有限元--命令流与部分基础知识
有限元入门教程(普及篇)
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有限元分析的基本理论与方法
有限元方法概述 ★ 有限元的发展现状
线性问题 非线性问题
排气管的热变形、热应力 复合材料分析
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发动机排气管的温度场
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有限元分析的基本理论与方法
有限元方法概述 ★ 有限元的发展现状
可视化前置建模、后置数据处理
工作站运算速度越来越快 求解运算时间越来越少——20% 数据准备和运算结果处理日益完善
弹性常数（E、μ）——不随坐标位置变化
微元体的分析结果可用于整个物体
•—某些工程材料，如混凝土颗粒，远小 于物体几何形状，并在物体内部均匀分 布，也可视为均匀材料
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3、各向同性假设
•—假定物体在不同方向上具有相同物理 性质，物体的弹性常数(E, μ)不随坐标方 向变化
—金属材料属于各向同性
•—弹性力学研究线弹性问题
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5、小变形假设
—假设外界因素（力、温度等）作用 下，物体变形与自身几何尺寸相比属 高阶小量
—在讨论弹性体平衡时，可不考虑变形引起 的尺寸变化
—建方程时，可略去位移、应变和应力的高 阶小量，使基本方程成为线性偏微分方程组
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6、自由扭转假设 自由扭转—翘曲不受限制—轴向力
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有限元分析及应用 课程学习相关网站
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有限元分析及应用
十大论坛学习ANSYS
1、安世亚太 2、仿真论坛 3、中国CAE联盟 4、傲雪论坛 5、仿真在线
有限元分析软件ANSYS命令流中文说明
有限元分析软件ANSYS命令流中文说明有限元分析软件ANSYS命令流中文说明（1）CommandVSBV, NV1, NV2, SEPO, KEEP1, KEEP2 —Subtracts volumes from volumes，用于2个solid相减操作，最终目的是要nv1-nv2=?通过后面的参数设置，可以得到很多种情况：sepo项是2个体的边界情况，当缺省的时候，是表示2个体相减后，其边界是公用的，当为sepo的时候，表示相减后，2个体有各自的独立边界。
keep1与keep2是询问相减后，保留哪个体？当第一个为keep时，保留nv1,都缺省的时候，操作结果最终只有一个体，比如：vsbv,1,2,sepo,,keep,表示执行1-2的操作，结果是保留体2，体1被删除，还有一个1-2的结果体，现在一共是2个体（即1-2与2），且都各自有自己的边界。
如vsbv,1,2,,ke ep,,则为1-2后，剩下体1和体1-2，且2个体在边界处公用。
同理，将v换成a及l是对面和线进行减操作！mp,lab, mat, co, c1,…….c4 定义材料号及特性lab: 待定义的特性项目（ex,alpx,reft,prxy,nuxy,gxy,mu,dens）ex: 弹性模量nuxy: 小泊松比alpx: 热膨胀系数reft: 参考温度reft: 参考温度prxy: 主泊松比gxy: 剪切模量mu: 摩擦系数dens: 质量密度mat: 材料编号（缺省为当前材料号）co: 材料特性值，或材料之特性，温度曲线中的常数项c1-c4: 