ansys练习

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1.1弹性力学平面问题的分析——带孔平板的有限元分析1、分析的物理模型分析结构如下图1-1所示。

图1-1 平面问题的计算分析模型

2、ANSYS分析单元设置单元设置如下图1-2和图1-3所示。

图1-2 单元设置

图1-3 单元行为选项设置

3、实常数设置设置平面问题的厚度为1,过程如下图1-4所示。

图1-4 实常数设置

4、材料属性设置材料的弹性模量和泊淞比设定如下图1-5所示。

图1-5 材料模型

5、几何建模先创建一个矩形如下图1-6所示,然后再创建一个圆如图1-7所示。

图1-6 矩形创建

图1-7 创建圆

进行布尔运算,先选取大的矩形,然后再选取小圆,之后完成布尔减运算,其过程如下图1-8

选取矩形

选取小圆运算后结果

图1-8 执行布尔减运算

6、网格划分按如下图1-9所示完成单元尺寸设置,设置每个边划分4个单元。之后,按图1-10所示完成单元划分。

图1-9 单元尺寸设置

图1-10 单元划分

7、模型施加约束和外载

约束施加:先施加X方向固定约束如图1-11所示,再施加Y向位移约束如图1-12所示。

图1-11 施加X方向位移约束

图1-12 施加Y方向位移约束

施加外载

图1-13 施加外载荷

图1-14 求解

8、结果后处理

查看受力后工件所受X方向应力和等效应力分布情况。

图1-15 后处理节点结果应力提取

图1-16 X方向应力Mpa

图1-17 米塞斯等效应力Mpa

1.2弹性力学平面问题的分析——无限长厚壁圆筒

问题描述:

一无限长厚壁圆筒,如图1所示,内外壁分别承受压力p1=p2=10N/mm2。受载前R1=100mm,R2=150mm,E=210Gpa,μ=0.3 。取横截面八分之一进行计算,支撑条件及网格划分如下图2所示。求圆筒内外半径的

变化量及节点8处的支撑力大小及方向。

图1 图2

此问题是弹性力学中的平面应变问题。

一、选择图形界面方式

ANSYS main menu>preferences>structural

可以不选择图形界面方式。

二、实体建模

1)生成八分之一圆环。

ANSYS main menu >preprocessor >modeling >create >areas >circle >partial annulus

在弹出的part annular circ area 控制面板中rad-1域中填入100,在rad-2域中填入150,在theta-2域中填入45,点击OK退出。

在图形界面上生成八分之一圆环。

2)存储文件ANSYS toolbar>SA VE_DB。

三、划分有限元模型。

1)选择单元类型

因是平面应变问题,故可选42号(plane42)单元。

main menu>preprocessor>element type>add/edit/delete>add>solid>quad 4node 42,点击OK退出。

2)设置单元关键字以控制单元行为。

ANSYS main menu>preprocessor>element type>add/edit/delete>options

在弹出的界面中找到element behavior(k3)右边的下拉复选框,选择plane strain项,点击OK

退出。

3)定义材料参数

ANSYS main menu >preprocessor >material props >material models

在弹出的“Define Material Model Behavior”界面中双击structural>linear>elastic>isotropic

在弹出的界面中EX项填入2.1e5,PRXY中填入0.3,点击OK退回到“Define Material Model Behavior”界面。选择material >exit退回主界面。

4)设置网格划分尺寸

打开meshtool 控制面板

ANSYS main menu >preprocessor >meshing >meshtool

在打开的meshtool控制面板中,在lines域中点击set按钮。

在弹出element size on picked lines控制面板中点击pick all按钮,在弹出的界面中NDIV域中填入2,点击OK退出。观察图形的变化。

5)划分单元

回到在meshtool控制面板,选中shape域中的Tri和Mapped的情况下点击mesh按钮,在左边弹出的mesh areas控制面板中点击pick all按钮,划分完毕。

6)存储文件ANSYS toolbar>SA VE_DB

四、施加边界条件及加载

1)施加水平面上的边界条件

ANSYS main menu >solution >define loads >apply >structural >displacement >on nodes

这时会弹出apply u,rot on nodes控制面板。

用鼠标依次拾取水平面上的三个节点,然后点击控制面板上的OK按钮,在弹出的界面文本框中点击UY,使其高亮显示,点击OK按钮,观察图形的变化,水平面上的三个节点的Y向位移被约束住。

2)施加45度面上的边界条件

为使45度面上的节点沿周向约束住,需旋转该面上三个节点的节点坐标系。节点坐标系沿Z轴旋转45度。

ANSYS main menu >preprocessor >modeling >create >nodes >rotate node cs >by angles

用鼠标选取45度面上的一个节点,点击控制面板上的apply,弹出rotate node by angles 控制面板。

在弹出的界面中的THXY中填入45,点击OK退出。用同样的方法将其它两个节点的节点坐标系也旋转45度。

就可以施加周向边界条件了

ANSYS main menu >solution >define loads >apply >structural >displacement >on nodes

用上步的同样的方法,约束45度面上的UY,观察水平面上的三个节点和45度面上的三个节点,同样都是约束UY,但方向却是不一样。

3)加载

a)对内壁加载

ANSYS main menu >solution >define loads >apply >pressure >on lines

用鼠标拾取内壁的线,点击apply按钮,弹出apply pres on lines 控制面板。

在弹出的界面中load pres value域中填入10,点击OK退出。模型上出现两个红色的箭头,代表力已经加上。

b)外壁加载用上步同样的方法。

4)存储文件ANSYS toolbar>SA VE_DB。

五、计算求解

ANSYS main menu >solution >analysis type >new analysis

确定计算类型。

ANSYS main menu >solution >current ls>ok

进行计算之前,会进行模型检查并给出相关提示。

六、结果后处理

1)求号节点的支反力。

Utility menu>list>results>reaction solution>ALL items>OK

列表显示出所有约束节点的支反力,8号节点的支反力为:FX=0,FY=250。

2)求内外半径的变化

Utility menu>list>results>nodal solution>DOF solution>ALL DOFs>OK

外径的变化:-0.0037143mm

内径的变化:-0.0024762mm

3)显示圆筒的变形

用色块图(云纹图)方式显示圆筒的变形。

1.3弹性力学平面轴对称问题的分析——受内压作用的球体

计算分析模型如图3-1 所示, 习题文件名: sphere。

承受内压:1.0e8 Pa

3.1 进入ANSYS

程序→ANSYSED 6.1 →Interactive →change the working directory into yours →input Initial jobname: sphere→Run

