第2章 ANSYS有限元分析典型步骤
5
第二步：定义单元类型 ANSYS单元库提供多达200种不同的单元。 较为简单的单元分类如表所示。 下面是一个平面单元在ANSYS单元类中的
命名方式：
第2章 ANSYS有限元分析典型步骤
6
PLANE77
PLANE表示该单元属于平面单元类。由于 平面单元类中还包含其他许多单元，所以 还要用数字编号77来标识特定单元。
1)创建或者导入实体模型。
ANSYS提供强大的实体模型创建功能.可以 创建关键点、线、面、体,并支持布尔操作, 以生成更为复杂的模型。模型创建的菜单 项如图1所示。
第2章 ANSYS有限元分析典型步骤
12
第2章 ANSYS有限元分析典型步骤
13
2)网格划分前预备工作包括以下2个步骤：
i)为实体模型分配单元属性
2.2.2施加载荷
ANSYS对载荷的定义包括约束，支撑，边界条件，激 励等。并根据真实物理环境将载荷分为6大类。
自由度约束：即把某个固定自由度用给定的数值代替。 例如电磁场分析中的给有限元模型施加的磁势为零的 边界条件。
第2章 ANSYS有限元分析典型步骤
21
集中力载荷：施加在节点上的集中载荷。例如结构分 析中施加在有限元模型上的力和力矩。
第2章 ANSYS有限元分析典型步骤
2.1建立有限元模型 2.2加载和求解 2.3结果后处理
第2章 ANSYS有限元分析典型步骤
1
2.1建立有限元模型
ANSYS将模型分为实体模型和有限元模型 两大类。
实体模型由关键点、线、面和体组成，用 来直接描述所求问题的几何特性。
有限元模型是实际结构和物质的数学表示 方法。
第2章 ANSYS有限元分析典型步骤
2
建立有限元模型的步骤，可细分为以下几 个流程：
1)指定工作文件名和标题名； 2)定义单元类型； 3)定义材料属性； 4)创建有限元模型。
第2章 ANSYS有限元分析典型步骤
3
第一步：建立和修改工作文件名
工作文件名的建立是在进入前处理器之前 完成的。
面载荷：施加在某个表面上的载荷，例如结构分析中 施加的压力。
体载荷：施加在某个体的载荷，例如电磁场计算中施 加在线圈中的电流密度。
惯性载荷：它是由物体的惯性引起的，比如说结构计 算中经常考虑重力带来的加速度。
耦合场载荷：把从一种分析中得到的结果作为另一种 分析的载荷。例如磁场计算后得到的Lorentz力作为 结构分析的力载荷。
单元属性指的是单元类型、实常数，材料 属性和单元坐标系。该步骤对应的菜单项 如图2所示。
第2章 ANSYS有限元分析典型步骤
14
第2章 ANSYS有限元分析典型步骤
15
ii)设置网格划分水平
ANSYS网格划分水平控制菜单项如图3所示。
iii)对实体模型进行网格划分
在完成1,2步骤后，就可以对实体模型进行网 格划分。网格划分的菜单项如图4所示。网格 划分后产生有限元模型。以空心圆柱为例， 对它划分完毕后生成的有限元模型如图5所示。
第2章 ANSYS有限元分析典型步骤
7
单元的概念
什么是单元呢？
可以这样理解单元：在远处看一栋平房，很明 显，它的几何形状就是一个长方体，这个长方 体在ANSYS中称为实体模型，一旦走近，就 会发现，这个长方体由一块块砖搭建而成，这 些个有限数目的砖，组成了同样一个长方体， 这些砖在ANSYS中便称为单元。
9
第三步:定义材料属性数据
ANSYS中的所有分析都需要输入材料属性。 例如，在进行电磁场分析时，至少要输入材 料的相对磁导率MURX，进行结构分析时， 要输入材料的杨氏弹性模量EX。
Main Menu(主菜单)→Preprocessor(前处 理器) →Material Props(材料属性) →Material Models(材料模型)
第2章 ANSYS有限元分析典型步骤
8
定义单元类型方法如下:
Main Menu(主菜单)→Preprocessor（前 处理器）→Element Type（单元类型） →Add/Edit/Delete(增加/编辑/删除)。
单元由什么组成呢？现在仅需知道单元含 节点即可。
第2章 ANBiblioteka YS有限元分析典型步骤启动ANSYS，单击Utility Menu(实用菜 单)→File(文件)→Resume from(从…恢复)
第2章 ANSYS有限元分析典型步骤
4
修改工作文件名
单击Utility Menu(实用菜单)→File(文 件)→Change jobname(更改工作文件名) 命令，弹出Change jobname(更改工作文 件名)对话框。
第2章 ANSYS有限元分析典型步骤
16
第2章 ANSYS有限元分析典型步骤
17
第2章 ANSYS有限元分析典型步骤
18
2.2 加载和求解 加载和求解步骤分为： 定义分析类型和设置分析选项。 施加载荷。 设置载荷步选项。 求解。
第2章 ANSYS有限元分析典型步骤
19
2.2.1定义分析类型和设置分析选项
第2章 ANSYS有限元分析典型步骤
10
第四步:创建有限元模型 ANSYS提供了两种方法来构建有限元模型. 1)首先创建或导入实体模型,然后对实体模
型进行网格划分,以生成有限元模型。 2)直接用单元和节点生成有限元模型。
第2章 ANSYS有限元分析典型步骤
11
利用第一种创建有限元模型的方法有以下 几个流程：
第2章 ANSYS有限元分析典型步骤
22
2.2.3选择求解方法
求解就是ANSYS通过有限元方法建立联立方 程并计算联立方程的结果。
要选择合适的求解方法，单击Main Menu(主 菜单)→Solution(求解器) →Analysis Type(分 析类型) →Sol’n Controls(求解控制)，弹出 Solution Controls(求解设置)对话框，如图6 所示。
ANSYS一共可以求解7种不同类型的分析，它 们分别是：静态分析，瞬态分析，谐振态分析， 模态分析，频谱分析，屈曲分析以及子结构分 析。
第2章 ANSYS有限元分析典型步骤
20
定义分析类型和设置分析选项的方法如下：
Main Menu(主菜单)→Solution(求解器) →Analysis Type(分析类型) →New Analysis(新分析)