ansys瞬态分析中有个TIMINT命令,用来控制是否考虑动态效应。比如瞬态分析共十个时间步,在第一个时间步(即time,1)为稳态,那在time,1之前设置TIMINT,OFF,那么这个时间步就是稳态计算,不考虑速度加速度。然后在time,2之前,设置TIMINT,ON,之后计算分析就是以前面的稳态结果为初始条件的瞬态计算,希望对你能有帮助!
第1章 有限单元法和ANSYS简介 15
本章主要介绍有限单元法的基本思想、有限单元法的基本模型,以及使用有限单元法进行产品分析的基本步骤。ANSYS作为应用最广泛的有限元分析软件之一,已经发展到120版本。本章介绍了ANSYS 120新功能和特点、ANSYS 120的安装和配置、ANSYS 120主菜单、ANSYS 120帮助系统等内容。
11 有限单元法简介 15
111 有限单元法的基本思想 15
112 有限单元法的基本模型 17
113 有限单元法的分析步骤 18
12 ANSYS功能和特点 19
121 ANSYS的发展历程 19
122 ANSYS的主要功能 20
123 ANSYS 120版本的新特点 22
13 ANSYS 120的安装和配置 25
131 ANSYS 120的安装 26
132 ANSYS 120的启动 32
133 ANSYS 120的运行环境配置 33
14 ANSYS程序结构 33
141 ANSYS文件格式 33
142 处理器 34
143 图形输入 34
144 分析文件类型 34
15 ANSYS 120用户界面基本组成 34
151 启动ANSYS 120用户界面 34
152 对话框及其控件 35
16 ANSYS 120通用菜单 37
17 输入窗口 38
18 ANSYS 120主菜单简介 38
19 工具条 39
110 输出窗口(OUTPUT WINDOW) 40
111 图形窗口(GRAPHICS WINDOW) 40
112 个性化界面 42
113 ANSYS 120帮助系统 43
114 小结 44
第2章 ANSYS分析基本过程 45
本章主要介绍包括分析问题、创建有限元模型、施加载荷进行求解和查看结果的典型ANSYS分析过程,以及在分析过程中经常会使用到的一些命令。最后通过一个工字钢悬臂梁的分析实例演示了ANSYS的分析流程。
21 分析问题 45
22 建立有限元模型 46
221 建立和修改工作文件名或标题 47
222 定义单元类型 47
223 定义材料特性数据 49
224 创建实体模型 49
225 对实体模型进行网格划分 49
23 施加载荷 50
231 定义分析类型和设置分析选项 50
232 施加载荷 51
24 进行求解 52
241 求解器的类别 52
242 求解检查 53
243 求解的实施 53
244 求解会碰到的问题 54
25 后处理 54
26 分析过程中常用到的命令 55
261 起始层命令 55
262 前处理命令 55
263 求解命令 56
264 一般后处理命令 57
27 工字钢悬臂梁分析实例 58
271 分析问题 58
272 建立有限元模型 59
273 施加载荷 62
274 进行求解 63
275 后处理 64
28 小结 66
第3章 建立实体模型 67
本章主要介绍如何通过IGES、SAT、STEP和PARASOLID等中间文件格式或者图形转换界面,将CAD模型直接导入至ANSYS中。
31 实体建模概述 67
32 导入CAD软件创建的实体模型 68
321 图形交换数据格式 68
322 IGES格式实体的导入 68
323 SAT格式实体的导入 70
324 Parasolid格式实体的导入 71
325 STEP格式的导入 71
326 导入SolidWorks中创建的叶片模型 72
327 导入UG绘制的轴承模型 73
328 导入SolidEdge中绘制的联轴器模型 74
33 对输入模型的修改 75
34 ANSYS环境内直接建模方法 75
341 自上而下创建几何模型 75
342 自下而上建模几何模型 76
35 坐标系简介 76
351 总体和局部坐标系 76
352 显示坐标系 79
353 节点坐标系 82
354 单元坐标系 83
355 结果坐标系 84
36 工作平面的使用 84
361 定义一个新的工作平面 85
362 控制工作平面的显示和样式 85
363 移动工作平面 85
364 旋转工作平面 86
365 还原一个已定义的工作平面 86
366 工作平面的高级用途 87
37 自底向上创建几何模型 90
