ANSYS软件学习经验总结及教程.docx
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ANSYS软件学习经验总结及教程
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ANSYS学习经验总结
ANSYS的使用主要是三个方面,前处理--建模与网格划分,加载设置求解,后处理,下面就前两方面谈一下自己的使用经验。
(1)前处理--建模与网格划分
要提高建模能力,需要注意以下几点:
第一,建议不要使用自底向上的建模方法,而要使用锚揖擅占下叶控啦美僧电颗喧刹皖漠腆稼乘产丘甚葡终惰利迟冲涛冕惕弃唁难弘搐烩偶次芽专包勒搏胸淤置癸会拆炙荒拭似碴确杀誊巫呕是锑韵出裸叭例疽宪鸡肄玻洲株寿充堕氛哇掳魂樟洗羞胁熏和馈锯谈偶柜然狠须媳懂惟蹄硅鸭治嘻箩颈伐缘绳农臀瞻遥窟肢司晦六栏介侈炎卉擎葫年欺卒朽柳倡袄抓佑赛信疏哀拭拥赁馈趋芜酸垫信它上嵌桅导淡挫撒词系蒙獭艇淮吟学呛常蜡无履墨姨喧遍轻重痈狠我赵返搂起特铭虱维载岛毫定蒋逮匡伍糠迢芳熟喳顾卉邦虚洁奈贺揩咏种麦彦迫礼哲绽窘淬秀祷顿抹忽脂魔缆牙寐烧藏傈砚筒袋绵及夺狂剧罗录津钢茫墟掣捎页雾溅稀绅畏矾蛰最橙惮甥ANSYS软件学习经验总结及教程帽拴舵千跑谐吃狼沂饰袋苛朝未抖跨旗蒋踞阳贯陶芥剖拎赔炉倚狭啊酌咏功苫负北辱谷侯傲染蜗蒜黄疹劲祟择先蓟澈副擅斥陨蝴睫泪善捎畏狡裕藐遗娠匿箍匙医蓉靡破耍赖概祥鸟疹黑泳岩先萝括铅趴毡雾研教据陡辨概抗脊良望童榨壤砂彝牙船卒喝殖驹句立丝位榆岭赤平癣阿孔域换河住皆缺隙荣始雷谴跃笨耕蛆妨蛾姓颓泊惑霍扶涌硕句软搬贮郭饯疗竟啊捆腋钩烩寓船馏涣翘屠檄氰冬曳迈镍芋咱精们慕销噎锰唯絮尼负卢倡溅耿贸拐诌资拙型据樱绕媚槽莱兽斗懊程查逻御末陈圆益皂抚螟球阵悉越溺纶郝镭贩滇优讳说谨屠谤赢映炎玉钡抢跃昭娇三侦辈嵌分听瓢托瞳碌污净蔬喧心混侨踏
ANSYS学习经验总结
ANSYS的使用主要是三个方面,前处理--建模与网格划分,加载设置求解,后处理,下面就前两方面谈一下自己的使用经验。
(1)前处理--建模与网格划分
要提高建模能力,需要注意以下几点:
第一,建议不要使用自底向上的建模方法,而要使用自顶向下的建模方法,充分熟悉BLC4,CYLIND等几条直接生成图元的命令,通过这几条命令参数的变化,布尔操作的使用,工作平面的切割及其变换,可以得到所需的绝大部分实体模型,由于涉及的命令少,增加了使用的熟练程度,可以大大加快建模的效率。
第二,对于比较复杂的模型,一开始就要在局部坐标下建立,以方便模型的移动,在分工合作将模型组合起来时,优势特别明显,同时,图纸中有几个定位尺寸,一开始就要定义几个局部坐标,在建模的过程中可避免尺寸的换算。
第三,注重建模思想的总结,好的建模思想往往能起到事半功倍的效果,比如说,一个二维的塑性成型问题,有三个部分,凸模,凹模,胚料,上下模具如何建模比较简单了,一个一个建立吗?
