Ansys150学习笔记.docx
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Ansys150学习笔记
Ansys有限元分析
一维框架(线模型)
一、CAD画图,以iges格式输出。
二、导入iges文件
三、输入Ansys命令流
/PREP7!
进入前处理
ET,1,beam3!
选择单元类型
R,1,6.5e-7,6.8e-4!
给出实常数(横截面积、惯性矩)
MP,EX,1,3e11!
给出材料的弹性模量
划分单元
LSEL,ALL!
选择所有的线
LESIZE,all,,,10,,,,,1!
将所选择的线划分成10段
lmesh,all
手动加载
d,1,all!
1号节点施加全约束(X,Y方向都有约束不包含力偶)
F,2,FY,-3000!
在2号节点处施加Y方向的力(-3000)
FINISH!
结束前处理状态
/SOLU!
进入求解模块
SOLVE!
求解
FINISH!
结束求解状态
/POST1!
进入后处理
PLDISP,1!
显示变形状况
FINISH!
结束后处理
二维平面(面模型)
一、CAD画图,以iges格式输出。
二、导入iges文件
三、输入Ansys命令流
/PREP7!
进入前处理模块
/TITLE,NMEHZ
ANTYPE,STATIC!
设置静态分析
ET,1,PLANE182!
设置1号单元(用于平面)
MP,EX,1,3E7!
设置1号材料的弹模
MP,NUXY,1,0.3!
设置1号材料的泊松比
MP,DENS,1,7800!
设置1号材料的密度
MP,ALPX,1,1E-5!
设置1号材料的热膨胀率
R,1,6.5e-7,6.8e-4!
给出实常数(横截面积、惯性矩)
划分单元
LSEL,ALL!
选择所有的线
LESIZE,all,,,10,,,,,1!
将所选择的线划分成10段
!
MSHAPE,1,2D!
设置三角形单元
MSHAPE,0,2D!
设置四边形单元
MSHKEY,1!
设置映射划分
AMESH,1!
对面No.1进行网格划分
ALLSEL,ALL!
选择所有的对象
手动加载
ACEL,0,9.8,0,!
在Y方向施加重力加速度
Allsel!
选择所有内容
Outres,all,all!
输出所有内容
FINISH!
结束前处理状态
/SOLU!
进入求解模块
SOLVE!
求解
FINISH!
结束求解状态
SAVE
/POST1!
进入后处理器
PLDISP,1!
绘制变形和未变形图
PLNSOL,U,X,0,1!
绘制X方向位移图
PLNSOL,S,X,0,1!
绘制X方向应力图
PLNSOL,U,Y,0,1!
绘制Y方向位移图
PLNSOL,S,Y,0,1!
绘制Y方向应力图
PLNSOL,S,1,0,1!
绘制第一主应力图
PLNSOL,S,3,0,1!
绘制第三主应力图
plnsol,s,eqv,0,1!
显示等效应力云图
PLLS,ISHEAR,JSHEAR!
结构剪力分布图
PLLS,IMOMENT,JMOMENT!
结构弯矩分布图
将画图区域背景设置为白色
/RGB,INDEX,100,100,100,0
/RGB,INDEX,80,80,80,13
/RGB,INDEX,60,60,60,14
/RGB,INDEX,0,0,0,15
/REPLOT
主窗口的背景色还原到黑色:
/RGB,INDEX,0,0,0,0
/RGB,INDEX,60,60,60,13
/RGB,INDEX,80,80,80,14
/RGB,INDEX,100,100,100,15
/REPLOT
保存图片
/image,save,'d:
\ansys\gravity.bmp'
文本文件的保存
添加下列命令:
/out,pinlv,txt!
保存到非工作目录,改为:
/output,'d:
\ansys\pinlv.txt'
Ansys有限元分析
一、CAD画图,以iges格式输出。
二、导入iges文件
三、输入Ansys命令流
菜单过滤设置
/NOPR!
菜单过滤设置
KEYW,PR_STRUC,1!
保留结构分析部分菜单
进入前处理模块
/PREP7!
