励之间的相关程度：共谱值、二次谱值、空间关系和波传 播关系等； 5.能够得到位移、应力、应变和力的三种结果数据： 1σ位移解，1σ速度解和 1σ加速度解； 3．利用ANSYS随机振动分析功能进行疲劳分析的一般原理在工程界，疲劳计算广泛采用名义应力法，即以S-N曲线为依据进行寿命估算的方法，可以直接得到总寿命。下面围绕该方法举例说明ANSYS随机疲劳分析的一般原理。 当应力历程是随机过程时，疲劳计算相对比较复杂。但已经有许多种分析方法，这
里仅介绍一种比较简单的方法，即Steinberg 提出的基于高斯分布和Miner 线性累计 损伤定律的三区间法（应力区间如图1所示）： 应力区间 发生的时间 -1σ ~+1σ 68.3%的时间 -2σ ~+2σ 27.1%的时间 -3σ ~+3σ 4.33%的时间 99.73% 大于3σ的应力仅仅发生在0.27%的时间内，假定其不造成任何损伤。在利用Miner 定律进行疲劳计算时，将应力处理成上述3个水平，总体损伤的计算公式就可以写成： 其中： ：等于或低于1σ水平的实际循环数目（0.6831 ）； ：等于或低于2σ水平的实际循环数目（0.271 ）； ：等于或低于3σ水平的实际循环数目（0.0433 ）； , , ：根据疲劳曲线查得的1σ、2σ和3σ应力水平分别对应许可循环的次数。 综上所述，针对Steinberg 提出的基于高斯分布和Miner 线性累计损伤定律的三 区间法的ANSYS 随机疲劳分析的一般过程是： (1) 计算感兴趣的应力分量的统计平均频率(应力速度/应力)； (2) 基于期望(工作)寿命和统计平均频率，计算1 ，2 和3 水平下的循环 次数 、 和 ； (3) 基于S-N 曲线查表得到 、 和 ； (4) 计算疲劳寿命使用系数。 显然，根据其他随机疲劳分析方法和ANSYS 随机振动分析结果，我们还可以进行 许多类似的疲劳分析计算。
ANSYS 练习1解答步骤
练习1 高压容器筒体与封头的连接区的应力分析由于球型封头在内压力作用下的两向应力相同，应力状态最好，在凸形封头中所需厚度最小，因此直径较大的高压容器一般采用球型封头。但是，由于球型封头的厚度与相连筒体的厚度相差较大，因此，筒体与封头之间必然存在过渡区，通常采用锥形过度段进行连接。而锥形过度段则通过削薄筒体端部获得，结构如图9-1所示。由于结果的不连续，使得该过度区域称为高压容器告应力区之一。 1．问题描述 某高压容器设计压力P=16MPa,设计温度T=200℃，材料为16MnR。筒体内径R1=775mm，容器筒体与封头的连接区进行应力分析。 2．分析问题 由于主要讨论封头与筒体过渡区的应力状况，忽略封头上的其他结构，如开孔接管等，建立如图9-2所示的有限元分析力学模型，其中筒体长度应远大于边缘应力的衰减长度，此处取筒体长度Lc=1200mm。 图9-1 高压容器球形封头与筒体链接区结构图9-2有限元分析模型 有限元计算采用PLANE82单元，并设定轴对称选项。筒体下端各节约束轴向位移，球壳对称面上各节点约束水平方向位移，内壁施加均匀压力面载荷。 3．GUI过程 （1）环境设置。 Step 1 启动ANSYS：以交互模式进入ANSYS。在总路径下面建立子路径F：\ANSYS_WORK,工作文件名取为E41，进入ANSYS界面。 Step 2 设置标题：执行Utility Menu＞Change Title命令，弹出Change Title对话框，输入vortex，单击OK按钮，关闭对话框。 Step 3 初始化设计变量：执行Utility Menu＞Parameters＞Scalar Parameters命令，弹出Scalar Parameters对话框，输入表4-1所列参数。
本文介绍用ANSYS APDL命令流实现加载表面效应单元的任意方向荷载的相关内容
本文介绍用ANSYS APDL命令流实现加载表面效应单元的任意方向荷载的相关内容。 !用表面效应单元加任意方向的荷载 finish /PREP7 et,1,45 !定义实体单元solid45 et,2,154 !定义三维表面效应单元 KEYOPT,2,2,0 !指定表面效应单元的K2=0，所加荷载与单元坐标系方向相同 KEYOPT,2,4,1 !指定表面效应单元的K4=0，去掉边中点，成为四结点表面单元 block,-5,5,-5,5,0,5 !建实体模型 mp,dens,1,2000 mp,ex,1,10e9 mp,prxy,1,0.2 asel,s,loc,z,5.0,5.0 !选中实体上表面 AATT, 1, , 2, 0, !