371 关键点 90
372 硬点 92
373 几何元素——线 95
374 几何元素——面 102
375 几何元素——体 107
38 自顶向下创建几何模型 114
381 创建面体素 114
382 创建实体体素 116
39 使用布尔操作来构建复杂几何模型 119
391 布尔运算的设置 119
392 布尔运算之后的图元编号 120
393 交运算 120
394 两个实体相交操作 122
395 两个实体相加操作 122
396 两个实体相减操作 124
310 小结 125
第4章 有限元网格划分与模型建立 126
本章将讲解自由网格和映射网格的基本概念、有限元网格划分的主要指导思想、有限元网格划分的基本方法、有限元单元属性的设定方法、有限元网格划分过程和有限元网格划分的控制方法等内容,最后给出了轴承座零件划分网格的实例。
41 网格类型和应用场合 126
42 有限元网格划分的主要指导思想 128
43 有限元网格划分的基本方法 129
44 有限元单元属性的设定 130
441 选择单元类型 130
442 单元设置 132
443 材料属性设定 132
444 单元坐标系设定 133
45 有限元网格划分的控制方法 133
451 有限元网格划分工具 134
452 选择自由或映射网格划分 134
453 单元属性分配设置 135
454 单元尺寸控制 136
455 局部网格划分控制 137
456 内部网格划分控制 138
457 细化网格控制 139
458 网格质量控制 140
459 细小结构的网格划分 140
46 实体模型的网格划分 140
461 映射网格划分方法 141
462 划分实体模型 141
463 有限元模型的修改 142
47 直接生成有限元模型 144
471 节点 144
472 单元 150
473 通过节点和单元生成有限元模型 152
48 生成有限元模型实例 157
49 小结 168
第5章 施加载荷 169
本章在实体建立和网格划分的基础上,主要介绍了载荷的基本概念、载荷步、子步和迭代的概念、载荷的分类、加载方法、加载控制、如何针对不同的分析类型完成载荷的加载过程。
51 概述 169
511 载荷的定义 169
512 载荷施加的对象 170
513 载荷步、子步和平衡迭代 171
514 时间参数 171
52 载荷的初始设置 172
521 均布温度和参考温度 172
522 面载荷梯度 173
523 重复加载方式 173
524 设定载荷步选项 174
53 载荷的分类 175
531 自由度约束 175
532 集中力载荷 177
533 面载荷 178
534 体载荷 180
535 阶跃载荷 181
536 坡道载荷 182
537 其他载荷 182
54 载荷的施加和操作 183
541 利用表格来施加载荷 183
542 利用函数来施加载荷 183
543 修改载荷 184
544 删除载荷 184
545 其他操作 185
55 实例 186
551 单载荷步的施加 186
552 多载荷步的施加 188
56 小结 192
第6章 求解 193
本章主要介绍ANSYS的求解类型、求解控制和求解过程,并给出了求解实例。
61 求解设置 193
611 新分析 194
612 求解控制 194
62 求解过程处理 196
621 求解概述 196
622 求解当前载荷步 196
623 根据载荷步文件求解 197
624 多载荷步求解 197
625 重新启动分析 199
626 预测求解时间 201
63 实例 203
631 恢复文件 203
632 求解 203
64 小结 204
第7章 通用后处理器 205
本章主要对后处理的基本概念、后处理可以处理的数据类型、图形显示分析计算结果及列表显示计算结果的方法进行了介绍,最后给出了一个综合实例。
71 概述 205
711 通用后处理器 206
712 时间-历程后处理器 206
713 结果文件读入通用后处理器 207
714 查看结果数据集 208
715 设置结果输出方式 208
716 设置图形显示方式 209
72 图形显示计算结果 209
721 结果查看器 210
722 查看和分析变形图 210
723 查看和分析等值线图 211
724 查看和分析矢量图 213
725 基于单元表的结果图形 214
726 载荷组合及其运算结果显示 216
73 列表显示计算结果 218
731 结果数据集汇总列表(Detailed Summary) 219
