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ANSYS〔包含实例详解〕本章主要表达：1．空间网格构造设计软件MSTCAD2．通用有限元分析程序ANSYS总体而言，空间构造的分析方法主要有弹性力学分析方法和有限元分析方法，弹性力学原理作为广义的理论根底，其总结的共性结论有利于帮助理解空间构造的力学性能，但其建立的根本方程往往为高阶微分方程，求解较为困难，因此目前的空间构造分析根本上都是承受有限元分析方法通过计算机程序完成，因此把握一些常用分析设计软件的应用格外必要，本章主要介绍浙江大学空间构造中心研发的空间网格构造设计软件MSTCAD用，这个软件作为商业软件，目前可用于网架和网壳的分析设计，简洁易学，但还不能进展构造非线性分析；本章的重点在于通用有限元软件ANSYSANSYS相当强大，把握其应用有利于开展课题争论，本章仅简洁介绍其分析过程，使用时可查阅相关文献或查阅程序的帮助文件。其次节ANSYS8.0ANSYS19712.010.0析功能等各方面都有巨大的改进。ANSYSANSYS且无必要。对软件的把握应以能应用于实际工程作为标准，ANSYS一门理论课程，更不是一种分析方法，而只是一个有限元工具，应强调以应用为动身点，否则就算对ANSYS还需留意的是，通过假设干例题的考证，ANSYS解，但学习和应用该软件时，由于单元类型的选定和边界条件的引入需人工干予，所以应养成对计算结果的合理性和牢靠性作评价的习惯，以确保构造安全，也便于以后对其它有限元软件的学习和应用。本节仅就ANSYS学习过程中应留意做笔记的习惯，以便于今后遇到类似问题时查阅，还应当留意查阅ANSYS一．ANSYSANSYS作，具体到构造工程领域，可应用ANSYS静力分析：求解静力荷载作用下构造的应力及位移等，其中非线性静力分析涉及塑性、大应变、大变形等问题。动力分析：包括求解构造的固有频率、模态及随机振动引起的应力和应变等问题。屈曲分析：求解临界荷载和失稳模态等,可以进展线性和非线性屈曲分析。非线性分析：几何非线性、材料非线性分析及边界非线性分析等事实上屈曲分析也是非线性分析的一个问题，但一般的力学文献往往将其单独作为一个问题加以争论。10目前，ANSYS院、上海科技馆太空城、二滩电站和三峡工程等，都应用ANSYSANSYS如对于单层网壳，可以在MSTCADANSYS确定单层网壳的临界荷载和屈曲模态，但ANSYS二．ANSYSCAD随着CAD转而开发与CADCAD建模的重复工作，ANSYSCADSolidWorks.dxfAutoCADMSTCAD1.27autoCADANSYS.datANSYSANSYS壳构造，由于其造型一般不会是经典的几何曲面，因此要在ANSYS太便利，而autoCADANSYSAotuCAD*.sat文件，因此承受AutoCAD的单元多是线单元，不太便利将其定义为实体，应此所建立的几何模型不能被ANSYS识别，但是可以借助中间软件转换数据文件，如MSTCADSAP2023MSTCAD1.27autoCAD*.DXFMSTCADMSTCAD将其转化为*.DATANSYSautoCADANSYS的数据接口，避开了在ANSYSMSTCADANSYSMSTCADANSYSANSYS11ANSYShtmlANSYSGUI工具及其他指南，在任何ANSYSHELP1.28所示。学习过程中应留意随时使用该帮助系统，特别是单元的输入输出信息及对计算结果的后处理等。此外帮助系统还供给了一系列问题的具体实例，需要时可以翻开看其对问题的处理方法。1.28帮助系统扫瞄器第三节有限元分析的根本思想及ANSYS有限元分析软件不同于一般的办公软件，它要求软件应用人员要具有相关的理论背景，例如对模型所做的简化，对计算结果合理性的判定等就需要分析人员不仅要具有有限元理论的相关概念，而且要具有相应的力学学问，否则就不能正确应用软件进展构造分析。为ANSYS限元分析在ANSYS一．有限元分析的根本思想有限单元法是一种数值计算方法，它将实体构造先离散为一系列的单元，然后再对单元的组合体进展分析，即在边界条件下求解构造的平衡方程。