3.2设置计算类型

ANSYS Main Menu: Preferences… →select Structural →OK

3.3选择单元类型

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4node 42 →OK (back to Element Types window)→Options… →select K3: Axisymmetric →OK→Close (the Element Type window)

3.4定义材料参数

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural→Linear→Elastic→Isotropic→input EX:2.1e11, PRXY:0.3→OK

3.5生成几何模型

?生成特征点

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS→依次输入四个点的坐标:input:1(0.3,0),2(0.5,0),3(0,0.5),4(0,0.3)→OK

?生成球体截面

ANSYS 命令菜单栏: Work Plane>Change Active CS to>Global Spherical →ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Lines →In Active Coord→依次连接1,2,3,4点→OK →Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Arbitrary →By Lines→依次拾取四条边→OK →ANSYS 命令菜单栏: Work Plane>Change Active CS to>Global Cartesian

3.6 网格划分

ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Tool→(Size Controls) lines: Set →拾取两条直边:OK→input NDIV: 10 →Apply→拾取两条曲边:OK →input NDIV: 20 →OK →(back to the mesh tool window)Mesh: Areas, Shape: Quad, Mapped →Mesh →Pick All (in Picking Menu) →Close( the Mesh Tool window)

3.7 模型施加约束

?给水平直边施加约束

ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structural →Displacement→On Lines →拾取水平边:Lab2: UY →OK,

?给竖直边施加约束

ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structural →Displacement Symmetry B.C.→On Lines→拾取竖直边→OK

给内弧施加径向的分布载荷

ANSYS Main Menu: Solution→Define Loads →Apply→Structural →Pressure →On Lines →拾取小圆弧;OK →input V ALUE:100e6→OK

3.8 分析计算

ANSYS Main Menu: Solution →Solve →Current LS→OK(to close the solve Current Load Step window) →OK

3.9 结果显示

ANSYS Main Menu: General Postproc →Plot Results→Deformed Shape…→select Def + Undeformed→OK (back to Plot Results window) →Contour Plot→Nodal Solu…→select: DOF solution, UX,UY, Def + Undeformed , Stress ,SX,SY,SZ,Def + Undeformed→OK

3.10 退出系统

ANSYS Utility Menu: File→Exit…→Save Everything→OK

1.4梁的受力与变形分析

例题1问题描述:

由工字钢构成的简支粱的支承和载荷分布如图所示,参数如下表所示。求支点反力、粱在中间截面处的最大应力和挠度。

简支粱受力与网格划分示意图

计算步骤

一、建立几何模型生成代表简支粱的直线段。

a)生成线段的端点

main menu >preprocessor >modeling >create >keypoints >in active cs

在NPT域输入关键点(keypoint)编号,分别为1、2。

在X,Y,Z Location in active CS域输入坐标:关键点1(0,0,0),关键点2(8000,0,0)。

b)连接端点生成直线段main menu >preprocessor >modeling >create >lines >lines >straight line

用鼠标选取两个关键点后,按“Apply”。

二、建立有限元模型

1)选择单元

main menu>preprocessor>element type>add/edit/delete

如果未选择单元,出现如上图的界面,点击按钮“Add…”,弹出单元库选择界面:

在左侧列表框中选择“beam”,在右侧列表框中选择“2D elastic 3”,点击“OK”返回。

ansys考题

1. ANSYS交互界面环境包含交互界面主窗口和信息输出窗口。 2. 通用后处理器提供的图形显示方式有变形图、等值线图、矢量图、粒子轨迹图以及破裂和压碎图。 3. ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场和耦合场分析于一体的有限元分析软件。 4. 启动ANSYS 10.0的程序,进入ANSYS交互界面环境,包含主窗口和输出窗口。 5. ANSYS程序主菜单包含有前处理、求解器、通用后处理、时间历程后处理器等主要处理器,另外还有拓扑优化设计、设计优化、概率设计等专用处理器。 6. 可以图形窗口中的模型进行缩放、移动和视角切换的对话框是图形变换对话框。 7. ANSYS软件默认的视图方位是主视图方向。 8. 在ANSYS中如果不指定工作文件名,则所有文件的文件名均为 file 。 9. ANSYS的工作文件名可以是长度不超过 64 个字符的字符串,必须以字母开头,可以包含字母、数字、下划线、横线等。 10. ANSYS常用的坐标系有总体坐标系、局部坐标系、工作平面、显示坐标系、节点坐标系、单元坐标系和结果坐标系。 11. ANSYS程序提供了4个总体坐标系,分别是:总体直角坐标系,固定内部编号为0;总体柱坐标系,固定内部编号为;总体球坐标系,固定内部编号为2;总体柱坐标系,固定内部编号为5。 12. 局部坐标系的类型分为直角坐标系、柱坐标系、球坐标系和环坐标系。 13. 局部坐标系的编号必须是大于或等于 11 的整数。 14. 选择菜单路径Utility Menu →WorkPlane→Display Working Plane,将在图形窗口显示工作平面。 15. 启动ANSYS进入ANSYS交互界面环境,最初的默认激活坐标系(当前坐标系)总是总体直角坐标系。 16. ANSYS实体建模的思路(方法)有两种,分别是自底向上的实体建模和自顶向下的实际建模。 17. 定义单元属性的操作主要包括定义单元类型、定义实常数和定义材料属性等。 18. 在有限元分析过程中,如单元选择不当,直接影响到计算能否进行和结果的精度。 19. 对于各向同性的线弹性结构材料,其材料属性参数主要有弹性模量和泊松比。