进入前处理模块
/TITLE,nmehz!
在图形菜单中显示的文字
ANTYPE,STATIC!
设置静态分析
设置单元类型
ET,1,BEAM4!
设置1号单元
ET,1,PLANE55!
选取单元类型1(平面传热单元)
设置钢材的材料参数
MP,EX,1,3E7!
设置1号材料的弹模
MP,NUXY,1,0.3!
设置1号材料的泊松比
MP,DENS,1,7800!
设置1号材料的密度
MP,ALPX,1,1E-5!
设置1号材料的热膨胀率
或(设置3号单元)
MP,EX,3,2.1E11$MP,PRXY,3,0.3$MP,DENS,3,7800!
设置钢材的材料参数
MP,ALPX,3,1E-5!
设置钢材的热膨胀率
MP,KXX,1,0.025!
定义1号材料的热传导系数(KXX=0.025)MP,C,1,0.28!
定义1号材料的比热(0.28)
CSYS,4
k,1,0,0,.000,
k,2,30,0,.000,
k,3,15,50,.000,
k,4,0,50,.000,
l,1,2
l,2,3
l,3,4
l,1,4
命令:
CSYS,KCN
其中KCN表示坐标系号码,0-直角坐标系(缺省),1-柱坐标系,2-球坐标系,4-以工作平面为坐标系,5-柱坐标系(以Y轴为转轴),≥11-局部坐标系。
由于工作平面可不断移动和旋转,因此当采用CSYS,4时也相当于不断定义了局部直角坐标,在很多情况下应用非常方便。
amesh,1!
对面1划分单元
ESIZE,,10!
设置线段均分为10段
MSHK,1$MSHA,0,2D$AMESH,1!
使用映射网格划分,四边形单元,对面1划分单元
单元划分
vsel,s,,,5!
选择5号体
smrt,off!
关闭程序智能划分功能,即接下来通过人为设置单元尺寸
LESIZE,53,,,40!
53号线划分成40份
lesize,58,,,40!
58号线划分成40份
ESIZE,,4!
指定单元份数
MSHK,1!
似乎应该是MSHKEY,1,使用映射网格
MSHA,0,3D!
指定单元为三维六面体形状
VMESH,all!
开始划分
smrt,1!
打开自动划分
vsel,s,,,6,7,1!
选择6和7号体
MSHAPE,1,3D!
指定单元为三维四面体形状
MSHKEY,0!
自由划分
vmesh,all!
开始划分
加载
1.施加重力加速度
ACEL,0,9.8,0,!
在Y方向施加重力加速度
2.添加位移
D,3,ALL!
将3号节点的位移全部固定
d,1,ux!
1号节点施加x方向约束
d,2,uy!
2号节点施加y方向约束
d,3,all!
3号节点施加全约束(X,Y方向都有约束不包含力偶)
3.施加集中力
F,1,FX,3000!
在1号节点处施加x方向的力(3000)
4.施加均布荷载
SFBEAM,1,1,PRESS,4167!
施加均布压力
求解
Allsel!
选择所有内容
Outres,all,all!
输出所有内容
FINISH!
结束前处理状态
/SOLU!
进入求解模块
SOLVE!
求解
FINISH!
结束求解状态
SAVE
进入后处理器
/POST1!
进入后处理器
PLDISP,1!
绘制变形和未变形图
PLNSOL,U,X,0,1!
绘制X方向位移图
PLNSOL,S,X,0,1!
绘制X方向应力图
PLNSOL,U,Y,0,1!
绘制Y方向位移图
PLNSOL,S,Y,0,1!
绘制Y方向应力图
PLNSOL,S,1,0,1!
绘制第一主应力图
PLNSOL,S,3,0,1!
绘制第三主应力图
PLLS,ISHEAR,JSHEAR!
结构剪力分布图
PLLS,IMOMENT,JMOMENT!
