1、ANSYS的求解功能及求解类型
可用于固体力学、流体力学、传热学、渗流场、电磁场等计算
求解分类(以固体力学为例)
(1)线性静力(响应量与时间无关)
物理参数为常数、边界条件为线性且与时间无关、小变形(小变形/小应变)。
(2)非线性静力(响应量时间无关)
物理参数为非常数、边界条件为非线性且与时间无关、大变形(大变形/大应变)、或具有上述三项中的任何一项
(3)线性动力(响应量时间有关)
物理参数为常数、边界条件为线性且与时间有关、小变形(小变形/小应变)。
(4)非线性动力(响应量时间有关)
物理参数为非常数、边界条件为非线性且与时间有关、大变形(大变形/大应变)。
2、ANSYS的程序结构结构简介(三大部分,程序主屏菜单)
3、1.两种建模方法:
* 可以两种方法结合建立FEM模型。
* 基于节点的方法是最早的方法。
* 基于几何的方法比较方便。
2. 三种操作方法:交互式方法、命令流方法交、互式和命令流结合方法
3. 建模方法举例:
例:三维实体元模拟固定端梁
1)基于节点的方法、交互式操作
2)基于节点的方法、命令流操作
3)基于几何的方法、交互式操作
4)基于几何的方法、命令流操作
基于节点的 FEM 模型建立
4. 命令流使用方法
* 点击ANSYS主屏幕左上角的“File”,弹出下左图。
* 点击下左图的“ Read Input from…”,弹出下右图。
* 在弹出的下右图中,选中含有命令流的文件名,比如“W3-1b.txt”,点击“OK”,
则程序自动执行命令流文件中的命令
5. 命令流与CAD模型读入相结合的方法
建立一个文件,比如:W3-2.txt,其中含有读入CAD的命令流,直接执行该文件即可完成FEM计算。
命令流(定义单元、材料等)+读入CAD模型+命令流(定义边界条件、求解、后处理等)
6. 总体坐标系:局部直角坐标系、局部柱坐标系、局部球坐标系总体坐标系可以是直角系、柱坐标系、球坐标系。
* 柱坐标系又分为 以y轴或以Z轴为旋转轴。
* 先定义坐标系,再进入某一坐标系,则该坐标系即为当前坐标系。
* 利用工作平面所在的坐标系。
7. ANSYS的其他建模功能
几何模型
* 关键点的拷贝、旋转等
* 线、面、体的拷贝、旋转、拉伸等
* 几何体的布尔操作:切、合、布尔交、布尔减、倒角等
* 关键点(线、面、体)合并、关键点号压缩
* 线、面、体号压缩
FEM模型
* 节点合并、节点号压缩
* 节点和单元的拷贝、旋转、镜像映射等
ADPL语言的使用
* 宏的定义
宏是包含若干行ANSYS命令、且后缀为mac 或 MAC 的文件。
* 宏的建立(以下仅给出2种方法)
(a) 建立一个文件(比如W3-7A3.MAC),在此文件中写出若干
ANSYS的命令,比如:
W3-7A3.MAC ! 定义宏W3-7A3,用以画等效应力云图
/POST1
PLNSOL, S,X, 0,1.0
(b) 在一个文件中写出宏,比如:
*CREATE,PSEQW3-7A3,MAC ! 定义宏W3-7A3,画等效应力图
/POST1
PLNSOL, S,X, 0,1.0
*END
* 宏的使用(以下仅给出2种方法)
1、以文件形式使用
(a) 建立一个文件(比如W3-ADPL.TXT),在此文件中,先建立宏,再调用宏。
(b)执行文件W3-ADPL.TXT,便将自动执行该文件及所调用的宏的功能。文件:W3-ADPL.TXT。
2、以文件和界面按钮向结合的形式使用
(a) 在某目录下,建立若干宏文件:比如:W3-7A1.mac、W3-7A2.mac、W3-7A3.mac等
(b)在ansysInc\v140\ansys\adpl\start140目录的最后,添加
/PSEARCH,D:\EXAMB\APDLT
*ABBR,CHANG,W3-7A1
*ABBR,GAO,W3-7A2
*ABBR,HOU,W3-7A3
(c)在屏幕上将出现按钮:W3-7A1、W3-7A2、W3-7A3。
在屏幕上将出现按钮:W3-7A1、W3-7A2、W3-7A3。
分别点击屏幕上的W3-7A1、W3-7A2、W3-7A3 按钮,便可完成这三个宏中的命令。
W3-7.TXT 一般命令流执行悬臂梁计算。
W3-7APDL.TXT 以文件形式使用宏执行悬臂梁计算。
W3-7A1.MAC、W3-7A2.MAC、W3-7A3.MAC为使用界面按钮的宏,用于执行悬臂梁计算。
4、与SOLIDWORKS/SOLIDEDGE集成的FEM方法
在SOLIDWORKS/SOLIDEDGE系统中采用CAD方法建立几何模型,然后直接进入FEM系统中,定义材料、处理边界条件、求解等,便可完成有限元计算。
优点:(1)造型方便、快捷;
(2)处理多体连接很方便。
缺点:计算精度会随模型变化。
举例:大型自动化采煤液压支架(高度5米,200多个几何体组成)强度计算。
5、ANSYS 的求解器
FEM法需要求解代数方程组,ANSYS提供有多种求解方法:
波前求解器
稀疏矩阵直接求解器
PCG求解器(预置条件共轭梯度求解器)
JCG求解器(雅可比共轭梯度求解器)
ICCG求解器(不完全乔列斯基共轭梯度求解器)等
6、ANSYS 的后处理
两种后处理模块:
通用后处理: POSTPROC
动态后处理: TIMEHISTPRO
常用后处理功能:
* 变形图 举例文件:W3-4fenggai.txt
* 变形动画显示
* 变形云图
* 10种应力云图
* 云图上响应量标注
* 响应量(如应力)-位置曲线
* 频率和振型
动态后处理功能
* 响应量-时间曲线(位移、速度、 加速度、应力等)
* 响应量数值列表
关注计算结果实例:
应用于工程的ANSYS+Fluent传热与热应力计算技术实例专题
Q: 你觉得还有哪些需要关注的知识?
欢迎留言和大家分享你的看法。
请把「CAE技术联盟」推荐给你的朋友
联系电话:18301320667(同微信)