ANSYS学习及问题答复.docx

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ANSYS学习及问题答复

单元类型的选择

单元类型的选择，跟你要解决的问题本身密切相关。

在选择单元类型前，首先你要对问题本身有非常明确的认识，然后，对于每一种单元类型，每个节点有多少个自由度，它包含哪些特性，能够在哪些条件下使用，在ANSYS的帮助文档中都有非常详细的描述，要结合自己的问题，对照帮助文档里面的单元描述来选择恰当的单元类型。

1.该选杆单元（Link）还是梁单元（Beam）？

   这个比较容易理解。

杆单元只能承受沿着杆件方向的拉力或者压力，杆单元不能承受弯矩，这是杆单元的基本特点。

梁单元则既可以承受拉，压，还可以承受弯矩。

如果你的结构中要承受弯矩，肯定不能选杆单元。

   对于梁单元，常用的有beam3,beam4,beam188这三种，他们的区别在于：

1）beam3是2D的梁单元，只能解决2维的问题。

2）beam4是3D的梁单元，可以解决3维的空间梁问题。

3）beam188是3D梁单元，可以根据需要自定义梁的截面形状。

2.对于薄壁结构，是选实体单元还是壳单元？

   对于薄壁结构，最好是选用shell单元，shell单元可以减少计算量，如果你非要用实体单元，也是可以的，但是这样计算量就大大增加了。

而且，如果选实体单元，薄壁结构承受弯矩的时候，如果在厚度方向的单元层数太少，有时候计算结果误差比较大，反而不如shell单元计算准确。

       实际工程中常用的shell单元有shell63,shell93。

shell63是四节点的shell单元（可以退化为三角形），shell93是带中间节点的四边形shell单元（可以退化为三角形）,shell93单元由于带有中间节点，计算精度比shell63更高，但是由于节点数目比shell63多，计算量会增大。

对于一般的问题，选用shell63就足够了。

   除了shell63,shell93之外，还有很多其他的shell单元，譬如shell91,shell131，shell163等等，这些单元有的是用于多层铺层材料的，有的是用于结构显示动力学分析的，一般新手很少涉及到。

通常情况下，shell63单元就够用了。

3.实体单元的选择。

   实体单元类型也比较多，实体单元也是实际工程中使用最多的单元类型。

常用的实体单元类型有solid45,solid92,solid185,solid187这几种。

  其中把solid45,solid185可以归为第一类，他们都是六面体单元，都可以退化为四面体和棱柱体，单元的主要功能基本相同,（SOLID185还可以用于不可压缩超弹性材料）。

Solid92,solid187可以归为第二类，他们都是带中间节点的四面体单元，单元的主要功能基本相同。

   实际选用单元类型的时候，到底是选择第一类还是选择第二类呢？

也就是到底是选用六面体还是带中间节点的四面体呢？

   如果所分析的结构比较简单，可以很方便的全部划分为六面体单元，或者绝大部分是六面体，只含有少量四面体和棱柱体，此时，应该选用第一类单元，也就是选用六面体单元；如果所分析的结构比较复杂，难以划分出六面体，应该选用第二类单元，也就是带中间节点的四面体单元。

   新手最容易犯的一个错误就是选用了第一类单元类型（六面体单元），但是，在划分网格的时候，由于结构比较复杂，六面体划分不出来，单元全部被划分成了四面体，也就是退化的六面体单元，这种情况，计算出来的结果的精度是非常糟糕的，有时候即使你把单元划分的很细，计算精度也很差，这种情况是绝对要避免的。

   六面体单元和带中间节点的四面体单元的计算精度都是很高的，他们的区别在于：

一个六面体单元只有8个节点，计算规模小，但是复杂的结构很难划分出好的六面体单元，带中间节点的四面体单元恰好相反，不管结构多么复杂，总能轻易地划分出四面体，但是，由于每个单元有10个节点，总节点数比较多，计算量会增大很多。

   前面把常用的实体单元类型归为2类了，对于同一类型中的单元，应该选哪一种呢？

通常情况下，同一个类型中，各种不同的单元，计算精度几乎没有什么明显的差别。

选取的基本原则是优先选用编号高的单元。

比如第一类中，应该优先选用solid185。

第二类里面应该优先选用solid187。

ANSYS的单元类型是在不断发展和改进的，同样功能的单元，编号大的往往意味着在某些方面有优化或者增强。

   对于实体单元，总结起来就一句话：

复杂的结构用带中间节点的四面体，优选solid187，简单的结构用六面体单元，优选solid185。

.