结构弯矩分布图
ANSYS中弯矩、剪力图的绘制
GUI:
GeneralPostproc-plotResult-ContourPlot-LineElementResult
弹出画单元结果的对话框,分别在Labi和Labj依次选取SMIS6和SMIS12(弯矩图)、SMIS1和SMIS7(轴力图)、SMIS2和SMIS8(剪力图)
/PREP7!
进入前处理
ET,1,beam3!
选择单元类型
R,1,6.5e-7,6.8e-4!
给出实常数(横截面积、惯性矩)
MP,EX,1,3e11!
给出材料的弹性模量
N,1,0,0.96,0!
生成4个节点,坐标(0,0.96,0),以下类似
N,2,1.44,0.96,0
N,3,0,0,0
N,4,1.44,0,0
E,1,2!
生成单元(连接1号节点和2号节点),以下类似
E,1,3
E,2,4
D,3,ALL!
将3号节点的位移全部固定
D,4,ALL!
将4号节点的位移全部固定
F,1,FX,3000!
在1号节点处施加x方向的力(3000)SFBEAM,1,1,PRESS,4167!
施加均布压力
FINISH!
结束前处理状态
/SOLU!
进入求解模块
SOLVE!
求解
FINISH!
结束求解状态
/POST1!
进入后处理
PLDISP,1!
显示变形状况
FINISH!
结束后处理
/NOPR!
菜单过滤设置
KEYW,PR_STRUC,1!
保留结构分析部分菜单
/PREP7!
进入前处理模块
/TITLE,NMEHZ
ANTYPE,STATIC!
设置静态分析
ET,1,PLANE182!
设置1号单元
R,1,6.5e-7,6.8e-4!
给出实常数(横截面积、惯性矩)
MP,EX,1,3E7!
设置1号材料的弹模
MP,NUXY,1,0.3!
设置1号材料的泊松比
MP,DENS,1,7800!
设置1号材料的密度
MP,ALPX,1,1E-5!
设置1号材料的热膨胀率
手动加载
ACEL,0,9.8,0,!
在Y方向施加重力加速度
Allsel!
选择所有内容
Outres,all,all!
输出所有内容
FINISH!
结束前处理状态
/SOLU!
进入求解模块
SOLVE!
求解
FINISH!
结束求解状态
SAVE
/POST1!
进入后处理器
PLDISP,1!
绘制变形和未变形图
PLNSOL,U,X,0,1!
绘制X方向位移图
PLNSOL,S,X,0,1!
绘制X方向应力图
PLNSOL,U,Y,0,1!
绘制Y方向位移图
PLNSOL,S,Y,0,1!
绘制Y方向应力图
PLNSOL,S,1,0,1!
绘制第一主应力图
PLNSOL,S,3,0,1!
绘制第三主应力图
PLLS,ISHEAR,JSHEAR!
结构剪力分布图
PLLS,IMOMENT,JMOMENT!
结构弯矩分布图
CSYS,4
k,1,0,0,.000,
k,2,30,0,.000,
k,3,15,50,.000,
k,4,0,50,.000,
l,1,2
l,2,3
l,3,4
l,1,4
PLNSOL,S,X!
在图形窗口显示节点上的X方向正应力
PLNSOL,S,XY!
在图形窗口显示节点上的XY方向的剪应力
PLNSOL,S,Y!
在图形窗口显示节点上的Y方向正应力
PLNSOL,S,1!
在图形窗口显示节点上的第一主应力(拉应力)
PLNSOL,S,3!
在图形窗口显示节点上的第三主应力(压应力)
PLNSOL,S,EQV!
在图形窗口显示所有节点Mises应力
PRNSOL,S,PRIN!
列表显示节点主应力(包括第一,二,三主应力和剪应力,切应力)
8.4桥梁全桩基础受力分析
8.4.3建模
2.材料、实常数和单元类型定义
/TITLE,Mechanicalanalysisonrailwaytunnel2ndlining!
确定分析标题
/NOPR!
菜单过滤设置
KEYW,PR_STRUC,1!
保留结构分析部分菜单
/PREP7!
进入前处理器
ET,1,SOLID45!