指定实体上表面用154号单元 MSHAPE,0,2D MSHKEY,1 esize,,5 amesh,all !对上表面划分网格 allsel,all VATT, 1, , 1, 0 !指定实体用45号单元 MSHAPE,0,3D MSHKEY,1 vmesh,all /PSYMB,ESYS,1 !显示单元坐标系 esel,s,type,,2 !选中实体上表面的表面效应单元以方便加荷载 sfe,all,1,pres,,50 !在面内加Z向荷载，大小为50，荷载方向可通过值的正负控制sfe,all,2,pres,,100 !在面内加X向荷载，大小为100 sfe,all,3,pres,,150 !在面内加Y向荷载，大小为150 /psf,pres,,2,0,1 !以箭头方式显示所加荷载
!如果已经知道荷载在整体坐标系内的方向失量为(0,1,1)，可以用如语句加该方向的荷载 sfe,all,5,pres,,100,0,1,1 !荷载值100后的三个数为方向失量 allsel,all eplot
ansys错误汇总大全-史上最全
ANSYS分析出现问题 NSYS error message 错误信息汇总 2011-10-19 12:57:12| 分类：ANSYS | 标签：ansys 错误error |举报|字号订阅以前很多的心得全丢了，现在把新遇到的error message及解决方法逐一添加如下： 1\ Too many expressions. 表达式太长，ansys要求一个表达式不要超过6个分段，比如以下不对 A22=y1*z2-y1*z3-y2*z1+y2*z3+y3*z1-y3*z2 有7个段 改为 A22=y1*z2-y1*z3-y2*z1+y2*z3+y3*z1 A22=A22-y3*z2 就行了 2\ No *DO trips needed, enter *ENDDO . 循环执行次数为0，说明下标的变化范围越界，就是形如下面的循环 *do,i,0,-1 .....
..... *enddo 3\ *** NOTE *** CP = 227.688 TIME= 12:30:54 One or more elements have become highly distorted. Excessive distortion of elements is usually a symptom indicating the need for corrective action elsewhere. Try incrementing the load more slowly (increase the number of substeps or decrease the time step size). You may need to improve your mesh to obtain elements with better aspect ratios. Also consider the behavior of materials, contact pairs, and/or constraint equations. If this message appears in the first iteration of first substep, be sure to perform element shape checking. 为什么上面的错误信息用深色底纹标出呢？原因很简单，上面的错误出现在非线性计算中意味着致命错误，说明计算无法收敛，遇到这个错误是非常头疼的，下面重点讨论这个问题的由来和解决办法。 1、错误信息的内容。这段英文的意思是：一个或多个单元出现严重扭曲。单元的过度扭曲通常意味着需要一些改进措施，比如：减缓载荷的施加速度（增加子步数或者减少时间步长），改进网格质量，同时考虑材料、接触和/或约束方程。
ANSYS使用技巧
ANSYS 查询函数（Inquiry Function） 在ANSYS操作过程或条件语句中，常常需要知道有关模型的许多参数值，如选择集中的单元数、节点数，最大节点号等。此时，一般可通过*GET命令来获得这些参数。现在，对于此类问题，我们有了一个更为方便的选择，那就是查询函数— Inquiry Function。 Inquiry Function类似于ANSYS的 *GET 命令，它访问ANSYS数据库并返回要查询的数值，方便后续使用。ANSYS每执行一次查询函数，便查询一次数据库，并用查询值替代该查询函数。 假如你想获得当前所选择的单元数，并把它作为*DO循环的上界。