732 迭代汇总信息 (Iteration Summary) 219
733 排序列表(Sorted Listing) 220
74 综合实例 220
741 单载荷步求解结果查看 221
742 多载荷步求解结果查看 224
75 小结 227
第8章 时间-历程后处理器 228
本章主要介绍时间-历程后处理器的概况和使用方法,最后给出使用实例。
81 概述 228
811 时间-历程后处理器的作用 228
812 使用时间-历程后处理器的基本步骤 230
82 进入时间-历程后处理器 230
821 交互方式 230
822 批处理方式 232
83 时间-历程变量观察器 233
84 绘制时间-变量曲线 235
85 数据的输入和输出 236
851 数据的输入 237
852 数据的输出 237
86 综合实例 238
861 恢复文件 238
862 查看结果 239
87 小结 241
第9章 静力学分析 242
本章将系统地介绍结构静力学分析的内容,包括线性静力学问题中各种类型的工程实例,如平面应力、应变问题,轴对称问题,以及梁、桁架、壳等模型的分析问题,通过这些实例进行具体的分析求解,让读者能熟悉静力学中各种模型的分析思路和求解方法,并掌握ANSYS分析静力学问题的基本步骤。
91 静力学分析简介 242
911 静力学分析类型 242
912 静力学分析步骤 243
92 平面应力问题分析 244
921 问题描述 245
922 问题分析 245
923 求解过程和分析结果 246
93 平面应变问题分析 256
931 问题描述 257
932 问题分析 257
933 求解过程和分析结果 257
94 轴对称问题分析 266
941 问题描述 266
942 问题分析 266
943 求解过程和分析结果 267
95 梁分析 275
951 问题描述 275
952 问题分析 276
953 求解过程和分析结果 276
96 桁架分析 282
961 问题描述 283
962 问题分析 283
963 求解过程和分析结果 283
97 壳分析 292
971 问题描述 293
972 问题分析 293
973 求解过程和分析结果 294
98 接触分析 302
981 问题描述 302
982 问题分析 302
983 求解过程和分析结果 303
99 小结 325
第10章 结构动力学分析 326
本章主要介绍结构动力学分析基本过程、运用ANSYS 软件对模态分析、谐响应分析、瞬态动力学分析和谱分析等各种动力学的实际问题进行分析的过程、步骤、技巧与方法。
101 结构动力学分析基本过程 326
1011 模态分析 327
1012 谐响应分析 330
1013 瞬态动力学分析 333
1014 谱分析 336
102 模态分析实例 340
1021 问题描述 340
1022 问题分析 340
1023 求解过程和分析结果 340
103 谐响应分析 353
1031 问题描述 353
1032 问题分析 354
1033 求解过程和分析结果 354
104 响应谱分析 364
1041 问题描述 364
1042 问题分析 365
1043 求解过程和分析结果 365
105 瞬态动力学分析 374
1051 问题描述 375
1052 问题分析 375
1053 求解过程和分析结果 375
106 小结 385
第11章 非线性分析 386
本章将介绍非线性分析基本过程,包括结构非线性分析、几何非线性分析、材料非线性分析、状态非线性分析等几种典型的非线性分析的基本概念,针对每种分析类型结合实例详细介绍了ANSYS中的非线性分析过程。
111 非线性分析基本过程 386
1111 结构非线性分析 387
1112 几何非线性分析 387
1113 材料非线性分析 388
1114 状态非线性分析 388
1115 非线性分析步骤 388
112 几何非线性分析 396
1121 问题描述 397
1122 问题分析 397
1123 建立模型 398
1124 定义边界条件并求解 404
1125 查看结果 406
113 材料非线性分析 410
1131 问题描述 411
1132 问题分析 411
1133 建立模型 411
1134 定义边界条件并求解 416
1135 查看结果 419
114 状态非线性分析 422
1141 问题描述 423
1142 问题分析 423
1143 建立模型 423
1144 定义边界条件并求解 430
1145 查看结果 432
115 小结 437
第12章 热分析 438