ANSYS新手入门学习心得

(1) 如果你模拟结构体中裂缝扩展过程的模拟,在Ansys中可以用全解耦损伤分析方法来近似模拟裂缝扩展,我曾用Ansys软件中提供的可以定义10,000个材料参数和单元ekill/alive 功能完成了层状路面体中表面裂缝和反射裂缝在变温作用下的扩展过程的模拟。我模拟的过程相对来说比较简单,模拟过程中我们首先要知道裂缝的可能扩展方向,这样在裂缝可能扩展的带内进行网格加密处理,加密到什么程度依据计算的问题来确定。 (2) 如果采用断裂力学理论计算含裂缝结构体的应力强度因子,建模时只需在裂尖通过命令kscon生成奇异单元即可。Ansys模块中存在的断裂力学模块可以计算I、II、III型应力强度因子(线弹性断裂力学)和J积分(弹塑性断裂力学),在Ansys中verification里面有一个计算I型应力强度因子的例子vm143,参见该例子就可以了。 (3) 如果通过断裂力学模拟裂缝的扩展过程,需要采用动态网格划分,这方面我没有做,通过Ansys的宏命令流应该可以实现。技术参考可参阅文献:杨庆生、杨卫.断裂过程的有限元模拟.计算力学学报,1997,14(4). (4) 我现在做动荷载作用下路面结构体中应力强度因子的分布规律,我是通过位移插值得到不同时间点处的应力强度因子。如果想这样做,可参阅理论参考中关于应力强度因子计算说明。 1. 讨论两种Ansys求极限荷载的方法 (1)力加载 可以通过对应的方法(比如说特征值屈曲)估计结构的极限荷载的大致范围,然后给结构施加一个稍大的荷载,打开自动荷载步二分法进行非线性静力分析,最后计算会因不收敛终止,则倒数第二个子步对应的就是结构的极限荷载;另外,也可以选择弧长法,采用足够的子步(弧长法可以一直分析到极限承载力之后的过程)同样可以从绘制的荷载位移曲线或计算结果中找出结构的极限荷载。 (2)位移加载 给结构施加一个比较大的位移,打开自动荷载步二分法进行非线性分析,保证足够的子步数,这样也可以分析到极限荷载以后,通过绘制荷载位移曲线或查看相应结果文件也可知道结构的极限荷载。 希望众高手讨论一下 (1)弧长法求极限荷载的收敛性问题,如何画到荷载位移曲线的下降段? (2)位移法求极限荷载的具体步骤? 2. 需要注意的问题 1. 由于SOLID 65单元本身是基于弥散裂缝模型和最大拉应力开裂判据,因此在很多情况下会因为应力集中而使混凝土提前破坏,从而和试验结果不相吻合,因此,在实际应用过程中应该对单元分划进行有效控制,根据作者经验,当最小单元尺寸大于5cm 时,就可以有效避免应力集中带来的问题; 2. 支座是另一个需要注意的问题。在有限元分析中,很多时候约束是直接加在混凝土节点上,这样很可能在支座位置产生很大的应力集中,从而使支座附近的混凝土突然破坏,造成求解失败。因此,在实际应用过程中,应该适当加大支座附近单元的尺寸或者在支座上加一些弹性垫块,避免支座的应力集中;

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;

七个ansys经典入门实例

“有限元分析及应用”课程有限元分析软件ANSYS6.xed 上机指南 清华大学机械工程系 2002年9月

说明 本《有限元分析软件ANSYS6.1ed:上机指南》由清华大学机械工程系石伟老师组织编写,由助教博士生孔劲执笔, 于2002年9月完成,基本操作指南中的所有算例都在相应的软件系统中进行了实际调试和通过。 本上机指南的版权归清华大学机械工程系所有,未经同意,任何单位和个人不得翻印。

目录 Project1 简支梁的变形分析 (1) Project2 坝体的有限元建模与受力分析 (3) Project3 受内压作用的球体的应力与变形分析 (5) Project4 受热载荷作用的厚壁圆筒的有限元建模与温度场求解 (7) Project5 超静定桁架的有限元求解 (9) Project6 超静定梁的有限元求解 (11) Project7 平板的有限元建模与变形分析 (13)

Project1 梁的有限元建模与变形分析 计算分析模型如图1-1 所示, 习题文件名: beam。 NOTE:要求选择不同形状的截面分别进行计算。 梁承受均布载荷:1.0e5 Pa 图1-1梁的计算分析模型 梁截面分别采用以下三种截面(单位:m): 矩形截面:圆截面:工字形截面: B=0.1, H=0.15 R=0.1 w1=0.1,w2=0.1,w3=0.2, t1=0.0114,t2=0.0114,t3=0.007 1.1进入ANSYS 程序→ANSYSED 6.1 →Interactive →change the working directory into yours →input Initial jobname: beam→Run 1.2设置计算类型 ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural →OK 1.3选择单元类型 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete… →Add… →select Beam 2 node 188 →OK (back to Element Types window)→Close (the Element Type window) 1.4定义材料参数 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural→Linear→Elastic→Isotropic→input EX:2.1e11, PRXY:0.3→OK 1.5定义截面 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Sections →Beam →Common Sectns→分别定义矩形截面、圆截面和工字形截面:矩形截面:ID=1,B=0.1,H=0.15 →Apply →圆截面:ID=2,R=0.1 →Apply →工字形截面:ID=3,w1=0.1,w2=0.1,w3=0.2,t1=0.0114,t2=0.0114,t3=0.007→OK

