ANSYS有限元分析中的单位问题
ANSYS计算结果与分析
ANSYS计算结果与分析一、有限元原理：有限元的解题思路可简述为：从结构的位移出发，通过寻找位移和应变，应变与应力，应力与内力，内力与外力的关系，建立相应的方程组，从而由已知的外力求出结构的内应力和位移。
有限元分析过程由其基本代数方程组成：[K]{V}={Q}，[K]为整个结构的刚变矩阵，{V}为未知位移量，{Q}为载荷向量。
这些量是不确定的，依靠所需解决的问题进行定量描述。
上述结构方程是通过应用边界条件，将结构离散化成小单元，从综合平衡方程中获得。
有限元是通过单元划分，在某种程度上模拟真实结构，并由数字对结构诸方面进行描述。
其描述的准确性依赖于单元细划的程度，载荷的真实性，材料力学参数的可信度，边界条件处理的正确程度。
本算例采用三角形六结点来划分单元。
二、有限元解题步骤：有限元的解题步骤为：①连续体的离散化；②选择单元位移函数；③建立单元刚度矩阵；④求解代数方程组，得到所有节点位移分量；⑤由节点位移求出内力或应力。
三、工程实例分析现已知一混凝土截面梁，长为L=2.4m，梁高为h=0.3m，梁宽设为单位宽度。
混凝土材料的各项属性为：容重γ=25KN/m3，E=2.4E10Pa，λ=0.2。
若该混凝土梁分别受到以下两种不同约束和不同受力的作用：（1）两端受固定约束作用，中间作用一个集中荷载P=10KN作用，如图A所示。
（2）一端受固定约束作用悬臂梁，梁上作用一均布荷载q=5KN/m作用，如图B 所示。
现要求使用有限元中的三角形六节点单元来计算两种情况下梁的位移与应力，并与力学计算结果进行比较和分析ANSYS分析过程（1）两端固定有限元模型Y方向位移图X方向应力图具体节点位移如下表：x应力表（单位：pa）NODE SX SY SZ SXY SYZ SXZ 1 -0.47117E+06 -94234. 0.0000 -71939. 0.00000.0000 2 -0.44824E+06 -43524. 0.0000 36804. 0.0000 0.0000 4 -0.26659E+06 24017.0.0000 11756. 0.0000 0.0000 6 -0.11092E+06 -1675.1 0.0000 -1416.0 0.0000 0.0000 8 26454. -287.29 0.0000 -529.21 0.0000 0.0000 10 0.14396E+06 -296.19 0.0000 -428.64 0.0000 0.0000 12 0.24665E+06 -154.80 0.0000 -931.20 0.0000 0.0000 14 0.31294E+06 -651.06 0.0000 1868.1 0.0000 0.0000 16 0.25514E+06 777.86 0.0000 2607.3 0.0000 0.0000 18 0.15259E+06 421.23 0.0000 955.79 0.0000 0.0000 20 36815. 350.40 0.0000 1367.3 0.0000 0.0000 22 -99169. 406.51 0.0000 1539.1 0.0000 0.0000 24 -0.25029E+06 709.47 0.0000 469.07 0.0000 0.0000 26 0.47021E+06 94043. 0.0000 71822. 0.0000 0.0000 28 -0.26849E+06 -41899. 0.0000 46711. 0.0000 0.0000 30 -0.12480E+06 -20589. 0.0000 44463. 0.0000 0.0000 32 2346.1 1441.3 0.0000 44301. 0.0000 0.0000 34 0.13084E+06 23544. 0.0000 46007. 0.0000 0.0000 36 0.27890E+06 44622. 0.0000 49721. 0.0000 0.0000 38 0.44740E+06 43435. 0.0000 -36738. 0.0000 0.000040 0.26576E+06 -23958. 0.0000 -11724. 0.0000 0.0000 42 0.11006E+06 1672.9 0.0000 1413.1 0.0000 0.0000 44 -27364. 285.26 0.0000 538.86 0.0000 0.0000 46 -0.14505E+06 297.97 0.0000 455.70 0.0000 0.0000 48 -0.23089E+06 828.18 0.0000 -2277.4 0.0000 0.0000 50 -0.35045E+06 -94932. 0.0000 4506.0 0.0000 0.0000 52 -0.23867E+06 40010. 0.0000 13774. 0.0000 0.0000 54 -0.15354E+06 -1579.2 0.0000 -2170.7 0.0000 0.0000 56 -37694. -287.51 0.0000 -1318.8 0.0000 0.0000 58 98366. -412.70 0.0000 -1539.9 0.0000 0.0000 60 0.24952E+06 -708.11 0.0000 -474.61 0.0000 0.0000 63 0.26768E+06 41770. 0.0000 -46653. 0.0000 0.0000 65 0.12400E+06 20454.0.0000 -44435. 0.0000 0.0000 67 -3155.0 -1579.4 0.0000 -44304. 0.0000 0.0000 69 -0.13167E+06 -23682. 0.0000 -46041. 0.0000 0.0000 71 -0.27977E+06 -44758. 0.0000 -49784. 0.0000 0.0000 151 0.18243E+06 -5692.4 0.0000 37694. 0.0000 0.0000 153 93763. -895.44 0.0000 60650. 0.0000 0.0000 155 2906.0 1964.2 0.0000 67290. 0.0000 0.0000 157 -87037. 5292.4 0.0000 58490. 0.0000 0.0000 159 -0.17211E+06 11178. 0.0000 31663. 0.0000 0.0000 167 73372. -851.10 0.0000 31158. 0.0000 0.0000 169 39292. -840.75 0.0000 49441. 0.0000 0.0000 171 3787.8 -337.99 0.0000 55813. 0.0000 0.0000 173 -32101. 100.68 0.0000 50074. 0.0000 0.0000 175 -67944. 717.92 0.0000 32029. 0.0000 0.0000 183 -17938. -922.76 0.0000 27092. 0.0000 0.0000 185 -6795.5 -612.85 0.0000 42946. 0.0000 0.0000 187 3071.2 18.206 0.0000 48306. 0.0000 0.0000 189 12803. 565.23 0.0000 43126. 0.0000 0.0000 191 22747. 538.90 0.0000 27571.0.0000 0.0000 199 -96298. -717.39 0.0000 22710. 0.0000 0.0000 201 -46228. -1019.6 0.0000 36320. 0.0000 0.0000 203 2626.4 121.91 0.0000 40665. 0.0000 0.0000 205 51239. 880.36 0.0000 36356. 