选择8节点实体单元类型
MP,DENS,1,,2500!
输入密度
MP,EX,1,,30e9!
输入弹性模量
MP,PRXY,1,,0.2!
输入泊松比
SAVE!
保存数据库
3.建立几何模型
K,1,-4,0,-4,!
创建承台关键点
K,2,-4,0,4,
K,3,4,0,4,
K,4,4,0,-4,
K,5,-4,1,-4,
K,6,-4,1,4,
K,7,4,1,4,
K,8,4,1,-4,
K,9,-2,1,-2,!
创建桩位置关键点
K,10,-2,1,2,
K,11,2,1,2,
K,12,2,1,-2,
V,1,2,3,4,5,6,7,8!
通过关键点创建实体,见图8-37。
wpoff,0,1,0!
移动局部坐标系
wprot,0,90,0!
旋转局部坐标系
CYL4,-2,-2,1,,,,21!
创建四个桩圆柱体
CYL4,-2,2,1,,,,21
CYL4,2,2,1,,,,21
CYL4,2,-2,1,,,,21
wprot,0,-90,0!
旋转局部坐标系
wpoff,0,-1,0!
移动局部坐标系
VOVLAP,1,2,3,4,5!
进行体布尔运算
SAVE!
保存数据,生成的实体几何模型如图8-38所示。
4.单元网格划分
NUMMRG,ALL,,,,LOW!
合并所有元素
NUMCMP,ALL!
压缩所有元素编号
LESIZE,要划分单元的线的编号,,,单元划分的个数,,,,,,
!
采用以上命令设置单元大小,其具体每条线要划分的单元数量如图8-39和图8-40所示。
VSWEEP,1,,,!
采用扫描方式对体进行单元划分
VSWEEP,2,,,
VSWEEP,3,,,
VSWEEP,4,,,
VSWEEP,5,,,
VSWEEP,6,,,
VSWEEP,7,,,
VSWEEP,8,,,
VSWEEP,9,,,
SAVE!
保存数据,生成的网格如图8-41所示。
Finish!
返回MainMenu主菜单
8.4.4加载与求解
1.加载
(1)对四根桩底部各节点施加“Ux”、“Uy”和“Uz”三个方向的约束。
/SOL!
进入求解器
Allsel!
选择所有内容
ASEL,S,,,6!
选择桩的底面
ASEL,S,,,8
ASEL,S,,,10
ASEL,S,,,12
NSLA,R,1!
再选择桩的底面上的节点
D,all,,,,,,ALL,,,,,!
在选择的所有节点上施加位移约束
(2)施加重力加速度。
ACEL,0,10,0,!
在Y方向施加重力加速度
(3)施加力边界条件,加上荷载和位移边界条件后的几何模型见图8-42。
SFA,5,1,PRES,1875000!
在承台顶面施加面压力
SFA,7,1,PRES,1875000
SFA,9,1,PRES,1875000
SFA,11,1,PRES,1875000
SFA,34,1,PRES,1875000
2.求解
(1)求解前设置。
Allsel!
选择所有内容
Outres,all,all!
输出所有内容
(2)求解。
Solve!
求解计算
Finish!
求解结束返回MainMenu主菜单
SAVE
8.4.5后处理
1.查看变形和位移结果
(1)绘制变形图,如图8-43所示。
路径为:
GeneralPostproc>PlotResults>DeformedShape>Def+Undeformed。
/POST1!
进入后处理器
PLDISP,1!
绘制变形和未变形图
(2)绘制Y方向位移图,如图8-44所示。
路径为:
GeneralPostproc>PlotResults>ContourPlot>NodalSolu>DOFSolution>TranslationUY。
PLNSOL,U,Y,0,1!
绘制Y方向位移图
PLNSOL,U,X,0,1!
绘制X方向位移图
2.查看应力结果
(1)绘制应力图,如图8-45所示。
路径为:
GeneralPostproc>PlotResults>ContourPlot>NodalSolu>Stress>SY。
PLNSOL,S,Y,0,1!