传统的方法是使用*GET命令来获得所选择的单元数并把它赋给一个变量，则此变量可以作为*DO循环的上界来确定循环的次数 *get, ELMAX,elem,,count *do, I, 1, ELMAX … … *enddo 现在你可以使用查询函数来完成这件事，把查询函数直接放在*DO循环内，它就可以提供所选择的单元数*do, I, ELMIQR(0,13) … … *enddo 这里的ELMIQR并不是一个数组，而是一个查询函数，它返回的是现在所选择的单元数。括弧内的数是用来确定查询函数的返回值的。第一个数是用来标识你所想查询的特定实体（如单元、节点、线、面号等等），括弧内的第二个数是用来确定查询函数返回值的类型的（如选择状态、实体数量等）。 同本例一样，通常查询函数有两个变量，但也有一些查询函数只有一个变量，而有的却有三个变量。 查询函数的种类和数量很多，下面是一些常用、方便而快速快捷的查询函数 1 AREA—arinqr(areaid,key) areaid—查询的面，对于key=12,13,14可取为0； key—标识关于areaidr的返回信息 =1，选择状态 =12，定义的数目 =13，选择的数目 =14，定义的最大数 =-1，材料号 =-2，单元类型 =-3，实常数 =-4，节点数 =-6，单元数 … arinqr(areaid,key)的返回值 对于key=1 =0, areaid未定义 =-1，areaid未被选择 =1， areaid被选择 … 2 KEYPOINTS—kpinqr(kpid,key)
ANSYS 的基本使用
2ANSYS 的基本使用 2.1 ANSYS环境简介 ANSYS有两种模式：一种是交互模式（Interactive Mode），另一个是非交互模式（Batch Mode）。交互模式是初学者和大多数使用者所采用，包括建模、保存文件、打印图形及结果分析等，一般无特别原因皆用交互模式。但若分析的问题要很长时间，如一、两天等，可把分析问题的命令做成文件，利用它的非交互模式进行分析。 运行该程序一般采用Interactive 进入，这样可以定义工作名称，并且存放到指定的工作目录中。若使用Run Interactive Now 进入还需使用命令定义工作文件名或使用默认的文件名，使用该方式进入一般是为恢复上一次中断的分析。所以在开始分析一个问题时，建议使用Interactive 进入交互模式。 进入系统后会有6个窗口，提供使用者与软件之间的交流，凭借这6个窗口可以非常容易的输入命令、检查模型的的建立、观察分析结果及图形输出与打印。整个窗口系统称为GUI(G raphical U ser I nterface).如图2-1所示。 各窗口的功能如下： 1.应用命令菜单（Utility Menu）：包含各种应用命令，如文件控制（File）、对象选择 （Select）、资料列式（List）、图形显示（Pplot）、图形控制（PlotCtrls）、工作界面 设定（WorkPlane）、参数化设计（Parameers）、宏命令（Macro）、窗口控制（MenuCtrls）及辅助说明（Help）等。 2.主菜单（Main Menu）：包含分析过程的主要命令，如建立模块、外力负载、边界条 件、分析类型的选择、求解过程等。 3.工具栏（Toolbar）：执行命令的快捷方式，可依照各人爱好自行设定。 4.输入窗口（Input Window）：该窗口是输入命令的地方，同时可监视命令的历程。 5.图形窗口（Graphic Window）：显示使用者所建立的模块及查看结果分析。 6.输出窗口（Output Window）：该窗口叙述了输入命令执行的结果。
ansys表面效应单元模拟一螺栓扭转问题)
ansys表面效应单元模拟一螺栓扭转问题 表面效应单元模拟一螺栓扭转问题表面效应单元模拟一螺栓扭转问题模拟一螺栓扭转问题描述：表面效应单元：类似一层皮肤，覆盖在实体单元的表面。它利用实体表面的节点形成单元。因此，表面效应单元不增加节点数量（孤立节点除外），只增加单元数量。用 ANSYS 对螺栓模型施加扭转荷载，求解并在后处理器中观察整体柱坐标系下的 UY。载荷和边界条件:沿螺栓上端的扭矩Mt 等效为切向等效切应力：q=10MPa，底部固定 (UX=UY=UZ=0)。设:螺栓直径d=100mm，螺栓长度 L=200mm，螺帽直径 D=160mm,螺帽高度 H=30mm。材料应力—应变关系为线弹性模型，弹性模量 E = 200GPa ，泊松比ν = 0.3 。 