ANSYS FE_SAFE简介

ANSYS FE_SAFE简介
ANSYS FE_SAFE简介

ANSYS FE_SAFE

产品投放市场后,如果在耐久性方面出现问题将会造成许多新产品失去竞争力,给企业带来巨大的经济损失,同时又使企业形象蒙受巨大的负面影响。在中国,由于疲劳耐久性与可靠性不过关造成的产品问题更是普遍存在,是国产产品缺乏国际竞争力的最重要因素之一。国际上,每年因结构疲劳的原因,大量产品在其有效寿命期内报废,由于疲劳破坏而造成的恶性事故也时有出现。据统计,欧洲每年早期断裂造成的损失达800亿欧元,而美国每年早期断裂造成的损失达1190亿美元,其中95% 是由于疲劳引起的断裂。而通过应用疲劳耐久性分析技术,其中的50%是可以避免的,因此许多企业将疲劳耐久性定为产品质量控制的重要指标。

在传统的设计过程中,设计人员在概念或详细设计阶段通常使用简单而不真实的计算来估计产品的寿命,而对这些估计寿命的验证通常是通过一定量物理样机的耐久试验得到,不但试验周期长、耗资巨大,而且许多相关参数与失效的定量关系也不可能在试验中得出,试验结论还可能受许多偶然因素的影响。因此对于产品疲劳寿命的仿真分析方法越来越受到产品设计人员的关注。

ANSYS FE-SAFE是美国ANSYS公司与英国安全技术公司(SAFE TECHNOLOGY LIMITED)紧密合作的产品,是进行结构疲劳耐久性分析的专用软件。在软件开发过程中,每年投资数百万美元用于研发,并进行了大量的材料参数实验和实际结构件的试验验证。

在产品设计阶段使用ANSYS FE-SAFE,可在物理样机制造之前进行疲劳分析和优化设计,真实地预测产品的寿命,实现等寿命周期设计。设计阶段的耐久性分析可以显著缩短产品推向市场的时间、提高产品可靠性,极大地降低制造物理样机和进行耐久性试验所带来的巨额研发费用。ANSYS FE-SAFE耐久性分析技术可广泛应用于从空间站、飞机发动机到汽车、火车;从空调、洗衣机等家电产品到电子通讯系统;从舰船到石化设备;从内燃机、核能、电站设备到通用机械等各个领域。

疲劳分析及概念

>疲劳破坏的概念

当材料或结构受到多次重复变化的载荷作用后,在应力值虽然始终没有超过材料的强度极限,甚至比弹性极限还低的情况下就可能发生破坏。这种在交变载荷持续作用下材料或结构的破坏现象,就叫做疲劳破坏。

>疲劳破坏的特征

材料力学是根据静力试验来确定材料的机械性能(比如弹性极限、屈服极限、强度极限)的,这些机械性能没有充分反映材料在交变载荷作用下的特性。因此,在交变载荷作用下工作的零件和构件,如果还是按静载荷去设计,在使用过程中往往就会发生突如其来的破坏。

>疲劳破坏与传统静力破坏的本质区别

* 静力破坏是一次最大载荷作用下的破坏;疲劳破坏是多次反复载荷作用下产生的破坏,它不是短期内发生的。

* 当静应力小于屈服极限或强度极限时,不会发生静力破坏;而交变应力在远小于静强

度极限,甚至小于屈服极限的情况下,疲劳破坏就可能发生。

* 静力破坏通常有明显的塑性变形产生;疲劳破坏通常没有外在宏观的显著塑性变形迹象,即便是塑性良好的金属,其疲劳破坏形式也象脆性破坏一样,事先不易觉察出来,这表明疲劳破坏具有更大的危险性。

* 在静力破坏的断口上,通常只呈现粗粒状或纤维状特征;而在疲劳破坏的断口上,总是呈现两个区域特征,一部分是平滑的,另一部分是粗粒状或纤维状。因为疲劳破坏时,首先在某一点(通常接近构件表面)产生微小的裂纹,其起点叫"疲劳源",而裂纹从疲劳源开始,逐渐向四周扩展。由于反复变形,裂开的两个面时而挤紧,时而松开,这样反复摩擦,形成一个平滑区域。在交变载荷继续作用下,裂纹逐渐扩展,承载面积逐渐减少,当减少到材料或构件的静强度不足时,就会在某一载荷作用下突然断裂,其断裂面呈粗粒状或纤维状。

* 静力破坏的抗力主要取决于材料本身;而疲劳破坏的抗力与材料的组成、构件的形状或尺寸、表面加工状况、使用条件以及外部工作环境都有关系。

ANSYS FE-SAFE概述

ANSYS FE-SAFE由用户界面、材料数据库管理系统、疲劳分析程序和信号处理程序组成。ANSYS FE-SAFE读取有限元分析计算出的单位载荷或实际工作载荷下的弹性应力,然后根据实际载荷工况和交变载荷形式将结果比例迭加以产生工作应力时间历程;也可换算成特定类型载荷作用下的弹塑性应力。

材料数据库管理系统

ANSYS FE-SAFE提供了一个全面的材料疲劳特性数据库和数据库管理系统,含有上百种常用的钢、铝合金材料的疲劳数据,用户也可以根据需要扩充和修改该数据库。

用户可以查讯数据库,如列出所有的铝合金,也可以输入新材料。

如果有主数据库和用户本地数据库,这两个数据库都可以访问;系统管理员可以将主数据库设定为只读,以防止用户对主数据库的数据进行修改。

利用内置的Netscape link可以访问试验报告及背景数据,在启动疲劳分析时程序可自动访问材料数据库,读入材料数据;用户数据可通过用户界面直接输入。程序还可绘制材料数据的多种类型的曲线。

