ANSYS入门教程22 网格划分技术及技巧a.docx
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ANSYS入门教程22 网格划分技术及技巧a.docx
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ANSYS入门教程22网格划分技术及技巧a
实用标准文案
(a)
网格划分技术及技巧入门教程(22)-ANSYS
网格划分技术及技巧第3章定义单元属性3.1
设置几何模型的单元属性梁截面//实常数/材料属性/单元类型网格划分控制3.2
划分网格内部网格划分控制/单元形状控制及网格类型选择/单元尺寸控制/
网格划分高级技术3.3
/网格修改/扫掠生成体网格/单元有效性检查/面映射网格划分体映射网格划分网格划分实例3.4
/复杂体模型的网格划分基本模型的网格划分/复杂面模型的网格划分
创建几何模型后,必须生成有限元模型才能分析计算,生成有限元模型的方法就是对几何模型进行网格划分,
网格划分主要过程包括三个步骤:
定义单元属性⑴
单元属性包括:
单元类型、实常数、材料特性、单元坐标系和截面号等。
定义网格控制选项⑵
对几何图素边界划分网格的大小和数目进行设置;★
没有固定的网格密度可供参考;★
可通过评估结果来评价网格的密度是否合理。
★
生成网格⑶执行网格划分,生成有限元模型;★
可清除已经生成的网格并重新划分;★局部进行细化。
★定义单元属性3.1
一、定义单元类型定义单元类型1.
INOPRKOP5,KOP6,KOP1,KOP2,KOP3,KOP4,命令:
ET,ITYPE,Ename,
ITYPE-用户定义的单元类型的参考号。
单元库中给定的单元名或编号,它由一个类别前缀和惟一的编号组成,类别前缀可以Ename-ANSYS
省略,而仅使用单元编号。
KEYOPT单元描述选项,此值在单元库中有明确的定义,可参考单元手册。
也可通过命令KOP1~KOP6-
进行设置。
则不输出该类单元的所有结果。
1INOPR-如果此值为
例如:
定义1;也可用ET,1,8!
定义LINK8单元,其参考号为et,1,link8
ET,3,4;也可用定义BEAM4!
定义单元,其参考号为3et,3,beam4
KEYOPT
单元类型的2.
KEYOPT,ITYPE,KNUM,VALUE
命令:
精彩文档.
实用标准文案
ET命令定义的单元类型参考号。
ITYPE-由
KEYOPT顺序号。
KNUM-要定义的
VALUE-KEYOPT值。
KEYOPT参数。
该命令可在定义单元类型后,分别设置各类单元的
例如:
1单元的参考号为!
定义BEAM4et,1,beam4
3
单元的参考号为!
定义BEAM189et,3,beam189
单元考虑应力刚度时关闭一致切线刚度矩阵!
BEAM4keyopt,1,2,1
个自由度,即翘曲自由度BEAM189的第7!
考虑keyopt,3,1,1
命令中一并定义,如上述四条命令与下列两条命令等效:
当然这些参数也可在ET!
et,1,beam4,,1
et,3,beam189,1
自由度集3.
DOF,Lab1,Lab2,Lab3,Lab4,Lab5,Lab6,Lab7,Lab8,Lab9,Lab10命令:
改变单元类型4.
ETCHG,Cnv
命令:
单元类型的删除与列表5.
ETDELE,ITYP1,ITYP2,INC删除命令:
ETLIST,ITYP1,ITYP2,INC列表命令:
定义实常数二、定义实常数1.
R,NSET,R1,R2,R3,R4,R5,R6命令:
RMORE,R7,R8,R9,R10,R11,R12续:
......
