ansys培训简单教程

I一、单元（1）link(杆)系列：link1(2D)和link8(3D)用来模拟珩架，注意一根杆划一个单元。link10用来模拟拉索，注意要加初应变，一根索可多分单元。link180是link10的加强版，一般用来模拟拉索。（2）beam(梁)系列：beam3(2D)和beam4(3D)是经典欧拉梁单元，用来模拟框架中的梁柱，画弯据图用etab读入smisc数据然后用plls命令。注意：虽然一根梁只划一个单元在单元两端也能得到正确的弯矩图，但是要得到和结构力学书上的弯据图差不多的结果还需多分几段。该单元需要手工在实常数中输入Iyy和Izz，注意方向。beam44适合模拟薄壁的钢结构构件或者变截面的构件，可用/eshape,1显示单元形状。beam188和beam189号称超级梁单元，基于铁木辛科梁理论，有诸多优点：考虑剪切变形的影响，截面可设置多种材料，可用/eshape,1显示形状，截面惯性矩不用自己计算而只需输入截面特征，可以考虑扭转效应，可以变截面（8.0以后），可以方便地把两个单元连接处变成铰接（8.0以后，用ENDRELEASE命令）。缺点是：8.0版本之前beam188用的是一次形函数，其精度远低于beam4等单元，一根梁必须多分几个单元。8.0之后可设置“KEYOPT(3)=2”变成二次形函数，解决了这个问题。可见188单元已经很完善，建议使用。beam189与IIbeam188的区别是有3个结点，8.0版之前比beam188精度高，但因此建模较麻烦，8.0版之后已无优势。(3)shell(板壳)系列shell41一般用来模拟膜。shell63可针对一般的板壳，注意仅限弹性分析。它的塑性版本是shell43。加强版是shell181（注意18*系列单元都是ansys后开发的单元，考虑了以前单元的优点和缺陷，因而更完善），优点是：能实现shell41、shell63、shell43...的所有功能并比它们做的更好，偏置中点很方便（比如模拟梁版结构时常要把板中面望上偏置），可以分层，等等。(4)solid（体）系列土木中常用的就solid45、46、65、95等。45就不用多说了，95是它的带中结点版本。solid46可以容忍单元的长厚比达到20比1，可以用来模拟钢板碳纤维板钢管等。solid65是专门的混凝土单元，可以考虑开裂，这个讨论得很多了，清华的陆新征写的一个讲义()里面有详细解释。(5)combin(弹簧)系列常用的有7、14、39、40等。7可以用来模拟铰接点。14是最简单的带阻尼弹簧。39是非线性弹簧，在实常数中可以灵活定义力－位移关系，可用来模拟钢筋与混凝III土的粘结滑移等。40可模拟隔震结构（据说）。(6)contact(接触)系列常用的有conta52，可用来模拟橡胶垫支座。这个很简单，可以用命令流添加（eintf）。TARGE16*和CONTA17*系列可用接触向导添加，三维的接触往往会造成收敛困难，和混凝土非线性分析一样，需要凭经验调参数反复试算。二、材料弹性部分（必需）用MP命令输入，非线性部分用TB命令输入。（1）TB,DP即Drucker-Prager模型，ansys中唯一用来模拟土的模型。可以和几乎所有单元类型（2维和3维）配合使用，所以有时也会在计算2维的混凝土模型时用到它。（2）TB,CONCR用来模拟混凝土，采用w-w五参数破坏准则，只能和solid65配合使用。同样参见陆新征的讲义。（3）TB,BKIN(BISO,MKIN,MISO)一般用来模拟钢材。双线形随动强化（双线形等向强化、多线形随动强化、多线形等向强化）模型。顾名思义，双线形和多线形的区别就是应力应变曲线是两段还是很多段；随动强化和等向强化的区别就是考不考虑包辛格效应。如果不和其他准则配合的话，默认是vonmises屈服准则。IV目录Project1简支梁的变形分析……………………………………………………….1Project2坝体的有限元建模与受力分析………………………………………….3Project3受内压作用的球体的应力与变形分析…………………………………..5Project4受热载荷作用的厚壁圆筒的有限元建模与温度场求解………………..7Project5超静定桁架的有限元求解………………………………………………..9Project6超静定梁的有限元求解………………………………………………….11Project7平板的有限元建模与变形分析…………………………………………13－－1Project1梁的有限元建模与变形分析计算分析模型如图1-1所示,习题文件名:beam。NOTE:要求选择不同形状的截面分别进行计算。10m梁承受均布载荷：1.0e5Pa图1-1梁的计算分析模型梁截面分别采用以下三种截面（单位：m）：矩形截面：圆截面：工字形截面：B=0.1,H=0.15R=0.1w1=0.1，w2=0.1，w3=0.2,t1=0.0114，t2=0.0114，t3=0.0071.1进入ANSYS程序→ANSYSED6.1→Interactive→changetheworkingdirectoryintoyours→inputInitialjobname:beam→Run1.2设置计算类型ANSYSMainMenu:Preferences→selectStructural→OK1.3选择单元类型ANSYSMainMenu:Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete…→Add…→selectBeam2node188→OK(backtoElementTypeswindow)→Close(theElementTypewindow)1.4定义材料参数ANSYSMainMenu:Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structural→Linear→Elastic→Isotropic→inputEX:2.1