2.1 进入ANSYS ANSYSED 10.0 →input Initial jobname: bolt_torque →OK 2.2 设置计算类型Main Menu: Preferences… →select Structural → OK 2.3 选择单元类型Main Menu: Preprocessor →Eleme nt Type →Add/Edit/Delete →Add →select Solid Brick 8node 45 → Apply→ select Surface Effect →3D structural 154 OK (back to Element Types window) → Close 2.4 定义材料参数Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX:200E3, PRXY:0.3 → OK 注意前后单位的一致性，本例后面的单位应用 mm，所以此处弹性模量用 200E 3. 2.5 生成几何模型生成带帽螺栓,用 Sweep 方法，分别生成中空圆环状的螺帽(R=80mm, r=50mm, H=30mm)和圆柱状的螺栓(r=50mm，L=200mm)，然后用布尔命令 Glue，将两体结合. Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Volumes →Cylinder →By Di mensions 在弹出的对话框中输入 Outer radius 50, Z-coordinates0 200 →Apply 在对话框中输入螺帽的尺寸。Outer radius 50,Optional inner radius 80, Z-coordinates 0 30. →OK 生成图形之后点击 ansys 截面右上角的蓝色立方体按键（Isometric view）Utility Menu →workplane →offset WP by Increments, 在弹出的对话框中 XY，YZ，ZX 一栏中填入 0，-90,0 →OK Main Menu: Preprocessor →Modeling →Operate →Booleans →Divide →Volu by WrkPlane →Pick All →点击蓝色立方体（Isometric view）Main Menu: Preprocessor →Modeling →Operate →Booleans →Glue →Volumes →Pick All 2.6 网格划分 Main Menu: Preprocessor → Meshing → MeshTool 在弹出的MeshTool 对话框中，并在 SizeControls 一栏中的 Lines 组里点击 set 按键。用鼠标选中所有圆的轮廓线，如图。（如果选错可以点击鼠标左键取消）选好之后在左边的 Element Size on lines 的对话框中点击 Apply。会弹出Element Sizes on Picked Lines 对话框。在 NDIV 栏里填入 5 →Apply. 同样做法，选 AB 段→NDIV：5.选 BC，CD 段→NDIV： 2. →OK Main Menu: Preprocessor → Meshing → MeshTool 在对话框第 4 栏 Shape 组中选中 Hex 和 Sweep 选项。选中后点 击 Sweep 按钮。弹出的对话框选择 Pick All。 2.7 选择螺栓帽的侧表面, 然后选择与面相关的节点: Utility Menu → Select → Entities → Areas → From Full: 用鼠标选取螺栓帽的侧表 OK
HyperMesh一些常见问题的解答
1、如何将.igs文件或.stl文件导入hypermesh进行分网？ files\import\切换选项至iges格式，然后点击import...按钮去寻找你的iges文件吧。划分网格前别忘了清理几何 2、导入的为一整体，如何分成不同的comps？两物体相交，交线如何做？怎样从面的轮廓产生线（line）？ 都用surface edit Surface edit的详细用法见HELP，点索引，输入surface edit 3、老大，有没有划分3D实体的详细例子？ 打开hm,屏幕右下角help,帮助目录下hyperworks/tutorials/hyermesh tutorials/3D element,有4个例子。 4、如何在hypermesh里建实体？ hm的几何建模能力不太强，而且其中没有体的概念，但它的曲面功能很强的.