其中:
NSET-实常数组号(任意),如果与既有组号相同,则覆盖既有组号定义的实常数。
该组实常数的值。
R1~R12-
RMORE每重复执行个值则采用续行命令RMORE增加另外的值。
R命令只能一次定义6个值,如果多于6使用等。
~24、、13~1819一次,则该组实常数增加6个值,如7~12各类单元有不同的实常数值,其值的输入必须按单元说明中的顺序;★如果实常数值多于单元所需要的,则仅使用需要的值;如果少于所需要的,则以零值补充。
★)。
(一种单元可有多组实常数,也有一些单元不需要实常数如实体单元★12个:
例如BEAM4单元,需要的实常数值有
ADDMAS、SHEARY、SPINISTRN、IXX、SHEARZ、THETAIZZAREA、、IYY、TKZ、TKY、和
的圆杆,其实常数可定义为:
设采用直径为0.1m
D=0.1
PI=acos(-1)
a0=pi*d*d/4
I0=pi*D**4/64
IX=pi*D**4/32
、TKZIYYIZZAREA3!
R,3,a0,i0,i0,d,d,0定义第组实常数的、、、精彩文档.
实用标准文案
THETA
、TKY组实常数的其它实常数值定义第3!
Rmore,0,ix,0,0,0,2.0
变厚度壳实常数定义2.
RTHICK,Par,ILOC,JLOC,KLOC,LLOC
命令:
19的壳体厚度。
Par-节点厚度的数组参数(以节点号引用),如mythick(19)表示在节点
1。
ILOC-单元I节点的厚度在实常数组中的位置,缺省为
2。
JLOC---单元J节点的厚度在实常数组中的位置,缺省为
3。
KLOC---单元K节点的厚度在实常数组中的位置,缺省为
4。
单元L节点的厚度在实常数组中的位置,缺省为LLOC---
;单元节点顺该命令后面的四个参数顺序与节点厚度的关系比较复杂,例如设某个单元:
节点厚度数组为MYTH
、、MYTH(NI)MYTH(NL)、MYTH(NJ)241;IJKL节点厚度:
;IJKL;节点编号:
NINJNKNLRTHICK命令参数:
3序:
MYTH(NK)。
典型的如壳厚度为位置的函数,其命令流如下:
$/PREP7
$/clearfinish
$AMESH,1$ESIZE,0.5ET,1,63$blc4,,,10,10
得到最大节点号!
MXNODE=NDINQR(0,14)
定义数组,以存放节点厚度!
*DIM,THICK,,MXNODE
以节点号循环对厚度数组!
*DO,i,1,MXNODE
赋值THICK(i)=0.5+0.2*NX(i)+0.02*NY(i)**2
结束!
*ENDDO
循环!
赋壳厚度RTHICK,THICK
(1),1,2,3,4
带厚度显示壳单元!
/ESHAPE,1.0$eplot
实常数组的删除与列表3.
NSET1,NSET2,NINCRDELE,删除命令:
NSET1,NSET2,NINC
RLIST,列表命令:
实常数组编号范围和编号增量,其中NSET1,NSET2,NINC-
。
也可为ALLNSET1且NINC=1。
NSET1缺省时NSET2等于
材料属性三、
每一组材料属性有一个材料参考号,用于识别各个材料特性组。
一个模型中可有多种材料特性组。
定义线性材料属性1.
MP,Lab,MAT,C0,C1,C2,C3,C4命令:
Lab-材料性能标识,其值可取:
)。
EY、EZ:
弹性模量(也可为EX
)。
、ALPZALPX:
线膨胀系数(也可为ALPY
PRXZ)。
PRXY:
主泊松比(也可为PRYZ、
)。
NUYZ、NUXZNUXY:
次泊松比(也可为
)。
GYZ、GXZ:
剪切模量(也可为GXY
矩阵乘子,即阻尼比。
:
用于阻尼的DAMPK精彩文档.
实用标准文案
:
均质材料阻尼系数。
DMPR
:
摩擦系数。
MU
DENS:
质量密度。
MAT命令确定)。
MAT-材料参考号,缺省为当前的MAT号(由
C0-材料属性值,如果该属性是温度的多项式函数,则此值为多项式的常数项。
或空,则定义一个常数的材料分别为多项式中的一次、二次、三次、四次项系数,如为0C1~C4-
性能。
定义线性材料属性的温度表2.