总结：

线单元：

用于单个单元上应力为常数的情况

梁单元：

用于螺栓、薄壁管件、角钢、型材或细长薄膜构建等模型

杆单元：

用于弹簧、螺杆、预应力螺杆或桁架等模型

弹簧单元：

用于弹簧、螺杆、细长结构或通过刚度等效替代复杂结构等模型

壳单元：

用于薄板或曲面模型（面板厚度需小于其版面尺寸的1/10）

面单元：

普遍用于各种2D模型或可简化为2D的模型

实体单元：

用于各种3D实体模型

ANSYS学习问答

ANSYS学习2009-09-2011:

19:

05阅读836评论2字号：

大中小

1.ANSYS后处理时如何按灰度输出云图？

1）你可以到utilitymenu-plotctrls-style-colors-windowcolors试试

2）直接utilitymenu-plotctrls－redirectplots

2将云图输出为JPG

菜单->PlotCtrls->RedirectPlots->ToJPEGFiles

3.怎么在计算结果实体云图中切面?

命令流

/cplane

/type

图形界面操作

<1.设置工作面为切面

<2.PlotCtrls-->Style-->HiddenlineOptions

将[/TYPE]选项选为section

将[/CPLANE]选项选为workingplane

4.非线性计算过程中收敛曲线实时显示

solution>loadstepopts>outputctrls>grphsolutrack>on

5.运用命令流进行计算时,一个良好的习惯是:

使用SELECTCOMMEND后.........其后再加上ALLSEL.........

6.应力图中左侧的文字中，SMX与SMN分别代表最大值和最小值

如你plnsolv,s,eqv

则SMX与SMN分别代表最大值等效应力和最小值等效应力

如你要看的是plnsolv,u

则SMX与SMN分别代表位移最大值和位移最小值

不要被S迷惑

mx（max）

mn（min）

7.在非线性分析中，如何根据ansys的跟踪显示来判断收敛？

在ansysoutputwindows有forceconvergengevalu值和criterion值当前者小于后者时，就完成一次收敛

你自己可以查看

两条线的意思分别是:

FL2：

不平衡力的2范数

FCRIT：

不平衡力的收敛容差，

如果前者大于后者说明没有收敛，要继续计算

当然如果你以弯矩M为收敛准则那么就对应ML2和MCRIT

希望你现在能明白

8.两个单元建成公共节点，就成了刚性连接，不是接触问题了。

做为接触问题，两个互相接触的单元的节点必须

是不同的。

9.接触单元主要分为有厚度和无厚度的，有厚度主要以desai为代表，无厚度的则以goodman为代表。

尽管古得

曼也提出了相应的本构关系，但是如今goodman单元成了无厚度接触单元的代名词，相应的本构关系现在也作了

较大的改进。

Ansys中接触单元并不是goodman单元，类似于goodman单元ansys里面的接触单元是是通用的，而goodman

是一种专业的单元。

goodman单元假定两片长为L的接触面以无数微小的切向和法向弹簧所连接，接触面单元与

相邻接触面两边的单元只在结点处有力的联系。

单元厚度为零，受力前两接触面完全吻合.

10.怎样检查接触单元的normaldirection?

是不是打开plotctrls/symbols/esyson?