在2d面板中可以通过许多方式构建面或者曲面,在3D面板中也可以建造标准的3D曲面,但是对于曲面间的操作,由于没有"体"的概念,布尔运算就少了,分割面作就可以了 5、请问怎么在hypermesh中将两个相交平面到圆角啊？ defeature/surf fillets 6、使用reflect命令的话，得到了映射的另一半，原先的却不见了，怎么办呢？ 法1、在选择reflect后选择duplicate复制一个就可以 法2、先把已建单元organize〉copy到一个辅助collector中， 再对它进行reflect， 将得到的新单元organize〉move到原collector中， 最后将两部分equivalence， 就ok拉。 7、请问在hypermesh中如何划分装配体？比如铸造中的沙型和铸件以及冷铁， 他们为不同材质，要求界面单元共用，但必须能分别开？ 你可以先划分其中一个部件,在装配面上的单元进行投影拷贝到被装配面上8、我现在有这样一个问题，曲线是一条线，我想把它分成四段，这样可以对每一段指定density，网格质量会比直接用一条封闭的线好。
最新ANSYS 中的表面效应单元.doc
ANSYS 中的表面效应单元 使用表面效应单元施加载荷 * 有时，可能需要施加所使用单元不支持的表面载荷，例如：可能需要在实体结构单元上施加沿表面切向或任何方向的均布载荷；在热实体单元的表面上同时施加热流载荷和对流载荷，或者施加指定的辐射，等。在这种情况，可以用表面效应单元覆盖需要施加载荷的表面并使用它们作为一个管道以施加所需的载荷。* 目前可以使用的表面效应单元：对二维问题：SURF151和SURF153；对三维问题：SURF152和SURF154。 * 怎样施加如下的压力荷载： –像剪切荷载一样与表面相切的荷载？ –像螺栓荷载一样在表面上变化的荷载？ –像屋顶上冰载荷一样与面成一定角度的载荷？ - 像水压一样的非均布压力载荷？ * 表面效应单元为处理这些问题提供了有效的方法。 表面效应单元的特点： * 像“皮肤”一样覆盖在网格表面 * 如同面载荷的管道 * 很容易创建，一般操作过程如下： - 选择感兴趣表面上的节点； - 激活恰当的单元类型； - 执行ESURF (或Preprocessor > Create > Elements > Surf Effect > GenerlSurf > No Extra…)； - 选择所有节点，定义SURF 单元。
* 对2-D 和3-D 模型都有用: – SURF151 & 153 是线单元(热和结构的)，表示2-D 模型的边界线。 – SURF152 & 154 是面单元(热和结构的)，表示3-D 模型的边界面。 * 本节只讨论SURF154，其它单元可同样处理。 SURF154 单元，详见参考手册中的描述 * SURF154 使用不同的单元面号来接受不同类型的载荷。 * 面号在“Apply PRES on elems”对话框中： Solution > Difine Loads > Apply > Pressures > On Elements，如下所示。 或在SFE 命令的LKEY 范围内： SFE, ELEM, LKEY, PRES, , VAL1, VAL2, VAL3, VAL4
ANSYS错误提示及其含义
1 在Ansys中出现“Shape testing revealed that 450 of the 1500 new or modified elements violate shape warning limits.”，是什么原因造成的呢？ 单元网格质量不够好，尽量用规则化网格，或者再较为细密一点。 2 在Ansys中，用Area Fillet对两空间曲面进行倒角时出现以下错误：Area 6 offset could not fully converge to offset distance 10. Maximum error between the two surfaces is 1% of offset distance.请问这是什么错误？怎么解决？其中一个是圆柱接管表面，一个是碟形封头表面。ansys的布尔操作能力比较弱。如果一定要在ansys里面做的话，那么你试试看先对线进行倒角，然后由倒角后的线形成倒角的面。建议最好用UG、PRO/E这类软件生成实体模型然后导入到ansys。 3在Ansys中，出现错误“There are 21 small equation solver pivot t erms。”，是否是在建立接触contact时出现的错误？ 