ansys计算截面特性
ansys计算截面特性
(2010-04-12 17:25:28)
转载
分类：钢桥
标签：
杂谈
1、用CAD画出截面，连好线，使用REG命令合成一个面，使用SAT格式导出。
2、ANSYS导入SAT文件，在自定义截面操作里面导出截面文件。
3、导入截面文件，构件一个新的自定义截面，PLOT它，Torsion Constant就是抗扭刚度。
首先，在CAD中将U肋的圆弧用直线代替，这样的结果也是可以接受的；
另外，划分成小的断面，最好是四边形了，那样肯定能划分！
关于内存报错的情况我也遇见，后来通过适当调试，也成功的得出了抗扭常量torision constant，具体措施如下：
1.将划分的单元数目尽量的减少，以降低内存消耗，我的截面是宽17m，高
2.1m 的钢箱梁，板厚最薄的为10mm，上下翼缘板20mm，我所定义的线的划分精度为50mm，并且尽量采用四边形的单元，这样划分下来有1200个单元。
2.将电脑的虚拟内存调大，我使用的是1G的内存条，默认内存为1500M，我将其增大为2800M，然后设置database400M，这样就可以顺利的将截面信息读取进来。
.
使用ANSYS计算截面特性Ansys 2010-03-22 14:52:18 阅读273 评论0 字号：大中小订阅.
ANSYS提供了定义梁截面的两种方式：普通截面和用户自定义截面。工字形、箱形、T形等12种截面属于普通
截面，存储在ANSYS参数截面库中；除此之外，均属于用户自定义截面。ANSYS 将截面视为多区格的有限元模型，
迭代求解几何特性。
ANSYS求解截面特性的步骤为：
(1) 创建截面的几何模型。描述截面几何形状的面域可以在ANSYS中通过点一
线一面的方式直接生成；也可以由外部文件导人。一般通过AUTO CAD来建立几何模型。在AUTO CAD中可将面域分别绘制在不同的图层上，赋予不同的颜色，通过图层开关和颜色等方式进行区分和编辑。有限元分析中，控制网格尺寸和密度对结果的分析有重要影响。
在AUTOCAD中，先绘出截面的内外框线，可以用Pedit命令将多段线连成一条多义线(Polyline)，然后用region命令
围成面域，也可以导人ANSYS后再形成面(AREA)。
(2) 将AUTOCAD中建立的面域另存为Sat文件，然后在ANSYS中用File—Import—sat方式导人。这种转换方式较方便，模型不会失真变形。
(3) 用Sections--->Beam--->Custom Sections--->write From Areas读取截面，然后在相同目录下用Read Sect Mesh对截面进行网格划分。
面进行网格划分。
(4)sections--->Beam--->Plot Sections 即可输出截面特性。
ANSYS默认的单位系是与导人的模型一致的。在图形输出框中的坐标系是Y-Z 坐标系。
也可以直接在ANSYS去建立模型去计算截面特性
常用计量单位换算表
国际单位制中具有专门名称的导出单位 量的名称单位名称单位符号其它表示式例频率赫[兹] Hz s-1 力、重力牛[顿] N kg?m/s2 压力、压强、应力帕[斯卡] Pa N/m2 能量、功、热焦[耳] J N?m 功率、辐射通量瓦[特] W J/s 电荷量库[仑] C A?s 电位、电压、电动势伏[特] V W/A 电容法[拉] F C/V 电阻欧[姆] S V/A 电导西[门子] Wb A/V 磁通量韦[伯] T V?s 磁通量密度、磁感应强度特[斯拉] H Wb/m2 电感亨[利] C Wb/A 摄氏温度摄氏度1m cd?sr 光通量流[明] 1x 1m/ m2 光照度勒[克斯] Bq s-1 放射性活度贝可[勒尔] Gy J/kg 吸收剂量戈[瑞] Sv J/kg 剂量当量希[沃特] 国家选定的非国际单位制单位 量的名称单位名称单位符号换算关系和说明 时间分 [小]时 天（日） min h d 1min=60s 1h=60min=3600s 1d=24h=86400s 平面角[角]秒 [角]分 度 (″) (′) (°) 1″=( π/640800)rad (π为圆周率) 1′=60″=(π/10800)rad 1°=60′=（π/180）rad 旋转速度转每分r/min 1r/min=(1/60)s-1 长度海里n mile 1n mile=1852m (只用于航行) 速度节kn 1kn=1n mile/h =(1852/3600)m/s (只用于航行) 质量吨原子质量单位t u 1t=103kg 1u≈1.6605655×10-27kg
体积升L,(1) 1L=1dm3=10-3m3 能电子伏eV 1eV≈1.6021892×10-19J 级差分贝dB 线密度特[克斯] tex 1tex=1g/km 常用压力单位换算表
单位制详解