材料的特性-温度曲线中1次项，2次项，3次项，4次项的系数定义DP材料：首先要定义EX和泊松比：MP，EX，MAT，……MP，NUXY，MAT，……定义DP材料单元表（这里不考虑温度）：TB，DP，MAT进入单元表并编辑添加单元表：TBDATA，1，CTBDATA，2，ψTBDATA，3，……如定义：EX=1E8，NUXY=0.3，C=27，ψ=45的命令如下：MP，EX，1，1E8MP，NUXY，1，0.3TB，DP，1TBDATA，1，27TBDATA，2，45这里要注意的是，在前处理的最初，要将角度单位转化到“度”，即命令：*afun,degVSEL, Type, Item, Comp, VMIN, VMAX, VINC, KSWPType，是选择的方式，有选择（s）,补选（a），不选(u)，全选(all)、反选（inv）等,其余方式不常用Item, Comp 是选取的原则以及下面的子项如volu 就是根据实体编号选择，loc 就是根据坐标选取，它的comp就可以是实体的某方向坐标！其余还有材料类型、实常数等MIN, VMAX, VINC，这个就不必说了吧！,例：vsel,s,volu,,14vsel,a,volu,,17,23,2上面的命令选中了实体编号为14，17，19，21，23的五个实体VDELE, NV1, NV2, NINC, KSWP: 删除未分网格的体nv1:初始体号nv2:最终的体号ninc:体号之间的间隔kswp=0:只删除体kswp=1:删除体及组成关键点,线面如果nv1=all,则nv2,ninc不起作用其后面常常跟着一条显示命令VPLO,或aplo,nplo,这个湿没有参数的命令，输入后直接回车，就可以显示刚刚选择了的体、面或节点，很实用的哦！Nsel, type, item, comp, vmin, vmax, vinc, kabs 选择一组节点为下一步做准备Type: S: 选择一组新节点（缺省）R: 在当前组中再选择A: 再选一组附加于当前组U: 在当前组中不选一部分All: 恢复为选中所有None: 全不选Inve: 反向选择Stat: 显示当前选择状态Item: loc: 坐标node: 节点号Comp: 分量Vmin,vmax,vinc: ITEM范围Kabs: “0” 使用正负号“1”仅用绝对值下面是单元生死第一个载荷步中命令输入示例：!第一个载荷步TIME,... !设定时间值（静力分析选项）NLGEOM,ON !打开大位移效果NROPT,FULL !设定牛顿－拉夫森选项ESTIF,... !设定非缺省缩减因子（可选）ESEL,... !选择在本载荷步中将不激活的单元EKILL,... !不激活选择的单元ESEL,S,LIVE !选择所有活动单元NSLE,S !选择所有活动结点NSEL,INVE !选择所有非活动结点（不与活动单元相连的结点）D,ALL,ALL,0 !约束所有不活动的结点自由度（可选）NSEL,ALL !选择所有结点ESEL,ALL !选择所有单元D,... !施加合适的约束F,... !施加合适的活动结点自由度载荷SF,... !施加合适的单元载荷BF,... !施加合适的体载荷SAVESOLVE请参阅TIME,NLGEOM,NROPT,ESTIF,ESEL,EKILL,NSLE,NSEL,D,F,SF和BF命令得到更详细的解释。
有限元基本知识
有限元的基本概念
计算等效节点力 单元特性分析的另一个重要内容是建立单元的外部 "载荷" (包括单元之间的内部 "载荷") 与单元节点物理 量之间的关系。 物体离散化后，假定力是通过节点从一个单元传递 到另一个单元。但是，对于实际的连续体，力可以作用 在单元的任意区域或位置 (体积力、分布面力、集中力 等)，也可以在一个单元与相邻单元的公共边 (线、面) 之间进行传递。因而，这种作用在单元上的表面力、体 积力和集中力都需要等效的移到节点上去，也就是用等 效的节点力来代替所有作用在单元上的力。
{u} - 单元中任意点的物理量值，它是坐标的函数： {u} = {u (x,y,z)} [P] - 形状函数，与单元形状、节点坐标和节点自由度等有关 {ue} - 单元节点的物理量值；对于结构位移法可以是位移、转 角或其对坐标的导数。 常用的大型分析软件中基本上是位移+转角。