ANSYS软件介绍与实例讲解

一简述ANSYS软件的发展史。 1970年,Doctor John Swanson博士洞察到计算机模拟工程应该商品化,于是创立了ANSYS公司,总部位于美国宾夕法尼亚州的匹兹堡。30年来,ANSYS 公司致力于设计分析软件的开发,不断吸取新的计算方法和技术,领导着世界有限元技术的发展,并为全球工业广泛接受,其50000多用户遍及世界。 ANSYS软件的第一个版本仅提供了热分析及线性结构分析功能,像当时的大多数程序一样,它只是一个批处理程序,且只能在大型计算机上运行。 20世纪70年代初。ANSYS软件中融入了新的技术以及用户的要求,从而使程序发生了很大的变化,非线性、子结构以及更多的单元类型被加入到子程序。70年代末交互方式的加入是该软件最为显著的变化,它大大的简化了模型生成和结果评价。在进行分析之前,可用交互式图形来验证模型的几何形状、材料及边界条件;在分析完成以后,计算结果的图形显示,立即可用于分析检验。 今天软件的功能更加强大,使用更加便利。ANSYS提供的虚拟样机设计法,使用户减少了昂贵费时的物理样机,在一个连续的、相互协作的工程设计中,分析用于整个产品的开发过程。ANSYS分析模拟工具易于使用、支持多种工作平台、并在异种异构平台上数据百分百兼容、提供了多种耦合的分析功能。 ANSYS公司对软件的质量非常重视,新版的必须通过7000道标准考题。业界典范的质保体系,自动化规范化的质量测试使ANSYS公司于1995年5月在设计分析软件中第一个通过了ISO9001的质量体系认证。 ANSYS公司于1996年2月在北京开设了第一个驻华办事机构,短短几年的时间里发展到北京、上海、成都等多个办事处。ANSYS软件与中国压力容器标准化技术委员会合作,在1996年开发了符合中国JB4732-95国家标准的中国压力容器版。作为ANSYS集团用户的铁路机车车辆总公司,在其机车提速的研制中,ANSYS软件已经开始发挥作用。 二节点﹑单元﹑单元类型的基本概念。 节点:几何模型通过划分网格,转化为有限元模型,节点构成了网格的分布和形状,是构成有限元模型的基本元素。 单元:有限元模型的组成元素,主要有点、线、面、体。 单元类型:根据实体模型划分网格时所要确定的单元的形状,是单元属性的一部分,单元类型决定了单元的自由度,包括线单元(梁、杆、弹簧单元)、壳单元(用于薄板或曲面模型)、二维实体单元、三维实体单元、线性单元、二次单元和P–单元。 三用ANSYS软件进行分析的一般过程。 1建立有限元模型 (1)指定工作文件名和工作标题。 该项工作并不是必须要求做的,但是做对多个工程问题进行分析时推荐使用工作文件名和工作标题。

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。

ANSYS仿真计算配置全集

更快更强-ANSYS仿真计算硬件配置推荐(2013A) 跨入2013年,HPC硬件技术有了很大发展,对工作站性能提升的CPU、总线架构、GPU、RAID-IO、SSD技术等等,有了一个全新的升级换代,intel 推出了Sandybridge架构Xeon技术、AVX高级矢量指令集、核数越来越多、内存容量越来越大、Nvidia提供了更强大的支持图形处理和并行计算的Kepler架构GPU处理器、LSI推出了基于pcie3.0结构更大带宽的双核IO阵列处理器…. 通常计算机硬件升级换代总是比软件方面走在前面,ANSYS作为仿真计算的占有显著位置,软件版本已经到14.5,充分享受这些IT技术变化带来的好处,全面支持intel的高级矢量指令集AVX、支持pcie3.0,内存容量和带宽大幅提升,支持性能达1Tflops的Tesla K20并行计算卡,计算规模更大,求解速度大幅提升,ANSYS主要软件进行了功能上的提升: ANSYS Mechanical 方面: 1.Sparse稀疏矩阵求解器(SMP和DMP)支持GPU 2.工作站或计算节点支持多GPU架构计算 3.PCG求解器支持CPU+GPU混合架构计算 ANSYS Fluent方面: -AMD求解器支持在单GPU卡上并行计算 ANSYS三大类仿真计算软件计算特点归类: (1)隐式结构计算(Ansys Mechnical) 计算特点:对内存要求最大,对硬盘容量和IO读写带宽要求高, 虚拟内存io对整个计算过程有影响,支持GPU并行计算

(2)显式结构计算(Ansys LS-Dyna、AutoDYN) 计算特点:对CPU要求高,对CPU核数无限制,对内存容量要求高,对内存容量需求高,和QPI及CPU与内存通道带宽要求高,硬盘io一般 硬件配置规模划分: (3)流体计算(Ansys Fluent、CFX) 计算特点:CPU并行计算效果好,对核数无限制,对内存容量需求高,和QPI及CPU与内存通道带宽要求高,对硬盘要求一般, 硬件配置规模划分:

ANSYS新手入门手册(完整版)超值上

ANSYS 基本分析过程指南目录 第 1 章开始使用 ANSYS 1.1 完成典型的 ANSYS 分析 1.2 建立模型 第2章加载 2.1 载荷概述 2.2 什么是载荷 2.3 载荷步、子步和平衡迭代 2.4 跟踪中时间的作用 2.5 阶跃载荷与坡道载荷 2.6 如何加载 2.7 如何指定载荷步选项 2.8 创建多载荷步文件 2.9 定义接头固定处预拉伸 第 3 章求解 3.1 什么是求解 3.2 选择求解器 3.3 使用波前求解器 3.4 使用稀疏阵直接解法求解器 3.5 使用雅可比共轭梯度法求解器(JCG) 3.6 使用不完全乔列斯基共轭梯度法求解器(ICCG)3.7 使用预条件共轭梯度法求解器(PCG) 3.8 使用代数多栅求解器(AMG) 3.9 使用分布式求解器(DDS) 3.10 自动迭代(快速)求解器选项 3.11 在某些类型结构分析使用特殊求解控制 3.12 使用 PGR 文件存储后处理数据 3.13 获得解答 3.14 求解多载荷步 3.15 中断正在运行的作业 3.16 重新启动一个分析 3.17 实施部分求解步 3.18 估计运行时间和文件大小 1 1 1 23 23 23 24 25 26 27 68 77 78 85 84 84 85 86 86 86 86 87 88 88 89 92 96 97 100 100 111 113

3.19 奇异解 第 4 章后处理概述 4.1 什么是后处理 4.2 结果文件 4.3 后处理可用的数据类型 第5章 5.1 概述 5.2 将数据结果读入数据库 5.3 在 POST1 中观察结果 5.4 在 POST1 中使用 PGR 文件 5.5 POST1 的其他后处理内容 第 6 章时间历程后处理器(POST26) 6.1 时间历程变量观察器 6.2 进入时间历程处理器 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7定义变量 处理变量并进行计算 数据的输入 数据的输出 变量的评价 通用后处理器(POST1) 114 116 116 117 117 118 118 118 127 152 160 174 174 176 177 179 181 183 184 187 190 190 190 194 195 6.8 POST26 后处理器的其它功能 第 7 章选择和组件 7.1 什么是选择 7.2 选择实体 7.3 为有意义的后处理选择 7.4 将几何项目组集成部件与组件 第 8 章图形使用入门 8.1 概述 8.2 交互式图形与“外部”图形 8.3 标识图形设备名(UNIX 系统) 8.4 指定图形显示设备的类型(WINDOWS 系统)198 198 198 198 201