ansys单位制详解 2011-05-24 00:07 （一） 基本量: 长度 mm 质量 tonne 力 N 时间 sec 温度 C 重力 9806.65 mm / sec^2 衍生量: 面积 mm^2 体积 mm^3 速度 mm / sec 加速度 mm / sec^2 角速度 rad / sec 角度加速度 rad / sec^2 频率 1 / sec 密度 tonne / mm^3 压力 N / mm^2 应力 N / mm^2 杨氏模量 N / mm^2（Mpa） 例如： 钢的实常数为： EX=2e11Pa PRXY=0.3 DENS=7.8e3Kg/m^3 那么上面的实常数在mm单位制（即模型尺寸单位为mm）下输入到Ansys时应为 EX=2e5MPa PRXY=0.3 DENS=7.8e-9tonne/mm^3 那么上面的实常数在m单位制（即模型尺寸单位为mm）下输入到Ansys时应为 EX=2e11MPa PRXY=0.3 DENS=7.8e+3kg/m^3 为了验证其正确性，本人在Ansys中进行了模型验证。 算例： 取一Φ5H50单位为mm的梁进行静力学分析，采用Beam4单元，约束条件为末端全约束，顶端施加轴向单位载荷和单位弯矩； 在mm单位制下，梁顶端在单位载荷下的变形量为0.127e-4， 在单位弯矩（1N.mm）载荷下顶点的转角为0.81657e-5 在m单位制下，梁顶端在单位载荷下的变形量为0.127e-7， 在单位弯矩（1N.m）载荷下顶点的转角为0.81657e-2
经过理论计算得到在1N和1N.m的轴向力和弯矩作用下对于的位移为0.127e-4mm和转角0.81653e-2rad， 总结： 如果采用mm单位制下实常数输入，Ansys得到的位移单位为mm，转角单位为弧度（rad）；如果采用m单位制下实常数输入，Ansys得到的位移单位为m，转角单位为弧度（rad）；特别主意，施加载荷的单位是不同的，如1N.m和1N.mm。 （二） ANSYS中单位统一的误区分析： 在ANSYS中没有规定单位，需要用户自己去定义自己的单位制，这就会涉及到单位统一的问题。下边的误区可能是多数初学者经常范的： EXAMPLE: 计算一个圆柱体的固有频率（为分析简便，采用最简单的形状作为例子），其尺寸如下： 圆柱体长：L=1m; 圆柱体半径：R=0.1m; 材料特性： 弹性模量：2.06e11 Pa; 材料密度：7800kg/m^3; 泊松比：0.3 计算结果如下： ***** INDEX OF DATA SETS ON RESULTS FILE ***** SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE 1 0.0000 1 1 1 2 0.0000 1 2 2 3 0.0000 1 3 3 4 0.0000 1 4 4 5 0.0000 1 5 5
常用单位换算
常用单位换算 一、长度 1千米(km)=0.621英里(mile) 1米(m)=3.281英尺(ft)=1.094码(yd) 1丝=1忽米=0.01毫米=0.00001米=10微米=0.001厘米 1厘米(cm)=0.394英寸(in) 1埃(A)=10米(m) 1英里(mile)=1.609千米(km) 1英寻(fm)=1.829(m) 1英尺(ft)=0.3048米(m) 1英寸(in)=2.54厘米(cm) 1海里(nmile)=1.852千米(km) 1链=66英尺(ft)=20.1168米 1码(yd)=0.9144米(m) 1密耳(mil)=0.0254毫米(mm) 1英尺(ft)=12英寸(in) 1码(yd)=3英尺(ft) 1杆(rad)=16.5英尺(ft) 1英里(mile)=5280英尺(ft) 1海里(nmile)=1.1516英里(mile) 1英尺=0.9144尺(市尺) 二、面积 1平方公里(km)=100公顷(ha)=247.1英亩(acre)=0.386平方英里(mile) 1平方米(m)=10.764平方英尺(ft) 1公亩(are)=100平方米(m) 1公顷(ha)=10000平方米(m)=2.471英亩(acre) 1平方英里(mile)=2.590平方公里(km) 1英亩(acre)=0.4047公顷(ha)=4.047×10平方公里(km)=4047平方米(m)
1平方英尺(ft)=0.093平方米(m) 1平方英寸(in)=6.452平方厘米(cm) 1平方码(yd)=0.8361平方米(m) 三、体积 1立方米(m3)=1000升(liter)=35.315立方英尺(ft)=6.29桶(bbl) 1立方英尺(ft)=0.0283立方米(m3)=28.317升(liter) 1千立方英尺(mcf)=28.317立方米(m3) 1百万立方英尺(MMcf)=2.8317万立方米(m3) 10亿立方英尺(bcf)=2831.7万立方米(m3) 1万亿立方英尺(tcf)=283.17亿立方米(m3) 1立方英寸(in)=16.3871立方厘米(cm3) 1英亩·英尺=1234立方米(m3) 1桶(bbl)=0.159立方米(m3)=42美加仑(gal) 1美加仑(gal)=3.785升(1) 1美夸脱(qt)=0.946升(1) 1美品脱(pt)=0.473升(1) 1美吉耳(gi)=0.118升(1) 中国古代： 1石（dàn）=10斗（dǒu） 1斛（hú）=本为10斗，后来改为5斗 1斗（dǒu）=10升 1龠(yuè)=0.5合（gě） 1升=10合（gě） 四、质量 1吨(t)=1000千克(kg)=2205磅(lb)=1.102短吨(sh.ton)=0.984长吨(long ton) 1千克(kg)=2.205磅(lb) 1短吨(sh.ton)=0.907吨(t)=2000磅(lb)
常用计量单位换算
