Preferences——菜单过滤器 Preprocessor——前处理器 Solution——求解器
General Postproc——通用后处理器 TimeHist Postpro——时间历程后处理器 Topological Opt——拓扑优化处理器 Design Opt——优化处理器
Prob Design——概率设计处理器 一。定义单元类型Element Types
Library of Element of Types单元类型库 Structural Mass结构体 (1)link杆单元 (2)beam横单元 (3)pipe管单元
(4)solid三维实体单元 (5)shell壳单元
二。定义实常数Real Constants
实常数指单元所对应的几何特性,如梁单元的横截面积,周惯性矩,壳单元的厚度等。 (1)cross-sectional area横截面积 (2)initial strain初始应变 三。材料属性的定义
Material Props (全称material properties)材料属性
步骤。Material Props/Material Models/Define Material Model Behavior Define Material Model Behavior定义材料属性。材料属性指材料的杨氏弹性模量,泊松比,密度等。
Structural结构/linear线性的/elastic弹性的/isotropic各向同性/EX杨氏弹性模量 PRXY泊松比。 四。构建模型
有限元建模分直接法和间接法两种。直接法是按照结构的外形生成节点(Node)和单元(Element),杆系结构一般可用直接法建模。间接法适用于节点,元素数目较多的复杂结构,如弹性力学对应的实体问题。该方法先通过点(keypoint),线(line),面(area),体(volume)建立结构的几何模型,再进行网格划分,以完成有限元模型的建立。两种方法本质相同,最后生成的都是节点和单元。
1.直接法建模分两步,先生成节点,再连接节点形成单元。生成节点操作。Preprocessor/Modeling/Create/Nodes/In Active CS,弹出Create Nodes in Active Coordinate System(在激活的坐标系中生成节点)对话框,在对话框 Node Number文本框中输入节点编号,在Location in Active CS文本框中输入节点坐标。生成节点的命令是N,NODE,X,Y,Z.如N,6,3,1表示在坐标系的(3,1,0)处生成节点6.生成完节点后选择通用菜单命令PlotCtrls/Numbering命令,弹出Plot Numbering Controls(图元编号)打开节点编码按钮(NODE Node numbers)为on. 连接节点生成单元的操作如下,Preprocessor/Modeling/Create/Elements/Elem Attributes,弹出Elem Attributes(单元属性)对话框,在下拉列表框中选择需要的单元类型,材质,实常数等。,接着选择主菜单Preprocessor/Modeling/Create/Elements/Auto Numbered/Thru Nodes命令,弹出Elements from Nodes(由节点生成单元)对话框,在图形窗口拾取所需的节
点。
连接节点形成单元的命令流是E,1,2表示由节点1,2生成对应的单元。
删除已经建立的节点:选择Preprocessor/Modeling/Delete/Nodes,弹出Delete Nodes对话框,在图形窗口拾取待删除的节点。
删除已经建立的单元,Preprocessor/Modeling/Delete/Element. 2.构建实体模型
创建图元,实体模型的图元包括关键点,线,面,体。,就低阶到高阶,实体模型图元的层次关系为:关键点——线——面——体。 创建图元的操作如下:
(1)定义关键点:选择Preprocessor/Modeling/Create/Keypoints/In Active CS命令,弹出Create Nodes in Active Coordinate System(在激活的坐标系中生成节点)对话框,在对话框 Keypoint Number文本框中输入关键点编号,在Location in Active CS文本框中输入关键点坐标。
(2)通过两个关键点连成线段:选择Preprocessor/Modeling/Create/Lines/straight Line命令,弹出Create straight Line对话框。在图形窗口拾取关键点,单击OK就能生成相应的线段。
(3)用一组已知的关键点来定义面积。选择Preprocessor/Create/Areas/Arbitrary/Through KPs命令,弹出Create Areas thru KPs(通过关键点生成面积)对话框,在图形窗口拾取用来生成面积的关键点。
(4)用一组已知的线段定义面积,选择Preprocessor/Create/Areas/Arbitrary/By Lines命令,弹出Create Area by Lines(通过线段生成面积)对话框,在图形窗口拾取用来生成面积的线段。
(5)由一组已知的关键点定义体积。选择Preprocessor/Create/Volumes/Arbitrary/Through KPs命令,弹出Create Volumes thru KPs(通过关键点生成体积)对话框,在图形窗口拾取用来生成体积的关键点。
(6)由一组已知的面定义体积:选择Preprocessor/Create/Volumes/Arbitrary/By Areas命令,弹出Create Volumes By Areas(通过已生成的面积生成体积),在图形窗口中拾取用来生成体积的面积。 五。划分网格
划分网格是针对实体建模而言的。实体建模完毕需要对实体划分网格生成有限元模型。选择主菜单Preprocessor/Meshing/MeshTool命令实现。
(1)指定单元属性,分为单元类型,几何常数,材料属性,3大类。单击MeshTool对话框中的set按钮,弹出Meshing Attributes(网格划分的属性)对话框。选择相应的单元属性。 (2)网格大小。粗细控制,单击MeshTool对话框中的SmartSize复选框。数字越大网格划分越粗糙,一般将滚动条设置在4-8之间。
(3)网格划分单元形状控制,在MeshTool对话框中选择相应的选项,如Tet,Het,Free. (4)在MeshTool对话框中Mesh下拉列表选择划分对象的类型(如Volumes,Areas,Lines). 六.加载和求解
ANSYS中常见的载荷有位移,集中力,分布力,温度,惯性力。操作表述如下:
1.施加节点位移,选择Solution/Define Loads/Apply/Structural/Displacement/On Nodes命令,弹出Apply U,ROT on Nodes(施加节点位移)对话框。在图形窗口拾取待施加位移的节点。单击OK ,弹出Apply U,ROT on Nodes对话框,在对话框的DOFs to be constrained(待约束的自由度)