不是建立接触对的错误，一般是单元形状质量太差（例如有接近零度的锐角或者接近180度的钝角）造成small equation solver pivot terms 4在Ansys中，出现警告“SOLID45 wedges are recommended only in regions of relatively low stress gradients.”，是什么意思？ "这只是一个警告，它告诉你：推荐SOLID45单元只用在应力梯度较低的区域。 它只是告诉你注意这个问题，如果应力梯度较高，则可能计算结果不可信。" 5ansys向adams导的过程中，出现如下问题“There is not enough memory for the Sparse Matrix Solver to proceed.Please shut down other applications that may be running or increase the virtual memory on your system and return ANSYS.Memory currently allocated for the Sparse Matrix Solver=50MB.Memory currently required for the Sparse Matrix Solver to continue=25MB”，是什么原因造成的？ 不清楚你ansys导入adams过程中怎么还需要使用Sparse Matrix Solver（稀疏矩阵求解器）。估计是scrachmemery太低了，从ansys product launcher 进入设置内存，total workspace和dataspace的差就是scrachmemery。如：total workspace 1150MB，dataspace200MB，scrachmemery就是1150-200=950MB。 6在Ansys中，出现错误“error：element type 1 is PLANE42，which can't be used with the VMES command, meshing of volume 3 aborted.”，是什么意思？ 意思是：单元类型1是PLANE42，不能使用划分体网格的命令VMES，划分体3中止。 改进办法：1修改单元类型为适合体网格的单元类型。如solid，或shell。2不使用VMES 命令，使用AMESH。 7在Ansys中，出现错误“error: key point 10 is referenced by only one line. Improperly connected line set for AL command.”，是什么意思？该怎么解决？ 意思是：关键点10只在一条线上。不适合使用AL命令连接线。 AL命令是用线来定义面，而选择两条线可能只有两个关键点，因为关键点10不在线上，而定义面至少有三个点。 改进办法：再选一条线
ANSYS的基本使用
2ANSYS的基本使用；2.1ANSYS环境简介；ANSYS有两种模式：一种是交互模式（Inter；运行该程序一般采用Interactive进入，这；进入系统后会有6个窗口，提供使用者与软件之间的交；各窗口的功能如下：；1.应用命令菜单（UtilityMenu）：包含；设定（WorkPlane）、参数化设计（Para；及辅助说明（Help）等；2.主菜单（M 2 ANSYS 的基本使用 2.1 ANSYS环境简介 ANSYS有两种模式：一种是交互模式（Interactive Mode），另一个是非交互模式（Batch Mode）。交互模式是初学者和大多数使用者所采用，包括建模、保存文件、打印图形及结果分析等，一般无特别原因皆用交互模式。但若分析的问题要很长时间，如一、两天等，可把分析问题的命令做成文件，利用它的非交互模式进行分析。 运行该程序一般采用 Interactive 进入，这样可以定义工作名称，并且存放到指定的工作目录中。若使用 Run Interactive Now 进入还需使用命令定义工作文件名或使用默认的文件名，使用该方式进入一般是为恢复上一次中断的分析。所以在开始分析一个问题时，建议使用 Interactive 进入交互模式。 进入系统后会有6个窗口，提供使用者与软件之间的交流，凭借这6个窗口可以非常容易的输入命令、检查模型的的建立、观察分析结果及图形输出与打印。整个窗口系统称为GUI(Graphical User Interface).如图2-1所示。 各窗口的功能如下： 1. 应用命令菜单（Utility Menu）：包含各种应用命令，如文件控制（Fi le）、对象选择（Select）、资料列式（List）、图形显示（Pplot）、图形控制（PlotCtrls）、工作界面