几个ansys经典实例(长见识)

平面问题斜支座的处理 如图5-7所示,为一个带斜支座的平面应力结构,其中位置2及3处为固定约束,位置4处为一个45o的斜支座,试用一个4节点矩形单元分析该结构的位移场。 (a)平面结构(b)有限元分析模型 图5-7 带斜支座的平面结构 基于ANSYS平台,分别采用约束方程以及局部坐标系的斜支座约束这两种方式来进行处理。 (7) 模型加约束 左边施加X,Y方向的位移约束 ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →-Structural→Displacement On Nodes →选取2,3号节点→OK →Lab2: All DOF(施加X,Y方向的位移约束) →OK 以下提供两种方法处理斜支座问题,使用时选择一种方法。 ?采用约束方程来处理斜支座 ANSYS Main Menu:Preprocessor →Coupling/ Ceqn →Constraint Eqn :Const :0, NODE1:4, Lab1: UX,C1:1,NODE2:4,Lab2:UY,C2:1→OK 或者?采用斜支座的局部坐标来施加位移约束 ANSYS Utility Menu:WorkPlane →Local Coordinate System →Create local system →At specified LOC + →单击图形中的任意一点→OK →XC、YC、ZC分别设定为2,0,0,THXY:45 →OK ANSYS Main Menu:Preprocessor →modeling →Move / Modify →Rotate Node CS →To active CS → 选择4号节点 ANSYS Main Menu:Solution →Define Loads →Apply →Structural →Displacement On Nodes →选取4号节点→OK →选择Lab2:UY(施加Y方向的位移约束) →OK 命令流; !---方法1 begin----以下的一条命令为采用约束方程的方式对斜支座进行处理 CE,1,0,4,UX,1,4,UY,-1 !建立约束方程(No.1): 0=node4_UX*1+node_UY*(-1) !---方法1 end --- !--- 方法2 begin --以下三条命令为定义局部坐标系,进行旋转,施加位移约束 !local,11,0,2,0,0,45 !在4号节点建立局部坐标系 !nrotat, 4 !将4号节点坐标系旋转为与局部坐标系相同 !D,4,UY !在局部坐标下添加位移约束 !--- 方法2 end

ANSYS电磁兼容仿真软件解析

ANSYS电磁兼容仿真设计软件 用途:用于电子系统电磁兼容分析,包括PCB信号完整性、电源完整性和电磁辐射协同仿真,数模混合电路的噪声分析和抑制,以及机箱系统屏蔽效能和电磁泄漏仿真,确保系统的电磁干扰和电磁兼容性能满足要求。 一、购置理由 1现代电子系统设计面临越来越恶劣的电磁工作环境,一方面电子系统包括了电源模块、信号处理、计算机控制、传感与机电控制、光电系统及天线与微波电路等部分,系统内部相互不发生干扰,正常工作,本身就非常困难;另一方面,在隐身、电子对抗、静放电,雷击和电磁脉冲干扰等恶劣电磁环境下,设备还需要有足够的抗干扰能力,为电路正常工作留有足够的设计裕量。为了确保xx系统的工作可靠性,设备必须通过相关的电磁兼容标准,如国军标GJB151A,GJB152A。 长期以来,设备的电磁兼容设计和仿真一直缺乏必要的仿真设计手段,只能依赖于设备后期试验测试,不仅测量成本高昂,而且,如果EMI测量超标,后续的查找问题和修正问题基本上依赖于经验和猜测。而解决电磁兼容问题,也只能靠经验进行猜想和诊断,采取的措施也只能通过不断的试验进行验证,这已经成为制约我们产品进度的重要原因。。 2目前我所数字电路设计的经验和手段已经有很大改善,我们在复杂PCB布线、高速仿真方面取得了很多的成果和经验,并且已经开

始高速通道设计的预研。在相关PCB布线工具的帮助下,将复杂的多电源系统PCB布通,确保集成电路之间的正确连接已经基本上没有问题。但是随着应用深入,也存在一些困难,特别在模拟数字转换、高速计算与传输PCB和系统的设计中,我们不仅要保证电路板的正常工作,还要提高关键性的技术指标,例如数模转换电路的有效位数、信号传输系统的速率和误码率等,此外,还要满足整个卫星电子系统的电磁兼容/电磁干扰要求,为此,我们迫切需要建立的仿真功能包括: ●高速通道中,连接器,电缆等三维全波精确和建模仿真, 这些结构的寄生效应对于信号的传输性能有至关重要的影 响; ●有效的PCB电源完整性分析工具,对PCB上的电源、地等 直流网络的信号质量进行仿真 ●为提高仿真精度,需要SPICE模型,IBIS模型和S参数模 型的混合仿真 ●需要同时进行时域和频域仿真和设计,观察时域的眼图、 误码率,调整预加重和均衡电路的频域参数,使得信号通道 的物理特性与集成电路和收/发预加重、均衡等相配合,达到 系统性能的最优 ●有效的PCB的辐射控制与仿真手段,确保系统EMI性能达 标。 现在EDA市场上已经有一些SI/PI和EMI/EMC仿真设计工具,但存在多方面的局限性。我们的PCB布线工具虽然能解决一定的问题,

Ansys自己搜集的入门建议及问题答案

contour plot 通过视图的方式显示计算的模型的有限元分析计算结果,比如是位移示图,应力示图,温度示图等,可以是连续节点方式,也可以是单元离散方式显示,就是为了更加直观地看计算结果。 ansys中如何在同一个分析中定义两种材料属性。 现在material props里定义不同的材料,然后在划分网格之前在meshing-mesh attributes-default attribus里选择你想要赋予被划网部件的材料编号,这样就可以实现给不同部件定义不同的材料属性了 在建模时,已经在关键点或者节点之间连接起来的线,有时候把ANSYS最小化一下,或者由于想把模型转个角度时,那些线就会不见了,但是用删除功能时,还是可以选到这些隐藏的线的。请问这是什么原因。还有为什么我看到参考书上在对一个桁架桥模型分析时,建模后没有用meshing里的功能,是不是意味着他没有划分网格顺便问下“NDIV是什么意思No。 of element division。这个框怎么填谁能提供一个ANSYS力常用单元类型的简单介绍,比如LINK8,BEAM3这些适合什么情况下用。本人初学,望高人指教 答: 1.要想画出所建的东西,就要用PLOT菜单,比如显示线,用Plot>Lines。如果想把所有东西显示,则用Plot>Multi-Plots 。 就是划分单元的意思,单元是由结点组成的。可以先建结点,再把结点连成单元,这个时候就不需要meshing。meshing是针对几何物体的,比如建了一条线,把线分成单元时就用到meshing。 是分成的份数。比如一条线要划分成多少个单元。直接输入整数即可。

