ansys学习笔记

分析过程

1、 前处理

是指创建实体模型及有限元模型。包括创建实体模型、定义单元属性、划分有限元网络、修正模型等几项内容。现今大部分的有限元模型都是用实体模型建模，类似于CAD、ANSYS以数学的方式表达结构的几何形状，然后在里面划分节点和单元，还可以在几何模型边界上方方便地施加载荷，但是实体模型并不参与有限元分析，所以施加在几何实体边界上的载荷或约束必须最终传递到有限元模型上（节点或单元），这个过程通常是ANSYS程序自动完成的。 2、加载并求解

载荷分为以下几类：

（1） 自由度DOF——定义节点的自由度值。如结构分析中的位移、热分析的温度、电

磁分析的磁势。

（2） 面载荷（包括线载荷）——作用在表面的分布载荷。

（3） 体积载荷——作用在体积或场域内。如热分析的体积膨胀和内生成热，电磁分析

的磁流密度。

（4） 惯性载荷——结构质量或惯性引起的载荷。如重力、加速度等 求解之前，应进行分析数据检查：

（1） 单元类型和选项，材料性质参数，实常数及统一的单位制 （2） 单元实常数和材料类型的设置，实体模型的质量特性

（3） 确保模型中没有不应存在的缝隙，特别是从CAD中输入的模型 （4） 壳单元的法向，节点坐标系

（5） 集中载荷和体积载荷、面载荷的方向

（6） 温度场的分布和范围，热膨胀分析的参考温度 3、后处理

两个后处理器：

（1） 通用后处理（POST1）用来观看整个模型在某一时刻的结果

（2） 时间历程后处理（POST26）用来观看模型在不同时间段或载荷步上的结果，常

用于处理瞬态分析和动力分析的结果

几何建模

创建实体模型均要有关键点keypoints、线lines、面areas、体volumes组成。 （图元等级由低到高）

关键点是几何体元素，即点线面体中的点 硬点是特殊的关键点，是几何体分网过程中用来控制局部位置必须生成节点的工具，表示网格必须通过的点，不会改变模型的几何形状和拓扑结构。 节点是网格的元素，即组成网格的节点单元中的节点

划分网格

划分网格的形式对计算精度和计算规模产生直接影响。同一个模型不同的网格划分将会导致不同的结果，有时候甚至会导致完全错误的结果。对初学者，大致可按照以下三个方面选择合适的网格

（1） 尽可能避免有尖角的网格和急剧的单元尺寸过渡

（2） 对于有应力集中的区域（如几何尖角处等）要局部细化网格

（3） 用不同的网格密度来划分模型，对比其求解结果，选择合适的网格密度进行最

终分析。

自由网格和映射网格：

自由网格对单元形状没有限制，并且没有特定的准则。而映射网格则对包含的单元形状有限制，而且必须满足特定的规则。映射面网格只包含四边形和三角形单元，映射体网格只包含六面体单元。另外，映射网格具有规则的排列形状，如果想要这种网格类型，所生成的几何模型必须有一系列相当规则的体或面。

单元形状和网格划分类型的设置共同影响网格的生成

单元形状 四边形 三角形 六面体 四面体

网格划分控制（待实践）

1、 划分有限元网格后，不能再删除节点和单元，也不能再进行布尔运算，除非将网格也清

除。 2、 网格划分的三个步骤

(a) 定义单元属性。即Mesh Attributes (b) 定义网格控制。即 MeshTool、Size Cntrls (c) 生成网格。即Mesh

3、 自由网格对单元形状是无限制的，可以划分任意形状的单元；映射网格划分，划分面单

元时只能划分成三角形或四边形单元而划分体单元时只能划分成六面体单元，不能划分成四面体单元，也就是说映射网格划分的模型需要是规则形状，明显的成排 4、 第一步是定义单元属性。主要是设定以下的信息：

单元类型ET/实常数R/材料特性MP/单元坐标系/截面号等

注意对梁（Beam）单元划分时，要给出方向关键点作为线的属性。 5、 网格划分控制

自由化分 Yes Yes No Yes

映射划分 Yes Yes Yes No

既可映射划分又可自由划分

Yes Yes No No

网格划分控制能控制网格单元的形状、中间节点位置、单元大小等。在整个分析中最为重要。

(a) 网格划分工具（MeshTool）可以达到的目的 控制智能尺寸(smartsizing)。

可以设置网格单元的尺寸：包括网格数和网格单元的大小。 可以指定网格单元的形状【Tri/Quad/Tet/Hex】

可以指定网格划分的方式：自由划分free、映射划分mapping或者是扫射划分sweeping

可以清除网格（clear） 可以细化网格（refined at） 6、 网格单元的形状

对于一个模型可以用多种类型不同的网格，但是一般情况不要混用。 网格单元类型和网格划分类型共同影响着网格的生成。

单元形状 四角形 三角形 六面体 四面体 自由网格划分 是 是 否 是 映射网格划分 是 是 是 否 7、 smartsizing网格划分 此算法首先对划分网格的面或体的所有线估算单元边长，然后对集合体的弯曲和接近区域的线进行四化。最后划分。 8、 关于映射网格划分 包括面的映射网格划分和体的映射网格划分。 面的映射网格划分的条件：

（1） 面必须是三角形或四边形

（2） 面的对边划分相同数目的单元（NIDV）或划分时有过渡网格进行配合 （3） 如面是三角形单元，则划分的单元必须为偶数且各边单元数目相等 （4） 若面的边多余四条，则不能直接进行映射网格划分，可以将一些线合并或

连接，减少边数，然后进行映射网格划分 体的映射网格划分

（1） 划分的网格单元只能是六面体单元 （2） 体必须要有6个或5个或4个面

（3） 对边必须划分成相同的单元数或采用过度网格

（4） 若体有4个或5个面，则三角形面上的单元分割数必须是偶数

施加载荷

建立有限元分析模型后，在模型上施加载荷，以此检查结构或构件对一定载荷条件的响应。

词汇

substract

网络

减去; 受质;

facet

n. vt.

在…上琢面;

英[?f?s?t] 美[?f?s?t]

小平面; 侧面，方面; （昆虫的）小眼面; [建] 柱槽筋;

mesh英 [me?]

n.

美[m??]

网孔，网眼，网状物; 陷阱，困境; [机] （齿轮的）啮合;

（使）吻合; 相配，匹配; 用网捕，使缠住; 紧密配合; vt. vi.

（机器零件）啮合;

extrude英 [?k?stru:d]

v.

排出; （被）挤压出; 喷出; vt. vt.

美[?k?strud]

突出; 挤压出; 挤压成; 伸出;

（把金属或塑料）挤压成，压制;