有限元分析的基本过程
结构分析时一些常用单元的节点自由度 (在单元坐标系中) 杆元：单元形状为线段，变形形式为拉伸和扭转。 在单元坐标系中： 节点自由度为 Tx 和 Rx，其中 x 为杆的轴线。 在总体坐标系中： 三个位移和三个转角 (T1,T2,T3,R1,R2,R3)。 梁元：单元形状为线段，变形形式为拉伸、扭转，以及两个垂 直于轴线方向的弯曲 在单元坐标系中： 节点自由度为 Tx,Ty,Tz,Rx,Ry,Rz。其中 x 为梁的 轴线，Y,z 为梁截面的两个抗弯惯矩主轴方向。 在总体坐标系中： 三个位移和三个转角 (T1,T2,T3,R1,R2,R3)。
有限元分析的基本过程
有限元分析的基本过程
单元形状函数举例 (未必是实际使用的单元)：
(1) 一维单元
a. 杆单元 轴向拉伸和扭转：节点位移自由度为 Tx，Rx 对 2 节点单元 (线性单元)： Tx = a0 + a1 * x Rx = b0 + b1 * x 各有 2 个未知数，可以由 2 个节点的位移值确定； 对 3 节点单元 (二次单元)： Tx = a0 + a1 * x + a2 * x2 Rx = b0 + b1 * x + b2 * x2 各有 3 个未知数，可以法的发展 有限元分析方法最早是从结构化矩阵分析发展而来，逐步推广 到板、壳和实体等连续体固体力学分析，实践证明这是一种非常有 效的数值分析方法。 (1) 有限元方法已发展到流体力学、温度场、电传导、磁场、 渗流和声场等问题的求解计算，目前又发展到求解几个交叉学科的 问题。 例如当气流流过一个很高的铁塔产生变形，而塔的变形又反过 来影响到气流的流动……这就需要用固体力学和流体动力学的有限 元分析结果交叉迭代求解，即所谓"流固耦合"的问题。 (2) 由求解线性工程问题进展到分析非线性问题 线性理论已经远远不能满足设计的要求。 例如：航空航天和动力工程的高温部件存在热变形和热应力， 要考虑材料的非线性 (弹塑性) 问题；诸如塑料、橡胶和复合材料 等各种新材料的出现，也只有采用非线性有限元算法才能解决。
有限元命令整理
U,TB,lab,,mat,ntemp,npts,tbopt,e osopt 定义非线性材料特性表Lab: 材料特性表之种类Bkin: 双线性随动强化Bis 双线性等向强化Mkin: 多线性随动强化(最多5个点) Mis 多线性等向强化（最多100个点）Dp: dp模型Mat: 材料号Ntemp: 数据的温度数对于bkin: ntemp缺省为6mis ntemp缺省为1，最多20bis ntemp缺省为6，最多为6dp: ntemp, npts, tbopt 全用不上Npts: 对某一给定温度数据的点数u TBTEMP,temp,kmod 为材料表定义温度值temp: 温度值kmod: 缺省为定义一个新温度值如果是某一整数，则重新定义材料表中的温度值注意：此命令一发生，则后面的TBDATA和TBPT均指此温度，应该按升序若Kmod为crit, 且temp为空，则其后的tbdata数据为solid46,shell99,solid191中所述mp,lab, mat, co, c1,…….c4 定义材料号及特性lab: 待定义的特性项(ex,alpx,reft,prxy,nuxy,gxy,mu,dens）ex: 弹性模量\nuxy: 小泊松比\alpx: 热膨胀系数reft: 参考温度\reft: 参考温度prxy: 主泊松比\gxy: 剪切模量mu: 摩擦系数\dens: 质量密度mat: 材料编号（缺省为当前材料号）c 材料特性值，或材料之特性，温度曲线中的常数项c1-c4: 材料的特性-温度曲线中1次项，2次项，3次项，4次项的系数定义DP材料：首先要定义EX和泊松比：MP，EX，MAT，……MP，NUXY，MAT，……定义DP材料单元表（这里不考虑温度）：TB，DP，MAT进入单元表并编辑添加单元表：TBDATA，1，CTBDATA，2，ψ /TBDATA，3，…… 