单元是杆单元,即不考虑弯曲,结点的位移中没有转角,只有平移。BEAM 单元是梁单元,既考虑平移,而考虑转角。LINK8、BEAM4都是空间单元,BEAM3是平面梁单元。 ANSYS中如何将施加的约束显示出来 plot ctrl->symbel plot ctrl->symbel 点ok 以后还是没有的话,plot可以显示,约束施加在节点上,就plot nodes,施加在关键点上就plot keypoints,施加在线上就plot lines 请问ansys中,merge items与booleans >add有何区别 booleans >add是布尔相加,原始圆元相加成新园元,是一个单一的整体,没有接缝 merge items,是在将两个接触的物体之间能产生影响,如下: Q:我现在需分析一个板梁结构板已用SHELL63单元划分好梁我是用板上的一条线划分单元并添加截面而生成的但现在运算时发现板和梁是分开的它们之间互不影响请教各位高手怎样将板和梁合并为一个整体 A:Preprocessor>Numbering Ctrls>Merge Items里element and node 合并。两个命令没啥联系 解释一下ansys-workplane-offset wp by increments 对话框的的意思offset wp by increments,这是Ansys中用来旋转坐标系的,如上设置,若在XY,YZ,ZXAngles下面填写50,0,0即表示将先用工作平面的坐标系绕坐标原点逆时针旋转50° 怎样在ANSYS中输出指定点的位移

华南理工大学有限元考试试题

华南理工大学广州学院有限单元法期末试题大纲 一、选择题: 1 在加权余量法中,若简单地利用近似解的试探函数序列作为权函数,这类方 法称为________________。 (A)配点法(B)子域法(C)伽辽金法 2 等参变换是指单元坐标变换和函数插值采用______的结点和______的插值 函数。 (A)不相同,不相同(B)相同,相同(C)相同,不相同(D)不相同,相同3 有限元位移模式中,广义坐标的个数应与___________相等。 (A)单元结点个数(B)单元结点自由度数(C)场变量个数 4 采用位移元计算得到应力近似解与精确解相比较,一般___________。(A)近似解总小于精确解(B)近似解总大于精确解(C)近似解在精确解上下震荡(D)没有规律 5 如果出现在泛函中场函数的最高阶导数是m阶,单元的完备性是指试探函数 必须至少是______完全多项式。 (A)m-1次(B)m次(C)2m-1次 6 与高斯消去法相比,高斯约当消去法将系数矩阵化成了_________形式,因 此,不用进行回代计算。 (A)上三角矩阵(B)下三角矩阵(C)对角矩阵 7 对称荷载在对称面上引起的________________分量为零。 (A)对称应力(B)反对称应力(C)对称位移(D)反对称位移 8 对分析物体划分好单元后,__________会对刚度矩阵的半带宽产生影响。(A)单元编号(B)单元组集次序(C)结点编号 9 n个积分点的高斯积分的精度可达到______阶。 (A)n-1 (B)n(C)2n-1 (D)2n 10 引入位移边界条件是为了消除有限元整体刚度矩阵K的__________。(A)对称性(B)稀疏性(C)奇异性 C B B C B C D C C C 二、填空题:(课本···黑色字体)····仿题 1、有限元网格划分的过程中应注意:网格数目、网格疏密、单元阶次、网格质量

计算机在材料科学中的应用期末考试试题

一、请总结出计算机在材料科学与工程中至少5个方面的典型应用。 1网络与资源的应用:强大的网络搜索引擎可以帮助用户快速而有效地获取相关信息,提高能工作效率,并且在网络上共享信息和资源。 2.实验方案设计、模型与数据处理。如:正交试验设计与分析,数据回归分析)。 3.计算机辅助材料设计与工艺模拟。如:多尺度材料设计与模拟,材料加工过程模拟仿真ABINIT THERMO-CALC,ANSYS 4材料研究与生产过程中的自动检测与过程控制,这样不仅降低了操作人员劳动速度,显著地改善了产品质量,提高了加工精度,而且大幅提高了生产率。 5 .用于材料物相、微结构、物理、化学性质检测分析: 6计算机在材料教育中发挥着越来越大的作用,能模拟出易于学生学生理解和接受的图表,使课堂教学形象生动,教学效果和效率提高, 二 polyflow 功能:POLYFLOW是采用有限元法,主要针对豁性和勃弹性的流体进行流动问题模拟的CFD 软件,其基本的程序结构如图1一12所示。作为FLUENT的一个组件,它具有强大的解决非牛顿流体及非线性问题的能力,且具有多种流动模型,可以解决聚合物、食品、玻璃等加工过程中遇到的多种等温/非等温、二维/三维、稳态/非稳态的流动问题,可以用于聚合物的挤出、吹塑、拉丝、层流混合、涂层过程中的流动、传热和化学反应问题。 特点:POLYFLOW软件具有以下特点: ●主要包括几个模块:POLYFLOW;POLYDATA POLYSTAT,它们由一个主控程序POLYMAN来执行。 ●具有多种多样的粘性模型、内容丰富的粘弹性材料库,这个数据库每年都在不断地进行更新。 ●在模拟复杂的流变特性流体或者粘弹性流体的时候,主要具有三种模型:广义牛顿模型;屈服应力模型;粘弹性模型(拥有多种可扩展的特性)。 ●所采用的变形网格、接触算法、以及网格重叠技术,保证了计算结果的准确性。 ●与GAMBIT、IDEAE、PATPAN都具有数据接口,可以使用他们生成的网格,并且POLYFLOW内部嵌套GAMBIT软件。支持多种类型的网格,如四面体、五面体、六面体、三角形、四边形,组合网格等。 ●吹塑过程中的壳体模型大大减少了工程师的工作量,只需要通过简单地设定、计算,就可以得到吹塑以后各个部位的厚度、剪切应力、温度等在吹塑过程中的重要指标参数。 ●在计算挤出过程中的材料混合问题时,使用自由面的方法,多种的自由面类型为模拟多种类型的挤出混合问题建立了良好的基础。 ●可以用来模拟玻璃熔炉中的电加热问题,并且可以将过程中的导电率定义为温度的函数。