常用计量单位换算 国际单位制 1.1、起源鉴于国际上使用的单位制种类繁多，换算十分复杂，对经济与技术交流带 来许多困难。根据1954年国际度量衡会议的决定，自1978年1月1日起实行国际单位制，简称国际制。国际代号为SI。我国于1977年5月27日颁发《中华人民共和国计量管理条例（试约）》其中第三条规定：“我国的基本计量制度是米制逐步采用国际单位制。” 1.2、国际单位制的基本单位：在国际单位制中，规定七个基本单位，见表1-1，其 它单位均由这些基本单位和辅助单位导出。 表1-1 国际单位制的基本单位 1.3、国际单位制的辅助单位（见表1-2）有2个，平面角（弧rad）和立体角（球面 度Sr）。 1.4、表1-2 国际单位制的辅助单位
1.5、由词头和单位所构成的十进制倍数和分数单位（表1-3）
3、换算原则 3.1、换算后的量值应满足产品的使用要求。 3.2、换算误差应控制在误量值的规定换算精度值之内（表3-1） 3.3、换算后的量值应与仪器、仪表原定精度等级相一致。 4、计算值修约 4.1、计量值就修约到规定精算精度值的最左一位非零数位的前一位（例如：规定换算精度值为0。2，用β/G计算值应修约到个位数）,并按国标0.5单位修约和0.2单位修约的顺序进行修约,直至换算误差小于等于规定换算精度为止. 4.2、极限的修约 不小于101.4→不小于102 不大于116.6→不大于116 4.3、例1、给定单向极限值的换算 例：将不低于2500kcal换算成以焦[耳]（J）为单位的量值。 A、求计算值：
因1kcal=4.1868kj 故计算值为:2500*4.1868kj=10.467MJ B、计算规定换算精度值： 查表2-6换算精度值为计算值的1% 故规定的换算精度值为：△=10.467*1%≈0.10。 C、修约计算值： 因规定的换算精度值为0.10，故应修约到个位数。 按GB8170“进舍规则”修约：10.467→10 换算误差为:10-10.467=0.467>0.10 再按GB8170“0.5单位修约”：10.467→10.5 换算误差为: ︳10.5-10.467︳=0.038<0.10 所以:不低于2500Kcal→不低于10.5MJ 例2、给定带偏差值的换算 例1 将110±10kgf/mm2换算成以帕[斯卡]（Pa）为单位的量值。a、求计算值： 因1kgf=9.080665Mpa， 故基本值换算为：110*9.80665Mpa=1087.73Mpa. 偏差值换算为:10*9.80665Mpa=98.0665Mpa. b、计算规定的换算精度值为公差值的5%，即规定的换算精度值为 [98.0665-(-98.0665)]*5%≈9.8 D、计算值的修约： 因规定的换算精度值为9.8，故应修约到十数位。 基本本值按GB8170：“进舍规则”修约：1087→1080。 其换算误差为：1080-1078.73=1.27<9.8符合要求. 偏差值按GB8170“进舍规则”修约:98.0665→100,其换算误码差为︳100-98.0665︳=1.9335<9.8,符合要求. 所以最后结果为: 110±10kgf/mm2→1080±100
ANSYS中的单位协调
ANSYS中的单位协调1、厘米克秒制（CGS）的单位信息 基本单位: 长度cm 质量g 力dyne 时间sec 温度 C 重力980.665 cm / sec^2 衍生单位: 面积cm^2 体积cm^3 速度cm / sec 加速度cm / sec^2 角速度rad / sec 角加速度rad / sec^2 频率 1 / sec 密度g / cm^3 扭矩/力矩cm dyne 分力dyne / cm 分力矩dyne 表面分力dyne / cm^2 压力dyne / cm^2 应力dyne / cm^2 杨氏模量dyne / cm^2 曲面分力矩dyne / cm 平移刚度dyne / cm 旋转刚度cm dyne / rad 热扩散 1 / C 面积力矩惯量cm^4 质量力矩惯量cm^2 g 能量erg 功erg 热erg 能erg / sec 热传递率erg / sec
温度梯度 C / cm 热流erg / (cm^2 sec) 单位长度热流erg / (cm sec) 热导率erg / (cm C sec) 对流系数erg / (cm^2 C sec) 比热erg / (g C) 热合力dyne / (cm C) 热合力矩dyne / C 梁翘曲系数cm^6 单位长度质量g / cm 单位长度质量力矩惯量cm g 阻尼系数dyne sec / cm 单位长度发热率erg / (cm sec) 每单位面积质量g / cm^2 旋转阻尼系数cm dyne sec / rad 体积块热生成erg / (cm^3 sec) 每单位面积平移刚度dyne / cm^3 曲率 1 / cm 高斯曲率 1 / cm^2 线性动量cm g / sec 角动量cm^2 g rad / sec 倒置的杨氏模量cm^2 / dyne 每单位长度平移刚度dyne / cm^2 每单位长度旋转刚度dyne / rad 每单位长度阻尼系数dyne sec / cm^2 反向速度sec / cm 每单位体积的对流系数erg / (cm^3 C sec) 每单位长度的对流系数erg / (cm C sec) 每点的对流系数erg / (C sec)
常用热力单位换算表