如定义：EX=1E8，NUXY=0.3，C=27，ψ=45的命令如下：MP，EX，1，1E8MP，NUXY，1，0.3TB，DP，1TBDATA，1，27TBDATA，2，45这里要注意的是，在前处理的最初，要将角度单位转化到“度”，即命令：*afun,ded定义非线性材料定义弹性模量：MPDATA,Lab,MAT,STLOC,C1,C2,C3,C4,C5,C6 MPTEMP,MPTEMP,STLOC,T1,T2,T3,T4,T5激活塑性材料选项：TB,Lab,MAT,NTEMP,NPTS,TBOPT,EOSOPT 输入塑性材料数据：TETEMP,TEMP,KMODTBDA TA,STLOC,C1,C2,C3,C4,C5,C6u *do, par, ival, fval, inc 定义一个do循环的开始par: 循环控制变量ival, fval, inc：起始值，终值，步长（正，负）u *enddo 定义一个do循环的结束u *if,val1, oper, val2, base: 条件语句val1, val2: 待比较的值（也可是字符，用引号括起来）oper: 逻辑操作（当实数比较时，误差为1e-10）eq, ne, lt, gt, le, ge, ablt, abgtbase: 当oper结果为逻辑真时的行为lable: 用户定义的行标志stop: 将跳出anasysexit: 跳出当前的do循环cycle: 跳至当前do循环的末尾then: 构成if-then-else结构一个循环命令*do, par, ival, fval, inc 定义一个do循环的开始par: 循环控制变量ival, fval, inc：分别为起始值，终值，步长（可正可负）……*enddo 定义一个do循环的结束定义表、数组等真的很好用哦dim, par, type, imax, jmax, kmax, var1, vae2, var3 定义数组par: 数组名type: array 数组，如同fortran,下标最小号为1，可以多达三维char 字符串组（每个元素最多8个字符）table 表imax,jmax, kmax 各维的最大下标号var1,var2,var3 各维变量名，缺省为row,column,plane在ANSYS帮助系统中关于*SET命令的注释下列出了ANSYS中可以使用的数学函数。
有限元知识点汇总
有限元知识点汇总有限元知识点汇总第一章1、何为有限元法？其基本思想是什么？》有限元法是一种基于变分法而发展起来的求解微分方程的数值计算方法。
》基本思想：化整为零，化零为整2、为什么说有限元法是近似的方法，体现在哪里？》有限元法的基本思想是几何离散和分片插值；》用离散单元的组合来逼近原始结构，体现了几何上的近似；用近似函数逼近未知量在单元内的真实解，体现了数学上的近似；利用与问题的等效的变分原理建立有限元基本方程，又体现了明确的物理背景。
3、单元、节点的概念？》单元：把参数单元划分成网格，这些网格就称为单元。
》节点：网格间相互连接的点称为节点。
4、有限元法分析过程可归纳为几个步骤？》3大步骤；——结构离散化；——单元分析；——整体分析。
5、有限元方法分几种？本课程讲授的是哪一种？》有限元方法分3种；——位移法、力法、混合法。
》本课程讲授的：位移法6、弹性力学的基本变量是什么？何为几何方程、物理方程及虚功方程？弹性矩阵的特点？》弹性力学的基本变量是——{外力、应力、应变、位移}》几何方程——{描述弹性体应变分量与位移分量之间关系的方程} 》物理方程——{描述应力分量与应变分量之间的关系}》虚功方程——{描述内力和外力的关系的方程}》弹性矩阵特点——{ }7、何为平面应力问题和平面应变问题？》平面应力问题——{满足（1）几何条件——所研究的是一根很薄的等厚度薄板，即一个方向上的几何尺寸远远小于其余两个面上的几何尺寸;（2）载荷条件——作用于薄板上的载荷平行于板平面且沿厚度方向均匀分布，而在两板面上无外力作用}》平面应变问题——{满足（1）几何条件——所研究的是长柱体，即长度方向的尺寸远远大于横截面的尺寸，且横截面沿长度方向不变；（2）载荷条件——作用于长柱体结构上的载荷平行于横截面且沿纵向方向均匀分布，两端面不受力}第二章7、形函数的特点？》1形函数Ni再节点i处等于1，在其他节点上的值等于0，对于Nj、Nm也有同样的性质。