本章主要介绍热分析的基本概念、传热学经典理论、三种基本热传递方式等热分析基础知识、热分析的基本过程;热—结构耦合分析、热—应力耦合分析内容和实例。
121 热分析基础知识 438
1211 热分析符号与单位 438
1212 传热学经典理论 439
1213 三种基本热传递方式 439
1214 热分析材料基本属性 441
1215 边界条件与初始条件 442
1216 热载荷 443
1217 稳态与瞬态热分析 444
1218 线性与非线性热分析 445
122 热分析介绍 445
1221 热分析简介 445
1222 热分析的类型 445
1223 热分析的基本过程 446
123 热—结构耦合分析 447
1231 问题描述 447
1232 问题分析 448
1233 建立模型 448
1234 定义边界条件并求解 456
1235 查看结果 460
124 热—应力耦合分析实例 464
1241 问题描述 464
1242 问题分析 464
1243 建立模型 465
1244 定义边界条件并求解 471
1245 查看结果 478
125 小结 480
第13章 ANSYS新界面WORKBENCH环境 481
本章主要介绍ANSYS新界面Workbench集成环境的基本情况,如何基于ANSYS 120版本的“项目视图(Project Schematic View)”功能,将整个仿真流程的建立模型,划分网格,求解和查看结果更加紧密的组合在一起,通过简单的拖拽操作即可完成复杂的多物理场分析流程。
131 ANSYS WORKBENCH概述 481
1311 ANSYS Workbench产品设计流程 482
1312 ANSYS Workbench文件格式 484
132 ANSYS WORKBENCH安装和启动配置 485
1321 ANSYS 120 Workbench 启动 485
1322 ANSYS 120 Workbench 配置 486
1323 ANSYS 120 Workbench帮助资源 488
133 静力学分析实例 489
1331 问题描述 489
1332 问题分析 489
1333 建立模型 489
1334 定义边界条件并求解 495
1335 查看结果 498
134 结构动力学分析实例 500
1341 问题描述 501
1342 问题分析 501
1343 建立模型 501
1344 定义边界条件并求解 506
1345 查看结果 508
135 热力学分析实例 508
1351 问题描述 508
1352 问题分析 509
1353 建立模型 509
1354 定义边界条件并求解 512
1355 查看结果 513
136 小结 515
附录A ANSYS使用常见问题 516
这里有一个边坡支护的实例
请在ANSYS 分步骤运行,然后对照理解。
进入前处理器,定义所需的单元类型。对于该问题而言,模型中只含有Plane 42一种单元,由于本计算是针对二维平面应变问题,因而需将Plane 42的KEYOPT(3)设置为2。对应的命令流如下:
/prep7
et,1,plane42
KEYOPT,1,3,2 !平面应变选项
(3)定义模型中的材料参数。模型中共有7种材料,包括基岩和不同饱和度下的滑体材参。定义材参的命令如下:
mp,ex,1,20e9 !岩体弹性模型
mp,prxy,1,022 !岩体泊松比
mp,dens,1,2600 !岩体密度
mp,ex,2,3e9 !滑体初始参数
mp,prxy,2,035
mp,dens,2,2140
mp,ex,3,27e9 !饱和度为35%
mp,prxy,3,035
mp,dens,3,2180
mp,ex,4,24e9 !饱和度为50%
mp,prxy,4,035
mp,dens,4,2210
mp,ex,5,21e9 !饱和度为65%
mp,prxy,5,035
mp,dens,5,2240
mp,ex,6,18e9 !饱和度为80%
mp,prxy,6,035
mp,dens,6,2270
mp,ex,7,15e9 !饱和度为100%的弹性模量
mp,prxy,7,035 !饱和度为100%的泊松比
mp,dens,7,2300 !饱和度为100%的密度
save !存储数据库
(4)建立几何模型并划分单元。由于模型的几何形状较为复杂,故采用自底向上的建模方式,即先生成点,然后生成面,最后划分单元。
k,1,0,0,0 !根据坐标生成关键点
k,2,0,505,0
k,3,562,505,0
k,,621,459,0
