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1、第 四 講 有 限 元 程 序 應 用 介 紹-ANSYS程 序 介 紹 與 上 機 操 作 合 肥 工 業(yè) 大 學 機 械 與 汽 車 學 院 2010年 2月 1.有 限 元 軟 件 前 處 理 前 處 理 建 模 菜 單 ： PreprocessorElement Type Add/Edit/Delete Structural (Mass, Link, Beam, Pipe, Solid, Shell) Constraint (MPC) Contact Combination (Spring-damper, Combination, Revolute) SuperelementReal
2、Constants Material Properties Material Library Material Models: Structural: Linear: Elastic Nonlinear: Elastic, Inelastic, Rate Independent, Rate Dependent Density Damping Friction CoefficientSections Section Library, Beam, Shell, Joints 前 處 理 建 模 菜 單 ： Preprocessor- ModelingCreate: Keypoints Lines
3、(Lines, Arcs, Splines, Line Fillet) Areas (Arbitrary, Rectangle, Circle,Polygon, Area Fillet) Volumes (Arbitrary, Block, Cylinder, Prism, Sphere, Cone) Nodes (Write /Read Node File) Elements (Write /Read Node File, Superelements)Operate: Extrude (Keypoints, Lines, Areas) Booleans (Intersect, Add, Su
4、btract, Divide, Glue, Overlap) Scale (Keypoints, Lines, Areas, Volumes, Nodes) Calc Geom Items (Keypoints, Lines, Areas, Volumes)Move/Modify: Keypoints, Lines, Areas, Volumes, Nodes, Elements Rotate Node CS Transfer Coordinate Reverse NormalsCopy： Keypoints, Lines(Mesh), Areas(Mesh), Volumes, Nodes,
5、 ElementsReflect： Keypoints, Lines, Areas, Volumes, Nodes, ElementsCheck Geom:Select Small Lines, Show Degeneracy, KP distance , ND distanceDelete:Keypoints, Lines, Areas, Volumes, Nodes, Elements 前 處 理 建 模 菜 單 ： Preprocessor- MeshingMesh Attributes: Element type numberMaterial numberReal constant s
6、et numberElement coordinate systemMesh Tool: Element Attributes Set Smart Size (Fine, Coarse) Size Controls (Keypoints, Lines, Areas, Global) Mesh (Keypoints, Lines, Areas, Volumes) Shape (Tet, Hex,Tri, Quad, Free, Mapped, Sweep)Size Controls: Smart Size, Manual Size, Concentrate KeypointsModify Mes
7、h: Refine, ImproveCheck Mesh: Individual Element (Plot Bad Element), ConnectivityClear: Keypoints, Lines, Areas, Volumes 前 處 理 建 模 菜 單 ： Preprocessor- Checking ControlsModel Checking: Model/FEA Checking Shape Checking: Level of shape checking Toggle Checks: Aspect Ration Tests Shear/Twist Angle Devi
8、ation Tests Parallel Side Tests Maximum Angle Tests Jacobian Ration Tests Warp Tests Numbering Controls Merge Items： Nodes, Elements, Keypoints Compress Numbers: Nodes, Elements, Keypoints, Lines, Areas, Volumes Coupling/Constraint Equation Couple DOFs, Coincident Nodes, Constraint Equation, Rigid R
9、egionLoads Analysis Type: Static, Modal, Harmonic, Transient, Spectrum, Eigen Buckling, Substructure Define Loads: 結(jié) 構(gòu) 單 元 類 型 ： 主 要 有 桿 單 元 、 梁 單 元 、 管 單 元 、 平 面 單 元 、 三 維實 體 單 元 、 殼 單 元 、 接 觸 單 元 、 特 殊 單 元 （ 質(zhì) 量 單 元 、彈 簧 單 元 、 表 面 單 元 、 多 點 約 束 ） 、 顯 式 動 力 學 單 元 等 。在 實 際 使 用 時 要 注 意 查 閱 單 元 手 冊 ，
10、了 解 單 元 屬 性 ， 正確 選 用 單 元 。結(jié) 構(gòu) 分 析 類 型 ， 主 要 有 七 個 方 面 ：靜 態(tài) 分 析 ;模 態(tài) 分 析 ;諧 響 應 分 析 ;瞬 態(tài) 動 力 學 分 析 ;譜 分 析 ;屈 曲 分 析 ;子 結(jié) 構(gòu) 分 析 ; 其 它 還 有 斷 裂 力 學 問 題 、 復 合 材 料 問 題 、 疲 勞 分 析 、 顯 式 動力 學 分 析 等 也 屬 結(jié) 構(gòu) 分 析 范 圍 。 按 照 有 限 元 軟 件 前 處 理 功 能 ， 建 模 工 作 可 概 括 為下 述 幾 個 方 面 ： 建 立 幾 何 模 型 建 立 有 限 元 模 型 與 網(wǎng) 格 劃 分 施 加
11、 載 荷 及 邊 界 條 件 2.有 限 元 軟 件 計 算 -SolutionAnalysis Type: StaticModalHarmonicTransientSpectrumEigen Buckling,SubstructureSolution Controls BasicAnalysis Options: Small Displacement Static Large Displacement Static Small Displacement Transient Large Displacement TransientTime Control (Number of Substeps
12、, Time increment) Transient Full Transient Options Damping Coefficients Middle Step Criterion -SolutionSolution Options Equation Solvers: Program chosen solver Sparse direct Pre-Condition CG Iterative Frontal direct Nonliner Nonlinear Option: Line search DOF solution predictor Equilibrium Iterations
13、 Creep Option -SolutionDefine Loads: SettingsApply Displacement Force/Moment Temperature Gravity Initial ConditionDelete (Loads) Load Step Options: Output Controls Solution Print out, Grophical Solution Tracking, PGR file, Intergration Points Other : Birth & Death, User Routines Read / Write Load Ca
14、se File Initial Stress Solve Current Load Case From Load Case Files 3.有 限 元 軟 件 后 處 理 -General PostprocessorData & File Options Results Summary Read Results: First set, Next set, By Load Step, By Time/Freq, By Set Number Plot Results:Deformed Shape, Contour Plot, Vector Plot, Plot Path Item List Res
15、ults:Nodal Solution, Element Solution, Iteration Summary Query Results:Element Solution, Subgrid Solution Nodal Calculations:Total Force Sum, Summation Element Table:Define Table, Plot Element Table Path Operations:Define Path, Plot Path Item Load Case Check Element Shape Fatigue:Property Table, Stress Locations, Assign Event, Calculate Fatigue Define/Modify:Nodal Results, Element Results, Element Table Data -結(jié) 合 上 機 學 習 ， 系 統(tǒng)介 紹 ANSYS軟 件 界 面 與操 作 。-通 過 示 例 與 實 例 ， 說明 ANSYS建 模 、 運 算 與結(jié) 果 處 理 全 過 程 。 學 以 致 用 學 無 止 境
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