0.0000 0.0000 207 0.10012E+06 736.28 0.0000 23263.0.0000 0.0000 215 -0.15923E+06 18494. 0.0000 11061. 0.0000 0.0000 217 -83947. 9075.8 0.0000 29103. 0.0000 0.0000 219 -2385.6 4224.8 0.0000 35294. 0.0000 0.0000 221 80991. 2496.3 0.0000 32516. 0.0000 0.0000 223 0.16576E+06 1612.2 0.0000 21754. 0.0000 0.0000 231 -0.20646E+06 -75438. 0.0000 -1738.1 0.0000 0.0000 233 -93006. -51133. 0.0000 -1579.6 0.0000 0.0000 235 6530.2 -30687. 0.0000 -666.930.0000 0.0000237 0.10345E+06 -14749. 0.0000 125.67 0.0000 0.0000 239 0.20441E+06 -4119.40.0000 970.85 0.0000 0.0000 247 -0.16755E+06 9862.5 0.0000 -17509. 0.0000 0.0000 249 -87809. 3440.9 0.0000 -31319. 0.0000 0.0000 251 -5584.0 978.66 0.0000 -35737.0.0000 0.0000 253 77562. 806.61 0.0000 -31968. 0.0000 0.0000 255 0.16243E+06 1086.9 0.0000 -20148. 0.0000 0.0000 263 -0.10061E+06 -689.88 0.0000 -23108.0.0000 0.0000 265 -51874. -100.28 0.0000 -35992. 0.0000 0.0000 267 -3478.2 629.38 0.0000 -40521. 0.0000 0.0000 269 45225. 1049.3 0.0000 -36167. 0.0000 0.0000 271 95246. 1060.4 0.0000 -22892. 0.0000 0.0000 279 -23597. -576.87 0.0000 -27627.0.0000 0.0000 281 -13606. -652.21 0.0000 -43170. 0.0000 0.0000 283 -3857.7 -89.957 0.0000 -48308. 0.0000 0.0000 285 5980.8 542.38 0.0000 -42912. 0.0000 0.0000 287 17073. 893.21 0.0000 -27066. 0.0000 0.0000 295 67130. -714.95 0.0000 -32028.0.0000 0.0000 297 31274. -97.707 0.0000 -50075. 0.0000 0.0000 299 -4624.8 340.23 0.0000 -55817. 0.0000 0.0000 301 -40137. 841.32 0.0000 -49444. 0.0000 0.0000 303 -74225. 850.89 0.0000 -31160. 0.0000 0.0000 311 0.17131E+06 -11152. 0.0000 -31681.0.0000 0.0000 313 86204. -5274.6 0.0000 -58500. 0.0000 0.0000 315 -3755.8 -1950.0 0.0000 -67295. 0.0000 0.0000 317 -94623. 911.23 0.0000 -60649. 0.0000 0.0000 319 -0.18330E+06 5714.3 0.0000 -37686. 0.0000 0.0000由以上分析结果可以得出：跨中最大挠度为：2.95E-05m 梁端上截面应力为：-0.35Mpa 跨中上截面应力: 0.47Mpa 跨中下截面应力为：-0.471Mpa 用材料力学进行校核：Wz=bh6222，左右杆端弯矩为：=ql12ql2，跨中弯矩为：2ql24 左右杆端截面正应力为：σ跨中截面正应力为：σ=ql2bh6ql=22ql222bh=0.32MPa 242bh6=4bh=0.47MPa由图乘法求跨中截面的挠度，具体的计算公式如下：W===1EI11EI(412⨯1112-ql2⨯l2⨯1l2⨯)23-12⨯124ql2⨯l2⨯l2⨯13-23⨯l2⨯132ql2⨯l2⨯12)ql(ql41576144-384374EI=2.95E-05m（2）一端固定一端自由Y方向位移图X方向应力图具体节点位移如下表：x应力表（单位：pa）NODE SX SY SZ SXY SYZ SXZ 1 -0.25013E+07-0.50026E+06 0.0000 -0.23536E+06 0.0000 0.0000 2 2344.3 55.551 0.0000 1381.4 0.0000 0.0000 4 -0.20145E+070.13137E+06 0.0000 42962. 0.0000 0.0000 6 -0.16765E+07 -5697.0 0.0000 -4238.2 0.0000 0.0000 8 -0.13587E+07 -602.67 0.0000 -1529.1 0.0000 0.0000 10 -0.10740E+07 -762.28 0.0000 -1374.8 0.0000 0.0000 12 -0.82262E+06 -655.05 0.0000 -1117.5 0.0000 0.0000 14 -0.60460E+06 -562.14 0.0000 -863.89 0.0000 0.0000 16 -0.41991E+06 -468.62 0.0000 -610.04 0.0000 0.0000 18 -0.26856E+06 -375.13 0.0000 -356.22 0.0000 0.0000 20 -0.15053E+06 -281.65 0.0000 -102.36 0.0000 0.0000 22 -65843. -187.66 0.0000 150.44 0.0000 0.0000 24 -14504. -102.05 0.0000 417.31 0.0000 0.0000 26 -3100.4 -5193.8 0.0000 775.10 0.0000 0.0000 28 742.77 684.07 0.0000 633.96 0.0000 0.0000 30 -17.938 -317.56 0.0000 -285.27 0.0000 0.0000 32 -477.64 -2424.3 0.0000 -770.67 0.0000 0.000034 -781.28 -4602.3 0.0000 -570.42 0.0000 0.0000 36 -1125.5 -5696.4 0.0000 -174.96 0.0000 0.0000 38 0.24391E+07 0.24437E+06 0.0000 -0.11805E+06 0.0000 0.0000 40 11812. -4996.7 0.0000 -1071.1 0.0000 0.0000 42 60425. -5175.6 0.0000 -1154.9 0.0000 0.0000 44 0.14240E+06 -5280.4 0.0000 -1421.3 0.0000 0.0000 46 0.25771E+06 -5372.8 0.0000 -1674.3 0.0000 0.0000 48 0.40636E+06 -5466.3 0.0000 -1928.2 0.0000 0.0000 50 0.58834E+06 -5559.8 0.0000 -2182.0 0.0000 0.0000 52 0.80365E+06 -5653.3 0.0000 -2435.9 0.0000 0.0000 54 0.10523E+07 -5746.8 0.0000 -2689.9 0.0000 0.0000 56 0.13342E+07 -5842.7 0.0000 -2932.1 0.0000 0.0000 58 0.16503E+07 -5879.4 0.0000 -3376.0 0.0000 0.0000 60 0.19778E+07 -7803.0 0.0000 2914.3 0.0000 0.0000 63 0.15354E+07 0.22889E+06 0.0000 -0.10713E+06 0.0000 0.0000 650.73975E+06 0.11355E+06 0.0000 -70967. 