一般状况下，有限元分析包括如下几个步骤：〔一〕构造离散化12通过这一步骤将实际构造划分为一系列单元的组合体，马上连续问题离散化。空间构造中的网架和网壳本身本身是杆系构造，杆件之间通过自然的节点连接，故每根杆可作为1.291.301.291.30实体壳构造离散化打算了单元的外形和数目，也打算了解题规：图扑憔，因此需留意：〔1〕误差分析，应力的误差和单元尺寸成正比，位移的误差和单元尺寸的平方成正比，因此单元划分得越细，计算结果越准确，但相应的计算时间就越长，虽然随着计算机硬件技术的进展，计算机容量不再成为问题，但单元划分太细，所耗的机时照旧较高。〔2〕在初步分析的根底上再离散化。对于不同部位的单元，可以承受不同的大小尺寸，例如曲折边界部位网格密，平直边界部位网格稀疏；需要重点了解的部位网格加密；假设位移和应力的变化状况事先估量缺乏，可以先用大尺寸单元分析一次，然后再依据计算结果重划分单元予以分析；依据误差分析，应力和单元最小内角的正弦成反比，因此承受三角形单元时，应使三内角的大小接近，必要时，在不影响精度要求的前提下，对模型进展适当的简化；构造有对称性时，应尽量利用对称性减小解体规模，但要留意对称面上的约束处理，对称面的边界条件应与实际构造相吻合。构造对称是对称性利用的前提。所谓构造对称，是指构造的几何外形、材料性质、支承条件都关于某轴对称。构造往往受多工况作用，当利用对称性时，应留意不同荷载条件下对称轴上的边界条件选择，以使分析结果真实的反响原构造的受力性质。〔3〕不同材料组成的实体，单元划分时应分开，即同一单元不能消灭两个材料常数。〔二〕单元分析通过单元特性分析得到各种类型单元刚度矩阵的一般形式，以便于编程的标准化和标准化。应用通用有限元软件分析问题，单元分析工作一般我们不进展，成熟的有限元软件一般都有单元库，但单元的选择是我们要进展的工作，因此应结合问题的特点选择适宜的单元类型。〔三〕整体分析依据节点力的平衡条件建立整体构造的平衡方程〔总刚度方程〕，然后引入边界条件进展求解，一般以位移作为未知量，求出位移后，再求出单元应力。13总刚度方程建立后，该方程为奇异方程，即构造会发生整体刚体位移，引入边界条件马上刚体位移排解，使问题的解答具有唯一性。从弹性力学动身，边界条件主要包括应力边界条件、位移边界条件及混合边界条件，具体到工程构造，边界条件就是通常所说的约束，包括周边支承、点支承等状况。施加约束时需留意：当取利用对称性时，对称轴上节点的位移约束应依据实际构造的变样子况综合确定。约束条件不一样，构造受力和变形往往差异较大，因此空间构造的支座构造应和计算模型吻合，以确保构造的安全性。边界条件的简化需要专业学问和工程阅历，应留意在学习和工作中积存这方面的阅历。〔四〕后处理形成分析结果的图形或数据文件，并对结果的合理性作必要的推断。二．利用ANSYS利用大型通用有限元程序解题时，单元位移模式、应力应变关系、单元的平衡方程及单元刚度矩阵等单元特性分析不需我们完成，荷载列阵形成及总刚组装也不需我们干予，其分析流程一般包括下述三个步骤：〔1〕前处理，建立符合实际状况的有限元模型；〔2〕计算分析，加载及求解；〔3〕后处理，提取计算结果并对结果的牢靠性进展评价。固然，ANSYS重要的是通过一些简洁例题的上机操作，培育和形成自己的解题意识，以逐步具备利用ANSYS〔一〕前处理1．分析环境设定主要指定工作名目用于存放数据文件。2．定义单元及材料类型为分析模型配置单元类型，如杆单元、板壳单元、梁单元、块体单元等；依据单元的3．建立几何模型按实际构造建立几何模型，ANSYS图形元素构成。简洁、规章构造可以在ANSYSautoCADMSTCADANSYS4．有限元网格划分为几何模型指定分析所用的单元，再在几何模型上进展单元剖分，形成有限元网格。应用多单元时，网格划分前，应指定所用的单元类型、单元参数、材料属性和网格密度度。5．定义约束条件在有限元模型上引入实际构造受力时的边界约束条件，约束可以施加在几何模型上，也可以施加在有限元模型上。14感谢您的阅读，祝您生活快活。