k,,658,433,0
k,,693,393,0
k,,802,313,0
k,,850,303,0
k,,892,273,0
k,,913,253,0
k,,930,243,0
k,,1034,233,0
k,,1186,228,0
k,,1216,223,0
k,,1232,208,0
do,i,1,14 !以循环的方式创建直线,共画了14条
l,i,i+1
enddo
k,16,660,387,0 !再创建关键点
k,,770,248,0
k,,827,230,0
k,,888,217,0
k,,930,216,0
k,,1034,213,0
k,,1186,209,0
l,4,16 !再根据关键点创建直线
l,16,17
l,17,18
l,18,19
l,19,20
l,20,21
l,21,22
l,22,15
nummrg,all !合并所有元素
numcmp,all !压缩所有元素编号
k,23,1243,198,0 !再创建关键点
k,,612,380,0
k,,745,214,0
k,,884,181,0
k,,1242,174,0
l,3,24 !再根据关键点创建直线
l,24,25
l,25,26
l,26,27
l,27,23
l,23,15
nummrg,all !合并所有元素
numcmp,all !压缩所有元素编号
k,28,1610,198,0 !再创建关键点
k,,1610,0,0
k,,1243,0,0
k,,884,0,0
k,,745,0,0
k,,612,0,0
l,6,16 !再根据关键点创建直线
l,7,17
l,8,18
l,9,19
l,11,20
l,13,22
l,16,24
l,17,25
l,19,26
l,24,33
l,25,32
l,26,31
l,27,30
l,1,33
l,30,31
l,31,32
l,32,33
l,23,28
l,28,29
l,29,30
save
al,4,5,15,29 !根据线创建面
al,29,6,16,30
al,7,17,30,31
al,8,18,31,32
al,9,10,19,32,33
al,11,12,20,21,33,34
al,13,14,22,34
al,3,15,35,23
al,35,16,24,36
al,36,17,18,37,25
al,19,20,21,22,26,27,28,37
al,1,2,23,38,42
al,38,39,24,45
al,39,40,25,44
al,40,41,26,43
al,46,47,48,27,41
allsel,all !选择所有元素
type,1 !选择要划分单元的类型
mat,1 !选择要划分单元的材料模型
mshape,1,2d !设置成平面三角形单元
mshkey,0 !设置成自由方式
ESIZE,10,0, !设置单元大小
amesh,1,11,1 !对面1到面11划分单元
ESIZE,,, !设置单元大小为默认值
allsel,all !选择所有元素
amesh,12,16,1 !划分面12到16
save
finish
!划分好后的有限元网格如图9-2所示。
94 加载与求解
(1)施加边界条件,并进行求解设置。
/solu !进入求解器
eplot !显示单元图
save
nsubst,20 !指定荷载子步
nlgeom,on !指定大变形
nropt,full !设置成newton-lapnace迭代
pred,on !启用非线性求解预测器
lnsrch,on !启用线性搜索
outres,all,last !只输出最后一步计算结果
!施加约束条件
nsel,s,loc,x,0 !选择节点
d,all,ux !约束节点X方向位移
nsel,s,loc,x,1610 !再选择节点
d,all,ux !约束节点X方向位移
nsel,s,loc,y,0 !再选择节点
d,all,all !约束节点X和Y方向位移
allsel,all !选择所有元素
acel,0,10,0 !施加重力加速度
allsel,all !选择所有元素
save
finish
(2)求解自重应力场
/solu !进入求解器
time,1 !第一次求解步
asel,s,,,1,7,1 !选择面
esla,s !选择面上单元
mpchg,2,all !将此部分滑体单元的参数改变
allsel,all !选择所有元素
solve !求解
save !保存数据库
finish !返回上一层主菜单或叫做退出求解器
(3)求解不同饱和度下的应力和位移场
!饱和度为35%时