0.0000 0.0000 67 -7600.7 -6004.9 0.0000 -61499. 0.0000 0.0000 69 -0.75765E+06-0.12447E+06 0.0000 -78773. 0.0000 0.0000 71 -0.15608E+07-0.23582E+06 0.0000 -0.12284E+06 0.0000 0.0000 151 9798.9 -5221.2 0.0000 -7608.6 0.0000 0.0000 153 4996.1 -4256.1 0.0000 -11467. 0.0000 0.0000 155 -911.85 -2609.3 0.0000 -12699. 0.0000 0.0000 157 -6764.9 -887.12 0.0000 -11142.0.0000 0.0000 159 -11230. 312.08 0.0000 -6755.7 0.0000 0.0000 167 42347. -5311.7 0.0000 -14833. 0.0000 0.0000 169 20742. -4334.3 0.0000 -22836. 0.0000 0.0000 171 -1834.5 -2501.8 0.0000 -25426. 0.0000 0.0000 173 -24341. -653.58 0.0000 -22464.0.0000 0.0000 175 -45318. 505.18 0.0000 -13939. 0.0000 0.0000 183 97163. -5261.6 0.0000 -22022. 0.0000 0.0000 185 47621. -4327.6 0.0000 -34159. 0.0000 0.0000 187 -2750.4 -2507.1 0.0000 -38140. 0.0000 0.0000 189 -53018. -662.65 0.0000 -33786.0.0000 0.0000 191 -0.10162E+06 539.25 0.0000 -21132. 0.0000 0.0000 1990.17420E+06 -5215.6 0.0000 -29214. 0.0000 0.0000 201 85610. -4326.4 0.0000 -45483.0.0000 0.0000 203 -3667.2 -2509.3 0.0000 -50853. 0.0000 0.0000 205 -92806. -660.75 0.0000 -45110. 0.0000 0.0000 207 -0.18014E+06 586.11 0.0000 -28324. 0.0000 0.0000 215 0.27346E+06 -5169.3 0.0000 -36406. 0.0000 0.0000 217 0.13471E+06 -4324.80.0000 -56807. 0.0000 0.0000 219 -4584.1 -2511.7 0.0000 -63566. 0.0000 0.0000 221 -0.14371E+06 -659.14 0.0000 -56434. 0.0000 0.0000 223 -0.28088E+06 632.39 0.0000 -35517. 0.0000 0.0000231 0.39494E+06 -5123.0 0.0000 -43599. 0.0000 0.0000 233 0.19492E+06 -4323.20.0000 -68131. 0.0000 0.0000 235 -5500.9 -2514.0 0.0000 -76279. 0.0000 0.0000 237 -0.20572E+06 -657.53 0.0000 -67758. 0.0000 0.0000 239 -0.40384E+06 678.71 0.0000 -42709. 0.0000 0.0000 247 0.53864E+06 -5076.5 0.0000 -50791. 0.0000 0.0000 249 0.26624E+06 -4321.2 0.0000 -79456. 0.0000 0.0000 251 -6417.7 -2516.1 0.0000 -88993. 0.0000 0.0000 253 -0.27884E+06 -655.95 0.0000 -79083. 0.0000 0.0000 255 -0.54903E+06 724.90 0.0000 -49901. 0.0000 0.0000 263 0.70456E+06 -5031.3 0.0000 -57983. 0.0000 0.0000 265 0.34868E+06 -4322.8 0.0000 -90782. 0.0000 0.0000 267 -7336.1 -2519.0 0.0000 -0.10171E+06 0.0000 0.0000 269 -0.36307E+06 -649.67 0.0000 -90406. 0.0000 0.0000 271 -0.71644E+06 772.81 0.0000 -57090. 0.0000 0.0000 279 0.89269E+06 -5018.3 0.0000 -65150. 0.0000 0.0000 281 0.44225E+06 -4346.5 0.0000 -0.10206E+06 0.0000 0.0000 283 -8193.7 -2657.9 0.0000 -0.11441E+06 0.0000 0.0000 285 -0.45838E+06 -751.50 0.0000 -0.10180E+06 0.0000 0.0000 287 -0.90611E+06 819.40 0.0000 -64358. 0.0000 0.0000 295 0.11033E+07 -4700.3 0.0000 -72715. 0.0000 0.0000 297 0.54631E+06 -1332.2 0.0000 -0.11431E+06 0.0000 0.0000 299 -10032. -610.15 0.0000 -0.12657E+06 0.0000 0.0000 301 -0.56488E+06 156.41 0.0000 -0.11184E+06 0.0000 0.0000由以上分析结果可一得出：梁端最大挠度为：9.72E-04m 梁端截面最大应力为：-2.5Mpa 用材料力学进行校核：Wz=bh62，杆端弯矩为：FL =ql22左右杆端截面正应力为：σ固端截面正应力为：σ=6bh==ql222bh=0.32MPa FLbh26FL2bh2226=2.4MPa 左右杆端截面正应力为：σ=ql6bh=ql222bh=0.32MPa由图乘法可知自由端的挠度为：W=1EI(12⨯FL⨯L⨯23L)=1FL3EI3=9.60E-04m结论在对本工程进行ANSYS有限元数值分析过程中，作者采用的单元形式为三角形六节点单元PLANE2单元，因其为平面单元，ANSYS计算过程中没有输入梁的宽度，其计算默认的梁宽为一个单位。
薄壁结构中壳单元与实体单元的有限元差异分析
薄壁结构中壳单元与实体单元的有限元差异分析
