吳入軍　胡興健

1

如何在ANSYS Workbench中顯示某一路徑上的應(yīng)力？

在Classic中通過命令[path]實(shí)現(xiàn).在model標(biāo)簽上點(diǎn)擊右鍵插入Construction Geometry，選擇后，在Outline中出現(xiàn)Construction Geometry選項(xiàng)，在該選項(xiàng)上點(diǎn)擊右鍵插入path，然后就會(huì)顯示詳細(xì)的路徑定義.目前版本只能選擇兩點(diǎn)定義直線路徑，可以通過點(diǎn)、線或面進(jìn)行選取，默認(rèn)為線中點(diǎn)/面中心，選擇確認(rèn)后，x，y和z坐標(biāo)值會(huì)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整；然后通過Solution→Linearized Stress選擇定義好的路徑和需要輸出的應(yīng)力類型；最后刷新即可.

2

如何在ANSYS Workbench 中顯示實(shí)體單元某一個(gè)面上的應(yīng)力？

首先在需要提取力的位置建立一個(gè)坐標(biāo)系，保證z軸指向面法線方向；然后通過Construction Geometry→Surface選擇先前建立的坐標(biāo)系，并進(jìn)行Solution→Scoping Method（選擇Surface）操作；最后刷新即可.

3

如何在ANSYS Workbench軟件中處理細(xì)小面？

在網(wǎng)格劃分時(shí)，如果細(xì)小面很多，劃分出來(lái)的網(wǎng)格質(zhì)量會(huì)很差，甚至在很多情況下不能成功劃分.在軟件中可以將細(xì)小面整合成一個(gè)大面，通過Model→Virtual Topology選擇要合成的面Virtual Cell.

4

ANSYS Workbench中接觸對(duì)的注意事項(xiàng)

Bonded和No Separation類型是線性的，其他是非線性的；接觸面一般選擇剛度較軟的面，而目標(biāo)面一般選擇剛度較硬的面，這里的剛度與材料性質(zhì)和結(jié)構(gòu)等相關(guān).若選擇對(duì)稱行為，則接觸面和目標(biāo)面上都有接觸結(jié)果，相反，若選擇非對(duì)稱行為，則只有接觸面上有接觸結(jié)果.在含有接觸對(duì)的分析中，將力作為外載荷有時(shí)會(huì)比較難收斂，此時(shí)可以分兩步操作：首先施加位移載荷（保證接觸對(duì)接觸上），然后將位移載荷換成力載荷即可.

5

用ANSYS Workbench進(jìn)行模態(tài)計(jì)算時(shí)的注意事項(xiàng)

模態(tài)分析是動(dòng)力學(xué)分析的基礎(chǔ)，可以提取特征值和固有陣型.模態(tài)分析是線性分析，在分析前已經(jīng)確定結(jié)構(gòu)的質(zhì)量矩陣和剛度矩陣.因此，在模態(tài)分析中材料都是線彈性材料，不包括幾何非線性和接觸非線性材料.在一些軟件中可以設(shè)置接觸行為，在模態(tài)計(jì)算時(shí)接觸行為被認(rèn)為是接觸區(qū)域綁定，但在間隙之外是自由的.模態(tài)分析中的接觸行為不同于其他分析類型中的接觸行為，在某些情況下，需要求解預(yù)應(yīng)力下的特征值和固有陣型，因此首先進(jìn)行靜力學(xué)分析，然后在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行模態(tài)分析.

6

如何在ANSYS單元表面上施加載荷？

有時(shí)在ANSYS單元上施加表面載荷比較困難，此時(shí)可以通過表面效應(yīng)單元方便地施加表面載荷.具體方法是：定義相應(yīng)的表面效應(yīng)單元并覆蓋在所要施加載荷的單元表面上，以表面效應(yīng)單元為渠道施加所需的表面載荷.在ANSYS中可供使用的表面效應(yīng)單元有SURF 151，SURF 152，SURF 153，SURF 154，SURF 156和SURF 159，其中，SURF 151和SURF 153適用于二維模型，SURF 152，SURF 154和SURF 156適用于三維模型.

7

如何在ANSYS中將面載荷與節(jié)點(diǎn)載荷等效？

在ANSYS中進(jìn)行計(jì)算分析時(shí)，有時(shí)需要將已知的面載荷按照等效的節(jié)點(diǎn)載荷施加，此時(shí)可以通過以下步驟給有限元模型施加與已知面載荷完全等效的節(jié)點(diǎn)載荷.

（1）在模型上施加與已知面載荷位置、大小相同但方向相反的面載荷：Main Menu→Solution→Define Loads→Apply→Structural→Pressure.

（2） 將模型相應(yīng)位置的所有節(jié)點(diǎn)自由度全部約束：Main Menu→Solution→Define Loads→Apply→Structural→Displacement→on Nodes.

（3） 求解模型，產(chǎn)生結(jié)果文件：Main Menu→Solution→Current LS.

（4） 開始新的分析：Main Menu→Solution→Analysis Type→New Analysis.