有限元基础知识
有限元基础知识
嘿，朋友们！今天咱要来聊聊有限元基础知识啊，这可真是个超有意思的东西！
你们有没有玩过拼图游戏呀？有限元就有点像把一个复杂的东西，比如一个机器零件啦，拆分成好多好多小的部分，就像拼图的小块块一样。
比如说，你想想看一辆汽车，它那么复杂，要是直接去研究它可太难了。
但通过有限元，咱就可以把它分成一个个小区域，分别去分析、去理解，这不就简单多了嘛！
有限元就像是给我们一个探索复杂世界的秘密武器！它让那些看似遥不可及、搞不懂的东西变得清晰起来。
你知道吗？工程师们经常用这个方法来解决各种各样的问题呢！比如设计更牢固的桥梁，或者让飞机飞得更安全、更稳定。
就好比有一座摇摇欲坠的老桥，工程师们就可以用有限元方法，一点一点地分析每个部分，找出问题所在，然后想办法加固它，让它重新变得坚固可靠。
这多了不起啊！
那有限元具体是咋工作的呢？简单来说，就是先划分网格，这就像是给那个复杂的东西画格子。
然后再对这些小格子进行计算和分析。
就好像你在做数学题一样，一步步算出答案。
“哎呀，这听起来好难啊！”你可能会这么说。
但别害怕呀！一开始可能觉得有点难理解，但只要你深入进去，就会发现它的奇妙之处。
而且现在有好多软件可以帮我们进行有限元分析呢，超方便的！
总之，有限元基础知识是个非常有用、非常有趣的东西！它就像一把钥匙，能帮我们打开复杂工程世界的大门，让我们更好地去理解和创造。
大家赶紧去探索一下吧，相信你们一定会爱上它的！。
有限元分析软件ANSYS命令流中文说明4 4
有限元分析软件ANSYS命令流中文说明4 4有限元分析软件ANSYS命令流中文说明4/42010-05-23 21：151设置分析类型ANTYPE，Antype,status,ldstep,action其中antype表示分析类型STATIC：静态分析MODAL：模态分析TRANS：瞬态分析SPECTR：谱分析2 KBC，KEY制定载荷为阶跃载荷还是递增载荷EKY=0递增方式KEY=1阶跃方式3 SOLVE开始一个求解运算4 LSSOLVE读入并求解多个载荷步5 TIME，time设置求解时间有时在分析中需要进入后处理，然后在保持进入后处理之前的状态的情况下接着算下去，可以使用以下的方法：PARSAV,ALL,PAR,TXT！PARSAV命令是储存ANSYS的参数，ALL代表所有参数，PAR是文件名，TXT是扩展名/SOLU ANTYPE,REST,CruStep-1,,CONTINUE！ANTYPE是定义分析类型的命令，REST代表重启动，CruStep代表本载荷步的编号PARRES,NEW,PAR,TXT！PARRES是恢复参数的命令，NEW表示参数是以刷新状态恢复，PAR和TXT 代表了储存了参数的文件名和扩展名如果有单元生死的问题，可以这样处理：ALLSEL,ALL*GET,E_SUM_MAX,ELEM,NUM,MAX！得到单元的最大编号，即单元的总数ESEL,S,LIVE！选中"生"的单元*GET,E_SUM_AL,ELEM,COUNT*DIM,E_POT_AL,E_SUM_MAX！单元选择的指示*DIM,E_NUM_AL,E_SUM_AL！单元编号的数组J=0！读出所选单元号*DO,I,1,E_SUM_MAX*VGET,E_POT_AL(I),ELEM,I,ESEL！对所有单元做循环，被选中的单元标志为"1"*IF,E_POT_AL(I),EQ,1,THEN J=J+1 E_NUM_AL(J)=I*ENDIF*ENDDO ALLSEL,ALL在重启动之后恢复单元生死状态*if,E_SUM_AL,ne,0,then*do,i,1,Num_Alive esel,a,E_NUM_AL(i)*enddo ealive,all allsel*endif/WINDOW,WN,XMIN,XMAX,YMIN,YMAX,NCOPY注意x的坐标是-1到1.67，y坐标是-1到1 Xmin=off on，FULL,LEFT,RIGH,TOP,BOT,LTOP,LBOT,RTOP,RBOT注意一个问题，除了1号窗口外，其他的不能用鼠标操作，只用先发/view 和/dist，然后用/replot。