在数据库中含有Seeger材料近似算法,允许利用材料的抗拉强度(UTS)和弹性模量生成近似的材料疲劳数据,生成的数据可以指定一个数据集名并存入数据库。

用户界面

在ANSYS FE-SAFE友好的用户界面下,可方便地进行疲劳耐久性分析的数据准备;所输入的材料数据、荷载及荷载组合数据均可图示化显示,疲劳计算的结果可通过三维云图直观地显示。

ANSYS FE-SAFE对有限元数据文件中的单元数没有实际限制,在一个有限元模型中可以有多个单元组,每个单元组中的单元数不限,最多可以根据4096组有限元计算结果进行疲

劳分析。

ANSYS FE-SAFE可直接读取ANSYS的分析结果文件,读入节点应力和节点温度等,从材料库中选取相应的材料,疲劳数据即自动定义完毕;对于材料库中没有的材料允许用户自己定义。寿命计算结果可用图形或动画显示,对数寿命、给定寿命下的安全系数均可以三维云图的形式直观地表示。

疲劳分析功能

* ANSYS FE-SAFE可定义载荷时间历程,用于处理一组有限元分析应力结果。

* ANSYS FE-SAFE能有效处理FEA分析的弹性应力结果和弹塑性应力结果,可组合多个载荷的时间历程。迭加多轴加载的时间历程,从而在模型的每个位置上都产生各个应力张量的复杂的时间历程。

* ANSYS FE-SAFE可进行序列工况的疲劳分析,数据集序列可以是一个瞬态分析的结果,也可以通过一系列离散事件来生成。如对发动机曲轴不同转角下的多个求解结果进行疲劳分析。

* ANSYS FE-SAFE可对复杂的块数据载荷进行分析,对于每个载荷条件,生成载荷的有限元结果数据集循环块。

* ANSYS FE-SAFE 可对载荷历程和序列载荷进行组合使用。

* ANSYS FE-SAFE可定义载荷文件,其中可包含一系列载荷块,每一载荷块又可定义一系列的载荷历程或序列载荷数据的组合。序列载荷数据是由于结构承受随时间变化载荷而引起的应力变化数据。

* ANSYS FE-SAFE可利用应力-寿命曲线、应变-寿命曲线,并可使用局部应力-应变法进行单轴和多轴疲劳分析。同时可以使用多种平均应力修正方法,也可采用用户定义的平均应力修正。具有很强的基于局部应力-应变技术的高级多轴疲劳分析功能,自动识别疲劳"热点";对于运动部件,可针对给定的设计寿命,给出三维安全系数云图,显示疲劳寿命的设计余量。多轴Neuber准则用来计算循环中构件产生屈服引起的弹塑性应力应变。对于应力历程中的每一事件,利用材料记忆算法重新计算双轴条件下的循环应力-应变曲线。对多向载荷,在载荷历程上节点的主应力方向不断变化,因而临界平面的法向也在不断变化,在每个面上,剪切应变或正应变都采用雨流计数法,计算每个循环的疲劳损伤,使用Miner 准则来计算节点的疲劳寿命,所有面上的最短疲劳寿命作为节点的疲劳寿命。

* 利用应力-寿命曲线进行单轴分析- Goodman、Gerber平均应力修正。

·利用应变-寿命曲线进行单轴分析- Morrow、Smith-Watson-Topper平均应力修正。

·利用局部应力-应变法进行多轴疲劳分析,可分别考虑最大剪应变(适用于延展性好

的材料)、最大正应变(适用于脆性材料)、Brown-Miller组合剪应变及法向应变(适用于绝大多数金属材料)等。

·在加载过程中当一个节点的主应力方向改变时,就使用临界平面法。对剪应变和Brown-Miller准则,使用q=90°的平面和q=45°的平面,每个平面以10°的间隔从f=0°旋转到f=180°扫描。对于正应变准则,使用q=90°的平面,以10°的间隔从f=0°旋转到f=180°扫描。

* 定义载荷时间历程时,加载文件中的载荷条件可存储为以下格式的文件,以方便地与其它各种软件进行数据交换。准备单通道和多通道载荷历程,对载荷进行比例缩放,考虑峰/谷而忽略循环。ANSYS FE-SAFE 可处理多达4096个通道的载荷。

·单通道dac格式的二进制文件;

·多通道amc格式的二进制文件;

·单通道和多通道的组合asc或txt文件;

·Servotest 二进制 '.SBF'文件;

·Snap-Master 二进制 '.SM'文件;

·单列ASCII文件;

·多列ASCII文件。

* ANSYS FE-SAFE中疲劳分析载荷信号处理,可采用雨流计数法。

* ANSYS FE-SAFE中疲劳测试信号可进行幅值分析和频率分析处理。过滤掉小的载荷循环。

* ANSYS FE-SAFE可根据功率谱密度数据进行振动疲劳分析,不同频率和幅值的信号可进行叠加。

* ANSYS FE-SAFE可考虑冲压、拉延引起的残余应力对疲劳寿命的影响,能利用BS7608标准的应力-寿命数据进行焊接结构疲劳分析。

* ANSYS FE-SAFE可考虑蠕变对疲劳的影响(应力应变响应与应变率和瞬时温度相关)。 * 由于铸铁中石墨的影响,材料拉-压应力应变呈非对称性,ANSYS FE-SAFE提供专门手段对铸铁(包括灰口铁)进行疲劳分析。

* ANSYS FE-SAFE可计算微振磨损疲劳寿命。

* ANSYS FE-SAFE可以快速研究高温疲劳。

* ANSYS/FE-SAFE可以考虑机加工及装配应力对结构寿命的影响。

* ANSYS FE-SAFE可以针对整个模型,也可以针对一组单元进行疲劳分析。可方便地对整个模型或者选择的区域进行再设计和假设分析,从而观察从非关键区域去掉金属材料的效果,以及增加"热点"位置的疲劳寿命。

