当前位置:文档之家› 有限元分析步骤

有限元分析步骤

ANSYS分析步骤
一.建立有限元模型 1.创建实体模型
1)可直接在ANSYS中建立实体模型 2)通过三维软件建模后导入到ANSYS。
2、 设定单元属性
1)单元类型 2)实常数(如厚度和横截面积等) 3)材料性质(如弹性模量,泊松比,热传导系数等)
不同的单元实常数设置
图1:LINK8单元实常数设置对话框 图2:BEAM3单元实常数对话框
三、施加载荷
1、定义分析类型
图五: New Analysis对话框
2、设置分析选项
图六:求解控制对话框
Hale Waihona Puke 3、施加载荷在ANSYS系统里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。
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。
五、后处理
1. 后处理是指查看和检查ANSYS分析的结果,这是 ANSYS重要的一个模块。 1. 后处理分为通用后处理器(General Postproc)和时 间-历程后处理器(TimeHist Postpro)。 (1)通用后处理器可观察整个模型在某一载荷步 和子步的结果,包括位移、应力和应变等值线图 和变形图等,也可以得到列表显示计算结果等, 还可以查看结果的动画显示和控制等。
3、在划分网格之前分配单元属性
• 建立了单元属性表,通过指向表中适合的条目对模 型的不同部分分配单元属性。 例如 :图3为一钟 摆装置,钟摆由摆杆 和摆锤组成。在形成 有限元模型前,需要 分别选定摆杆和摆锤 相对应已经设置的单 元类型、实常数和材 料参数。
图3:钟摆装置
4、定义网格生成控制
网格分为自由网格和映射网格。
载荷可以施加在实体模型上,或者直接施加在有限元 模型上。但是从有限元理论可知,最终进行计算的载荷必 须是施加于有限元模型上的载荷,所以ANSYS会自动把施 加在实体模型是那个的载荷转换到有限元模型上,再进行 求解。
四、求解
对于通常的单载荷步的问题如大部分的静力分析问题, 可以直接通过以下方法进行求解: 命令:SOLVE GUI:Main Menu|Solution|Current Ls 多载荷步问题的求解可以采用以下有3中方法。 (1) 多重求解法 (2) 载荷步文件法 (3) 矩阵参数法
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:施加在某个体上的载荷。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。例如,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。
(2)时间-历程后处理器的作用是可以检查模型的 制定节点的某一结果相对于时间、频率或其他结 果项的变化。它有两个典型的应用:一是在瞬态 分析中绘制结果项与时间的关系,二是在非线性 分析中绘制作用力与形变的关系。
映射网格对包含的单元形状有限 制 ,而且必须满足特定的规则。映射面 网格只包含四边形和三角形单元,映 射体网格只包含六面体单元。
局部细化网格
通常是碰到下面两种情况时,需要考 虑对局部区域进行网格细化。 (1)已经将一个模型划分了网格,但 要在模型指定的区域内得到更好的网 格。 (2)已经完成了分析,同时根据结果 想在感兴趣的区域得到跟精确的解。
图4: 自由网格和映射网格示意图
延伸和扫略生成有限元模型
延伸方法主要用于利用二维模型和二维单元生成三维模型和三维单元 ,如果不指定单元,那么就只会生成三维几何模型。扫略方法是利用二 维单元在已有的三维几何模型上生成三维单元。
此外,可以直接通过节点和单元生成有限元模型。 总之,划分网格是进行有限元分析的基础,它要求考虑的 较多,需要的工作量大,所划分的网格形式对精度和计算 规模将产生直接影响。
相关主题