e11,PRXY:0.3→OK1.5定义截面ANSYSMainMenu:Preprocessor→Sections→Beam→CommonSectns→分别定义矩形截面、圆截面和工字形截面：矩形截面:ID=1,B=0.1，H=0.15→Apply→圆截面：ID=2,R=0.1→Apply→工字形截面：ID=3,w1=0.1，w2=0.1，w3=0.2，t1=0.0114，t2=0.0114，t3=0.007→OK1.6生成几何模型－－2生成特征点ANSYSMainMenu:Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→InActiveCS→依次输入三个点的坐标：input:1(0,0),2(10,0),3(5,1)→OK生成梁ANSYSMainMenu:Preprocessor→Modeling→Create→Lines→lines→Straightlines→连接两个特征点，1(0,0),2(10,0)→OK1.7网格划分ANSYSMainMenu:Preprocessor→Meshing→MeshAttributes→Pickedlines→OK→选择:SECT:1（根据所计算的梁的截面选择编号）；PickOrientationKeypoint(s):YES→拾取：3#特征点(5,1)→OK→MeshTool→SizeControls)lines:Set→PickAll(inPickingMenu)→inputNDIV:5→OK(backtoMeshToolwindow)→Mesh→PickAll(inPickingMenu)→Close(theMeshToolwindow)1.8模型施加约束最左端节点加约束ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnNodes→pickthenodeat(0,0)→OK→selectUX,UY,UZ,ROTX→OK最右端节点加约束ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnNodes→pickthenodeat(10,0)→OK→selectUY,UZ,ROTX→OK施加y方向的载荷ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Pressure→OnBeams→PickAll→VALI:100000→OK1.9分析计算ANSYSMainMenu:Solution→Solve→CurrentLS→OK(toclosethesolveCurrentLoadStepwindow)→OK1.10结果显示ANSYSMainMenu:GeneralPostproc→PlotResults→DeformedShape…→selectDef+Undeformed→OK(backtoPlotResultswindow)→ContourPlot→NodalSolu→select:DOFsolution,UY,Def+Undeformed,Rotation,ROTZ,Def+Undeformed→OK1.11退出系统ANSYSUtilityMenu:File→Exit→SaveEverything→OK－－3Project2坝体的有限元建模与应力应变分析计算分析模型如图2-1所示,习题文件名:dam。1m5m0.55m图2－1坝体的计算分析模型2.1进入ANSYS程序→ANSYSED6.1→Interactive→changetheworkingdirectoryintoyours→inputInitialjobname:dam→Run2.2设置计算类型ANSYSMainMenu:Preferences→selectStructural→OK2.3选择单元类型ANSYSMainMenu:Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete→Add→selectSolidQuad4node42→OK(backtoElementTypeswindow)→Options…→selectK3:PlaneStrain→OK→Close(theElementTypewindow)2.4定义材料参数ANSYSMainMenu:Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structural→Linear→Elastic→Isotropic→inputEX:2.1e11,PRXY:0.3→OK2.5生成几何模型生成特征点ANSYSMainMenu:Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→InActiveCS→依次输入四个点的坐标：input:1(0,0),2(10,0),3(1,5),4(0.45,5)→OK生成坝体截面－－4ANSYSMainMenu:Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Arbitrary→ThroughKPS→依次连接四个特征点，1(0,0),2(10,0),3(1,5),4(0.45,5)→OK2.6网格划分ANSYSMainMenu:Preprocessor→Meshing→MeshTool→(SizeControls)lines:Set→依次拾取两条横边:OK→inputNDIV:15→Apply→依次拾取两条纵边:OK→inputNDIV:20→OK→(backtothemeshtoolwindow)Mesh:Areas,Shape:Quad,Mapped→Mesh→PickAll(inPickingMenu)→Close(theMeshToolwindow)2.7模型施加约束分别给下底边和竖直的纵边施加x和y方向的约束ANSYSMainMe