* ANSYS FE-SAFE可考虑构件表面光洁度影响、几何外形变化与缺口敏感性影响以及材料特性变化效应和不同载荷组合历史的影响。不同的材料数据和应力集中系数可以用于每一个单元组(允许在同一个部件上有机加工面和锻造面)。

* ANSYS FE-SAFE可进行疲劳失效率的统计分析。

* ANSYS FE-SAFE可根据指定的设计寿命,计算出各个节点相对于设计寿命的安全系数。

* ANSYS FE-SAFE支持批处理和命令行功能。

* ANSYS FE-SAFE还提供了方便的显示功能绘制材料数据和载荷历程。

* ANSYS FE-SAFE可计算出在指定寿命下,模型上各部分不会破坏的可能性。

* ANSYS FE-SAFE可从模型上一系列的载荷中找出对疲劳寿命影响最大的载荷及载荷方向。

* ANSYS FE-SAFE根据载荷情况和材料数据自动选择最合适的疲劳分析方法。

结果输出

* ANSYS FE-SAFE将节点的疲劳寿命写入输出文件中,如果指定设计寿命,将计算出各个节点相对设计寿命的安全系数,计算结果可以用ANSYS后处理器进行处理,可充分地利用ANSYS强大的后处理功能,如三维云图显示等。

* 生成一个文本文件,包含用户输入、分析类型、软件版本号和结果摘要。

ANSYS FE-SAFE一直是多轴疲劳分析解决方案的领导者,算法先进,功能全面细致,是世界公认精度最高的疲劳分析软件。

ANSYS FE-SAFE既支持基于疲劳试验测试应力和应变信号的疲劳分析技术,也支持基于有限元分析计算的疲劳仿真设计技术。

ANSYS FE-SAFE具有完整的材料库、灵活多变的载荷谱定义方法、实用的疲劳信号采集与分析处理功能以及丰富先进的疲劳算法,完整的输出疲劳结果。

特色功能XV6CAEworks

拥有基于应力应变测试信号的疲劳分析技术;

支持弹性、塑性,单轴、多轴的应力和局部应变全面疲劳算法;

丰富的材料疲劳数据库;

支持各种载荷输入文件格式,并对载荷信号进行分析处理;

概率疲劳计算载荷与材料服从某种概率分布时,在一定设计寿命下结构的生存概率;

可以构造复杂的疲劳载荷谱;

生成丰富的疲劳计算结果;

界面操作易学易用;

CAE接口:Ansys, Nastran, Abaqus, I-deas, Hypermesh, Pro/E Mechanical。

客户价值

基于有限元分析的疲劳技术,实现了产品设计-CAE仿真-疲劳设计-重设计的现代设计研发流程,使疲劳设计更加高效快速和经济实用;

自带信号分析处理技术使信号去假存真,并进一步提取信号的幅频特性、提取峰值序列、雨流矩阵、PSD等,可以直接用于疲劳分析;

材料库提供了丰富的材料,每种材料都有缺省疲劳算法自动用于疲劳计算,便于本地化和用户化,内置Netscape link访问国际国内发布的各种疲劳测试报告和相关数据;

ANSYS作为世界先进的CAE分析程序,其强大的结构-热-流体-电磁耦合场分析能力,为Fe-safe提供多种单场或耦合场载荷工况的FEA结果,确保疲劳计算代表真实工程载荷工况;疲劳算法能同时考虑各种疲劳影响因素,多轴疲劳算法全球领先,速度快精度高。

附加模块XV6CAEworks

旋转机械疲劳分析模块, Fe-safe/Rotate?

利用了结构的轴对称性,提高了旋转部件的疲劳分析效率,可以自动产生一系列不同旋转角度上的应力结果,一次静力计算可以用来定义一个循环的疲劳载荷谱。有限元计算结果文件更小,求解规模降低。如果旋转角度增量小于模型对称角,则需要额外的有限元求解。该模块支持完整模型、一半模型和奇、偶对称的扇区模型。 XV6CAEworks

热-机械疲劳分析模块,Fe-safe/TMF?

考虑浮动温度和应力对结构的共同影响,提供快速精确的疲劳寿命分析。可以考虑应变率和瞬态温度对循环应力-应变响应的影响,也可以考虑瞬态温度对应变-寿命曲线的影响,以及考虑在每个循环中的应力和温度的相位关系的影响,支持体积应力放宽,该模块还可以计算应变老化对疲劳强度的影响。XV6CAEworks

典型应用XV6CAEworks

航空部件疲劳分析

汽车部件(方向盘、转向架、转向节、制动盘等)的多轴疲劳分析汽车油盘残余应力下的疲劳寿命

整车路谱疲劳分析

内燃机活塞高温蠕变疲劳,活塞裂纹分析

发动机曲轴疲劳分析

装配件连接处的焊接疲劳分析

压力容器大型油罐风载疲劳分析

船舶发动机机座疲劳分析

结构随机振动疲劳分析XV6CAEworks

ansys各种结构单元介绍

一、单元分类 MP - ANSYS/Multiphysics DY - ANSYS/LS-Dyna3D FL - ANSYS/Flotran ME - ANSYS/Mechanical PR - ANSYS/Professional PP - ANSYS/PrepPost ST - ANSYS/Structural EM - ANSYS/Emag 3D ED - ANSYS/ED