是要/PSYM，ESYS，ON的，然后你再SELECTCONTACTELEMENTANDTARGEELEMENT，REPLOT，看

看他们的NORMALDIRECTION是否正确的。

11.生成接触单元的几种方法

在通用摸快中，有两种发法

1）通过定易接触单元

定易组元component然后通过gcgen生成

2）用接触向导contactwizard自动生成，不需定易接触单元

在动力学摸块中

3）如果用接触向导定义了接触（包括接触面和目标面），那么接触单元就已经生成了，可以直接进行分析。

接触单元的定义要考虑到所有可能发生接触的区域。

现在不接触，变形后可能会接触。

定义接触一般有两种方法，第一种方法是用命令手动定义；第二种方法是利用接触向导定义。

接触单元依附于实

体单元的表面，由实体单元表面的节点组构成。

所以只需要在实体单元生成后，将其表面可能接触的节点用

cm,...,node命令定义成节点组，在定义接触单元时用上就可以了。

或者在实体单元生成后，定义接触时选择其表

面进行接触定义也可以。

对于刚体，不需要进行网格划分，只需要在定义接触时选择几何面、线就可以进行接触

定义了。

12.用POST1进行结果后处理

（1）.进入POST1

命令：

/POST1

GUI:

MainMenu>GeneralPostproc

（2）.读取结果

依据载荷步和子步号或者时间读取出需要的载荷步和子步结果。

命令：

SET

GUI:

MainMenu>GeneralPostproc>ReadResults-Loadstep

（3）.绘变形图

命令：

PLDISP,KUND

KUND=0显示变形后的的结构形状

KUND=1同时显示变形前及变形后的的结构形状

KUND=1同时显示变形前及变形后的的结构形状，但仅显示结构外观

GUI:

MainMenu>GeneralPostprocessor>PlotResults>DeformedShape

（4）.变形动画

以动画的方式模拟结构静力作用下的变形过程

GUI:

UtilityMenu>Plotctrls>Animate>DeformedShape

（5）.列表支反力

在任一方向，支反力总和必等于在此方向的载荷总和

GUI:

MainMenu>GeneralPostprocessor>ListResults>RectionSolution…

（6）.应力等值线与应力等值线动画

应力等值线方法可清晰描述一种结果在整个模型中的变化，可以快速确定模型中的危险区域。

GUI:

MainMenu>GeneralPostprocessor>PlotResults>-ContourPlot-NodalSolution…

应力等值线动画

GUI:

UtilityMenu>Plotctrls>Animate>DeformedShape

13.面载荷转化为等效节点力施加的方法

在进行分析时，有时候需要将已知的面载荷按照节点力来施加，比如载荷方向及大小不变的情况（ANSYS将面力

解释为追随力，而将节点力解释为恒定力），那么，在只知道面力的情况下，如何施加等效于该面力的等效节点

力呢？

可以通过如下步骤给有限元模型施加与已知面载荷完全等效的节点力：

（1）在模型上施加与已知面力位置、大小相同但方向相反的面力。

  MainMenu->Solution->Apply->Pressure->。

（注意：

所施加面力要与已知力反号）。

（2）将模型的所有节点自由度全部约束。

  MainMenu->Solution->Apply->Displacement->OnNodes

（3）求解模型。

  MainMenu->Solution->CurrentLS（这一步会生成结果文件Jobname.rst）

（4）开始新的分析：

  MainMenu->Solution->NewAnalysis

（5）删除前两步施加的面力和约束。

  MainMenu->Solution->Delete->Pressure->

  MainMenu->Solution->Delete->Displacement->OnNodes

（6）从Jobname.rst中保存的支反力结果施加与已知面力完全等效的节点力。

  MainMenu->Solution->Apply->Force/Moment->FromReaction

（7）施加其它必要的载荷和约束，然后求解。

14.在ANSYS中作后处理，观察云图时候如何设置显示截面的切片云图在后处理时候，可以通过菜单

PlotCtrl>Style>HiddenlineOption中设置;

修改typeofplot选项为section,cutplane选择workplane或者normaltoview就可以看到切片显示。

然后操作，CSYS                           !

激活总体笛卡尔坐标系

                 WPCSYS                       !

工作平面与当前坐标系重合

               WPOFFS,-D1                !

