选择原则:同一问题所选单元应使计算精度高、收敛速度快、计算量小。
1、杆系结构:a、铰接连接时,选杆单元;b、刚性连接时,选刚架单元。
2、平面结构:a、外载平行于平面内,选平面单元b、外载不在平面内,选弯曲板壳单元
3、空间结构:a、结构和受力具有轴对称性,选轴对称单元;b、一般实体,选三维实体单元。
三.其他
1. 有限单元法首先求出的解是位移,单元应力、应变可由它求得。
2.模型简化
力学模型简化就是借助对称原理、圣维南原理、叠加原理、等效准则等,在保证考察问题的精度不受影响或具有足够近似精度的要求下,对所研究问题的力学模型进行简化,从而达到减小计算时间和存储空间的目的。常用方法有降维处理、等效变换、对称性利用、组合分析、场耦合分析。
3.对称性利用注意事项
(1)不仅结构的形状、载荷要对称,还要求位移约束也对称(2)若对称面上作用有载荷,则应取载荷的1/2进行分析(3)若对称面
上存在板或梁,这时板或梁单元的刚度应取整个单元刚度的1/2(4)用对称面剖分结构时,应尽量使剖分面不在结构的最大应力位置。其他略。
4.整体刚度方程中的约束条件引入
引入约束的方法常有:1)降阶法(打乱[K]{R}的储存顺序)2)对角元素置1法 3)对角元素乘大数法
四ANSYS操作部分
1 ANSYS有两种模式:一种是图形交互模式,另一个是 命令流模式。
2 ANSYS软件的基本分析步骤
ANSYS软件基本分析步骤大致可分为三个模块:前处理、加载求解和后处理
前处理
(1)建立有限元模型所需输入的资料。如节点、坐标资料、元素内节点排列次序。(2)材料属性 (3)模型的单元划分
求解处理:(1)负载条件 (2)边界条件及求解
后处理:POST1用于静态结构分析、屈曲分析及模态分析,将解题部分所得的解答如变形、应力、反力等资料,通过图形接口以及各种不同表示方式把等位移图、等应力图等显示出来。POST26仅用于动态结构分析,用于与时间相关的时域处理。
3 Ansys前处理问题
启动ANSYS进入ANSYS交互界面环境,最初的默认激活坐标系(当前坐标系)总是总体直角坐标系。 ANSYS中实体建模的方式有:
(1)简单模型,在ANSYS中创建几何模型,分自底向上和自顶向下的建模方式;
(2)对于复杂模型,导入在其他CAD系统创建的模型; (3)直接生成。
ANSYS两种创建有限元模型的方法:
(1) 直接法:创建节点,由节点创建单元,适用于简单的结构系统——杆梁。
(2) 间接法:先几何模型,再网格划分 ,适用于几何外形结构复杂的系统。
布尔运算就是对生成的实体模型进行诸如交、并、减等的逻辑运算,给用户快速生成复杂实体模型提供了极大的方便。 单元与文件数据类型:
在ANSYS的单元库中,SOLID45单元属于结构实体单元,beam188是3D梁单。
利用ANSYS进行结构分析时,载荷步文件为Jobname.sn,结果文件为 jobname.rst 。 约束:
对称与反对称约束
对称约束限制对称面内所有节点的两个方向旋转自由度,同时限制了垂直于对称面的位移自由度。
反对称约束限制了对称面内所有节点在对称面内的两个方向位移自由度,同时限制了垂直于对称面的旋转自由度。 载荷问题:
Ansys中的载荷(Loads)包括所有边界条件 以及外部或内部的作用力。
具体包括:自由度DOF ,集中载荷 Force ,面载荷 Surface load ,体积载荷 Body load ,惯性载荷 Inertia load,耦合场载荷Coupled-field loads 。
网格划分:
自由网格和映射网格
Ansys单位制问题
4 ANSYS后处理问题
ANSYS中的两个后处理分别是 通用后处理 和 时间历程后处理 。