（5） 刪除前2步施加的面載荷和約束：Main Menu→Solution→Define Loads→Delete→Structural→Pressure；Main Menu→Solution→Define Loads→Delete→Structural→Displacement→on Nodes.

（6） 從結(jié)果文件中將保存的支反力結(jié)果施加到模型相應(yīng)位置：Main Menu→Solution→Define Loads→Apply→Structural→Force/Moment→From Reactions.

8

如何在ANSYS中顯示梁、桿和殼單元實(shí)體？

在用ANSYS建模時(shí)，常需要把實(shí)際模型簡(jiǎn)化成梁?jiǎn)卧?、桿單元和殼單元等.實(shí)際模型都有真實(shí)形狀和大小，而在ANSYS界面中單元的默認(rèn)顯示方式看不到真實(shí)形狀和大小，此時(shí)需要用戶改變單元顯示方式，便于觀察實(shí)際模型的形狀和大小.具體操作方法為：PlotCtrls→Style→Size and Shape，并將Display of Element選項(xiàng)打開.

9

如何處理ANSYS中的殼單元積分位置問題？

在進(jìn)行ANSYS計(jì)算時(shí)，殼單元都是有厚度的，此時(shí)殼單元積分位置一般在中心面處，但有時(shí)為了得到與實(shí)際情況比較接近的模型，需要對(duì)殼單元進(jìn)行偏置.此時(shí)，可用SHELL 91層狀殼單元代替標(biāo)準(zhǔn)的殼單元，然后通過設(shè)置關(guān)鍵字來(lái)偏置殼單元的積分位置.具體操作如下：

（1） Main Menu→ Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete，點(diǎn)擊“Add…”添加SHELL 91.

（2） Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete，點(diǎn)擊“Options…”設(shè)置SHELL 91的K11值，其中K11=0為不偏置；K11=1為偏置到殼單元底面；K11=2為偏置到殼單元頂面.

（摘自同濟(jì)大學(xué)鄭百林教授《CAE操作技能與實(shí)踐》課堂講義.）endprint

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如何在ANSYS Workbench中顯示某一路徑上的應(yīng)力？

在Classic中通過命令[path]實(shí)現(xiàn).在model標(biāo)簽上點(diǎn)擊右鍵插入Construction Geometry，選擇后，在Outline中出現(xiàn)Construction Geometry選項(xiàng)，在該選項(xiàng)上點(diǎn)擊右鍵插入path，然后就會(huì)顯示詳細(xì)的路徑定義.目前版本只能選擇兩點(diǎn)定義直線路徑，可以通過點(diǎn)、線或面進(jìn)行選取，默認(rèn)為線中點(diǎn)/面中心，選擇確認(rèn)后，x，y和z坐標(biāo)值會(huì)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整；然后通過Solution→Linearized Stress選擇定義好的路徑和需要輸出的應(yīng)力類型；最后刷新即可.

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如何在ANSYS Workbench 中顯示實(shí)體單元某一個(gè)面上的應(yīng)力？

首先在需要提取力的位置建立一個(gè)坐標(biāo)系，保證z軸指向面法線方向；然后通過Construction Geometry→Surface選擇先前建立的坐標(biāo)系，并進(jìn)行Solution→Scoping Method（選擇Surface）操作；最后刷新即可.

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如何在ANSYS Workbench軟件中處理細(xì)小面？

在網(wǎng)格劃分時(shí)，如果細(xì)小面很多，劃分出來(lái)的網(wǎng)格質(zhì)量會(huì)很差，甚至在很多情況下不能成功劃分.在軟件中可以將細(xì)小面整合成一個(gè)大面，通過Model→Virtual Topology選擇要合成的面Virtual Cell.

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ANSYS Workbench中接觸對(duì)的注意事項(xiàng)

Bonded和No Separation類型是線性的，其他是非線性的；接觸面一般選擇剛度較軟的面，而目標(biāo)面一般選擇剛度較硬的面，這里的剛度與材料性質(zhì)和結(jié)構(gòu)等相關(guān).若選擇對(duì)稱行為，則接觸面和目標(biāo)面上都有接觸結(jié)果，相反，若選擇非對(duì)稱行為，則只有接觸面上有接觸結(jié)果.在含有接觸對(duì)的分析中，將力作為外載荷有時(shí)會(huì)比較難收斂，此時(shí)可以分兩步操作：首先施加位移載荷（保證接觸對(duì)接觸上），然后將位移載荷換成力載荷即可.

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用ANSYS Workbench進(jìn)行模態(tài)計(jì)算時(shí)的注意事項(xiàng)

模態(tài)分析是動(dòng)力學(xué)分析的基礎(chǔ)，可以提取特征值和固有陣型.模態(tài)分析是線性分析，在分析前已經(jīng)確定結(jié)構(gòu)的質(zhì)量矩陣和剛度矩陣.因此，在模態(tài)分析中材料都是線彈性材料，不包括幾何非線性和接觸非線性材料.在一些軟件中可以設(shè)置接觸行為，在模態(tài)計(jì)算時(shí)接觸行為被認(rèn)為是接觸區(qū)域綁定，但在間隙之外是自由的.模態(tài)分析中的接觸行為不同于其他分析類型中的接觸行為，在某些情況下，需要求解預(yù)應(yīng)力下的特征值和固有陣型，因此首先進(jìn)行靜力學(xué)分析，然后在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行模態(tài)分析.