(完整)ANSYS传热分析实例汇总,推荐文档

实例1: 某一潜水艇可以简化为一圆筒,它由三层组成,最外面一层为不锈钢,中间为玻纤隔热层,最里面为铝层,筒内为空气,筒外为海水,求内外壁面温度及温度分布。 几何参数:筒外径30 feet 总壁厚 2 inch 不锈钢层壁厚0.75 i nch 玻纤层壁厚 1 inch 铝层壁厚0.25 i nch 筒长200 feet 导热系数不锈钢8.27 B TU/hr.ft.o F 玻纤0.028 BTU/hr.ft.o F 铝117.4 BTU/hr.ft.o F 边界条件空气温度70 o F 海水温度44.5 o F 空气对流系数 2.5 BTU/hr.ft2.o F 海水对流系数80 BTU/hr.ft2.o F 沿垂直于圆筒轴线作横截面,得到一圆环,取其中1度进行分析,如图示。 以下分别列出log文件和菜单文件。 /filename, Steady1 /title, Steady-state thermal analysis of submarine /units, BFT Ro=15 !外径(ft)

Rss=15-(0.75/12) !不锈钢层内径ft) Rins=15-(1.75/12) !玻璃纤维层内径(ft) Ral=15-(2/12) !铝层内径(ft) Tair=70 !潜水艇内空气温度 Tsea=44.5 !海水温度 Kss=8.27 !不锈钢的导热系数(BTU/hr.ft.oF) Kins=0.028 !玻璃纤维的导热系数(BTU/hr.ft.oF) Kal=117.4 !铝的导热系数(BTU/hr.ft.oF) Hair=2.5 !空气的对流系数(BTU/hr.ft2.oF) Hsea=80 !海水的对流系数(BTU/hr.ft2.oF) /prep7 et,1,plane55 !定义二维热单元 mp,kxx,1,Kss !设定不锈钢的导热系数 mp,kxx,2,Kins !设定玻璃纤维的导热系数 mp,kxx,3,Kal !设定铝的导热系数 pcirc,Ro,Rss,-0.5,0.5 !创建几何模型 pcirc,Rss,Rins,-0.5,0.5 pcirc,Rins,Ral,-0.5,0.5 aglue,all numcmp,area lesize,1,,,16 !设定划分网格密度 lesize,4,,,4 lesize,14,,,5 lesize,16,,,2 eshape,2 !设定为映射网格划分 mat,1 amesh,1 mat,2 amesh,2 mat,3 amesh,3 /SOLU SFL,11,CONV,HAIR,,TAIR !施加空气对流边界

2016《结构概念分析与ANSYS实现》考试题A卷

2016《结构概念分析及ANSYS 程序实现》考试题(A 卷) 姓名 ; 学号 ; 一、多项选择题(每题3分,共15分) 1. 为分析某冷弯薄壁型钢构件的弹塑性局部失稳问题,可以采用如下哪些单元:( ) A ) BEAM3 B )BEAM188 C )SHELL63 D )SHELL181 E )SOLID65 2. 某简支钢梁跨度为6m ,支座为两端固定铰,已知梁截面高度60mm ,梁上承受均布线荷载,材料始终处于弹性状态,采用BEAM3单元模拟;以下表述正确的是:( ) A )钢梁的剪切变形相对于弯曲变形可以忽略不计; B )钢梁的剪切变形相对于弯曲变形不能忽略不计; C )打开几何大变形的开关,比不打开几何大变形开关时,计算得到的跨中挠度更大; D )打开几何大变形的开关,比不打开几何大变形开关时,计算得到的跨中挠度更小; 3. 某K6凯威特型单层球面网壳,跨度为30m ,矢高为5m ,杆件采用圆钢管,节点采用焊接球节点;为分析网壳的弹性临界荷载,采用BEAM188建立模型;以下叙述正确的是:( ) A )为了考虑单根杆件的弯曲失稳,在建模时需将杆件分为多段; B )打开BEAM188的翘曲自由度开关对计算结果影响较大; C )打开BEAM188的高阶形函数开关,比关闭这个开关,计算得到的临界荷载更小; D )打开BEAM188的高阶形函数开关,比关闭这个开关,计算得到的临界荷载更大; 4. 如图所示的某四边简支矩形薄钢板,两加载边承受面内均匀压力,两非加载边的面内约束情况有2种,一种为面内不能自由移动(即结构I );一种为面内可以自由移动 (即结构II );以下叙述正确的是:( ) A )对于结构I ,第1阶屈曲模态为1个半波失稳; B )对于结构I ,第1阶屈曲模态为2个半波失稳; C )对于结构II ,第1阶屈曲模态为1个半波失稳; D )对于结构II ,第1阶屈曲模态为2个半波失稳; E )结构I 的屈曲荷载低于结构II 的屈曲荷载,结构I 的极限承载力低于结构II 的极限承载力; 5. 开孔钢板承受均匀拉力,材料为Q235,采用理想弹塑性模型BKIN 模拟本构关系,采用实体单元SOLID186模拟钢板,以下叙述正确的是:( ) A )净截面上的平均应力σy 达到235MPa 时,结构达到极限承载力; B )毛截面上的平均应力σy 达到235MPa 时,结构达到极限承载力; C )孔边的网格划分越密,孔边应力集中系数越接近于理论值; D )当结构达到极限承载力时,孔边应力σy 等于235MPa ; E )当结构达到极限承载力时,孔边应力σy 大于235MPa ; 二、简答题(每题5分,共25分) 1. 如下图所示的结构,各二力杆的轴向刚度EA 为无穷大,二力杆之间采用转动弹簧连接,转动弹簧的刚度为k ,定义3个自由度x1、x2和x3,试写出结构的弹性刚度矩阵和应力刚度矩阵(5分); 2. 如下图所示的两结构,实线代表结构的初始位形,虚线代表荷载P 施加完成后的位置,在整个荷载施加过程中结构始终维持平衡,试问:荷载施加完成后,荷载P 所做的功是否相同?结构中储存的应变能是否相同?在同一张图中画出两结构的荷载位移曲线。(5分); 结构A 结构B 3. 如下图所示承受水平拉力和竖向荷载的高强钢索,材料为线弹性;采用如下2种加载路径进行加载:A )先施加H ,再施加q ;B )施加0.5H ,再施加q ,再施加0.5H 。试画出:1)水平力H 和水平位移Ux 之间的荷载位移曲线;2)竖向荷载q 和跨中竖向挠度之间的关系曲线(5分);