MPTEMP,STLOC,T1,T2,T3,T4,T5,T6命令:
定义与温度对应的线性材料特性3.
MPDATA,Lab,MAT,STLOC,C1,C2,C3,C4,C5,C6命令:
复制线性材料属性组4.
MPCOPY,--,MATF,MATT命令:
改变指定单元的材料参考号5.
MPCHG,MAT,ELEM命令:
线性材料属性列表和删除6.
MPLIST,MAT1,MAT2,INC,Lab,TEVL列表命令:
MPDELE,Lab,MAT1,MAT2,INC删除命令:
修改与线胀系数相关的温度7.
MPAMOD,MAT,DEFTEMP命令:
计算生成线性材料温度表8.
MPTGEN,STLOC,NUM,TSTRT,TINC命令:
绘制线性材料特性曲线9.
MPPLOT,Lab,MAT,TMIN,TMAX,PMIN,PMAX命令:
设置材料库读写的缺省路径10.
/MPLIB,R-W_opt,PATH命令:
读入材料库文件11.
MPREAD,Fname,Ext,--,LIB命令:
将材料属性写入文件12.
MPWRITE,Fname,Ext,--,LIB,MAT命令:
激活非线性材料属性的数据表13.
TB,Lab,MAT,NTEMP,NPTS,TBOPT,EOSOPT命令:
TB温度值定义14.
TBTEMP,TEMP,KMOD命令:
TB数据表中的数据定义15.
TBDATA,STLOC,C1,C2,C3,C4,C5,C6命令:
定义非线性数据曲线上的一个点16.
TBPT,Oper,X,Y命令:
非线性材料数据表的删除和列表17.
TBDELE,Lab,MAT1,MAT2,INC删除命令:
TBLIST,Lab,MAT列表命令:
非线性材料数据表的绘图18.
TBPLOT,Lab,MAT,TBOPT,TEMP,SEGN
命令:
精彩文档.
实用标准文案
梁截面四、BEAM18x单元,需定义单元的横截面(称为梁截面);★
BEAM44也可使用梁截面也可输入截面特性实常数;★
BEAM18x可使用多种材料组成的截面;★仅
BEAM44可输入实常数。
仅BEAM18x可使用变截面梁截面,而★
ID
定义截面类型和截面1.
SECTYPE,SECID,Type,Subtype,Name,REFINEKEY命令:
ID号。
SECID-截面识别号,也称为截面
Type-截面用途类型,其值可取:
BEAM:
定义梁截面,应用于等截面时,见下文。
:
定义渐变梁截面(变截面梁)。
TAPER
:
定义壳SHELL
:
定义预紧截面PRETENSION
:
连接截面,如万向铰。
JOINT
该截面类型不同,如:
Subtype-截面类型,对于不同的Type
可取:
时,Subtype当Type=BEAM
:
实心圆形截CSOLIDQUAD:
四边形截面;RECT:
矩形截面;
:
圆管截面;CTUBE面;
形:
ZZCHAN:
槽形截面;I:
工字形截面;
L形截面;L:
截面;
:
空心矩形或箱HRECHATS:
帽形截面;T:
T形截面;
:
自定义截面MESHASEC:
任意截面;形
可取:
(有刚度可大角度旋转)时,Subtype当Type=JOINT
REVO:
销铰或单向铰;UNIV:
万向铰;
Name-8个字符的截面名,字符可包含字母和数字。
5(最精细)六个水平。
设置薄壁梁截面网格的精细水平,有0(缺省)~REFINEKEY-
)定义梁截面几何数据(Type=BEAM2.
SECDATA,VAL1,VAL2,VAL3,VAL4,VAL5,VAL6,VAL7,VAL8,VAL9,VAL10命令:
为数值,如厚度、边长、沿边长的栅格数等,每种截面的值是不同的。
其中VAL1~VAL10
种常用的截面类型,每种截面输入数据如下:
定义了11ANSYS
矩形截面Subtype=RECT⑴:
B,H,Nb,Nh输入数据:
截面宽度。
B-
截面高度。
H-
。
cell),缺省为2沿宽度Nb-B的栅格数(
。
的栅格数,缺省为沿高度Nh-H2精彩文档.
