工程应用软件(ANSYS命令流使用)第二次课6-11

ANSYS命令流使用—实例分析ANSYS基本分析过程前处理(/Prep7)→选择单元,定义材料属性,创建有限元模型分析计算(/Solu)→定义约束,定义荷载,设定求解参数,启动求解器后处理(/Post1或/Post26)→结果提取ANSYS提供两种工作模式:窗口界面操作方式和命令流输入方式建立有限元模型方法:几何建模和直接生成方法一:几何建模1.通过点、线、面、体等几何组件建立分析对象的几何模型（不包括力学行为等物理行为）.2.赋予相应的物理属性→网格划分→有限元模型./prep7!进入前处理器et,1,solid65!定义单元类型mp,ex,1,39.755e3!定义单元材料属性blc4,,,100,200,3000!开始建立几何模型,定义一个长方体lesize,all,,,4!定义网络边长vatt,1,1,1!赋予材料属性vmesh,all!开始划分网格,生成单元.形成了有限元模型方法二:直接生成1.建立节点2.直接通过节点生成单元特点:需要手动确定每一个节点的位置和每一个单元的连接/prep7!进入前处理器Et,1,link1!选择link1单元R,1,0.1!选择link1单元截面面积Mp,ex,1,1E5!选择材料弹性模量N,1,0!建立节点1,坐标为0,0,0N,2,1!建立节点2,坐标为1,0,0TYPE,1!指定单元类型，1指单元编号；MAT，1!指定生成的单元的材质；REAL,1!指定生成的单元的实常数；E,1,2!连接节点1和2形成单元1基本分析常用的命令•前处理1.分析准备更改工作目录:/CWD,E:/(英文目录名)设置工作文件名:/FILNAME,Fname,key设定分析标题目:/TITLE,Title进入前处理器:/PREP72.单元属性设置单元类型选择:ET,ITYPE,Ename,KOPT1,KOPT2,KOPT3,KOPT4,KOPT5,KOPT6,INOPR实常数设置:R,NSET,R1,R2,R3,R4,R5,R6材料属性的定义:MP,Lab,MAT,C0,C1,C2,C3,C4Lab:材料属性类别，ex:弹性模量nuxy:小泊松比dens:质量密度prxy:主泊松比基本分析常用的命令•前处理3.构建模型(节点与单元)生成节点:N,NODE,X,Y,Z,THXY,THYZ,THZXNODE：欲建立节点的号码X,Y,Z：节点在目前坐标系统下的坐标位置在两节点之间填充节点:FILL,N1,N2``````修改节点位置:NMODIF,NODE,X,Y,Z,THXY,THYZ,THZX删节节点:NDELE,N1,N2,NINC复制节点：NGEN对称镜像节点：NSYM指定要生成的单元的类型、材质与实常数TYPE,itype—指定单元类型，itype指单元编号；MAT，Mat—指定生成的单元的材质；REAL,Nset—指定生成的单元的实常数；生成单元:E,I,J,K,L,M,N,O,P！通过节点相连成单元区分于EN命令（可指定单元号）复制单元：EGEN和ENGEN对称镜像节点：ESYM修改单元:EMODIF,IEL,STLOC,I1,I2,I3,I4,I5,I6,I7,I8删节单元:EDELE,E1,E2,INC基本分析常用的命令•加载和求解/SOLU（进入求解模型）1.施加节点约束D,node,lab,value,value2,nend,ninc,lab2,lab3,……lab6Lab:相对元素的每一个节点受自由度约束的形式。DX,DY,DZ（直线位移）；ROTX,ROTY,ROTZ（旋转位移）。2.定义节点上集中力F,node,lab,value,value2,nend,ninc在指定节点加集中荷载node:节点号Lab:外力的形式。=FX,FY,FZ,MX,MY,MZ(力、力矩)value:力大小3.定义分布荷载SFE和SFBEAM比如：SFBEAM，1，1，pres,6,64.求解:SOLVE基本分析常用的命令•后处理包括（通用后处理和时历后处理）通用后处理(/post1)1.基本结果显示结构变形图：PLDISP，KUND。KUND=0，1，2结果云图：PLESOL，Item，Comp。Item（欲绘何种结果），Comp（ITEM的分量）列表：PRESOL，Item，Comp。PRNSOLPRRSOL生成单元表：ETABLE,lab,Item,CompPLETABPLLS2.对象选择(辅助)NSEL(选择节点)ESEL(选择单元)ALLSEL静力分析典型命令流•/Title,…..！批定分析标题•/PREP7！进入前处理器•ET,….！定义单元类型•R,….！定义实常数•mp,ex,….！定义弹性模量•mp,prxy,….！定义泊松比！构建有限元模型N,……!定义节点TYPE,itypeMAT，REAL,NsetE,……!定义单元.........Finish/Sol！进入求解器d,….！施加位移约束F,….！施加荷载solve,….！求解Finish/post1！进入通用后处理器PLDISP,…!结构变形图•注意:使用单元前要仔细阅读单元说明(包括输入与输出参数)练习:使用两种操作方式分析杆件截面积A=10cm^2简单拉压杆结构受力分析•已知材料弹模E=210GPa,杆件截面面积A=10cm^2,试用杆件单元LINK1建模,分析杆件内力与集中力处位移.桁架结构受力分析已知材料弹模E=210GPa,杆件截面面积A=0.01m^2,•1.平面刚架结构内力计算•2.组合结构内力计算1.平面刚架结构内力计算•熟悉梁单元的应用(beam3)•熟悉结构间的耦合连接•掌握梁结构、刚架结构的分析方法已知材料弹模E=210GPa,泊松比0.3,杆件截面为正方形，面积A=0.25m^2,试用梁单元建模,进行内力分析计算.Beam3二维弹性单元特性•Beam3单元描述：Beam3单元是一种可承受拉、压、弯作用的二维单元。单元的每个节点有三个自由度，即沿x,y方向的线位移及绕Z轴的角位移。其它的二维梁单元还有塑性梁单元Beam23及非对称变截面梁Beam54。•BEAM3输入参数汇总：•节点：I,J•自由度：UX,UY,ROTZ•实常数：•AREA–横截面面积•IZZ–截面惯性矩•HEIGHT–截面高•SHEARZ–剪切变形系数•ISTRN–初始应变•ADDMAS–每单位长度附加质量•说明：剪切变形系数＝0，则在单元的Y方向没有剪切变形。•材料属性：EX,DENS,PRXY•耦合连接ANSYS用“CP”耦合命令把不同的node的自由度关联起来。例如实现铰接，1、在同一位置用定义两个Node,即坐标一样。2、用“CP”命令耦合这两个Node的平动自由度，让它们的平动位移一致。如：cp,1,2,3,uxcp,1,2,3,uycp,1,2,3,uz２组合结构内力计算已知杆件截面均为正方形．其中受弯杆的面积A=0.25m^2,材料弹模E=210GPa,泊松比0.3；二力杆的面积A=0.2m^2，材料弹模E=35GPa,泊松比0.33．试用梁单元（beam3)和杆单元（link1)建模,进行内力分析计算.作业