LINK1 —二维杆单元 单元描述: LINK1单元有着广泛的工程应用,比如:桁架、连杆、弹簧等等。这种二维杆单元是杆轴方向的拉压单元,每个节点有2个自由度:沿节点坐标系x、y方向的平动。就象在铰接结构中的表现一样,本单元不承受弯矩。单元的详细特性请参考理论手册。三维杆单元的描述参见LINK8。 下图是本单元的示意图。 PLANE2 —二维6节点三角形结构实体单元 单元描述: PLANE2是与8节点PLANE82单元对应的6节点三角形单元。单元的位移特性是二次曲线,适合于模拟不规则的网格(比如由不同的CAD/CAM系统得到的网格)。 本单元由六个节点定义,每个节点有2个自由度:沿节点坐标系x、y 方向的平动。本单元可作为平面单元(平面应力或平面应变)或者作为轴对称单元使用。本单元还具有塑性、蠕变、膨胀、应力刚化、大变形、大应变等功能。详细特性请参考理论手册。 下图是本单元的示意图。

BEAM3二维弹性梁单元 BEAM3是一个轴向拉压和弯曲单元,每个节点有3个自由度:沿节点坐标系x、y方向的平动和绕z轴的转动。单元的详细特性请参考理论手册。其它的二维梁单元是塑性梁单元(BEAM23)和变截面非对称梁单元(BEAM54)。 下图是本单元的示意图。 BEAM4三维弹性梁单元 单元描述: BEAM4是一个轴向拉压、扭转和弯曲单元,每个节点有6个自由度:沿节点坐标系的x、y、z方向的平动和绕x、y、z轴的转动。本单元具有应力刚化和大变形功能。在大变形(有限转动)分析中允许使用一致切线刚度矩阵选项。本单元的详细特性请参考理论手册。变截面非对称弹性梁单元的描述参见BEAM44,三维塑性梁单元的描述参见BEAM24。

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网格划分技巧

【分享】复杂几何模型的系列网格划分技术 众所周知,对于有限元分析来说,网格划分是其中最关键的一个步骤,网格划分的好坏直接影响到解算的精度和速度。在ANSYS中,大家知道,网格划分有三个步骤:定义单元属性(包括实常数)、在几何模型上定义网格属性、划分网格。在这里,我们仅对网格划分这个步骤所涉及到的一些问题,尤其是与复杂模型相关的一些问题作简要阐述。 一、自由网格划分 自由网格划分是自动化程度最高的网格划分技术之一,它在面上(平面、曲面)可以自动生成三角形或四边形网格,在体上自动生成四面体网格。通常情况下,可利用ANSYS的智能尺寸控制技术(SMARTSIZE命令)来自动控制网格的大小和疏密分布,也可进行人工设置网格的大小(AESIZE、LESIZE、KESIZE、ESIZE等系列命令)并控制疏密分布以及选择分网算法等(MOPT命令)。对于复杂几何模型而言,这种分网方法省时省力,但缺点是单元数量通常会很大,计算效率降低。同时,由于这种方法对于三维复杂模型只能生成四面体单元,为了获得较好的计算精度,建议采用二次四面体单元(92号单元)。如果选用的是六面体单元,则此方法自动将六面体单元退化为阶次一致的四面体单元,因此,最好不要选用线性的六面体单元(没有中间节点,比如45号单元),因为该单元退化后为线性的四面体单元,具有过刚的刚度,计算精度较差;如果选用二

次的六面体单元(比如95号单元),由于其是退化形式,节点数与其六面体原型单元一致,只是有多个节点在同一位置而已,因此,可以利用TCHG命令将模型中的退化形式的四面体单元变化为非退化的四面体单元,减少每个单元的节点数量,提高求解效率。在有些情况下,必须要用六面体单元的退化形式来进行自由网格划分,比如,在进行混合网格划分(后面详述)时,只有用六面体单元才能形成金字塔过渡单元。对于计算流体力学和考虑集肤效应的电磁场分析而言,自由网格划分中的层网格功能(由LESIZE命令的LAYER1和LAYER2域控制)是非常有用的。 二、映射网格划分     映射网格划分是对规整模型的一种规整网格划分方法,其原始概念是:对于面,只能是四边形面,网格划分数需在对边上保持一致,形成的单元全部为四边形;对于体,只能是六面体,对应线和面的网格划分数保持一致;形成的单元全部为六面体。在ANSYS中,这些条件有了很大的放宽,包括: 1 面可以是三角形、四边形、或其它任意多边形。对于四边以上的多边形,必须用LCCAT命令将某些边联成一条边,以使得对于网格划分而言,仍然是三角形或四边形;或者用AMAP命令定义3到4个顶点(程序自动将两个顶点之间的所有线段联成一条)来进行映射划分。 2 面上对边的网格划分数可以不同,但有一些限制条件。

