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第二讲 结构静力分析

中国科学技术大学CAD/CAM实验室 实验室 中国科学技术大学 2005年7月 年 月
TABLE类载荷
用户可以定义 随时间变化的 一维表。 TIME为主变 量,其他主变 量无效。 TIME必须按 照升序定义。
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位移(Displacement)
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用POST1检查结果
检查输出文件是否在所有的子步分析中收敛 恢复模型
Utility Menu> File> Resume from
进入POST1
Main Menu> General Postproc
读取需要的载荷步和子步结果
第二讲 结构静力分析
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ANSYS TRAINING
内容简介 结构分析的背景简介 ANSYS结构分析功能介绍 结构静力分析实例操作演示
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Main Menu> General Postproc> Read Results> Load step
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Basic标签
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Basic标签
设置ANTYPE和NLGEOM
Small Displacement Static Large Displacement Static Restart Current Analysis
设置单元类型
1
2
3
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设置单元选项
注意:不是所有的单元 都能设置单元选项!
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定义单元的实常数
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UX,UY,UZ,ROTX, ROTY,ROTZ DOF约束主要用来定 义模型的支承条件, 包括对称边界条件和 特定形式的运动。
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力(Forces)和力矩(Moments)
FX, FY, FZ, MX, MY, MZ 施加在模型外 部的集中载荷
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定义实常数
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定义材料属性
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几何建模
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分析流程
① ② ③ ④ ⑤ 建立模型(Preprocessor) 施加边界条件 (Apply Loads) 施加载荷 解算(Solution) 查看结果(General Postproc)
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建立模型
定义工作文件名(Change Jobname)
Sol’s Options标签
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Sol’s Options标签
设置EQSLV
程序选择求解器( 自动挑选) 程序选择求解器(ANSYS自动挑选) 自动挑选 稀疏矩阵求解器(线性和非线性的缺省项) 稀疏矩阵求解器(线性和非线性的缺省项) PCG求解器 适用于较大的模型) PCG求解器(适用于较大的模型) 求解器( AMG求解器(适用于多处理器环境) 求解器( 求解器 适用于多处理器环境) DDS求解器(通过网络提供并行算法) 求解器( 求解器 通过网络提供并行算法) 迭代求解器 波前直接求解器
Utility Menu> File> Change Jobname
指定分析标题(Change Title)
Utility Menu> File> Change Title
前处理器/PREP7,Main Menu> Preprocessor
选择单元类型 设置单元实常数 定义材料属性 创建几何模型
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单独 购买
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Nonlinear 标签
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Advanced NL 标签
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建模的注意事项
单元类型必须指定为线性单元。 材料属性可以为线性、各向同性、常量。 必须定义杨氏模量和泊松比。 惯性载荷必须定义密度。 温度载荷必须定义热膨胀系数。 对应力、应变感兴趣的区域,采用更细的 网格划分。
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应力刚化
Main Menu> Solution> Unabridged Menu> Analysis Options 应力刚化仅于非线性相关。 分析前,用户明确结构不会因屈曲而破坏。 通常,考虑应力刚化加速收敛过程。
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Initial Stiffness
每次平衡迭代使用初始刚度矩阵。迭代次数较多。 每次平衡迭代使用初始刚度矩阵。迭代次数较多。
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大变形设置 Newton-Raphson 选项
求解器设置
应力刚化设置
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几何模型示例
Line Model
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网格划分
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网格划分示例
3-D Mesh
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施加载荷
几何模型(点、线、面、体) 有限元模型(节点、单元) 注意:求解时,几何模型上的载荷会被自动转换 到有限元模型上。 载荷类型:
约束条件( 约束条件(Constraints) ) 力(Forces) ) 面载荷( 面载荷(Surface Loads) ) 体载荷( 体载荷(Body Loads) ) 惯性载荷( 惯性载荷(Inertia Loads) )
结构静力分析的定义
分析由于稳态外载荷所引起的系统或零部件 的位移、应力、应变和作用力,很适合求解 惯性及阻尼的时间相关作用对结构响应的影 响并不显著的问题。 稳态载荷:
外部施加的力和压力 稳态的惯性力 强迫位移 温度(热应力计算) 温度(热应力计算)
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检查信息列表
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检查计算结果
结果文件:Jobname.rst 基本数据:节点位移(UX,UY,UZ,ROTX, ROTY,ROTZ) 导出数据:节点和单元应力、应变和约束反 力 通用后处理器POST1 时间历程后处理器POST26(非线性分析)
设置TIME
载荷步的时间缺省为1,可以设置子步。对于静力分析, 载荷步的时间缺省为 ,可以设置子步。对于静力分析, 时间没有物理意义。 时间没有物理意义。
设置OUTRES
缺省最多1000个结果集记录到 个结果集记录到Jobname.rst中。 缺省最多 个结果集记录到 中
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Newton-Raphson 选项
Program Chosen
默认选择,自动激活“自适应下降” 默认选择,自动激活“自适应下降”。
Full
完全牛顿-拉普森处理方法,每进行一次迭代修改刚度 完全牛顿-拉普森处理方法, 矩阵一次。 矩阵一次。
Modified
修正的牛顿-拉普森方法, 修正的牛顿-拉普森方法,正切刚度矩阵在每个子步被 修正。 修正。
屈曲分析
线性和非线性。 线性和非线性。
显式动力分析
LS-DYNA
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单元类型
杆 梁 管 二维实体 三维实体
壳 接触 耦合场 特殊 显示动力
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