工作平面X向偏移-D1距离

                 WPROTA,-45                 !

工作平面绕z轴转-45度

15.想请问ansysfem，你指的ansys内部接触向导是指什么？

帮助文件吗？

ANSYS软件本身带有个接触向导，用它进行接触分析很方便。

具体为：

MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>ContactPair>ContactWizardbutton>

ChooseAreas.

ChooseFlexible.

ChoosePickTarget.

Picksurfaceofpinholeonblockasthetarget.

ChooseNext.

ChooseAreas.

ChoosePickContact.

Picksurfaceareaofpinasthecontact.

OK啦！

16.如何得到径向和周向的计算结果?

在圆周对称结构中，如圆环结构承受圆周均布压力。

要得到周向及径向位移，可在后处理/POST1中，通过菜单GeneralPostproc>OptionsforOutp>Rsys>Globalcylindric或命令Rsys,1将结果坐标系转为极坐标，则X方向位移即为径向位移，Y向位移即为周向位移。

17.ansys如何对*rst文件进行分析后处理？

一般的读结果的步骤就是：

（1）GeneralPostproc-->Data&FileOpts,将RST文件读进去；

（2）使用readresult，可以先看laststep，如果里面有很多步，按

firststep,nextstep看结果

18.怎样在后处理中显示塑性区？

（1）generalpostproc\plotresult\nodalsolution\plasticstrain\equivalentplasticstrain

（2）命令流：

/post1

            plnsol,eppl,eqv,2

（3）在画云图时，采用user选项，并填写下面的三个空格，即要显示的最小、最大结果和间隔。

塑性部分的应力应该大于等于屈服应力，最小应力可以用屈服应力，最大应力可以略大于屈服应力，再根据想要显示的分段数确定显示间隔。

显示一次可能不满足要求，可以显示一次再做调整。

用这种办法，塑性部分是彩色的，弹性部分（VonMises应力小于屈服应力）是灰色的。

试试下列操作:

   utilitymenu->plotctrls->style->contours->uniformcontours->在出现的窗口中设置云图的显示参数,自己试一下吧。

19.岩土位移分析的两种ANSYS方法探讨:

考虑应力释放与否

近日来看到一篇文章专门介绍ANSYS计算隧道开挖引起沉降的方法，看了以后，颇有感想。

请个位同行各抒己见。

前提条件：

不考虑开挖的应力释放过程

（1）一种是传统方法，计算过程为：

自重条件SOLVE→杀死单元（即开挖），改变衬砌单元材料（即激活衬砌）→计算得到开挖后的位移。

用最后得到的位移减去自重条件下计算的位移即为所求位移。

（2）一种是初始荷载法，计算过程为：

打开ISWRITE,ON,自重条件SOLVE→得到初始应力文件（后缀为.ist的文件）→ISFILE,READ,文件名（即写入初始应力文件），SOLVE→此时在后处理中可以看到所有的位移场

20./FILNAME,Fname,1                      !

开始转换到新建一个新的log文件

    /FILNAME,try1,1                           ！

开始转换到新建一个try1.log文件

    /FILNAME,try2,1                           ！

开始转换到新建一个try2.log文件

21.如何在后处理中把对称模型显示为完整模型？

由于模型的对称性，在建模的时候只建了其1/2或者1/4的模型进行计算，

在后处理的时候我该如何才能让它复原，也就是说，显示结果的时候显示

的是一个完整的模型，而不只是模型的其中一部分？

谢谢！

plotctrls>style>symmetryexpansion>periodic/cyclicsymmetry这样就可以显示全部了。

或者你可以把坐标转换成柱坐标然后再复制出其余的实体也可以

22.【分享】画等应力线大全，呵呵

我化了一个晚上才搞出来地

求解完毕后

1plotcrtls－>deviceoptions－>vectormodewireframe:

on，在每条等应力线边上产生好多字母，可以在第2步修改

2plotcrtls－>style－>contours－>contourlabeling－>Keyvectormodecountourlabels:

oneveryNthels填入一个数字看效果，直到觉得在每条等应力线边上的字母数差不多为止

3plotcrtls－>style－>contours－>uniformcontours:

NCONTNumberofcontours填入等应力线的数量

4plotcrtls－>style－>colors－>bandedcontourscolors:

bandcolor选择选定等应力线的颜色，选定等应力线由下面的N1,N2,INC决定

5plotcrtls－>windowscontours－>windowsoptions里面的选项都很有用，自己一个个试试看看效果吧

6file－>reportgenerator可以作出白底黑字的图片，如果决得图片合适得话可以用plotcrts－>captureimage把图片抓下来

看你那么辛苦，再给你补充两点吧：

⑴去掉背景颜色：

UtilityMenu>lotCtrls>Style>Background>DisplayPictureBackground（单击，去除其前的√号，背景变为黑色）

⑵显示网格时，去除网格颜色，只显示线条：

UtilityMenu>lotCtrls>Style>Colors>ickedEntityClors

  如下图所示：

单击OK。

再重新显示UtilityMenu>lot>Replot即为线条。

⑶硬拷贝为.bmp文件，以便插入到word文档中：

UtilityMenu>lotCtrls>HardCopy>Tofiles,给出文件名。

所存文件即在进入Ansys时设的工作目录下。

在Ansys图形输出窗口中，显示各种有用图形，需要储存并输出时，均可以该方式存为.bmp文件，以备用。

不知道大家对这个网格显示满不满意，单元的显示用蓝色，背景白色！

其实是很简单的：

/color,wbak,whit

/color,elem,whit

/color,outl,blue

看一看/color命令，你可是设置自己想要得效果

23.ASBW,NA,SEPO,KEEP

Subtractstheintersectionoftheworkingplanefromareas（dividesareas）.

SEPO—Theresultingareaswillhaveseparate,butcoincidentline（s）.

创建接触时可考虑使用

24.如何在程序“外部”修改Ansys建模语句中的参数

如果对已做好的模型再增加仅仅几条语句来修改某些参数，例如用UIMP,1,****修改材料1的参数，可否在程序外部实现？

！

打开log文件或在File菜单下执行writeDBlogfile，将建模过程写成命令流。

然后在该文件中进行修改就是了。

不过需要你对ANSYS的命令有一些了解才行。

学吧！

得到*lgt文件，改为*log文件即可修改操作

25.ANSYS在模拟锚杆支护岩体问题中，是不是要涉及到接触问题，目标面和接触面又是怎么确定的呢？

请问:

锚杆预应力如何施加？

如果你想研究锚杆的具体受力情况的话，那就要考虑接触，如果你只是泛泛的研究整个结构的力学行为的话就没必要考虑接触。

考虑接触的话ansys有自带施加接触工具栏,

***锚杆预应力可以用初始变形添加***

26.隧道开挖模拟方法

   小弟正在做一个大跨度隧道的施工模拟。

现在主要采取两种方法：

一、直接施加重力场进行计算。

第一步，计算初始位移场。

后续开挖计算则减去第一步的位移场，得到各阶段的位移。

二、采用初始应力输入的方法。

首先计算初始应力场，写出初始应力文件。

后续开挖时，读入初始应力，施加重力、相同的边界和等效释放荷载。

直接计算各施工阶段的应力场和位移场。

27.你是要应力应变变形图还是要变形曲线图？

要是变形图，就在CONTOR下面，要是看曲线图，就用路径PATH定义就可以了

28.求塑性极限荷载时，结构的变形应该较大，建议把大变形打开。

因为小变形计算时不考虑结构的变形，因此计算是线性的，

而大变形打开时每个荷载步后都会对模型进行修正，其计算是非线性的因而计算结果更精确，如果结构变形比较小时两种结算结果基本相同，但是大变形会消耗更多的资源.

29.如果在接触分析中模型之间存在间隙，为了防止刚体位移，需要调整初始接触条件，

一般有三种方法：

1通过自动计算contactsurfaceoffset来关闭小的间隙（keyopt（5）=1）

2通过实常数