郭泽锋
【期刊名称】《吉林水利》
【年(卷),期】2023()2
【摘要】使用ANSYS有限元分析软件对薄壁结构进行有限元分析时,单元类型的选取对分析结果的精度产生很大影响。
通过使用实体单元和壳单元对一个钢管封头模型进行有限元分析,比较两种单元类型的分析结果差异。
计算结果表明,使用合适的单元尺寸,并在厚度方向进行剖分网格,实体单元的分析结果与壳单元误差只有3.33%,对于封头顶点这类接近平面的部位,两者误差仅有2.23%。
而单元尺寸变大后,实体单元的分析结果偏离准确值较壳单元更明显。
因此,使用实体单元分析需要合适的网格尺寸。
【总页数】4页(P22-24)
【作者】郭泽锋
【作者单位】广东省水利电力勘测设计研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TV37;TG115
【相关文献】
1.壳单元和实体单元模拟爆炸荷载作用钢板动力响应的差异性比较
2.体-壳单元组合建模法在圆柱壳开孔结构有限元分析中的应用
3.有限元三维实体单元与壳单元
的组合建模问题研究4.壳单元和实体单元在矩形压力蒸汽灭菌器有限元分析中的应用5.纳米比亚LNG项目高桩墩台结构实体单元与壳单元建模分析
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ansys基本单位设置及部分基础知识
ANSYS基本单位设置及部分基础知识可使用命令（∕UNITS,LABEL ）来表示分析时所采用的单位，LABEL表示系统单位，LABEL=Sl （国际单位：米、公斤、秒）；/UNITS, SILABEL=CSG （公制：厘米、克、秒）；LABEL=BFT （英制：长度=ft）；LABEL=BIN （英制: 长度=in ）。
ex是材料的弹性模量，也叫杨氏模量。
30e6的意思是30乘以10的6次方。
单位是PSi，英镑每平方英寸。
1psi=6890N∕M2.这种情况是你在选择硬直单位时的数值。
如果你选择的是国际单位制这一项应填2e11。
建议填写2e11,因为打开anSyS默认就是国际单位制。
这个命令只是测X轴的距离的吧楼主可以试试这样操作绝对可以的PrePrOCeSSOr——modeling——CheCk Geom----KP dista nces会出来个对话框选择你需要测量的两个点会自动显示出TXT的文本包括绝对距离X Y Z的距离x_disp=distkp（10,11）命令流，节点10 和11 距离■ ANSYS＞国标单位（SI）,也称公制或米制单位：•长度--- m,力----- N J时间------ s,质量----- kg ＞压强/压力——Pa）弹性模量——Pa （Wm2）, 密度kg⅛τ∖频率---- HZ T速度 ------ m∕s^角速度——rad∕s,................＞英制单位：•英尺（ft）或英寸（in）S⅛ （Ib） ... ..............+ QO 噩兀R « * « ⅛ ** IrW 9WwnInI in^H.4 mm *CB 萸尺a I Λ-0Jθ4<we>S■h1 h-3⅛βθ> AitUIbI Ih • 0.4« 9 kf1 IIUg-32.2 Ib 14.7∣S6k^MVMT I 7 3/9 VHZHI电査⅛* A **♦ATΛf*√J UΓY∙02X ∣O∙ M 9立方*立方黃十to 'I i∙'-1.63IC7×10' ≡√I0» 4 U 1IBtiwt*⅜次方匕 -⅜ ιa⅛*英勺叩二庆方牲1 m√ = 0.02S4ra,√-FM-决方蕈kg∙αι,Ib ・ ia ,IA ・ ⅛,-XW∙WXto 4力 E N 镣力Ibr I ft>(-4.44X 2 N 力鉅5*N ・GW 力矣寸Ibf-in IIM ∙in∙<M12 W5 Nr您KJBuI BU-Iw5.06 JANSYS 中的坐标系+ QO存储数据库■将数据从内存以数据库文件（以db 为扩展名）写入 硬盘，是数据库当前状态的一个备份。
ansys有限元分析实用教程2篇
ansys有限元分析实用教程2篇第一篇：ansys有限元分析实用教程（上）有限元分析是一种广泛应用的数值分析方法，可用于模拟和分析各种结构和系统的受力、变形及其他物理行为。
在ansys软件平台下，有限元分析功能十分强大，能够对各种工程问题进行有效的分析和解决。
本文将介绍ansys有限元分析的基础操作和实用技巧。
一、建立模型在进行有限元分析前，首先需要建立准确的模型。
在ansys中，可以通过多种方式进行几何建模，包括手工绘制、导入CAD文件、复制现有模型等。
为了确保模型的准确性，需要注意以下几个方面：1.确定模型的几何形状，包括尺寸、几何特征等。
2.选择适当的单元类型，不同形状的单元适用于不同的工程问题。
3.注意建模过程中的单位一致性，确保模型的尺寸和材料参数等单位一致。
4.检查模型建立后的性质，包括质量、连接性和几何适应性等。
二、设置材料参数和加载条件建立模型后，需要设置材料的弹性参数和加载条件。
在ansys中，可以设置各种材料属性，包括弹性模量、泊松比、密度等。
此外，还需要设置加载条件，包括加速度、力、位移等。
在设置过程中，需要注意以下几个方面：1.根据实际情况选择材料参数和加载条件。
2.确保材料参数和加载条件设置正确。
3.考虑到不同工况下的加载条件，进行多组加载条件的设置。
三、网格划分网格划分是有限元分析中的关键步骤，它将模型分割成许多小单元进行计算。
在ansys中，可以通过手动划分、自动划分或导入外部网格等方式进行网格划分。
在进行网格划分时，需要注意以下几个方面：1.选择适当的单元类型和网格密度，确保模型计算结果的准确性。
2.考虑网格划分的效率和计算量，采用合理的网格划分策略。
3.对于复杂模型，可以采用自适应网格技术，提高计算效率和计算精度。
四、求解模型建立模型、设置材料参数和加载条件、网格划分之后，即可进行模型求解。
在ansys中，可以进行静态分析、动态分析、热分析、流体分析等多种分析类型。
ANSYS有限元分析——课程PPT课件
文档仅供参考，如有不当之处，请联系本人改正。
12.ANSYS/DesignSpace：该模块是ANSYS的低端产品， 适用与设计工程师在产品概念设计初期对产品进行基 本分析，以检验设计的合理性。其分析功能包括：线 性静力分析、模态分析、基本热分析、基本热力耦合 分析、拓扑优化。其他功能有：CAD模型读取器、自 动生成分析报告、自动生成ANSYS数据库文件、自动 生成ANSYS分析模板。产品详细分类： DesignSpace for MDT DesignSpace for SolidWorks Standalone DesignSpace ： （ 支 持 的 CAD 模 型 有 ： Pro/E 、 UG 、 SAT、Parasoild）
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8. ANSYS/ED：该模块是一个功能完整的设计模拟程序， 它拥有ANSYS隐式产品的全部功能，只是解题规模受 到了限制（目前节点数1000）。该软件可独立运行， 是理想的培训教学软件。
9. ANSYS/LS-DYNA：该程序是一个显示求解软件，可 解决高度非线性结构动力问题。该程序可模拟板料成 形、碰撞分析、涉及大变形的冲击、非线性材料性能 以及多物体接触分析，它可以加入第一类软件包中运 行，也可以单独运行。
有限元分析的基本步骤如下： • 建立求解域并将其离散化有限单元，即将连续问题分
解成节点和单元等个体问题； • 假设代表单元物理行为的形函数，即假设代表单元解
的近似连续函数； • 建立单元方程； • 构造单元整体刚度矩阵； • 施加边界条件、初始条件和载荷； • 求解线性或非线性的微分方程组，得到节点求解结果；
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6. 声学分析 ●定常分析 ●模态分析 ●动力响应分析
ANSYS常见问题解答2
内容：
有朋友问：弹性地基梁中的弹簧(2维)在ANSYS中应采用那一个单元?又如何操作?