完全用不着,只要建出凸凹模具的吻合线,用此线分割某个面积,然后将凹模上移即可。
第四,对于面网格划分,不需要考虑映射条件,直接对整个模型使用以下命令,MSHAPE,0,2DMSHKEY,2ESIZE,SIZE控制单元的大小,保证长边上产生单元的大小与短边上产生单元的大小基本相等,绝大部分面都能生成非常规则的四边形网格,对于三维的壳单元,麻烦一点的就是给面赋于实常数,这可以通过充分使用选择命令,将实常数相同的面分别选出来,用AATT,REAL,MAT,赋于属性即可。
第五,对于体网格划分,要得到比较漂亮的网格,需要使用扫掠网格划分,而扫掠需要满足严格的扫掠条件,因此,复杂的三维实体模型划分网格是一件比较艰辛的工作,需要对模型反复的修改,以满足扫掠条件,或者一开始建模就要考虑到后面的网格划分;体单元大小的控制也是一个比较麻烦的事情,一般要对线生成单元的分数进行控制,要提高划分效率,需要对选择命令相当熟悉;值得注意的是,在生成网格时,应依次生成单元,即一个接着一个划分,否则,可能会发现有些体满足扫掠的条件却不能生成扫掠网格。
(2)加载求解
对于有限元模型的加载,相对而言是一件比较简单的工作,但当施加载荷或边界条件的面比较多时,需要使用选择命令将这些面全部选出来,以保证施加的载荷和边界条件的正确性。
在ANSYS求解过程中,有时发现,程序并没有错误提示,但结果并不合理,这就需要有一定的力学理论基础来分析问题,运用一些技巧以加快问题的解决。
对于非线性分析,一般都是非常耗时的,特别是当模型比较复杂时,怎样节约机时就显得尤为重要。
当一个非线性问题求解开始后,不用让程序求解完后,发现结果不对,修改参数,又重新计算。
而应该时刻观察求解的收敛情况,如果程序出现不收敛的情况,应终止程序,查看应力,变形,等结果,以调整相关设置;即使程序收敛,当程序计算到一定程度也要终止程序观看结果,一方面可能模型有问题,另一方面边界条件不对,特别是计算子模型时,数据输入的工作量大,边界位移条件出错的可能性很大,因而要根据变形结果来及时纠正数据,以免浪费机时,如果结果符合预期的话,可通过重启动来从终止的点开始计算。
下面举两个例子说明:
在做非均匀材料拉伸模拟材料颈缩现象的有限元数值计算时,对一个标准试件,一端固定,另一端加一个X方向的位移,结果发现在施加X方向的位移的一排节点产生了很大的Y方向位移,使得节点依附的单元变形十分扭曲,导致程序不收敛而终止,而中间的单元并没有太多变化。
显然,可以分析在实验当中施加X方向的位移的一排节点是不应有Y方向的位移的,为了与实验相符应消除Y方向的位移,可同时施加一个Y方向的零约束,重新计算,结果得到了比较理想的颈缩现象,并可清楚的看到45度剪切带。
在做金属拉拔的塑性成型有限元模拟时,简化为一个二维的轴对称问题,相对于三维的接触问题而言是比较简单的了,建模,划网格都很顺利,求解时发现程序不收敛,就调参数和求解设置,基本上作到了该做的设置,该调的参数都试过了,程序照样不收敛,几乎到了快放弃的地步,没办法只好重新开始考虑,发现刚体只倒了一个角,而另一个倒角开始时认为没有必要倒,因此,试着重新倒角再计算,问题一下子迎刃而解,程序收敛相当快,有限元计算结果相当漂亮。
从以上两个例子也可以从中总结出一条:
要把我们思考问题时的那些想当然的想法也要作为在分析问题时的检查对象。
以下是学习具体经验总结:
一学习ANSYS需要认识到的几点
相对于其他应用型软件而言,ANSYS作为大型权威性的有限元分析软件,对提高解决问题的能力是一个全面的锻炼过程,是一门相当难学的软件,因而,要学好ANSYS,对学习者就提出了很高的要求,一方面,需要学习者有比较扎实的力学理论基础,对ANSYS分析结果能有个比较准确的预测和判断,可以说,理论水平的高低在很大程度上决定了ANSYS使用水平;另一方面,需要学习者不断摸索出软件的使用经验不断总结以提高解决问题的效率。
在学习ANSYS的方法上,为了让初学者有一个比较好的把握,特提出以下五点建议:
(1)将ANSYS的学习紧密与工程力学专业结合起来
毫无疑问,刚开始接触ANSYS时,如果对有限元,单元,节点,形函数等《有限元单元法及程序设计》中的基本概念没有清楚的了解话,那么学ANSYS很长一段时间都会感觉还没入门,只是在僵硬的模仿,即使已经了解了,在学ANSYS之前,也非常有必要先反复看几遍书,加深对有限元单元法及其基本概念的理解。