常用热力单位换算表 一、热量单位换算 1、常用热量单位介绍 A、焦耳（J）、千焦（KJ）、吉焦（GJ），工程计算广为采用，国际单位制。热力计算、热计量、热量化验等实际操作中常见，国家标准及图表、线图查询等规范性技术文件中主要表达的单位。但是，其他导出单位及工程习惯相互交织，使得这种单位在今天热力计算中不是很方便。 B、瓦特（W）、千瓦(KW)、兆瓦（MW），工程导出单位，是供热工程常用单位，如热水锅炉热容量：7MW、14MW、29MW、56MW...等，习惯上常说到的10t、20t、40t、80t...等锅炉,相当于同类容量蒸汽锅炉的设计出力.工程上热水锅炉和换热站热计量仪表、暖通供热设计计算、估算、供热指标等，广泛采用。 C、卡（car)、千卡（Kcal)...,已经淘汰的热量单位,但是工程中还在使用,特别是大量的技术书籍,例如煤的标准发热量7000Kcal。 2、基本计算公式 1W=0.86Kcal，1KW=860Kcal，1Kcal=1.163W; 1t饱和蒸汽=0.7MW=700KW=2.5GJ=60万Kcal; 1kg标煤=7000Kcal=29300KJ=29.3MJ=0.0293GJ=8141W=8.141KW; 1GJ=1000MJ；1MJ=1000KJ；1KJ=1000J 1Kcal=4.1868KJ 1W=3.6J（热工当量，不是物理关系，但热力计算常用）
4、制冷机热量换算 1美国冷吨=3024千卡/小时（kcal/h）=3.517千瓦（KW） 1日本冷吨=3320千卡/小时（kcal/h）=3.861千瓦（KW） 1冷吨就是使1吨0℃的水在24小时内变为0℃的冰所需要的制冷量。） 1马力（或1匹马功率）=735.5瓦（W）=0.7355千瓦（KW） 1千卡/小时（kcal/h）=1.163瓦（W） 二、压力单位换算 1、1Mpa=1000Kpa；1Kpa=1000pa 2、1标准大气压=0.1Mp=1标准大气压 1标准大气压=1公斤压力=100Kpa=1bar 1mmHg = 13.6mmH20 = 133.32 Pa（帕） 1mmH20=10Pa（帕） 1KPa=1000Pa=100mmH20（毫米水柱） 1bar=1000mbar 1mbar=0.1kpa=100pa
Ansys 单位制
基本量： 长度mm 质量 tonne 力N 时间 sec 温度 C 重力： 9806.65 mm / sec^2 衍生量： 面积 mm^2 体积 mm^3 速度 mm / sec 加速度mm / sec^2 角速度rad / sec 角度加速度 rad / sec^2 频率 1 / sec 密度 tonne / mm^3 压力 N / mm^2 应力 N / mm^2 杨氏模量 N / mm^2（Mpa） 例如： 钢的实常数为：EX=2e11Pa PRXY=0.3 DENS=7.8e3Kg/m^3 那么上面的实常数在mm单位制（即模型尺寸单位为mm）下输入到Ansys时应为 EX=2e5MPa PRXY=0.3 DENS=7.8e-9tonne/mm^3=7.8e-6kg/mm^3 那么上面的实常数在m单位制（即模型尺寸单位为m）下输入到Ansys时应为 EX=2e11Pa PRXY=0.3 DENS=7.8e+3kg/m^3 这里为什么是Pa而不是Mpa，原因是在m单位制下，压力单位应为N/m^2=Pa,自然就是Pa 了 在mm单位制下，压力单位应为N/mm^2=MPa,自然就是MPa了 为了验证其正确性，本人在Ansys中进行了模型验证。 算例： 取一Φ5H50单位为mm的梁进行静力学分析，采用Beam4单元，约束条件为末端全约束，顶端施加轴向单位载荷和单位弯矩； 在mm单位制下，梁顶端在单位载荷下的变形量为0.127e-4， 在单位弯矩（1N.mm）载荷下顶点的转角为0.81657e-5 在m单位制下，梁顶端在单位载荷下的变形量为0.127e-7， 在单位弯矩（1N.m）载荷下顶点的转角为0.81657e-2
ANSYS动力学分析
第5章动力学分析 结构动力学研究的是结构在随时间变化载荷下的响应问题，它与静力分析的主要区别是动力分析需要考虑惯性力以及运动阻力的影响。动力分析主要包括以下5个部分：模态分析：用于计算结构的固有频率和模态。 谐波分析（谐响应分析）：用于确定结构在随时间正弦变化的载荷作用下的响应。 瞬态动力分析：用于计算结构在随时间任意变化的载荷作用下的响应，并且可涉及上述提到的静力分析中所有的非线性性质。 谱分析：是模态分析的应用拓广，用于计算由于响应谱或PSD输入（随机振动）引起的应力和应变。 显式动力分析：ANSYS/LS-DYNA可用于计算高度非线性动力学和复杂的接触问题。 本章重点介绍前三种。 【本章重点】 ?区分各种动力学问题； ?各种动力学问题ANSYS分析步骤与特点。 5.1 动力学分析的过程与步骤 模态分析与谐波分析两者密切相关，求解简谐力作用下的响应时要用到结构的模态和振型。瞬态动力分析可以通过施加载荷步模拟各种何载，进而求解结构响应。三者具体分析过程与步骤有明显区别。 5.1.1 模态分析 1.模态分析应用 用模态分析可以确定一个结构的固有频率利振型，固有频率和振型是承受动态载荷结构设计中的重要参数。如果要进行模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析，固有频率和振型也是必要的。可以对有预应力的结构进行模态分析，例如旋转的涡轮叶片。另一个有用的分析功能是循环对称结构模态分析，该功能允许通过仅对循环对称结构的一部分进行建模，而分析产生整个结构的振型。 ANSYS产品家族的模态分析是线性分析，任何非线性特性，如塑性和接触(间隙)单元，即使定义也将被忽略。可选的模态提取方法有6种，即Block Lanczos(默认)、Subspace、Power Dynamics、Reduced、Unsymmetric、Damped及QR Damped，后两种方法允许结构中包含阻尼。 2.模态分析的步骤