ANSYS使用简介

4 实体模型的建立 4.1 实体模型简介 在上一章里已介绍了有限的直法建模,但该方法对复杂的结构,建立过程复杂而且容易出错,因此这里引入实体模型的建立,与一般的CAD软件一样,利用点、线、面、体积组合而成。实体模型几何图形决定之后,由这界来决定网格,即每一线段要分成几个元素或元素的尺寸是多大。决定了每边元素数目或尺寸大小之后,ANSYS的内建程序即能自动产生网格,即自动产生节点和元素,并同时完成有限元模型。 4.2实体模型的建立方法 实体模型建立有下列方法: 1)由下往上法(bottom-up Method) 由建立最低单元的点到最高单元的体积,即建立点,再由点连成线,然后由线组合成面积,最后由面积组合建立体积。 2)由上往下法(top-down method)及布尔运算命令一起使用 此方法直接建立较高单元对象,其所对应的较低单元对象一起产生,对象单元高低顺序依次为体积、面积、线段及点。所谓布尔运算为对象相互加、减、组合等。 3)混合使用前两种方法 依照个人的经验,可结合前两种方法综合运用,但应考虑到要获得什么样的有限元模型,即在网格化分时,要产生自由网格划分或对应网格划分。自由网格划分时,实体模型的建立比较简单,只要所有的面积或体积能接合成一个体就可以,对应网格划分时,平面结构一定要四边形或三边形面积相接而成,立体结构一定要六面体相接而成。 4.3群组命令介绍 表4-1给出了ANSYS中X对象的名称,表4-2中列出了ANSYS中X对象的群组命令,命令参数大部分与节点及元素相似。以后对组命令不再详述。 表4-1 ANSYS中X对象的名称 表4-2 ANSYS中X对象的群组命令 4.4 点定义 实体模型建立时,点是最小的单元对象,点即为机械结构中一个点的坐标,点与点连接成线也可直接组合成面积及体积。点的建立按实体模型的需要而设定,但有时会建立些辅助点以帮助其它命令的执行,如圆弧的建立。

(完整版)手把手教你用ANSYSworkbench

手把手教你用ANSYS workbench 本文的目的主要是帮助那些没有接触过ansys workbench的人快速上手使用这个软件。在本文里将展示ansys workbe nch如何从一片空白起步,建立几何模型、划分网格、设置约束和边界条件、进行求解计算,以及在后处理中运行疲劳分析模块,得到估计寿命的全过程。 一、建立算例 打开ansys workbench这时还是一片空白。 ■A Un■$曲虑日Project - Wor^L-bemdi FI E Vievi Took Units EKlhenMrs Hep 口百]牙.匾1丿狂存*■::_____________ 4J Import-■■ ?b RBConn^dt | 半]Project Lbd盘B Project g pp^iijT 咗nifint 世Eiqen/alue Ekxkfing Q Elqenwlue Bucktig [samcef) 醪Flwtnc 闵E^pict Cynannics ? Fluid F I M -M UN Mud凶『山山理] ◎Hud Ftaw - Estrusoi (PdyflEMiJ ? Fluid Flow (CFX) 也rlud Flow :FkirflL) Q Hud How (Pdvftouf) I朗Hermoinic IResporiSB 営H>d,qdyr>amic DiFFractlon I岂?H^drcclj/riarw Resrwnw 讐 JCEnjina = 逝MocW 爲Moda (阳AQU5) fjy Muds 口■ ii』) 肚| H^ndorn wbracior 迦| Spedtium Riyid D/ruriL^ 国StStIC ^truchjral 冒Static Structural 卜对Static■Strucbj-cl (5aTiccF) 1 5Zac\-5taZ Wrnml D Ihemnal 0 5tcady-5Uts Ihcmal (Sancd7) 密Thnrra^-FlPirrrir 电j Tlroughlkw ◎Il i oughfki^ ^DiaJcGcrO innsflnr strudturAi 回7rans?n: Structural (ABiQUS) 褪Tr slismL 5trudtural (Stfncsf) A 怕Ment rhenr^l 首先我们要清楚自己要计算的算例的分析类型,一般对于结构力学领域,有 静态分析(Static Structural)、动态分析(Rigid Dynamics)、模态分析(Modal)。

ANSYS 13.0 Workbench 网格划分及操作案例

第 3章 ANSYS 13.0 Workbench网格划分及操作案例 网格是计算机辅助工程(CAE)模拟过程中不可分割的一部分。网格直接影响到求解精 度、求解收敛性和求解速度。此外,建立网格模型所花费的时间往往是取得 CAE 解决方案所 耗费时间中的一个重要部分。因此,一个越好的自动化网格工具,越能得到好的解决方案。 3.1 ANSYS 13.0 Workbench 网格划分概述 ANSYS 13.0 提供了强大的自动化能力,通过实用智能的默认设置简化一个新几何体的网 格初始化,从而使得网格在第一次使用时就能生成。此外,变化参数可以得到即时更新的网 格。ANSYS 13.0 的网格技术提供了生成网格的灵活性,可以把正确的网格用于正确的地方, 并确保在物理模型上进行精确有效的数值模拟。 网格的节点和单元参与有限元求解,ANSYS 13.0在求解开始时会自动生成默认的网格。 可以通过预览网格,检查有限元模型是否满足要求,细化网格可以使结果更精确,但是会增 加 CPU 计算时间和需要更大的存储空间,因此需要权衡计算成本和细化网格之间的矛盾。在 理想情况下,我们所需要的网格密度是结果随着网格细化而收敛,但要注意:细化网格不能 弥补不准确的假设和错误的输入条件。 ANSYS 13.0 的网格技术通过 ANSYS Workbench的【Mesh】组件实现。作为下一代网格 划分平台, ANSYS 13.0 的网格技术集成 ANSYS 强大的前处理功能, 集成 ICEM CFD、 TGRID、 CFX-MESH、GAMBIT网格划分功能,并计划在 ANSYS 15.0 中完全整合。【Mesh】中可以根 据不同的物理场和求解器生成网格,物理场有流场、结构场和电磁场,流场求解可采用 【Fluent】、【CFX】、【POLYFLOW】,结构场求解可以采用显式动力算法和隐式算法。不同的 物理场对网格的要求不一样,通常流场的网格比结构场要细密得多,因此选择不同的物理场, 也会有不同的网格划分。【Mesh】组件在项目流程图中直接与其他 Workbench分析系统集成。 3.2 ANSYS 13.0 Workbench 网格划分 ANSYS 网格划分不能单独启动,只能在 Workbench 中调用分析系统或【Mesh】组件启 动,如图 3-1 所示。 图3-1 调入分析系统及网格划分组件