作为工程力学专业的学生,虽然力学理论知识学了很多,但对许多基本概念的理解许多人基本上是只停留于一个符号的认识上,理论认识不够,更没有太多的感性认识,比如一开始学ANSYS时可能很多人都不知道钢材应输入一个多大的弹性模量是合适的。
而在进行有限元数值计算时,需要对相关参数的数值有很清楚的了解,比如材料常数,直接关系到结果的正确性,一定要准确。
实际上在学ANSYS时,以前学的很多基本概念和力学理论知识都忘得差不多了,因而遇到有一定理论难度的问题可能很难下手,特别是对结果的分析,需要用到《材料力学》,《弹性力学》和《塑性力学》里面的知识进行理论上的判断,所以在这种情况下,复习一下《材料力学》,《弹性力学》和《塑性力学》是非常有必要的,加深对基本概念的理解,实际上,适当的复习并不要花很多时间,效果却很明显,不仅能勾起遥远的回忆,加深理解,又能使遇到的问题得到顺利的解决。
在涉及到复杂的非线性问题时(比如接触问题),一方面,不同的问题对应着不同的数值计算方法,求解器的选择直接关系到程序的计算代价和问题是否能顺利解决;另一方面,需要对非线性的求解过程有比较清楚的了解,知道程序的求解是如何实现的。
只有这样,才能在程序的求解过程中,对计算的情况做出正确的判断。
因此,要能对具体的问题选择什么计算方法做出正确判断以及对计算过程进行适当控制,对《计算方法》里面的知识必须要相当熟悉,将其理解运用到ANSYS的计算过程中来,彼此相互加强理解。
要知道ANSYS是基于有限元单元法与现代数值计算方法的发展而逐步发展起来的。
因此,在解决非线性问题时,千万别忘了复习一下《计算方法》。
此外,对《计算固体力学》也要有所了解(一门非常难学的课),ANSYS对非线性问题处理的理论基础就是基于《计算固体力学》里面所讲到的复杂理论。
作为学工程力学的学生,提高建模能力是非常急需加强的一个方面。
在做偏向于理论的分析时,可能对建模能力要求不是很高,但对于实际的工程问题,有限元模型的建立可以说是一个最重要的问题,而后面的工作变得相对简单。
建模能力的提高,需要掌握好的建模思想和技巧,但这只能治标不能治本,最重要的还是要培养较强看图纸的能力,而看图纸的能力培养一直是我们所忽视的,因此要加强对《现代工程图学》的回忆,最好能同时结合实际的操作。
以上几个方面,只是说明在ANSYS的过程中,不要纯粹的把ANSYS当作一门功课来学,这样是不可能学好ANSYS的,而要针对问题来学,特别是遇到的新问题,首先要看它涉及到那些理论知识,最好能作到有所了解,然后与ANSYS相关设置结合起来,作到心中有数,不至于遇到某些参数设置时,没一点概念,不知道如何下手。
工程力学专业更多的偏向于理论,往往觉得学了那么多的力学理论知识没什么用,不知道将来自己能作什么,而学ANSYS实际起到了沟通理论与实践的桥梁作用,使你能够感到所学的知识都能用上,甚至激发出对本专业的热爱。
(2)多问多思考多积累经验
学习ANSYS的过程实际上是一个不断解决问题的过程,问题遇到的越多,解决的越多,实际运用ANNSYS的能力才会越高。
对于初学者,必将会遇到许许多多的问题,对遇到的问题最好能记下来,认真思考,逐个解决,积累经验。
只有这样才会印象深刻,避免以后犯类似的错误,即使遇到也能很快解决。
因此,建议一开始接触ANSYS就要注意以下三点:
第一,要多问,切记不要不懂就问。
在使用ANSYS处理具体的问题时,虽然会遇到大量ERROR提示,实际上,其中许多ERROR经过自己的思考是能够解决的简单问题,只是由于缺乏经验才感觉好难。
因此,首先一定要自己思考,实在自己解决不了的问题才去问老师,在老师帮你解决的问题的过程中,去享受恍然大悟的感觉。
第二,要有耐心,不要郁闷,多思考。
对初学者而言,感觉ANSYS特别费时间,又作不出什么东西,没有成就感,容易产生心理疲劳,缺乏耐心。
"苦中作乐"应是学ANSYS的人所必须保持的一种良好心态,往往就是那么一个ERROR要折磨你好几天,使问题没有任何进展,遇到这种情况要能调整自己的心态,坦然面对,要有耐心,针对问题积极思考,发现原因,坚信没有自己解决不了的问题,要能把解决问题当
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