工字钢-ANSYS实例分析72道(含结果)

2.3 工字钢-ANSYS 实例分析 (三维实体结构) 介绍三维实体结构的有限元分析。 一、问题描述 图1所示为一工字钢梁,两端均为固定端,其截面尺寸为 1.0,0.16,0.2,0.02,0.02l m a m b m c m d m =====。试建立该工字钢梁的三维实体模型,并在考虑重力的情况下对其进行结构静力分析。 图1 工字钢结构示意图 其他已知参数如下: 弹性模量(也称杨式模量) E= 206GPa ;泊松比3.0=u ; 材料密度3 /7800m kg =ρ;重力加速度2/8.9s m g =; 作用力F y 作用于梁的上表面沿长度方向中线处,为分布力,其大小F y =-5000N 。 二、实训步骤 (一) ANSYS10.0的启动与设置 1、启动。点击:开始>所有程序> ANSYS10.0> ANSYS ,即可进入ANSYS 图形用户主界面。 2、功能设置(过滤)。点击主菜单中的“Preference”菜单(Main Menu > Preferences),弹出“参数设置”对话框,选中“Structural”复选框,点击“OK”按钮,关闭对话框,如图2所示。本步骤的目的是过滤不必要的菜单,仅使用该软件的结构分析功能,以简化主菜单中各级子菜单的结构。

图2 Preference参数设置对话框 3、系统单位设置。由于ANSYS软件系统默认的单位为英制,因此,在分析之前,应将其设置成国际公制单位。在命令输入栏中键入“/UNITS,SI”,然后回车即可(系统一般看不出反应,但可以在Output Window 中查看到结果,如图3所示)。(注:SI表示国际公制单位) 设置完成后按主菜单中前处理器(在ANSYS中称为PREP7)设定的先后顺序进行,具体如图4所示。

ansysEMI仿真教程分解

SIwave电源完整性仿真教程V1.0 目录 1软件介绍 (2) 2.1功能概述 (2) 2.2操作界面 (3) 2.3常用热键 (4) 2仿真的前期准备 (5) 2.1软件的准备 (5) 2.2 PCB文件导入 (5) 2.2.1 Launch SIwave方式 (5) 2.2.1 ANF+CMP方式 (6) 2.3 PCB的Validation Check (8) 2.4 PCB叠层结构设置 (11) 2.5仿真参数设置 (12) 2.6 RLC参数修正 (13) 2.6.1 RLC的自动导入 (13) 2.6.2检视自动导入的RLC默认值 (15) 2.6.3批量修改RLC值 (18) 2.6.4套用大厂的RLC参数 (19) 3 SIwave仿真模式 (20) 3.1谐振模式 (20) 3.2激励源模式 (25) 3.3 S参数分析 (30) 4实例仿真分析 (31) 4.1从Allegro中导入SIwave (31) 4.2 Validation Check (32) 4.3叠层结构设置 (33) 4.4无源参数RLC修正 (33) 4.5平面谐振分析 (36) 4.6目标阻抗(Z参数)分析 (39) 4.7选取退耦电容并添加 (43) 4.8再次运行仿真查看结果 (44) 5问题总结 (46) 5.1 PCB谐振的概念 (46) 5.2为何频率会有实部和虚部 (47) 5.3电容的非理想特性影响 (47) 5.4地平面完整与回流路径连续 (48) 5.5电源目标阻抗 (48)

1软件介绍 2.1功能概述 Ansoft SIwave主要用于解决电源完整性问题,采用全波有限元算法,只能进行无源的仿真分析。Ansoft SIwave虽然功能强大,但并非把PCB导入,就能算出整块板子的问题在哪里。还需要有经验的工程设计人员,以系统化的设计步骤导入此软件检查PCB设计。主要功能如下: 1.计算共振模式 在PDS电源地系统结构(层结构、材料、形状)的LAYOUT之前,我们可以计算出PDS电源地系统的共有的、内在的共振模式。可以计算在目标阻抗要求的带宽或更高的带宽范围内共振频率点。 2. 查看共振模式下的电压分布图 避免把大电流的IC芯片放置于共振频率的电压的峰值点和电压谷点。原因是当把这些源放在共振频率的电压的峰值点和电压谷点的时候很容易引起共振。 3.侦测电压 利用电流源代替IC芯片放置于它们可能的LAYOUT placement位置的周围、同时放置电压探头于理想IC芯片的位置侦测该位置的电压频率相应。在电压的频率相应的曲线中,峰值电压所对应的频率点就是共振频率的发生点。 4.表面电压 基于电压峰值频率,查看这些频率点的表面电压的分布情况,把退耦电容放置于电压峰值和谷点的位置处。(这就是如何放置退耦电容的根据) 5.单端口的Z参数计算 计算单端口的(IC位置)的Z参数(通常使用log-log标尺,Hz)。通过Z 参数的频率相应曲线,我们可以计算出我们需要的“电容大小、ESL大小、ESR 大小”。(从中我们可以知道我们需要什么样规格的退耦电容)。 6.侦测实际退耦电容影响 使用内置的ANSOFT FULL-WA VE SPICE来侦测实际退耦电容影响(包括:共振、ESL、ESR、Parrallel skew等)。 7.选取电容 通过实际的AC扫描响应来选择需要的电容,包括电容的R/L/C值。 8.侦测回路电感影响 在不同的位置放置电容来侦测路径的自感的影响。(这将决定退耦电容放置的位置)。 9.检测传输阻抗 使用多端口的Z参数来检测传输阻抗。

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