【xmpan2000】于2001年6月30日11:32发表在：ansys论坛
标题：我用过弹簧单元
内容：
很久以前我用过弹簧单元，好象是COMBIN（2D），你试试看，有问题在联系，OK？
一、软件功能简介
软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型；分析计算模块包括结构分析（可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力；后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示（可看到结构内部）等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。软件提供了100种以上的单元类型，用来模拟工程中的各种结构和材料。该软件有多种不同版本，可以运行在从个人机到大型机的多种计算机设备上，如PC，SGI，HP，SUN，DEC，IBM，CRAY等。目前版本为ANSYS5.7版，其微机版本要求的操作系统为Windows 95/98或Windows NT,也可运行于UNIX系统下。微机版的基本硬件要求为：显示分辨率为1024×768，显示内存为2M以上，硬盘大于350M，推荐使用17英寸显示器。
二、前处理模块PREP7
双击实用菜单中的“Preprocessor”，进入ANSYS的前处理模块。这个模块主要有两部分内容：实体建模和网格划分。
●实体建模
ANSYS程序提供了两种实体建模方法：自顶向下与自底向上。
基于ANSYS WORKBENCH的装配体有限元分析
基于ANSYS WORKBENCH的装配体有限元分析模拟装配体的本质就是设置零件与零件之间的接触问题。
装配体的仿真所面临的问题包括：（1）模型的简化。
这一步包含的问题最多。
实际的装配体少的有十几个零件，多的有上百个零件。
这些零件有的很大，如车门板；有的体积很小，如圆柱销；有的很细长，如密封条；有的很薄且形状极不规则，如车身；有的上面钻满了孔，如连接板；有的上面有很多小突起，如玩具的外壳。
在对一个装配体进行分析时，所有的零件都应该包含进来吗？或者我们只分析某几个零件？对于每个零件，我们可以简化吗？如果可以简化，该如何简化？可以删除一些小倒角吗？如果删除了，是否会出现应力集中？是否可以删除小孔，如果删除，是否会刚好使得应力最大的地方被忽略？我们可以用中面来表达板件吗？如果可以，那么，各个中面之间如何连接？在一个杆件板件混合的装配体中，我们可以对杆件进行抽象吗？或者只是用实体模型？如果我们做了简化，那么这种简化对于结果造成了多大的影响，我们可以得到一个大致的误差范围吗？所有这些问题，都需要我们仔细考虑。
（2）零件之间的联接。
装配体的一个主要特征，就是零件多，而在零件之间发生了关系。
我们知道，如果零件之间不能发生相对运动，则直接可以使用绑定的方式来设置接触。
如果零件之间可以发生相对运动，则至少可以有两种选择，或者我们用运动副来建模，或者，使用接触来建模。
如果使用了运动副，那么这种建模方式对于零件的强度分析会造成多大的影响？在运动副的附近，我们所计算的应力其精确度大概有多少？什么时候需要使用接触呢？又应该使用哪一种接触形式呢？（3）材料属性的考虑。
在一个复杂的装配体中所有的零件，其材料属性多种多样。
我们在初次分析的时候，可以只考虑其线弹性属性。
但是对于高温，重载，高速情况下，材料的属性不再局限于线弹性属性。
此时我们恐怕需要了解其中的每一种材料，它是超弹性的吗？是哪一种超弹性的？它发生了塑性变形吗？该使用哪一种塑性模型？它是粘性的吗？它是脆性的吗？它的属性随着温度而改变吗？它发生了蠕变吗？是否存在应力钢化问题？如此众多的零件，对于每一个零件，我们都需要考察其各种各样的力学属性，这真是一个丰富多彩的问题。
[终稿]如何设置ansys的单位
![[终稿]如何设置ansys的单位](https://img.taocdn.com/s3/m/d02cad90ed3a87c24028915f804d2b160b4e8666.png)
如何设置ansys的单位如何设置ansys的单位摘要：本文对使用有限元软件分析工程问题时的材料性能单位问题作了一些探讨，通过实例说明了如何统一各物理量的单位，以保证分析结果的正确。
关键词：有限元、材料性能、单位大多数有限元计算程序都不规定所使用的物理量的单位，不同问题可以使用不同的单位，只要在一个问题中各物理量的单位统一就可以。
但是，由于在实际工程问题中可能用到多种不同单位的物理量，如果只是按照习惯采用常用的单位，表面上看单位是统一的，实际上单位却不统一，从而导致错误的计算结果。
比如，在结构分析中分别用如下单位：长度–m；时间–s；质量– kg；力 - N；压力、应力、弹性模量等–Pa，此时单位是统一的。
但是如果将压力单位改为 MPa，保持其余单位不变，单位就是不统一的；或者同时将长度单位改为 mm，压力单位改为 MPa，保持其余单位不变，单位也是不统一的。
由此可见，对于实际工程问题，我们不能按照手工计算时的习惯来选择各物理量的单位，而是必须遵循一定的原则。
物理量的单位与所采用的单位制有关。
所有物理量可分为基本物理量和导出物理量，在结构和热计算中的基本物理量有：质量、长度、时间和温度。
导出物理量的种类很多，如面积、体积、速度、加速度、弹性模量、压力、应力、导热率、比热、热交换系数、能量、热量、功等等，都与基本物理量之间有确定的关系。
基本物理量的单位确定了所用的单位制，然后可根据相应的公式得到各导出物理量的单位。
具体做法是：首先确定各物理量的量纲，再根据基本物理量单位制的不同得到各物理量的具体单位。
基本物理量及其量纲：. 质量 m;. 长度 L;. 时间 t;. 温度 T。