ANSYS命令流学习笔记18-表面效应单元
! ANSYS命令流学习笔记18-表面效应单元surface effect !学习重点： !1 表面载荷的施加 当施加表面载荷时，在WorkBench中可以很方便地施加。但其本质也是借助表面效应单元来完成的。譬如当实体结构表面施加沿切向或者任何方向的均布载荷（甚至不均布?）时，都可以使用表面效应单元。 !2 表面效应单元的建立 表面单元，意思就是要依附于现有单元的表面，利用现有节点形成单元，因此单元增加，而节点不增加。单元通过制定坐标系方向等，施加不同方向的载荷。 !3 表面效应单元的典型应用 目前可以使用的表面效应单元：对二维问题：SURF151和SURF153；对三维问题：SURF152和SURF154。151和152为热表面效应单元，153和154为结构表面效应单元。 表面单元可以很好用，如下例子中的通过表面施加扭矩；总之就是定义与表面成各种方向力的载荷。在热流问题也有广泛应用。 !问题描述 ! 在workbench中可以轻松实现其定义，根据图示边界条件，得出位移结果如右图。这里把此问题转到APDL里运行。并再熟悉一下接触设定。（案例参考ansys官方教程，有点不同） !APDL命令： finish /clear /title,surf effect ~parain,'2s','x_t' !导入当前路径下的2s.x_t文件，包括所有体面线。实在不想在APDL 里建模了，这是在SCDM中建模导出的文件。 /facet,normal /replot !单位m、Pa !!!以上导入x_t模型
et,1,solid185 r,2 real,2 et,2,surf154 mp,ex,1,2.1e11 mp,prxy,1,0.3 !定义材料1为结构钢 mshape,0,3D mshkey,2 esize,0.0005 !网格无关分析之后，选择该尺寸，因为接触存在，网格需要细分vsweep,all !划分网格 !!!以上定义材料及划分网格 !复习下接触，而且规则形状分开，方便简单划分网格 r,3 mat,1 real,3 et,3,targe170 et,4,conta174 keyopt,4,12,5 !bonded约束 vsel,s,loc,z,0.04,0.05 asel,s,loc,z,0.04 type,3 nsla,s,1 esln,s,0 esurf !根据线创建target170 allsel vsel,s,loc,z,0,0.04 asel,s,loc,z,0.04 type,4 nsla,s,1 esln,s,0 esurf !根据线创建contact174 !!!以上建立两个体之间的绑定接触 !建立surf154单元，为3D面单元 csys,1 allsel asel,s,loc,x,0.015 !切换到圆柱坐标系，方便选择圆周上节点 nsla,s,1
Ansys分析常用技巧
Ansys分析常用技巧 一、前处理 1. 实体显示*.sat、*.x_t等外部导入模型 /facet,fine /replot Gui: Utility Menu>PlotCtrls>Style>Solid Model Facets 2. 修改ansys背景用命令jpgprf,500,100,1 /replot将背景变为白色 3. 隐藏坐标系的显示 /triad,off /replot Gui: Utility Menu>PlotCtrls>Window Controls>Reset Window Options Utility Menu>PlotCtrls>Window Controls>Window Options 4. 设置参考温度 TREF, TREF Gui：Main Menu>Solution>Define Loads>Settings>Reference Temp 5. 显示单元实际形状 /eshape,1.0 Gui: Utility Menu>PlotCtrls>Style>Size and Shape 6. 透明显示单元、体、面 /TRLCY, Lab, TLEVEL, N1, N2, NINC Gui: Utility Menu>PlotCtrls>Style>Translucency 7. 显示编号 /PNUM, Label, KEY Gui: Utility Menu>PlotCtrls>Numbering 8. 