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。

ANSYSWorkbench菜单中英文

1、 ANSYS12.1 Workbench界面相关分析系统和组件说明 【Analysis Systems】分析系统【Component Systems】组件系统【CustomSystems】自定义系统【Design Exploration】设计优化 分析类型说明 Electric (ANSYS) ANSYS电场分析 Explicit Dynamics (ANSYS) ANSYS显式动力学分析 Fluid Flow (CFX) CFX流体分析 Fluid Flow (Fluent) FLUENT流体分析 Hamonic Response (ANSYS) ANSYS谐响应分析 Linear Buckling (ANSYS) ANSYS线性屈曲Magnetostatic (ANSYS) ANSYS静磁场分析 Modal (ANSYS) ANSYS模态分析 Random Vibration (ANSYS) ANSYS随机振动分析Response Spectrum (ANSYS) ANSYS响应谱分析 Shape Optimization (ANSYS) ANSYS形状优化分析 Static Structural (ANSYS) ANSYS结构静力分析 Steady-State Thermal (ANSYS) ANSYS稳态热分析 Thermal-Electric (ANSYS) ANSYS热电耦合分析Transient Structural(ANSYS) ANSYS结构瞬态分析Transient Structural(MBD) MBD 多体结构动力分析Transient Thermal(ANSYS) ANSYS瞬态热分析 组件类型说明 AUTODYN AUTODYN非线性显式动力分析BladeGen 涡轮机械叶片设计工具 CFX CFX高端流体分析工具

ansysworkbench中划分网格的几种方法

转自宋博士的博客 如何在ANSYS WORKBENCH中划分网格经常有朋友问到这个问题。我整理了一下,先给出第一个入门篇,说明最基本的划分思路。以后再对某些专题问题进行细致阐述。 ANSYS WORKBENCH中提供了对于网格划分的几种方法,为了便于说明问题,我们首先创建一个简单的模型,然后分别使用几种网格划分方法对之划分网格,从而考察各种划分方法的特点。 1. 创建一个网格划分系统。 2. 创建一个变截面轴。 先把一个直径为20mm的圆拉伸30mm成为一个圆柱体 再以上述圆柱体的右端面为基础,创建一个直径为26mm的圆,拉伸30mm得到第二个圆柱体。 对小圆柱的端面倒角2mm。

退出DM. 3.进入网格划分程序,并设定网格划分方法。双击mesh进入到网格划分程序。 下面分别考察各种网格划分方法的特点。(1)用扫掠网格划分。 对整个构件使用sweep方式划分网格。

结果失败。 该方法只能针对规则的形体(只有单一的源面和目标面)进行网格划分。(2)使用多域扫掠型网格划分。 结果如下

可见ANSYS把该构件自动分成了多个规则区域,而对每一个区域使用扫略网格划分,得到了很规则的六面体网格。这是最合适的网格划分方法。 (3)使用四面体网格划分方法。 使用四面体网格划分,且使用patch conforming算法。 可见,该方式得到的网格都是四面体网格。且在倒角处网格比较细密。 其内部单元如下图(这里剖开了一个截面) 使用四面体网格划分,但是使用patch independent算法。忽略细节。

?、网格划分结果如下图 此时得到的仍旧是四面体网格,但是倒角处并没有特别处理。(4)使用自动网格划分方法。 得到的结果如下图

ANSYS网格划分总结大全

有限元分析中的网格划分好坏直接关系到模型计算的准确性。本文简述了网格划分应用的基本理论,并以ANSYS限元分析中的网格划分为实例对象,详细讲述了网格划分基本理论及其在工程中的实际应用,具有一定的指导意义。 1 引言 ANSYS有限元网格划分是进行数值模拟分析至关重要的一步,它直接影响着后续数值计算分析结果的精确性。网格划分涉及单元的形状及其拓扑类型、单元类型、网格生成器的选择、网格的密度、单元的编号以及几何体素。从几何表达上讲,梁和杆是相同的,从物理和数值求解上讲则是有区别的。同理,平面应力和平面应变情况设计的单元求解方程也不相同。在有限元数值求解中,单元的等效节点力、刚度矩阵、质量矩阵等均用数值积分生成,连续体单元以及壳、板、梁单元的面内均采用高斯(Gauss)积分,而壳、板、梁单元的厚度方向采用辛普生(Simpson)积分。辛普生积分点的间隔是一定的,沿厚度分成奇数积分点。由于不同单元的刚度矩阵不同,采用数值积分的求解方式不同,因此实际应用中,一定要采用合理的单元来模拟求解。 2 ANSYS网格划分的指导思想 ANSYS网格划分的指导思想是首先进行总体模型规划,包括物理模型的构造、单元类型的选择、网格密度的确定等多方面的内容。在网格划分和初步求解时,做到先简单后复杂,先粗后精,2D单元和3D单元合理搭配使用。为提高求解的效率要充分利用重复与对称等特征,由于工程结构一般具有重复对称或轴对称、镜象对称等特点,采用子结构或对称模型可以提高求解的效率和精度。利用轴对称或子结构时要注意场合,如在进行模态分析、屈曲分析整体求解时,则应采用整体模型,同时选择合理的起点并设置合理的坐标系,可以提高求解的精度和效率,例如,轴对称场合多采用柱坐标系。有限元分析的精度和效率与单元的密度和几何形状有着密切的关系,按照相应的误差准则和网格疏密程度,避免网格的畸形。在网格重划分过程中常采用曲率控制、单元尺寸与数量控制、穿透控制等控制准则。在选用单元时要注意剪力自锁、沙漏和网格扭曲、不可压缩材