有限元法基础重点归纳(精)
30、有限元法的任务:建立和求解整个弹性体的节点位移和节点力之间的关系的平衡方程。31、单元刚度矩阵:表达了单元节点位移与节点力之间的转换关系。
32、单元刚度矩阵的性质:①单元刚度矩阵中每个元素有明确的物理意义②K e是对称矩阵③K e的每一行或每一列元素之和为零,因此K e为奇异矩阵④K e不随单元的平行移动或作n π角度的转动而改变。33、刚度集成法集成规律:①先对每个单元求出其单元刚度矩阵K e ,而且以分块形式按节点编号顺序排列②将单元刚度矩阵扩大阶数为2n*2n ,并将单元刚度矩阵中的子块按局部码与总码的对应关系,搬到扩大后的矩阵中,形成单元贡献矩阵K e。③将所有单元贡献矩阵同一位置上的分块矩阵简单叠加成总体刚度矩阵中的一个子矩阵,各行各列都按以上步骤即形成总体刚度矩阵K。34、整体刚度矩阵的性质:①整体刚度矩阵是对称矩阵②整体刚度矩阵中每一元素的物理意义:整体刚度矩阵的第一列元素代表使第一个节点在x方向有一单元位移,而其余节点位移皆为零时必须在节点上施加的里。对于K的其余各列也有类似意义③整体刚度矩阵K的主对角线上的元素总是正的④整体刚度矩阵K是一个稀疏阵⑤整体刚度矩阵K是一个奇异阵。35、带形矩阵:整体刚度矩阵K的非零元素分布在以主对角线为中心的斜带形区域内的矩阵。
γxy
=E 1−μ
2∗
1−μ2
γxy
42、制造位移函数:{u (x,y =α1+α2x +α3y
v (x,y =α4+α5x +α6y
43、等参单元精度比四边形单元高,四边形精度比三角形精度高。
44、轴对称问题:很多工程物件,它们的几何形状承受的载荷以及约束条件都对称于其一固定轴,这即为对称轴,此时载荷作用下的位移、应变和应力也对称于该对称轴的问题。45、等参数单元:优点:①形状方位任意,适应性好,精度高,容易构造高阶单元②具有统一形式,规律性强,采用数值积分算,程序处理方便③高阶等参单元精度高,描述复杂边界,形状能力强,所需单元少。缺点:①单元各方向尺寸要尽量接近②单元边界不能过于曲折,不能有拐点折点,尽量接近直线或抛物线③边之间夹角要尽量接近直角④单元形状不能过度畸变,边中节点不能过于偏离中间。46、有限元法基础理论:弹性力学,材料力学
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一、命令流举例：有一长为 100mm 的矩形截面梁，截面为 10X1mm ，与一规格为 20mmX7mmX10mm 的实体连接， 约束实体的端面， 在梁端施加大小为 3N 的 y 方向的压力， 梁与实体都为一材 料，弹性模量为 30Gpa ，泊松比为 0.3 。
本例主要讲解梁与实体连接处如何利用耦合及约束 方程进行处理。
命令流如下：FINI/CLELSEL,S,LOC,X,21,130! 选择梁线 LATT,1,2,2! 指定梁的单元属性 LESIZE,ALL,,,10!指定梁上的单元份数 LMESH,ALL!划分梁单元 VSEL,ALL !选择所有实体 VATT,1,1,1! 设置实体的单元属性 ESIZE,1!指定实体单元尺寸 MSHAPE,0,2D ! 设置实体单元为 2D MSHKEY,1 !设置为映射网格划分方法 VMESH,ALL! 划分实体单元 ALLS!全选 FINI !退出前处理/FILNAME,BEAM_AND_SOLID_ELEMENTS_CONNECTION ! 定义工作文件名/TITLE,COUPLE_AND_CONSTRAINT_EQUATION ! 定义工作名 /PREP7ET,1,SOLID95ET,2,BEAM4MP,EX,1,3E4MP,PRXY,1,0.3R,1R,2,10.0,10/12.0,1000/12.0,10.0,1.0 BLC4,,,20,7,10WPOFFS,0,3.5WPROTA,0,90VSBW,ALLWPOFFS,0,5WPROTA,0,90VSBW,ALLWPCSYS,-1K,100,20,3.5,5 K,101,120,3.5,5 L,100,101!