各种单位制常用单位换算
各种单位制常用单位换算 长度 1 m = 3.2808 ft = 39.37 in 1 ft = 1 2 in =0.3408 m 1 in = 2.54 cm 1 mile = 5280 ft = 1.6093×103 m 质量 1 kg = 1000 g = 2.2046 lb =6.852×10-2 slug 1 lb = 0.45359 kg = 3.10801×10- 2 slug 1 slug = 1 lbf·s2/ft = 32.174 lb = 14.594 kg 时间 1 h = 3600 s = 60 min 1 ms = 10- 2 s 1 us = 10-6 s 力 1 N = 1 kg·m/s2 = 0.102 kgf = 0.2248 lbf 1 dyn = 1 g·cm/s 2 =10-5 N 1 lbf = 4.448×105 dyn = 4.448 N = 0.4536 kgf 1 kgf = 9.8 N =2.2046 lbf = 9.8×105 dyn = 9.8 kg·m/s2 能量 1 J = 1 kg·m2/s2 = 0.102 kgf·m = 0.2389×10-3 kcal = 1 N·m 1 Btu = 778.16 ft·lbf = 25 2 cal =1055.0 J 1KW=3340BTU/H 1 kcal = 4186 J = 427. 2 kgf·m = 3.09 ft·lbf 1 ft·lbf = 1.3558 J = 3.24×10-4 kcal = 0.1383 kgf·m 1 erg = 1 g·cm2/s 2 = 10-7 J 1 eV = 1.602×10-19 J 1 kJ = 0.9478 Btu = 0.2388 kacl 功率 1 W = 1 kg·m2/s2 = 1 J/s = 0.9478 Btu/s = 0.2388 kcal/s 1 Kw = 1000W = 341 2 Btu/h = 859.9 kcal/h = 1 kJ/s 1 hp = 0.746 Kw = 2545 Btu/h = 550 ft·lbf/s 1 马力=75 kgf·m/s = 735.5 W = 2509 Btu/h = 542.3 ft·lbf/s 压力 1 atm = 760 mmHg = 101325 N/m2 = 1.0333 kgf/cm2 = 14.6959 lbf/in2 = 1.03323 at 1 bar = 105 N/m 2 = 1.0197 kgf/cm2 = 750.06 mmHg = 14.5038 lbf/in2 1 kgf/cm 2 = 735.6 mmHg = 9.80665×104 N/m2 =14.223 3 lbf/in2 1 Pa =1 N/m2= 10-5bar = 750.06×10-5mmHg =10.1974×10-5mH2O = 1.01972×10-5at =0.98692×10-5atm 1 mmHg = 1.3595×10-3 kgf/cm 2 = 0.01934 lbf/in2 = 1 Torr =133. 3 Pa 1 mmH2O = 1 kgf/m 2 = 9.81 Pa 比热容 1 kJ/(kg·K) = 0.23885 kcal/(kg·K) = 0.2388 Btu/(lb·°R) 1 kcal/(kg·K) = 4.1868 kJ/(kg·K) = 1 Btu/(lb·°R) 1 Btu/(lb·°R) = 4.1868 kJ/(kg·K) = 1 kcal/(kg·K) 比体积 1 m3/kg = 16.0185 ft3/lb 1 ft3/lb = 0.062428 m3/kg 温度t/℃=T/K-273.15 t F =9t/(5℃)+32 = 9T/(5K)-459.67 1 °R=(5/9)K 常用物理常数 阿伏加德罗数N A = 6.022×1023 mol-1 玻尔兹曼常数k = 1.380×10-23 J/K 普朗克常数h = 6.626×10-34 J·s
ansys动力学分析全套讲解
第一章模态分析 §模态分析的定义及其应用 模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性（固有频率和振型），即结构的固有频率和振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。同时，也可以作为其它动力学分析问题的起点，例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析，其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。 ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析，后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。 ANSYS产品家族中的模态分析是一个线性分析。任何非线性特性，如塑性和接触（间隙）单元，即使定义了也将被忽略。ANSYS提供了七种模态提取方法，它们分别是子空间法、分块Lanczos法、PowerDynamics法、缩减法、非对称法、阻尼法和QR阻尼法。阻尼法和QR阻尼法允许在结构中存在阻尼。后面将详细介绍模态提取方法。 §模态分析中用到的命令 模态分析使用所有其它分析类型相同的命令来建模和进行分析。同样，无论进行何种类型的分析，均可从用户图形界面（GUI）上选择等效于命令的菜单选项来建模和求解问题。 后面的“模态分析实例（命令流或批处理方式）”将给出进行该实例模态分析时要输入的命令（手工或以批处理方式运行ANSYS时）。而“模态分析实例（GUI方式）” 则给出了以从ANSYS GUI中选择菜单选项方式进行同一实例分析的步骤。（要想了解如何使用命令和GUI选项建模，请参阅<