实用标准文案
:
四边形截面⑵Subtype=QUAD
yI,zI,yJ,zJ,yK,zK,yL,zL,Ng,Nh输入数据:
各点坐标值。
yI,zI,yJ,zJ,yK,zK,yL,zL-
2。
g和h的栅格数,缺省均为Ng,Nh-沿如果输入一个相同的坐标,可以退化为三角形。
:
实心圆截面⑶Subtype=CSOLID
R,N,T输入数据:
R-半径。
。
圆周方向划分的段数,缺省为8N-
。
半径方向划分的段数,缺省为T-2精彩文档.
实用标准文案
Subtype=CTUBE:
圆管截面⑷
Ri,R0,N输入数据:
管的内半径。
Ri-
管的外半径。
R0-
8。
N-沿圆周的栅格数,缺省为
Subtype=CHAN:
槽形截面⑸
W1,W2,W3,t1,t2,t3输入数据:
翼缘宽度。
W1,W2-
W3-全高。
t1,t2-翼缘厚度。
腹板厚度t3-
精彩文档.
实用标准文案
工字形截面:
⑹Subtype=IW1,W2,W3,t1,t2,t3输入数据:
翼缘宽度。
W1,W2-
全高。
W3-
翼缘厚度。
t1,t2-
t3-腹板厚度
Z形截面Subtype=Z:
⑺
W1,W2,W3,t1,t2,t3输入数据:
翼缘宽度。
W1,W2-
W3-全高。
t1,t2-翼缘厚度。
腹板厚度t3-
精彩文档.
实用标准文案
形截面:
L⑻Subtype=LW1,W2,t1,t2输入数据:
腿长。
W1,W2-
t1,t2-腿厚度。
T形截面Subtype=T:
⑼W1,W2,t1,t2输入数据:
翼缘宽长。
W1-
W2-全高。
t1-翼缘厚度。
腹板厚度。
t2-
精彩文档.
实用标准文案
帽形截面Subtype=HATS:
⑽W1,W2,W3,W4,t1,t2,t3,t4,t5输入数据:
W1,W2-帽沿宽度。
帽顶宽度。
W3-
全高。
W4-
帽沿厚度。
t1,t2-
t3-帽顶厚度。
t4,t5-腹板厚度。
空心矩形截面或箱形截面:
⑾Subtype=HRECW1,W2,t1,t2,t3,t4输入数据:
W1-截面全宽。
W2-截面全高。
壁厚。
t1,t2,t3,t4-
精彩文档.
实用标准文案
Subtype=ASEC:
任意截面⑿
A,Iyy,Iyz,Izz,Iw,J,CGy,CGz,SHy,SHz输入数据:
A-截面面积。
y轴惯性矩。
Iyy-绕
惯性积。
Iyz-
轴惯性矩。
Izz-绕z
翘曲常数。
Iw-
扭转常数。
J-
坐标。
质心的yCgy-
坐标。
质心的zCGz-
y坐标。
SHy-剪切中心的
z坐标。
SHz-剪切中心的
自定义截面Subtype=MESH:
⒀
个截面时,可采用自定义截面。
自定义截面具有很大的灵活性,可定义任意形状的截面,当截面不是常用的11
材料也可不同,因此对于梁截面该自定义截面可满足各种情况下的使用要求。
命令。
SECWRITE命令和SECREAD自定义截面要使用
梁截面定义示例:
$/prep7
$/clearfinish
ID=1定义矩形截面,!
sectype,1,beam,rect
secdata,2,3
ID=2
定义四边形截面,!
sectype,2,beam,quad
精彩文档.
实用标准文案
secdata,-1,-1,1.2,-1.2,1.4,1.3,-1.1,1.2
ID=3定义实心圆截面,!
sectype,3,beam,csolid
secdata,4
ID=4定义圆管截面,!
sectype,4,beam,ctube
secdata,8,9
ID=5定义槽形截面,!
sectype,5,beam,chan
secdata,80,90,160,10,12,8
ID=6定义工字形截面,!
sectype,6,beam,i
secdata,80,60,150,10,8,12
ID=7Z形截面,!