导入hypermesh有限元模型 /input,filename,prp Gui: Utility Menu>File>Read Input from 9. 导入abaqus格式的有限元模型 /input,filename,inp Gui：Gui: Utility Menu>File>Read Input from 10. ansys作为fluent前处理输出 cdwrite,db,filename,cdb gui: Main Menu>Preprocessor>Archive Model>Write 11. 不显示单元轮廓线 /gline,1,-1 Gui: Utility Menu>PlotCtrls>Style>Edge Options 12. 显示施加到几何元素上的约束 dtran /replot Gui：Main Menu>Preprocessor>Loads>Define Loads>Operate>Transfer to FE>Constraints 13. 显示施加到几何元素上的面载荷 sftran /replot Gui: Main Menu>Preprocessor>Loads>Define Loads>Operate>Transfer to FE>Surface Loads 14. 显示载荷标记及数值 /pbc,f,,2 Gui: Utility Menu>PlotCtrls>Symbols
ANSYS耦合问题
ANSYS的耦合命令【ZZ】 1 耦合 当需要迫使两个或多个自由度取得相同（但未知）值，可以将这些自由度耦合在一起。耦合自由度集包含一个主自由度和一个或多个其它自由度。 典型的耦合自由度应用包括： ?模型部分包含对称； ?在两重复节点间形成销钉、铰链、万向节和滑动连接； ?迫使模型的一部分表现为刚体。 如何生成耦合自由度集 1.在给定节点处生成并修改耦合自由度集 命令：CP GUI: Main Menu>Preprocessor>Coupling / Ceqn>Couple DOFs 在生成一个耦合节点集之后，通过执行一个另外的耦合操作（保证用相同的参考编号集）将更多节点加到耦合集中来。也可用选择逻辑来耦合所选节点的相应自由度。用CP命令输入负的节点号来删除耦合集中的节点。要修改一耦合自由度集（即增、删节点或改变自由度标记）可用CPNGEN命令。（不能由GUI直接得到CPNBGEN命令）。 2.耦合重合节点。 CPINTF命令通过在每对重合节点上定义自由度标记生成一耦合集而实现对模型中重合节点的耦合。此操作对“扣紧”几对节点（诸如一条缝处）尤为有用。 命令：CPINTF GUI: Main Menu>Preprocessor>Coupling / Ceqn>Coincident Nodes 3.除耦合重复节点外，还可用下列替换方法迫使节点有相同的表现方式： o如果对重复节点所有自由度都要进行耦合，常用NUMMRG命令（GUI：Main Menu>Preprocessor>Numbering Ctrls>Merge Items）合并节点。 o可用EINTF命令（GUI：Main Menu> Preprocessor>Create> Elements >At Coincid Nd）通在重复节点对之间生成2节点单元来连接它们。 o用CEINTF命令（GUI：Main Menu>Preprocessor> Coupling/Ceqn >Adjacent Regions）将两个有不相似网格模式的区域连接起来。这项操作使一个区域的选定节点与另一个区域的选定单元连接起来生成约束方程。 生成更多的耦合集 一旦有了一个或多个耦合集，可用这些方法生成另外的耦合集： 1.用下列方法以相同的节点号但与已有模式集不同的自由度标记生成新的耦合集。 命令：CPLGEN GUI: Main Menu>Preprocessor>Coupling / Ceqn>Gen w/Same Nodes 2.用下列方法生成与已有耦合集不同（均匀增加的）节点编号但有相同的自由度标记的新的耦合集： 命令：CPSGEN GUI: Main Menu>Preprocessor>Coupling / Ceqn>Gen w/Same DOF 使用耦合注意事项 1.每个耦合的节点都在节点坐标系下进行耦合操作。通常应当保持节点坐标系的一致性。 2.自由度是在一个集内耦合而不是集之间的耦合。不允许一个自由度出现在多于一个耦合集中。 3.由D或共它约束命令指定的自由度值不能包括在耦合集中。