导出物理量及其量纲：. 速度：v = L / t;. 加速度： a = L / t 2;. 面积： A = L 2;. 体积： V = L 3;. 密度：ρ= m / L 3;. 力：f = m · a = m · L / t 2;. 力矩、能量、热量、焓等：e = f · L = m · L 2 / t 2;. 压力、应力、弹性模量等： p = f / A = m / (t 2 · L) ;. 热流量、功率：ψ= e / t = m · L 2 / t 3;. 导热率： k =ψ/ (L · T) = m · L / (t 3 · T);. 比热：c = e / (m · T) = L 2 / (t 2 · T);. 热交换系数：Cv = e / (L 2 · T · t) = m / (t 3 · T). 粘性系数：Kv = p · t = m / (t · L) ;. 熵：S = e / T = m · l 2 / (t 2 · T);. 质量熵、比熵：s = S / m = l 2 / (t 2 · T);在选定基本物理量的单位后，可导出其余物理量的单位，可以选用的单位制很多，下面举两个常用的例子。
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ANSYS有限元分析中的单位问题2008年06月08日星期日 01:07ansys中没有单位的概念，只要统一就行了。
所以,很多人在使用时,不知道该统一用什么单位,用错单位造成分析结果严重失真!今综合相关资料,整理如下:一、在ansys经典中，的确没有单位区别，关键要看你的模型以什么样的单位去建，当然，对应的材料属性（杨氏模量，密度等）也要以你所建模型的单位去对应，着重需要注意的是在把模型由cad软件导入ansys中时，注意单位的对应就可以，当然一般在cad模型中的单位是mm制，那么导入ansys后也应该采用mm 制，也就是mpa类型！二、打开ansys，运行/units,si，就把单位设置成国际制单位了！！即长度：m ；力：n ；时间：s ；温度：k ；压强/压力：Pa ；面积：m2 ；质量：kg ,确保了分析结果不失真，且易于读懂结果数据。
三、ANSYS中不存在单位制，所有的单位是自己统一的。
一般先确定几个物理量的单位（做过振动台试验的朋友一定会知道），然后导出其它的物理量的单位。
静力问题的基本物理量是：长度，力，质量比如你长度用m,力用KN，而质量用g那么应力的单位就是KN/m*m,而不是N/m*m。
动力问题有些复杂，基本物理量是：长度，力，质量，时间比如长度用mm,力用N,质量用Kg，而时间用s以上单位就错了，因为由牛顿定律：F=ma所以均按标准单位时：N=kg*m/(s*s)所以若长度为mm,质量为Kg，时间用s则有N*e-3=kg*mm/(s*s)所以，正确的基本单位组合应该是：mN(毫牛，即N*e-3）, mm, Kg, s所以，如果你要让ANSYS的单位为国际单位制，你在输入物理量之前，先将所有的物理量转换为国际单位制，如：原先你的图纸上均为毫米，比如一个矩形截面尺寸是400mm*500mm，那么，你在建模之前先转化为0.4m*0.5m然后输入的长度为0.4和0.5，ANSYS只知道你输入的是0.4和0.5，它不知道你的单位是什么。
附上一句：ANSYS中有一个只能从命令行输入的命令：/UNITS, 它的作用仅仅是标记作用，让用户有个地方做标记，它没有任何单位转换的功能。
不要被他迷惑。
英文原文如下：The units label and conversion factors on this command are for user convenience only and have no effect on the analysis or data. That is, /UNITS will not convert database items from one system to another (e.g., from British to SI, etc四、在ANSYS中没有规定单位，它值进行代数值的运算，需要用户自己去定义自己的单位制，很多初学者对于单位的问题很不解。
在使用的时候只需要记住一点就可以了：使用统一的单位制。
由于处理实际问题时分析问题的需要或者个人习惯不同，不同人对不同物理量的单位有不同选择。
例如对于长度单位，机械设计人员喜欢使用mm，而工程设计人员经常使用m。
再如力的单位，国际单位为N，但是在很多地方使用kN作为力的单位。
选用什么单位并无对错之分，只需推算出其他物理量的对应单位即可。
下面举个例子进行说明：一个实体模型质量为1kg，长度为4X10-3m，弹性模量为2.1X1011Pa，时间为7s。
这几个量的单位都是国际单位，但是物理量之间的数量级差别很大，容易引起计算收敛困难或计算误差太大。
将质量和长度单位改变一下，变成非国际单位制，质量为1X10-3t，长度为4mm，时间为7s。
这时候弹性模量为2.1X106MPa了，那么物理量之间的数量级差别就小了。
但同时需注意的是，很多其他物理量的单位也不再是国际单位制了，比如速度单位由m/s变为mm/s。
由上面的分析可知，可按下面的方法选用单位制：1、所有的单位都统一使用国际单位制，那么计算的所有结果也为国际单位制。
2、使用非国际单位制，需要先确定几个基本物理量的单位，然后根据基本物理量推导出其它物理量的单位。
基本物理量及其量纲：质量m;长度L;时间t;温度T。
导出物理量及其量纲：速度：v=L/t;加速度：a=L/t2;面积：A=L2;体积：V=L3;密度：ρ=m/L3;力：f=m·a=m·L/t2;力矩、能量、热量、焓等：e=f·L=m·L2/t2;压力、应力、弹性模量等：p=f/A=m/(t2·L);热流量、功率：ψ=e/t=m·L2/t3;导热率：k=ψ/(L·T)=m·L/(t3·T);比热：c=e/(m·T)=L2/(t2·T);热交换系数：Cv=e/(L2·T·t)=m/(t3·T)粘性系数：Kv=p·t=m/(t·L);熵：S=e/T=m·l2/(t2·T);质量熵、比熵：s=S/m=l2/(t2·T);量纲的选用原则选择合适的量纲，需要注意以下原则：1、确定分析中使用的物理量的数量级大小，避免使用数量级太大或太小的量纲。
2、同一问题中所有物理量的量纲要保持一致，否则计算结果中的某些物理量的量纲就不明确，容易导致错误的结果。