定义sectype,7,beam,z
secdata,70,80,120,10,10,8
ID=8L形截面,!
定义sectype,8,beam,l
secdata,120,70,8.5,8.5
ID=9形截面,T!
定义sectype,9,beam,t
secdata,120,140,10,12
ID=10定义帽形截面,!
sectype,10,beam,hats
secdata,40,50,60,130,10,12,16,10,10
ID=11定义箱形截面,!
sectype,11,beam,hrec
secdata,40,50,10,10,10,10
输入相应的号)查看截面及数据。
(ID!
可采用SECPLOT,ID
)定义变截面梁几何数据(Type=TAPER3.
Sec_IDn,XLOC,YLOC,ZLOC
SECDATA,命令:
ID。
J)和2()截面Sec_IDn-已经定义的梁截面识别号,用于端点1(I
Sec_IDn的位置坐标。
XLOC,YLOC,ZLOC-整体坐标系中
所在的空间位置。
变截面梁的定义首先需要定义两个梁截面,然后根据拟定义的变截面梁再定义各个梁截面ID
Subtype类型、相同的栅格数和相同的材料号。
两端的两个截面拓扑关系相同,即必须具有相同的例如下面给出了工字形截面的变截面应用示例。
$/prep7finish$/clear
sectype,1,beam,I
及其数据!
定义梁截面ID=1secdata,160,120,200,10,10,8
sectype,2,beam,I
及其数据!
定义梁截面ID=2secdata,320,240,300,16,16,12
个关键点和一条线创建3!
$l,1,2
$k,100,400,400k,1$k,2,800,300
!
定义变截面梁sectype,3,taper
Id=3
位置用坐标给ID1,!
一个端点的截面采用secdata,1,kx
(1),ky
(1),kz
(1)
出位置用坐标给另一端点的截面采用ID2,!
secdata,2,kx
(2),ky
(2),kz
(2)
出定义单元及材料属性!
$mp,ex,1,2.1e5et,1,beam189$mp,prxy,1,0.3
!
$latt,1,,1,,100,,3lesize,all,,,8$lmesh,all
网分控制、为线赋单元属性、网分精彩文档.
实用标准文案/eshape,1$eplot
!
查看单元形状
定义截面偏移4.
时命令:
当Type=BEAM
精彩文档.
实用标准文案SECOFFSET,Location,OFFSETY,OFFSETZ,CG-Y,CG-Z,SH-Y,SH-Z
个选择位置,分别为:
Location-偏移有4
:
梁节点偏移到质心(缺省)。
CENT
:
梁节点偏移到剪心。
SHRC
:
梁节点偏移到横截面原点。
ORIGIN
确定。
:
梁节点偏移到用户指定位置(相对横截面原点),由OFFSETY,OFFSETZUSER
时,梁节点相对于横截面原点的偏移量。
仅当Location=USEROFFSETY,OFFSETZ-
用于覆盖程序自动计算的质心和剪心位置。
高级用户可用其创建复合材CG-Y,CG-Z,SH-Y,SH-Z-
料的横截面模型。
还可使用SECCO
NTROL命令控制横截面剪切刚度。
Type=SHELL时命令:
当
SECOFFSET,Location,OFFSET
4个选择位置,分别为:
Location-偏移也有
TOP:
壳节点偏移到顶面。
MID:
壳节点偏移到中面。
BOT:
壳节点偏移到底面。
指定。
:
用户定义,偏移梁由OFFSETUSER
Location=USER时,相对于中面的偏移距离。
OFFSET-仅当
梁截面特性列表5.
SLIST,SFIRST,SLAST,SINC,Details,Type命令:
删除所定义的截面6.
SDELETE,SFIRST,SLAST,SINC,KNOCLEAN
命令:
则不删除预紧单1则删除预紧单元并通过PMESH再形成;如为其中KN
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