Ansys12.0培训教程

Ansys12.0培训1、有限元的概念和Ansys12.0产品介绍2、Ansys的菜单栏的调用3、Ansys12.0的安装（许可证的获取和run）4、Ansys12.0的Preference偏好设置5、Ansys12.0的Preprocessor前处理器6、Ansys12.0的Preprocessor一般处理器7、Ansys12.0的Preprocessor后理器8、Ansys12.0不同类型分析8.1三维实体模型8.2轴对称模型8.3梁模型1、有限元的概念和Ansys12.0产品介绍计算机辅助设计CAD（ComputerAidedDesign）计算机辅助工程CAE（ComputerAidedEngineering）计算机辅助制造CAM（ComputerAidedManufacturing）。在现代制造企业中，CAD/CAE/CAM技术已经快速渗透，常用的CAD软件如AutoCAD、Proe、UG、Solidworks、Catia，常用的CAE软件如Ansys、Nastran、ABAQUS。Ansys软件由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发，是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。CAE的技术种类有很多，其中包括有限元法，边界元法，有限差法等，Ansys是基于有限元法进行求解。分析模型包括结构静力分析、结构动力学分析、结构非线性分析、动力学分析、热分析、电磁场分析、流体动力学分析、声场分析、压电分析。Ansys主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块（一般处理）和后处理模块。2、Ansys的菜单栏的调用Ansys的菜单栏分为File、Select、List、Plot、Plotctrls、Workplane、Parameters等。修改文件名和文件标题保存和调用数据库db文件导入或导出其它格式的文件（Ansys与其它CAD软件的数据接口）为每个对象自动生成编号显示或标识设定的对象设置绘图和显示样式设置窗口大小、布局、数量动画显示模型结果特征，变形、导电、对流、温变等注释设置拭除操作设置窗口数量，并对所选择的窗口进行显示设置对当前窗口进行快照截图，可另存为JPG格式3、Ansys12.0的安装2.1下载Ansys12.0的数据压缩包，大小约2.5G，找一个空闲的硬盘存储；2.2解压数据压缩包，在解压文件中找到Setup.exe安装文件，依次安装微软配置文件、Ansys产品和Ansys许可文件，如下图注意：a、安装微软配置文件时，会出现报错对话框，点确定即可，因为我们的WIN7系统，有更高NET框架程序包，（此文件是程序和软件写入读取的框架和平台）。如下图通过x\y\z不同方向的偏移和旋转来移动当前工作平面通过移动工作平面原点(可移动到节点、关键点、指定点）来移动当前工作平面通过节点、平面或视图向量来生成一个新的工作平面是否显示移动后的工作平面（打√就是显示）通过增强工作平面的功能，来实现建模的当前坐标系随工作平面的移动而移动通过增强工作平面的功能，来实现建模的当前坐标系随工作平面的移动而移动b、安装ANSYS.lnc.products时，有一个和Proe、UG三维CAE软件数据对接的选项。在CommandusedtostartPro/ENGINEER选项点击Browse导入Proe的安装文件路径；在FulldirectorypathforthePro/ENGINEERinstallation选项Browse导入Proe的安装路径，就完成了Ansys12.0和Proe两个软件的数据对接。若要对接Ansys12.0和UG，同样操作，若不需要对接，就在选项前打勾，即可取消。c、安装许可文件，先运行Ansys解压文件MAGNiTUDE里的ap120_calc，生成license.txt文件。在开始菜单运行输入cmd回车，在doc系统输入ipconfig/all回车，显示本地连接的物理地址即可，格式如D4-3D-7E-96-34-16。记事本打开license.txt文件，并用替换功能更改记事本里的物理地址并保存，将保存的license.txt复制到Ansys的安装目录下。安装许可文件时，直接选中许可文件license.txt的保存路径即可，如图。完成安装后，可正常运行Ansys，但在日常使用过程中，许可证存在过期的问题，只需要重新安装第三部（许可证安装）部分即可恢复。或在开始菜单选择所有程序，选择Ansys.Lnc.LicenseManagerServerAnsLIC_ADMIN.Utility，进入界面点击runtheLicenseWizard，重新生成license.txt并选取，在计算机status中即可查看运行状态。4、Ansys12.0的Preference偏好设置由于Ansys12.0提供的分析类型有很多，每种分析类型对应的有其相关的选项和对话框，通过Preference偏好设置即可预先设定本次分析的类型。