3、一般情况，为了分析方便，可先选定基本物理量的量纲，再由基本物理量的量纲推导其它物理量的量纲。
当然，也可以先确定部分导出物理量的量纲，然后根据基本物理量与导出物理量的关系，推导基本物理量的量纲。
下面举两个常用的例子。
1基本物理量采用如下单位制：质量m–kg；（应该采用Mg单位才统一，具体可以参考MSC.MARC中的材料库统一单位，推导）长度L–mm；时间–S；温度–K(温度K与C等价)。
各导出物理量的单位可推导如下，同时还列出了与kg-m-S单位制或一些常用单位的关系：速度：v=L/t=mm/S=10-3m/S;加速度：a=L/t2=mm/S2=10-3m/S2;面积：A=L2=mm2=10-6m2;体积：V=L3=mm3=10-9m3;密度：ρ=m/L3=kg/mm3=10-9kg/m3=10-6g/cm3;力：f=m·L/t2=kg·mm/S2=10–3kg·m/S2=mN(牛);力矩、能量、热量、焓等：e=m·L2/t2=kg·mm2/S2=10–6kg·m2/S2=µJ(焦耳); 压力、应力、弹性模量等：p=m/(t2·L)=kg/(S2·mm)=103kg/(S2·m)=kPa(帕); 热流量、功率：ψ=m·L2/t3=kg·mm2/S3=10–6kg·m2/S3=µw(瓦);导热率：k=m·L/(t3·T)=kg·mm/(S3·K)=10–3kg·m/(S3·K);比热：c=L2/(t2·T)=mm2/(S2·K)=10–6m2/(S2·K);热交换系数：Cv=m/(t3·T)=kg/(S3·K);粘性系数：Kv=m/(t·L)=kg/(S·mm)=103kg/(S·mm);熵：S=m·L2/(t2·T)=kg·mm2/(S2·K)=10-6kg·m2/(S2·K);质量熵、比熵：s=L2/(t2·T)=mm2/(S2·K)=10-6m2/(S2·K);2基本物理量采用如下单位制：质量m–g；长度L–µm(106m)；时间–mS(10–3S)；温度–K(K与C等价)。
各导出物理量的单位可推导如下，同时还列出了与kg-m-S单位制或一些常用单位的关系：速度：v=L/t=µm/mS=10-3m/S;加速度：a=L/t2=µm/mS2=m/S2;面积：A=L2=µm2=10-12m2;体积：V=L3=µm3=10-18m3;密度：ρ=m/L3=g/µm3=10-21kg/m3=10-12g/cm3;力：f=m·L/t2=g·µm/mS2=10–3kg·m/S2=mN(牛);力矩、能量、热量、焓等：e=m·L2/t2=g·µm2/mS2=10–9kg·m2/S2=10–9J(焦耳);压力、应力、弹性模量等：p=m/(t2·L)=g/(mS2·µm)=109kg/(S2·m)=109Pa(帕)=GPa;热流量、功率：ψ=m·L2/t3=g·µm2/mS3=10–6kg·m2/S3=10–6w(瓦);导热率：k=m·L/(t3·T)=g·µm/(mS3·K)=kg·m/(S3·K);比热：c=L2/(t2·T)=µm2/(mS2·K)=10–6m2/(S2·K);热交换系数：Cv=m/(t3·T)=g/(mS3·K)=103kg/(S3·K);粘性系数：Kv=m/(t·L)=g/(mS·µm)=106kg/(S·mm);熵：S=m·L2/(t2·T)=g·µm2/(mS2·K)=10-9kg·m2/(S2·K);质量熵、比熵：s=L2/(t2·T)=µm2/(mS2·K)=10-6m2/(S2·K);由此可见，掌握了单位之间变换的方法，就可以根据自己的需要来选择合适的单位制。
更多的例子见表1。
表2给出了几种单位制与kg-m-S单位制之间的换算因子。
表1 不同单位制的物理量单位序号参数名单位量纲Kg-m-s单位制Kg-mm-s单位制T-mm-s-Mpa单位制g-mm-s单位制1 长度LL m Mm(10 -3 m) Mm(10 -3 m) Mm(10 -3 m)2 质量MM Kg Kg T(10 3 Kg) g(10 -3 Kg)3 时间tt s s s s4 温度TT K K K K5 面积AL 2 m 2 mm 2(10 -6 m 2) mm 2(10 -6 m 2)mm 2(10 -6 m2)6 体积VL 3 m 3 mm 3(10 -9 m 3) mm 3(10 -9 m 3)mm 3(10 -9 m3)7 力F M · L / N (牛) Kg · mm / s T · mm / s 2(N)g · mm / st 2 =Kg · m / s 22(10 -3 N) 2(10 -6 N)8 密度rM / L 3Kg / m 3(10 -3g / cm 3)Kg / mm 3(10 6 g/ cm 3)T / mm 3(10 9 g/ cm 3)g / mm 3(10 3g / cm 3)9 能量、焓、热量M · L 2/ t 2J (焦耳) =N · m= Kg · m2 / S 2Kg · mm 2 / S2(10 -6 J)T · mm 2 / S2(10 -3 J)g · mm 2 / S2(10 -9 J)1 0 功率、热流量m · L 2/ t 3w (瓦) = J / S=kg · m 2 / S3kg · mm 2 / S3(10 –6 w)T · mm 2 / S3(10 –3 w)g · mm 2 / S3(10 –9 w)1 1 压力、应力、模量M / (t2 · L)Pa = N / m 2=Kg / (s 2 · m)Kg / (s2 · mm)(kPa)T / (s 2 · mm)(MPa)g / (s 2 · mm)(Pa)1 2 导热率kM · L /(t3 · K)J /(m · s · K)=(Kg · m / (s3 · K))Kg · mm / (s3 · K)(10 -3Kg · m / (s3 · K))T · mm / (s3 · K)(Kg · m/ (s 3 · K))g · mm / (s3 · K)(10 -6Kg · m / (s3 · K))1 3 比热cL 