/solu !进入求解器
antype,,rest !重新启动
time,2 !设置第2个求解步
asel,s,,,1,7,1 !选择面
esla,s !选择面上单元
mpchg,3,all !改变所选择的单元的材料参数
allsel,all !选择所有元素
solve !求解
save !保存数据库
finish !返回上一层主菜单或叫做退出求解器
!饱和度为50%时
!其中文注释同饱和度为35%时
/solu
antype,,rest
time,3
asel,s,,,1,7,1
esla,s
mpchg,4,all
allsel,all
solve
save
finish
!饱和度为65%时
/solu
antype,,rest
time,4
asel,s,,,1,7,1
esla,s
mpchg,5,all
allsel,all
solve
save
finish
!饱和度为80%时
/solu
antype,,rest
time,5
asel,s,,,1,7,1
esla,s
mpchg,6,all
allsel,all
solve
save
finish
!饱和度为100%时
/solu
antype,,rest
time,6
asel,s,,,1,7,1
esla,s
mpchg,7,all
allsel,all
solve
save
finish
95 计算结果分析
951 初始状态下边坡稳定性
求解完成后,读入第一步计算结果,考查在该边坡在自重作用下的应力、位移及剪应力和剪应变的云图。下面的命令均是在进入后处理器/POST1后运行的,故读者在运行下面的命令之前必须进入通用后处理器。绘制这些云图的命令为:
/POST1
SET,1
PLNSOL,S,Y,0,1 !初始状态下的自重应力场
PLNSOL,U,Y,0,1 !初始状态下的位移场
PLNSOL,S,XY,0,1 !初始状态下的剪应力
PLNSOL,EPTO,XY,0,1 !初始状态下的剪应变
952 饱水状态下边坡稳定性
计算中对不同饱和度下的边坡稳定性都进行了求解,限于篇幅有限,下面仅对完全饱和状态的边坡稳定性进行分析,分析的内容与方法可以应用到其它饱和度下的稳定性分析。
由于需要计算饱水后引起的各种物理量的改变值,仍然需要采用前面第644节中的荷载工况组合命令,并将其做相应的修改,如下所示
!loadcasemac
/POST1
LCDEF,1,1, , !将第1个计算步定义为工况1
LCDEF,2,6, , !将第6个计算步(饱和度为100%)定义为荷载工况2
LCASE,2, !读入荷载工况2
LCOPER,SUB,1, , , !将荷载工况2减去荷载工况1
然后进行位移、剪力和剪应变的增量图,命令流为:
PLNSOL,U,Y,0,1 !初始状态下的位移场
PLNSOL,S,XY,0,1 !初始状态下的剪应力
PLNSOL,EPTO,XY,0,1 !初始状态下的剪应变
下面采用Mohr-Column准则对饱水状态下的塑性区分布进行计算,其中饱水状态下的物性参数为:C=50kpa,φ=30,命令流如下:
!Mohrmac
/post1
asel,s,,,1,7,1 !选择单元
esla,s
etable,S1_1,S,1 !将所选单元的第1、第3主应力定义为单元表
etable,S3_1,S,3
sadd,S1,S3_1,,-100,1
sadd,S3,S1_1,,-100,1
sadd,smf_over,S1,S3,100,-100
cos_fai=cos(30/18031415926) !计算内摩擦角的余弦
sin_fai=sin(30/18031415926)
constant=250000cos_fai
sadd,S1_S3,S1,S3,1,1
sexp,S1__S3,S1_S3,,1
sadd,smf_down,S1__S3,,sin_fai,,constant
sexp,s_m_f,smf_over,smf_down,1,-1
esel,all
/contour
pletab,s_m_f,avg !绘制屈服单元的云图
LINK10单元具双线性刚度矩阵特性使其模拟轴向仅受拉或仅受压杆单元:使用受拉选项单元受压刚度消失模拟缆索松弛或链条松弛特性于整钢缆用单元模拟钢缆静力问题非用需要松弛单元性能关松弛单元运用于力析(带惯性或阻尼效应)link8特性其余两者类似
请问ansyslink10单元随间变化用间历程处理器link10单元曲线
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