ANSYS产品简单介绍(

关键字: 技术特色: 完整的单场分析方案:安世亚太汇集了世界最强的各物理场分析技术。包括以强大的结构非线性著称的机械模块Mechanical;以强大的碰撞、冲击、爆炸、穿甲模拟能力著称的显式模块AUTODYN;以求解快速著称的流体动力学分析模块CFX;以特大电大尺寸分析能力著称的电磁场分析模块FEKO。 独特的多场耦合分析:ANSYS软件不但具有强大的单场分析模块,还可以求解多物理场间的耦合问题;耦合场的关键在于各场分析数据的无缝传递。不是统一数据库,甚至不是同一家公司产品,分析数据的传递无法达到无缝的要求。因此,不是任意两个软件之间都能进行多场耦合分析。“Multiphysics”是ANSYS公司的独有词汇。 高效的并行计算:并行计算使得超大规模计算的效率数十倍提高,对求解规模没有任何限制,计算时间可完全满足设计流程的要求。ANSYS是当今世界唯一一家可以求解一亿自由度问题的CAE公司。 高质量/高可靠性:质量是ANSYS强大生命力的保证,我们的质量保证人员和开发人员的比例是1:1。严格的质量管理使ANSYS在众多的CAE软件中率先通过了ISO9001质量认证体系,也是唯一一家通过ISO9001:2000版质量认证体系的CAE软件。 先进的协同研发平台:PERA根据现代企业对研发环境的要求,在基于J2EE的基础层上,通过对流程、技术及数据三个子平台的集成,整合了研发相关的所有工具,形成一个基于网络的、分布式企业级协同研发平台。该平台将设计模型管理、研发技术管理、研发流程管理、多学科优化、多物理场仿真、仿真数据管理及智力资产管理融于一身,并充分利用企业分布式硬件资源和网格计算资源,支持企业的任何研发活动。

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

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_网格网格划分教程

血管模型网格划分 网格划分即将所用的模型划分为有限体积或单元,这里我们使用Ansys自身的网格划分器对提取出来的血管模型(STL格式的三维模型)进行网格划分。具体步骤为: 一、软件启动 单击开始---所有程序--Ansys14.0---Meshing---ICEM CFD 14.0。 二、模型导入 1、单击主菜单栏中的File---Import Geometry---STL,如下图: 主菜单烂

2、在下拉菜单对话框中选取血管模型并确定后,血管模型导入完成,如下图; 三、图形参数设置(封闭模型) 1、单击Geometry 工具栏中的Repair Geometry 图标,后单击Build Diagnostic 按钮单击Apply 按钮运行,如下图: 单击此处可调整显示边框与实体 Geometry 工具栏 Repair Geometry 按钮 单击此按钮后单击Apply 按钮 运行后端口显示封闭黄线

2、运行完成后,单击左侧工具栏中的Close Holes图标,然后单击鼠标图形按钮,而后单击模型端口处黄线并单击Apply运行,从而使模型端口封闭,模型有几个端口则反复操作几次,如下图: Close Holes按 钮运行结束 后端口封 闭 四、网格化分参数设置 1、单击Mesh工具栏的Compute Mesh按钮,选取Volume mesh按钮,后单击Compute按钮,而后单击YES按钮,进行初步的电脑网格划分; Mesh工具栏,Compute Mesh 按钮 单击此按钮,而后在下面的Mesh方法中选择,一般选择默 认的方法

运行结束后显示 网格 2、完成上步操作后,单击Mesh工具栏中的Globe mesh setup按钮,一般不更改默认设置,单击Apply按钮运行完成; 3、再次重复单击Compute Mesh按钮,后单击Apply按钮,而后单击YES按钮,进行初步的电脑网格划分,注:(1)可用多种方式进行划分而后单击融合操作,直至满意;(2)若模型有其他漏洞,程序会提示是否修复,一般选择不修复; 五、设置模型边界---共包括:出口端、入口端及墙壁 1、右键单击屏幕左侧控制树中的Part,在下拉菜单中选取Part create,而后在下面的窗口栏中Part部分对端口命名(如:input),然后在Creat Part by Selection部分单击鼠标箭头图形,再在浏览界面中左键单击所需设定的端口(如:输入端),注:只单击一次后进行下步操作,是否选中可能显示不明显,单击Apply运行完成此步操作; 2、依次完成输入端、输出端以及墙的设定。如下图:

AnsysWorkbench划分网格

Ansys Workbench 划分网格 (张栋zd0561@https://www.360docs.net/doc/583400153.html,) 1、对于三维几何体(对于三维几何体(3D 3D 3D) )有几种不同的网格化分方法。如图1下部所示。 图1网格划分的种类 1.1、Automatic(自动划分法) 1.2、Tetrahedron(四面体划分法) 它包括两种划分方法:Patch Conforming(A W 自带功能),Patch Independent(依靠ICEM CFD Tetra Algorithm 软件包来实现)。

步骤:Mesh(右键)——Insert——Method (操作区上方)Meshcontrl——Method (左下角)Scope——Geometry Method——Tetrahedrons(四面体网格) Algorithm——Patch Conforming (补充:Patch Independent该算法是基于Icem CFD Tetra的,Tetra部分具有膨胀应用,其对CAD许多面的修补均有用,包括碎面、短边、较差的面参数等。在没有载荷或命名选项的情况下,面和边无需考虑。) 图2四面体网格分两类

图3四面体划分法的参数设置 1.3、Hex Dominant(六面体主导法) 1.4、Sweep(扫掠划分法) 1.5、MultiZone(多区划分法) 2、对于面体或者壳二维几何 对于面体或壳二维(2D),A W有一下: Quad Dominant(四边形单元主导) Triangles(三角形单元) Uniform Quad/Tri(均匀四面体/三角形单元) Uniform Quad(均匀四边形单元) 3、网格参数设置 下图为缺省设置(Defaults)下的物理环境(Physics Preferance)