2 / (t2 · K)J / (Kg · K)=(m 2 / (s2 · K))mm 2 / (s2 · K )(10 -6 m2 / (s 2 · K ) )mm 2 / (s2 · K )(10 -6 m2 / (s 2 · K ) )mm 2 / (s2 · K )(10 -6m 2 / (s2 · K ) )1 4 体热源hM / (t2 · L)J / m 3 =(Kg /(s 2 · m))Kg / (s2 · mm)(103 Kg/ (s 2 · m) )T / (s2 · mm)(10 6 Kg/ (s 2 · m) )g / (s2 · mm)(1.0Kg / (s2 · m) )1 5 换热系数CvM / (t3 · K)J / (m2 · s · K)=(Kg / (s3 · K))Kg / (s3 · K)(Kg / (s3 · K))T / (s3 · K)(10 3 Kg/ (s 3 · K))g / (s3 · K)(10 -3Kg / (s3 · K))1 6 粘性系数KvM /(L · t)Kg / (m · s)Kg/(mm · s)(103 Kg /(m · s) )T / (mm · s)(106 g / (m · s) )g /(mm · s)(1.0g / (m · s) )1 7 熵SM · L 2/ (tJ / K =(Kg · m 2 / SKg · mm 2 / S2 · K(10 -6T · mm 2 / S2 · K(10 -3g · mm 2/S2 · K(10 -92 · K)2 · K)Kg · m 2/ S2 · K)Kg · m 2/ S2 · K)Kg · m 2/ S2 · K)1 8 比熵s质量熵L 2 / (t2 · K)J / (Kg · K )=(m 2 / S2 · K)mm 2 / S2 · K(10 -6 m 2/ S 2 · K)mm 2 / S2 · K(10 -6 m 2/ S 2 · K)mm 2 / S2 · K(10 -6 m2 / S 2 · K)表2 不同单位制的物理量与Kg-m-s单位制的换算因子[注]序号参数名公制单位(Kg-m-s单位)其它单位转换到Kg-m-s 单位制kg-m-s单位转换到Kg-mm-s单位制kg-m-s单位转换到T-mm-s-Mpa单位制kg-m-s单位转换到g-mm-s单位制1 长度Lm Kg-mm-s数值· 10 -3Kg-m-s数值· 10 3Kg-m-s数值· 10 3Kg-m-s数值· 10 32 质量MKg g-cm-s数值· 10 3Kg-m-s数值· 1.0Kg-m-s数值· 10 -3Kg-m-s数值· 10 33 时间ts Kg-mm-s数值· 1.0Kg-m-s数值· 1.0Kg-m-s数值· 1.0Kg-m-s数值· 1.04 温度TK Kg-mm-s数值· 1.0Kg-m-s数值· 1.0Kg-m-s数值· 1.0Kg-m-s数值· 1.05 面积L 2m 2 Kg-mm-s数值· 10 -6Kg-m-s数值· 10 6Kg-m-s数值· 10 6Kg-m-s数值· 10 66 体积L 3m 3 Kg-mm-s数值· 10 -9Kg-m-s数值· 10 9Kg-m-s数值· 10 9Kg-m-s数值· 10 97 力M · L / t2N=Kg · m/ s 2Kg-mm-s数值· 10 -3Kg-m-s数值· 10 3Kg-m-s数值· 1.0Kg-m-s数值· 10 68 密度M / L 3Kg /m 3g-cm-s数值· 10 3g-cm-s数值· 10 -6g-cm-s数值· 10 -9g-cm-s数值· 10 -39 能量、焓热流M · L 2 / t2J=Kg · m2 / s 2Kg-mm-s数值· 10 -6Kg-m-s数值· 10 6Kg-m-s数值· 10 3Kg-m-s数值· 10 910 功率、热流量m · L 2 / t3w = kg · m2 /S 3Kg-mm-s数值· 10 -6Kg-m-s数值· 10 6Kg-m-s数值· 10 3Kg-m-s数值· 10 911 压力、应力、模量M / (t2 · L)Pa=Kg/(s2 · m)Kg-mm-s数值· 10 6Kg-m-s数值· 10-3Kg-m-s数值· 10 -6Kg-m-s数值· 1.012 导热率M · L / (t3 · K)Kg-m-s数值· 10 -3Kg-m-s数值· 10 3Kg-m-s数值1.0Kg-m-s数值· 10 6Kg · m/ (s 3 · K)13 比热L 2 / (t2 · K) m 2/ (s 2 · K)Kg-mm-s数值· 10 -6Kg-m-s数值· 10 6Kg-m-s数值· 10 6Kg-m-s数值· 10 614 体热源M / (t2 · L)Kg /(s 2 · m)Kg-mm-s数值· 10 3Kg-m-s数值· 10 -3Kg-m-s数值· 10 -6Kg-m-s数值· 1.015 换热系数M / (t3 · K)Kg /(s 2 · K)Kg-mm-s数值· 1.0Kg-m-s数值· 1.0Kg-m-s数值· 10 -3Kg-m-s数值· 10 316 粘性系数M /(L · t)Kg/ (m · s)Kg-mm-s数值· 10 3Kg-m-s数值· 10 -3Kg-m-s数值· 10 -6Kg-m-s数值· 1.017 熵M · L 2 /(K · t2)Kg·m2 /(K · s 2)Kg-mm-s数值· 10 -6Kg-m-s数值· 10 6Kg-m-s数值· 10 3Kg-m-s数值· 10 918 比熵、质量熵L 2 / (t2 · T)m2 /(s2 · K)Kg-mm-s数值· 10 -6Kg-m-s数值· 10 6Kg-m-s数值· 10 6Kg-m-s数值· 10 6注：后三列中给出的是将kg-m-S 单位制中的数值转换到其它单位制时 (在准备输入数据时) 所乘的因子；如果需要将其它单位制中的数值转换到kg-m-S 单位制 (在分析计算结果时)，则应该除以该因子。