ANSYS程序简介及基本使用方法.ppt

有限元原理
网络教育专业课
9 程序简介及基本使用方法
本部分包括如下内容:
1. 有限元分析的基本方法
2. ANSYS简介
3. 梁的受力与变形分析-简支粱的变形分析
4. 弹性力学三维问题的分析-支架的受力分析
5 温度场分析
6 讨论(计算结果分析)
1. 有限元分析的基本方法
1)建立实际工程问题的计算模型
利用几何、载荷的对称性简化模型
建立等效模型
2)选择适当的分析工具
侧重考虑以下几个方面:
多物理场耦合问题
大变形
网格重划分
3)前处理(Preprocessing)
建立几何模型(Geometric Modeling,自下而上,或基本单元组合)
有限单元划分(Meshing)与网格控制
4)求解(Solution)
给定约束(Constraint)和载荷(Load)
求解方法选择
计算参数设定
5)后处理(Postprocessing)
后处理的目的在于分析计算模型是否合理,提出结论。
用可视化方法(等值线、等值面、色块图)分析计算结果,包括位移、应力、应变、温度等;
最大最小值分析;
特殊部位分析。
2. ANSYS简介
大型通用有限元分析软件ANSYS,自1971年推出至今,已经发展功能强大、前后处理和图形功能完备的有限元软件,并广泛地应用于工程领域。可以分析结构、动力学、传热、热力耦合、电磁耦合、流固耦合等领域的问题。
ANSYS采用开放式结构:提供了与CAD软件的接口,用户编程接口UPFs,参数化设计语言APDL。
ANSYS分为系统层,功能模块层两层结构。可以使用图形方式,也可以使用批处理方式。
ANSYS图形方式启动界面如下:
ANSYS图形界面由输出窗口和工具菜单窗口构成,工具菜单窗口由下拉菜单、工具条
主菜单区、视区和辅助工具框构成。
3. 梁的受力与变形分析
(1)问题描述:
由工字钢构成的简支粱的支承和载荷分布如图所示,参数如下表所示。求支点反力、粱在中间截面处的最大应力和挠度。
材料参数
几何参数
载荷
E=200Gpa
μ=
l=400cm
a=200cm
h=60cm
A=200cm2
Iz=128000cm4
w=2000N/cm
(2)计算步骤
1)建立几何模型
生成代表简支粱的直线段。
a)生成线段的端点
main menu >preprocessor >modeling >create >keypoints >in active cs
在NPT域输入关键点(keypoint)编号,分别为1、2。
在X,Y,Z Location in active CS域输入坐标:关键点1(0,0,0),关键点2(800,0,0)。
b)连接端点生成直线段
main menu >preprocessor >modeling >create >lines >lines >straight line
用鼠标选取两个关键点后,按“Apply”。