进入前处理!定义实体单元类型为 SOLID95 ! 定义梁单元类型为 BEAM4 !定义材料的弹性模量 !定义泊松比 !定义实体单元实常数 !定义梁单元实常数 !创建矩形块为实体模型 !将工作平面向 Y 方向移动 3.5 !将工作平面绕 X 轴旋转 !将实体沿工作平面剖开 !将工作平面向 Y 方向移动 !将工作平面绕 X 轴旋转 !将实体沿工作平面剖开 90 度 5 90 度 !将工作平面设为与总体笛卡儿坐标一致 !创建关键点!创建关键点 !连接关键点生成梁的线实体/SOLU !进入求解器ASEL,S,LOC,X,0! 选择实体的端面 DA,ALL,ALL !约束实体端面ALLS !全选CP,1,UX,1,21 !耦合节点 1 和节点 21X 方向自由度CP,2,UY,1,21 !耦合节点 1 和节点 21Y 方向自由度CP,3,UZ,1,21 !耦合节点 1 和节点 21Z 方向自由度CE,1,0,626,UX,1,2328,UX,-1,1,ROTY,-ABS(NZ(626)-NZ(2328)) ! 设置约束方程CE,2,0,67,UX,1,4283,UX,-1,1,ROTZ,-ABS(NY(67)-NY(4283)) !设置约束方程CE,3,0,67,UZ,1,4283,UZ,-1,1,ROTX,-ABS(NY(67)-NY(4283))!设置约束方程 ALLS!全选 SOLVE!保存 FINI ! 退出求解器/POST1 ! 进入通用后处理!显示 Y 方向位移 !显示等效应力 ! 读取梁单元上 I 节点 X 方向的力 !读取梁单元上J 节点X 方向的力 !读取梁单元上 I 节点 Z 方向的力矩PLETAB,ZL1 !显示梁单元 X 方向的力PLETAB,MZ1 !显示梁单元 Z 方向力矩I **********************************************二、基础知识01. 定义材料特性， 执行 Main Menu 〉Preprocessor 〉Material Props 〉Material Models 命令，在打开的定义材料特性对话框中依次输入弹性模量、泊松比，单击 OK 按钮。
02. 简述动力学分析的主要内容：ANSYS 对动力分析主要从几个方面考虑：模态、瞬态动力、谐波响应、响应谱及随机 振动。
（ 1）模态分析：用于抽取结构的自然频率和模态形状。
分析的结果确定瞬态动力分析 的模态数和积分时间步长，瞬态求解过程需要模态分析的结果。
ANSYS 程序还允许作预应 力模态分析及在大变形分析后作模态分析。
（ 2）瞬态动力分析：分为全瞬态动力方法、凝聚法和模态叠加法三种方法。
皆用于基 于动力分析的通用运动方程。
（3） 谐波响应分析：用于求解线性结构承受正弦变化载荷的响应。
（4） 响应谱分析：用于求解冲击载荷条件下的结构响应，该分析类型使用模态分析的 结果连同已知谱，计算每个固有频率点在结构中发生的真实位移和应力。
（5） 随机振动分析：是一种谱分析，用于研究结构对随机激励的响应。
FK,101,FY,-3.0! 在两端施加 Y 向压力 PLNSOL, U,Y, 0,1.0PLNSOL, S,EQV, 0,1.0ETABLE,ZL1,SMISC,1ETABLE,ZL2,SMISC,7ETABLE,MZ1,SMISC,6 ETABLE,MZ2,SMISC,12 !读取梁单元上J 节点Z 方向的力矩03.结构动力学算例、平面问题的有限元法的解题步骤与例题；04.拓扑优化的基本原理拓扑优化是结构优化的一种。
拓扑优化的研究领域主要分为连续体拓扑优化和离散结构拓扑优化。
不论哪个领域，都要依赖于有限元方法。
连续体拓扑优化是把优化空间的材料离散成有限个单元(壳单元或者体单元)，离散结构拓扑优化是在设计空间内建立一个由有限个梁单元组成的基结构，然后根据算法确定设计空间内单元的去留，保留下来的单元即构成最终的拓扑方案，从而实现拓扑优化。