Preferences＞ndividualdiscipline(s)toshowintheGUI(√）Structural＞Ok5、Ansys12.0的Preprocessor前处理器前处理器包括单元选型、材料设定、建模、网格划分和设定边界条件5.1单元选型：Preprocessor＞ElementType＞Add/Edit/Delete＞Add＞SolidQuad4node＞Options＞ElementbehaviorK3＞Axisymmetric5.2材料设定：Preprocessor＞MaterialProps＞MaterialModels＞Structural＞Linear＞Elatic＞IsotropicEX(2.1e11)PRXY(0.3)（材料的弹性模量和泊松比）Preprocessor＞MaterialProps＞MaterialModels＞Structural＞Density＞(7850)（材料的密度）5.3建模：Ansys的模型生成发生有两种，a、直接从其它CAD软件中导入三维实体模型（一般只使用于对实体模型的分析），Ansys12.0＞File＞import＞Pro/e，选择文件路径即可。b、在Ansys系统中建模，Preprocessor＞Modeling＞Create＞Keypoints/Lines/areas/Volumes，再进行布尔运算，Preprocessor＞Modeling＞Operate＞Booleans就是对在相同或不同坐标系中所创建的模型进行关系运算，如Intersect交运算\Add加运算\Subtract减运算\Divide分割运算\Glue粘结运算\Overlap搭接运算\Partition拆分运算5.4网格划分：由于Ansys是采用有限元法，也就是将一个模型划分为有限个单元来求解的方法，所以任何一个模型都要进行网格划分。不同的模型选用不同的网格单元（前面提到的ElementType），这里需要根据模型和单元的情况选择网格精度和单元精度。一般来说，网格精度、单元精度越高，划分出来的网格约细密，计算出来的结果越真实（最终结果就是每个网格单元计算结果的平均值）Preprocessor＞Meshing＞MeshTool＞SmartSize(tofineorcoarse)Preprocessor＞Meshing＞SizeCntrls＞Smartsize＞Basic＞SizeLevel＞(default6)Preprocessor＞Meshing＞SizeCntrls＞Manualsize＞Global＞Size＞ElementEdgeLength(0.002)Preprocessor＞Meshing＞Mesh＞Volumes＞Free＞PickAll＞Ok5.5设定边界条件：边界条件是指结合模型的实际工作情况，简化分析并建立其约束和载荷。Solution＞DefineLoads＞Apply＞Structural＞Displacement＞OnAreasSolution＞DefineLoads＞Apply＞Structural＞pressure＞OnAreasSolution＞DefineLoads＞Delete＞Structural＞Displacement＞OnAreasSolution＞DefineLoads＞Delete＞Structural＞pressure＞OnAreas建立边界条件删除边界条件6、Ansys12.0的Preprocessor一般处理器一般处理器就是一个等待计算的过程。一般来说完成一个步骤就保存一次，因为Ansys不能自动保存，也不能返回操作（只能返回最后一次操作：打开SessionEditor，删除最后三行，点击Ok）Solution＞Solve＞CurrentLS＞Ok（划分网格精度越高，选择单元的节点越多，计算时间越长，甚至可能出现erro报错，提示计算空间不足，这时就需要重新选择单元或网格精度）在这里就要提到解决计算空间（暂存空间）不足的问题。Ansys中几个内存的概念。a、实际内存是指计算机总的物理内存(RAM)，即计算机内存芯片的可用内存。b、系统虚拟内存是指计算机硬盘的一部分，这部分用以作为物理内存的补充。c、ANSYS执行内存是指ANSYS本身所占内存。d、ANSYS工作空间是指运行ANSYS时，在可执行内存之外另增加的那部分内存，它包括了数据库空间和暂存空间。e、数据库空间用于ANSYS数据库。如几何模型，材料特性，荷载等。f、暂存空间是进行所有内部计算的空间，如单元矩阵的形成、波前法求解、布尔运算等。解决方法1：开始菜单＞MechanicalAPDLProductLauncher＞Customization/Preferences＞Memory＞Usecustommemorysettings＞TotalWorkspace(MB)_10000＞Database(MB)_512（其中TotalWorkspace是工作空间，Database是数据空间），一般解决暂存空间不足时，增大工作空间，减小数据空间。解决方法2：我的电脑＞高级系统设置＞高级＞性能（设置）＞高级＞虚拟内存（更改）7、Ansys12.0的Preprocessor后理器后处理提供对模型信息、边界条件信息和计算结果输出、查看和打印的功能。前处理和一般处理没有完成或成功，后处理器不会有结果输出、查看和打印的功能按钮。查看结果一般是以彩色等值图的形式输出，直观方便。可在以下对话框最下面的ScaleFactor选择不同的显示比例因子（Autocalculated自动配置TrueScale真实比例UserSpecified用户自定义）。GenralPostproc＞PlotResults＞ContourPlot＞NodalSolu＞Stress＞VONMisesStress＞Ok8、Ansys12.0不同类型分析8.1三维实体模型8.2轴对称模型8.3梁模型