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

ANSYS网格划分浅谈

ANSYS网格划分浅谈 在本学期,我们学习了CAX这门课程。通过对这一门课程8周的学习使我对本模块的认识和了解有了一种新的看法。在老师的认真教育和带领下把我们引入了一个新的领域。在CAX这个领域中包括CAD CAM CAE CAPP等的各项技术,这些技术都是将理论知识和计算机辅助集合在一起的新兴工业工程技术,是要将理论和实践的学科。在下面我主要将我这段学习期间对于ANSYS软件的学习中关于有限元网格划分的一些认识和经验做个报告总结。 1、ANSYS网格划分简述 ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发,它能与多数CAD软件接口,实现数据的共享和交换,如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I-DEAS, AutoCAD等,是现代产品设计中的高级CAD工具之一。 ANSYS有限元网格划分是进行数值模拟分析至关重要的一步,它直接影响着后续数值计算分析结果的精确性。在划分网格前,用户首先需要对模型中将要用到的单元属性进行定义。在ANSYS中,大家知道,网格划分有三个步骤:定义单元属性(包括实常数)、在几何模型上定义网格属性、划分网格。单元属性主要包括:单元类型、实常数、材料常数。典型的实常数包括:厚度、横截面面积、高度、梁的惯性矩等。材料属性包括:弹性模量、泊松比、密度、热膨胀系数等。 ANSYS网格划分的指导思想是首先进行总体模型规划,包括物理模型的构造、单元类型的选择、网格密度的确定等多方面的内容。在网格划分和初步求解时,做到先简单后复杂,先粗后精,2D单元和3D单元合理搭配使用。为提高求解的效率要充分利用重复与对称等特征,由于工程结构一般具有重复对称或轴对称、镜象对称等特点,采用子结构或对称模型可以提高求解的效率和精度。利用轴对称或子结构时要注意场合,在进行模态分析、屈曲分析整体求解时,则应采用整体模型,同时选择合理的起点并设置合理的坐标系,可以提高求解的精度和效率,例如,轴对称场合多采用柱坐标系。有限元分析的精度和效率与单元的密度和几何形状有着密切的关系,按照相应的误差准则和网格疏密程度,避免网格的畸形。在网格重划分过程中常采用曲率控制、单元尺寸与数量控制、穿透控制等控制准则。在选用单元时要注意剪力自锁、沙漏和网格扭曲、不可压缩材料的体积自锁等问题。 ANSYS软件平台提供了网格映射划分和自由适应划分的策略。映射划分用于曲线、曲面、实体的网格划分方法,可使用三角形、四边形、四面体、五面体和六面体,通过指定单元边长、网格数量等参数对网格进行严格控制,映射划分只用于规则的几何图素,对于裁剪曲面或者空间自由曲面等复杂几何体则难以控制。自由网格划分用于空间自由曲面和复杂实体,采用三角形、四边形、四面体进行划分,采用网格数量、边长及曲率来控制网格的质量。

ANSYSWORKBENCH疲劳分析指南

ANSYS WORKBENCH 疲劳分析指南 第一章简介 1.1 疲劳概述 结构失效的一个常见原因是疲劳,其造成破坏与重复加载有关。疲劳通常分为两类:高周疲劳是当载荷的循环(重复)次数高(如1e4 -1e9)的情况下产生的。因此,应力通常比材料的极限强度低,应力疲劳(Stress-based)用于高周疲劳;低周疲劳是在循环次数相对较低时发生的。塑性变形常常伴随低周疲劳,其阐明了短疲劳寿命。一般认为应变疲劳(strain-based)应该用于低周疲劳计算。 在设计仿真中,疲劳模块拓展程序(Fatigue Module add-on)采用的是基于应力疲劳(stress-based)理论,它适用于高周疲劳。接下来,我们将对基于应力疲 劳理论的处理方法进行讨论。 1.2 恒定振幅载荷 在前面曾提到,疲劳是由于重复加载引起: 当最大和最小的应力水平恒定时,称为恒定振幅载荷,我们将针对这种最简 单的形式,首先进行讨论。 否则,则称为变化振幅或非恒定振幅载荷。 1.3 成比例载荷 载荷可以是比例载荷,也可以非比例载荷: 比例载荷,是指主应力的比例是恒定的,并且主应力的削减不随时间变化, 这实质意味着由于载荷的增加或反作用的造成的响应很容易得到计算。 相反,非比例载荷没有隐含各应力之间相互的关系,典型情况包括: σ1/σ2=constant 在两个不同载荷工况间的交替变化; 交变载荷叠加在静载荷上; 非线性边界条件。 1.4 应力定义 考虑在最大最小应力值σmin和σmax作用下的比例载荷、恒定振幅的情况: 应力范围Δσ定义为(σmax-σmin) 平均应力σm定义为(σmax+σmin)/2 应力幅或交变应力σa是Δσ/2 应力比R是σmin/σmax 当施加的是大小相等且方向相反的载荷时,发生的是对称循环载荷。这就是 σm=0,R=-1的情况。 当施加载荷后又撤除该载荷,将发生脉动循环载荷。这就是σm=σmax/2,R=0的情况。 1.5 应力-寿命曲线 载荷与疲劳失效的关系,采用的是应力-寿命曲线或S-N曲线来表示: (1)若某一部件在承受循环载荷, 经过一定的循环次数后,该部件裂纹或破坏将会发展,而且有可能导致失效; (2)如果同个部件作用在更高的载荷下,导致失效的载荷循环次数将减少; (3)应力-寿命曲线或S-N曲线,展示出应力幅与失效循环次数的关系。

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