拓扑优化以材料分布为优化对象，通过拓扑优化，可以在均匀分布材料的设计空间中找到最佳的分布方案。
05.简述ANSYS热分析的主要内容：(1)ANSYS的热分析•在ANSYS/Multiphysics 、ANSYS/Mechanical 、ANSYS/Thermal 、ANSYS/FLOTRAN 、ANSYS/ED 五种产品中包含热分析功能，其中ANSYS/FLOTRAN 不含相变热分析。
•ANSYS 热分析基于能量守恒原理的热平衡方程，用有限元法计算各节点的温度，并导出其它热物理参数。
•ANSYS 热分析包括热传导、热对流及热辐射三种热传递方式。
此外，还可以分析相变、有内热源、接触热阻等问题。
(2 ) ANSYS 热分析分类•稳态传热：系统的温度场不随时间变化•瞬态传热：系统的温度场随时间明显变化(3 )耦合分析•热—结构耦合•热-流体耦合•热一电耦合•热—磁耦合•热—电—磁—结构耦合等06.等参数单元的基本概念。
07.模态分析的基本概念。
模态分析是研究结构动力特性一种近代方法，是系统辨别方法在工程振动领域中的应用。
模态是机械结构的固有振动特性，每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。
这些模态参数可以由计算或试验分析取得，这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。
这个分析过程如果是由有限元计算的方法取得的，则称为计算模态分析；如果通过试验将采集的系统输入与输出信号经过参数识别获得模态参数，称为试验模态分析。
通常，模态分析都是指试验模态分析。
08.轴类零件在生成有限元模型时，由于其结构的特殊性，要采用六面体单元相对难一些，最简单的方法是采用四面体单元。
09. ANSYS 的静力分析过程一般包括建立模型、施加载荷并求解和检查结果三个步骤。
10. 在ANSYS 优化程序中，用户只能设置一个目标函数，其值必须为正。
11. 单元刚度矩阵为对称矩阵，由于单元可有任意的刚体位移，给定的节点力不能唯一的确定节点位移，可知单元刚度矩阵不可求逆，具有奇异性。
12. 动力学方程、质量矩阵及阻尼矩阵。
13. 平面问题的单元刚度矩阵、空间问题的刚度矩阵、矩阵单元的整体平衡方程。
14. 变分原理、李兹法、弹性力学的基本方程、虚位移原理。
15. 清华大学用ANSYS 建立了制动器摩擦耦合模型，研究得出摩擦耦合系数对制动尖叫趋势的影响以及抑制、消除尖叫的解决方法。
16. 有限元法采用能量原理进行单元分析，因而必须事先给出（设定）位移函数。
一般而论，位移函数选取会影响甚至严重影响计算结果的精度。
17. 网格数量的多少将影响计算规模的大小。
一般来讲, 网格数量增加, 计算精度会有所提高, 但同时计算规模也会增加。
软件规定了模型的最大节点数目脚贻其计算模型。
所以在确定网格数量时应权衡个因素综合考虑。
18. 计算机能力的提升使得有限元分析由单场分析到多场分析变成现实，未来的几年内，多物理场分析工具将会给学术界和工程界带来震惊。
19. ANSYS 求解模块是程序用来完成对已经生成的有限元模型进行分析和求解。
在此阶段，用户可以定义分析类型、分析选项、载荷数据和载荷步选项。
20. 定义材料特性，执行Main Menu 〉Preprocessor 〉Material Props 〉MaterialModels 命令，在打开的定义材料特性对话框中依次输入弹性模量、泊松比，单击OK 按钮。
21. 矩阵分析法适用于由连杆或梁等单元组成的杆件结构，是一种具有朴素的有限元思想的非连续介质的力学分析方法。
22. ANSYS 界面与操作，无论版本怎样变化，仅作少量的改进，具有较强的继承性，形成了自己固有的风格。
23. 动力学问题要考虑结构的质量和阻尼，质量矩阵有协调质量矩阵和集中质量矩阵两种，复杂的结构采用前者。
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