公制、市制及美制单位换算关系
英制单位是一种源自英国的单位制。由于十进制的国际单位制使用方便，英国自1965年起立例转换成国际单位制[1]，并于1995年完成了单位制的转换。但在航空管制，国际上仍使用英制（如飞行高度会以英尺为单位）。 现在还正式采用英制单位的国家十分少，如赖比瑞亚和缅甸。美国使用的乃是美式英制单位，跟传统的英制单位有异。 公制、市制及美制单位换算关系 日常生活中，买卖黄金等贵重物品时大多采用克作为丈量单位，买卖瓜 果蔬菜等则使用斤作为丈量单位，买卖房产时常用平方米，新闻中常说 的国际原油价格则采用桶……所有的这些单位都跟我们的生活息息相 关，可表示同一量的单位名称通常会好几个，它们之间存在某种换算关 系，如表示长度的通常会有千米、公里、米、尺等，这有时会造成混乱， 在此特地罗列日常生活常用到的公制、市制及美制单位在表示长度、面 积、容积和质量四个方面的换算关系，以便查用。 国际单位制，简称公制或米制，符号SI，是当今世界使用最普 遍的标准度量衡系统，采用十进制进位，共有七个基本单位，分别为表 示“长度”的米（m）、表示“质量”的千克（kg）、表示“时间”的 秒（s）、表示“电流”的安（A）、表示“热力学温度”的开（K）、 表示“物质的量”的摩（mol）以及表示“发光强度”的坎（cd）。其 他所有的单位都可由这七个基本单位导出，如表示“面积”的平方米 （m2）由米（m）导出，表示“密度”的千克每立方米（kg/m3）由千克 （kg）和米（m）导出。
市制是1920年代中华民国政府为了全面改用公制，而将中国传统的度量衡改造而成的过渡制度。目前只有少部分市制单位被使用，如：斤、亩等。我国古代的单位系统大多采用十六进制。 美制单位目前只有美国、缅甸和利比里亚在使用，其他国家和地区，包括英国及其前殖民地，都已经采用国际单位制。 长度单位： 1米=1公尺=3尺=30寸=100厘米，1公里=1千米，1公里=2里，1厘米=1公分，1千米（km）=0.621英里（mile），1米（m）=3.281英尺（ft）=1.094码（yd），1英寸（in）=2.54厘米（cm），1海里（n mile）=1.852千米（km） 面积单位： 1平方公里=100公顷=1500亩=100,0000平方米（100万平方米），1平方公里（km2）=100公顷（ha）=247.1英亩（acre）=0.386平方英里（mile2）容积单位： 1立方米=1000公升=1000升=100,0000立方厘米=100,0000毫升，1桶（bbl）=0.159立方米（m3）=42美加仑（gal） 质量单位：
关于ansys中的单位问题
关于ansys中的单位问题 ansys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 convenienc
ANSYS有限元分析中的单位问题
ANSYS有限元分析中的单位问题 2008年06月08日星期日 01:07 ansys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。
工程单位换算
1．工程单位制（MSF制） 选用长度（米或m）、力（公斤力或kgf）和时间（秒或s）作为基本量。质量为导出量，按牛顿第二定律：作用力=质量×加速度（F=ma），可以导出质量的单位为：公斤力·秒2/米（kgf·s2/m）。功的单位为公斤力·米（kgf·m）；压力的单位为公斤力/米2（kgf/m2），由于这个单位太小，工程上多以公斤力/厘米2（kgf/cm2）作为压力的常用单位。 在工程单位制中：热量是基本量（卡或calorie；千卡或kcal），它表示在标准大气压下，1克（1千克）的纯水温度升高1℃所需要的热量。 热量和功的单位换算用实验所得数据A=1/427千卡/（公斤力·米），A称为功热当量。 2．英美习惯单位制（USCS制） 选用长度（英尺或ft）、力（磅力或lb）和时间（秒或s）作为基本量。质量为导出量，按牛顿第二定律：作用力=质量×加速度（F=ma），可以导出质量的单位为：磅力·秒2/英尺（lb·s2/ft）。功的单位为：磅力·英尺（lb·ft），压力单位为：磅力/英寸2（lb/in2）。 在英美习惯单位制中，热量是基本量（英热单位或Btu）。它表示在标准大气压下，1磅质量的纯水温度升高1F 所需要的热量。 热量和功的单位换算用实验所得数据A=1/778英热单位/（磅力·英尺），A 称为功热当量。 3．常用的换算关系 （1）长度 1米（m）=10分米（dm）=100厘米（cm）=1000毫米（mm） 1毫米（mm）=100忽米（公丝、道）=1000微米（μm） 1海里（n mile）=1.852 km 1米（m）=1.094码（yd）=3.281英尺（ft） 1码（yd）=3英尺（ft） 1英尺（ft）=12英寸（in） 1英寸（in、″）=8英分（通常以英寸的分数表示，如1/8″、1/4″、1/2″、3/4″等） 1英寸（in）=25.4毫米（mm） （2）面积 1平方米=100平方分米=10000平方厘米 1平方米=10.764平方英尺 1平方英尺=144平方英寸 1平方英寸=6.45平方厘米 （3）体积 1升（L）=0.001立方米（m3）=1立方分米（dm3）=1000立方厘米（cm3） 1英加仑（UK gal）=4.54升（L） 1美加仑（US gal）=3.785升（L） （4）质量 1吨（t）=1000千克（kg） 1磅（lb）=0.454千克（kg）（即1kg=2.2lb） （5）力