绘制Y方向应力图
PLNSOL,S,X,0,1!
绘制X方向应力图
(2)绘制第一主应力图,如图8-46所示。
路径为:
GeneralPostproc>PlotResults>ContourPlot>NodalSolu>Stress>S1。
PLNSOL,S,1,0,1!
绘制第一主应力图
(3)绘制第三主应力图,如图8-47所示。
路径为:
GeneralPostproc>PlotResults>ContourPlot>NodalSolu>Stress>S3。
PLNSOL,S,3,0,1!
绘制第三主应力图
2完全的命令流
如图3-19所示的框架结构,其顶端受均布力作用,用有限元方法分析该结构的位移。
结构中各个截面的参数都为:
,,。
113.010PaE=×746.510mI−=×426.810mA−=×在ANSYS平台上,完成相应的力学分析。
/PREP7!
进入前处理
ET,1,beam3!
选择单元类型
R,1,6.5e-7,6.8e-4!
给出实常数(横截面积、惯性矩)
MP,EX,1,3e11!
给出材料的弹性模量
N,1,0,0.96,0!
生成4个节点,坐标(0,0.96,0),以下类似
N,2,1.44,0.96,0
N,3,0,0,0
N,4,1.44,0,0
E,1,2!
生成单元(连接1号节点和2号节点),以下类似
E,1,3
E,2,4
D,3,ALL!
将3号节点的位移全部固定
D,4,ALL!
将4号节点的位移全部固定
F,1,FX,3000!
在1号节点处施加x方向的力(3000)SFBEAM,1,1,PRESS,4167!
施加均布压力
FINISH!
结束前处理状态
/SOLU!
进入求解模块
SOLVE!
求解
FINISH!
结束求解状态
/POST1!
进入后处理
PLDISP,1!
显示变形状况FINISH!
结束后处理
添加均布载荷
梁单元?
solution>defineloads>apply>structural>pressure>onbeams鼠标选取单元16单击OK弹出ApplyPRESonBeams
Loadkey输入1
PressurevalueatnodeI输入10
PressurevalueatnodeJ输入10
单击apply
国内各地区重力加速度
序号地区力加速度地区修正值
g(m/s2)g/1kgg/3kgg/6kgg/15kgg/30kg
1包头9.7986-0.3981-1.1943-2.3886-11.9430-11.9430
2北京9.8015-0.7045-2.1135-4.2270-10.5675-21.1350
3长春9.8048-1.0413-3.1239-6.2478-15.6195-31.2390
4长沙9.79150.32670.98011.96029.80109.8010
5成都9.79130.32670.98011.96024.90059.8010
6重庆9.79140.32670.98011.96024.90059.8010
7大连9.8011-0.6636-1.9908-3.9816-9.9540-19.9080
8广州9.78330.64321.92963.85929.648019.2960
9贵阳9.79680.79632.38894.777823.889023.8890
10哈尔滨9.8066-1.2251-3.6753-7.3506-18.3765-36.7530
11杭州9.79360.10200.30600.61201.53003.0600
12海口9.78630.84742.54225.084425.422025.4220
13合肥9.79470.02040.06120.12240.30600.6120
14吉林9.8048-1.0413-3.1239-6.2478-15.6195-31.2390
15济南9.7988-0.3981-1.1943-2.3886-5.9715-11.9430
16昆明9.78301.12303.36906.738016.845033.6900
18南昌9.79200.26540.79621.59247.96207.9620
19南京9.7949-0.0306-0.0918-0.1836-0.45900.9180
20南宁9.78770.70442.11324.226410.566021.1320
21青岛9.7985-0.3981-1.1943-2.3886-5.9715-11.9430
22上海9.79640.00000.00000.00000.00000.0000
23沈阳9.8035-0.9086-2.7258-5.4516-13.6290-27.2580
24石家庄9.7997-0.5513-1.6539-3.3078-8.2695-16.5390
25太原9.7970-0.2450-0.7350-1.4700-3.6750-7.3500
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- Ansys150 学习 笔记