国际单位制的SI基本单位
国际单位制的SI基本单位为米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉(1)米:米是光在真空中于1／299 792 458s时间间隔内所经路径的长度. 在1960年国际计量大会上,确定以上定义的同时,宣布废除1889年生效的以铂铱国际米原器为标准的米定义. (2)千克:国际千克原器的质量为1 kg. 国际千克原器是1889年第一届国际权度大会批准制造的.它是一个高度和直径均为39 mm的,用铂铱合金制成的圆柱体.原型保存在巴黎国际计量局. (3)秒:铯—133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9,192,631,770个周期的持续时间为1 s. 起初,人们把一昼夜划分为24 h,1 h为60 min,1 min为60 s.但一昼夜的周期,即太阳日是变动的,所以定义1 s等于平均太阳日.后来又发现,地球公转周期也是变动的,于是又需确定另外的定义.随着科学技术的发展,科学家们发现,原子能级跃迁时,吸收或发射一定频率的电磁波,其频率非常稳定.于是在1967年第十三届国际计量大会上确认了上述定义. (4)安培:在两条置于真空中的,相互平行,相距1米的无限长而圆截面可以忽略的导线中,通以强度相同的恒定电流,若导线每米长所受的力为2×10-7 N,则导线中的电流强度为1 A. 1948年国际度量衡委员会第九次会议作了这样的规定.1960年10月,第十一届国际权度大会上确认为国际单位制中的七种基本单位之一. (5)开尔文:水的三相点热力学温度的为1 K. 该单位是以英国物理学家开尔文的名字命名的."开尔文"的温度间隔与"摄氏度"的温度间隔相等.但开氏温标的零度(0 K),是摄氏温标的零下273度(-273℃). 1968年国际计量大会决定把"开尔文"作为七个基本单位之一. (6)摩尔:简称摩,摩尔是一系统的物质的量,该系统中所包含的基本单元数与0.012kg 12C的原子数目相等.
单位制换算表
附表1 单位制换算表 长度 1 m = 3.280 8 ft = 39.37 in 1 ft = 1 2 in = 0.304 8 m 1 in = 2.54 cm 1 mile = 5 280 ft = 1.609 3 m 质量 1 kg = 1 000 g =2.204 6 lb = 6.852 1×10-2 slug 1 lb =0.453 59 kg =3.108 01×10- 2 slug 1 slug =1 lbf·s2/ft =32.174 lb = 14.594 kg 时间 1 h = 3 600 s = 60 min 1 ms = 10-3 s 1μs = 10-6 s 力 1 N =1 kg·m/s2 = 0.102 kgf = 0.224 8 lbf 1 dyn =1 g·cm/s 2 = 10-5 N 1 lbf =4.448×105 dyn = 4.448 N = 0.453 6 kgf 1 kgf = 9.8 N = 2.204 6 lbf = 9.8×105 dyn = 9.8 kg·m/s2 能量 1 J =1 kg·m2/s2 = 0.102 kgf·m = 0.238 9 ×10-3 kcal = 1N·m 1 Btu = 778.16 ft·lbf = 25 2 cal = 1 055.0 J 1 kcal = 4 186 J = 427. 2 kgf·m = 3.09 ft·lbf 1 ft·lbf =1.355 8 J =3.24×10-4 kcal = 0.138 3 kgf·m 1 erg =1 g·cm2/s 2 =10-7 J 1 eV = 1.602×10-19 J 1 kJ = 0.947 8 Btu = 0.238 8 kcal 功率 1 W = 1 kg·m2/s2 = 1 J/s = 0.947 8 Btu/s = 0.238 8 kcal/s 1 kW = 1 000 W = 1 kJ/s = 3 41 2 Btu/h = 859 kcal/h 1 hp = 0.746 kW = 2 545 Btu/h = 550 ft·lbf/s 1 马力= 75 kgf·m/s = 735.5 W = 2 509 Btu/h = 542. 3 ft·lbf/s 压力 1 atm = 760 mmHg = 101 325 N/m2 = 1.033 3 kgf/cm2 = 14.695 9lbf/in2 = 1.033 23at 1 bar =105 N/m2 = 1.019 7 kgf/cm2 = 750.06 mmHg = 14.503 8 lbf/in2 1 kgf/cm 2 = 735.6 mmHg = 9.806 65×104 N/m2 14.22 3 3 lbf/in2 1Pa = 1 N/m2 =10-5 bar =750.06×10-5 mmHg = 10.197×10 -5 mH2O =1.019 7×10 -5 at = 0.986 92 ×10 -5 atm 1 mmHg =133.3 Pa =1.359 5×10-3 kgf/cm 2 = 0.019 34 lbf/in2 = 1Torr 1 mmH2O = 1 kgf/m 2 = 9.806 65 Pa
ansys常用单位
名称 长度 力 时间 质量 压力（压强） 速度 加速 度 密度 Stress 杨氏模量 单位 m N s kg Pa m/s m/s 2 kg/m 3 Pa Pa 量纲 m kg ·m/s 2 s kg kg/(m ·s 2) m/s m/s 2 kg/m 3 kg/(m ·s 2) k g/(m ·s 2) [平面]角 弧度 rad n 为转每分r/min 如速度的SI 单位为米每秒(m/s)，角速度的SI 单位为弧度每秒(rad/s) 序号 参数名 单位量纲 Kg-m-s 单 位 制 Kg-mm-s 单 位 制 g-m m-s 单 位 制 1 长度L L m mm(10-3m ) mm (10-3m) 2 质量M M Kg K g g(10-3Kg) 3 时间t t s s s 4 温度T T K K K 5 面积A L 2 m 2 mm 2(10-6m 2) mm 2(10-6m 2) 6 体积V L 3 m 3 mm 3(10-9m 3) mm 3(10-9m 3) 7 力F M ·L /t 2 N(牛)=Kg ·m/s 2 Kg ·mm/s 2 (10-3 N) g ·mm/s 2 (10-6 N) 8 密度r M/L 3 Kg/m 3(10-3g/cm 3) Kg/mm 3(106g/cm 3) g/mm 3(103g/cm 3) 11 压力、应 力、模量 M/(t 2·L) Pa=N/m 2=Kg/(s 2·m) K g/(s 2·mm)(kPa) g/(s 2·mm)(Pa) 模型以米（m ）为单位构建时： 弹性模量E=Pa ；密度kg/m 3 ；最后得到的应力为Pa 。 模型以毫米（mm ）为单位构建时： 弹性模量E=Pa ；密度g/mm 3 ；最后得到的应力为Pa 。 9110GPa Pa = 6110MPa Pa = 3631/10/kg m g mm -= 260 n πω=
ansys中单位详解
基本量: 长度mm 质量tonne 力N 时间sec 温度C 重力9806.65 mm / sec^2 衍生量: 面积mm^2 体积mm^3 速度mm / sec 加速度mm / sec^2 角速度rad / sec 角度加速度rad / sec^2 频率1 / sec 密度tonne / mm^3 压力N / mm^2 应力N / mm^2 杨氏模量N / mm^2（Mpa） 例如： 钢的实常数为：EX=2e11Pa PRXY=0.3 DENS=7.8e3Kg/m^3 那么上面的实常数在mm单位制（即模型尺寸单位为mm）下输入到Ansys时应为 EX=2e5MPa PRXY=0.3 DENS=7.8e-9tonne/mm^3 那么上面的实常数在m单位制（即模型尺寸单位为m）下输入到Ansys时应为 EX=2e11Pa PRXY=0.3 DENS=7.8e+3kg/m^3 为了验证其正确性，本人在Ansys中进行了模型验证。 算例： 取一Φ5H50单位为mm的梁进行静力学分析，采用Beam4单元，约束条件为末端全约束，顶端施加轴向单位载荷和单位弯矩； 在mm单位制下，梁顶端在单位载荷下的变形量为0.127e-4， 在单位弯矩（1N.mm）载荷下顶点的转角为0.81657e-5 在m单位制下，梁顶端在单位载荷下的变形量为0.127e-7， 在单位弯矩（1N.m）载荷下顶点的转角为0.81657e-2 经过理论计算得到在1N和1N.m的轴向力和弯矩作用下对于的位移为0.127e-4mm和转角0.81653e-2rad，
如果采用mm单位制下实常数输入，Ansys得到的位移单位为mm，转角单位为弧度（rad）；如果采用m单位制下实常数输入，Ansys得到的位移单位为m，转角单位为弧度（rad）； 特别主意，施加载荷的单位是不同的，如1N.m和1N.mm。 （二） ANSYS中单位统一的误区分析： 在ANSYS中没有规定单位，需要用户自己去定义自己的单位制，这就会涉及到单位统一的问题。下边的误区可能是多数初学者经常范的： EXAMPLE: 计算一个圆柱体的固有频率（为分析简便，采用最简单的形状作为例子），其尺寸如下： 圆柱体长：L=1m; 圆柱体半径：R=0.1m; 材料特性： 弹性模量：2.06e11 Pa; 材料密度：7800kg/m^3; 泊松比：0.3 计算结果如下： ***** INDEX OF DATA SETS ON RESULTS FILE ***** SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE 1 0.0000 1 1 1 2 0.0000 1 2 2 3 0.0000 1 3 3 4 0.0000 1 4 4 5 0.0000 1 5 5 6 0.29698E-03 1 6 6