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如何在ANSYS單元表面上施加載荷？

有時(shí)在ANSYS單元上施加表面載荷比較困難，此時(shí)可以通過表面效應(yīng)單元方便地施加表面載荷.具體方法是：定義相應(yīng)的表面效應(yīng)單元并覆蓋在所要施加載荷的單元表面上，以表面效應(yīng)單元為渠道施加所需的表面載荷.在ANSYS中可供使用的表面效應(yīng)單元有SURF 151，SURF 152，SURF 153，SURF 154，SURF 156和SURF 159，其中，SURF 151和SURF 153適用于二維模型，SURF 152，SURF 154和SURF 156適用于三維模型.

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如何在ANSYS中將面載荷與節(jié)點(diǎn)載荷等效？

在ANSYS中進(jìn)行計(jì)算分析時(shí)，有時(shí)需要將已知的面載荷按照等效的節(jié)點(diǎn)載荷施加，此時(shí)可以通過以下步驟給有限元模型施加與已知面載荷完全等效的節(jié)點(diǎn)載荷.

（1）在模型上施加與已知面載荷位置、大小相同但方向相反的面載荷：Main Menu→Solution→Define Loads→Apply→Structural→Pressure.

（2） 將模型相應(yīng)位置的所有節(jié)點(diǎn)自由度全部約束：Main Menu→Solution→Define Loads→Apply→Structural→Displacement→on Nodes.

（3） 求解模型，產(chǎn)生結(jié)果文件：Main Menu→Solution→Current LS.

（4） 開始新的分析：Main Menu→Solution→Analysis Type→New Analysis.

（5） 刪除前2步施加的面載荷和約束：Main Menu→Solution→Define Loads→Delete→Structural→Pressure；Main Menu→Solution→Define Loads→Delete→Structural→Displacement→on Nodes.

（6） 從結(jié)果文件中將保存的支反力結(jié)果施加到模型相應(yīng)位置：Main Menu→Solution→Define Loads→Apply→Structural→Force/Moment→From Reactions.

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如何在ANSYS中顯示梁、桿和殼單元實(shí)體？

在用ANSYS建模時(shí)，常需要把實(shí)際模型簡(jiǎn)化成梁?jiǎn)卧?、桿單元和殼單元等.實(shí)際模型都有真實(shí)形狀和大小，而在ANSYS界面中單元的默認(rèn)顯示方式看不到真實(shí)形狀和大小，此時(shí)需要用戶改變單元顯示方式，便于觀察實(shí)際模型的形狀和大小.具體操作方法為：PlotCtrls→Style→Size and Shape，并將Display of Element選項(xiàng)打開.

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如何處理ANSYS中的殼單元積分位置問題？

在進(jìn)行ANSYS計(jì)算時(shí)，殼單元都是有厚度的，此時(shí)殼單元積分位置一般在中心面處，但有時(shí)為了得到與實(shí)際情況比較接近的模型，需要對(duì)殼單元進(jìn)行偏置.此時(shí)，可用SHELL 91層狀殼單元代替標(biāo)準(zhǔn)的殼單元，然后通過設(shè)置關(guān)鍵字來(lái)偏置殼單元的積分位置.具體操作如下：

（1） Main Menu→ Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete，點(diǎn)擊“Add…”添加SHELL 91.

（2） Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete，點(diǎn)擊“Options…”設(shè)置SHELL 91的K11值，其中K11=0為不偏置；K11=1為偏置到殼單元底面；K11=2為偏置到殼單元頂面.

（摘自同濟(jì)大學(xué)鄭百林教授《CAE操作技能與實(shí)踐》課堂講義.）endprint

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如何在ANSYS Workbench中顯示某一路徑上的應(yīng)力？

在Classic中通過命令[path]實(shí)現(xiàn).在model標(biāo)簽上點(diǎn)擊右鍵插入Construction Geometry，選擇后，在Outline中出現(xiàn)Construction Geometry選項(xiàng)，在該選項(xiàng)上點(diǎn)擊右鍵插入path，然后就會(huì)顯示詳細(xì)的路徑定義.目前版本只能選擇兩點(diǎn)定義直線路徑，可以通過點(diǎn)、線或面進(jìn)行選取，默認(rèn)為線中點(diǎn)/面中心，選擇確認(rèn)后，x，y和z坐標(biāo)值會(huì)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整；然后通過Solution→Linearized Stress選擇定義好的路徑和需要輸出的應(yīng)力類型；最后刷新即可.

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如何在ANSYS Workbench 中顯示實(shí)體單元某一個(gè)面上的應(yīng)力？

首先在需要提取力的位置建立一個(gè)坐標(biāo)系，保證z軸指向面法線方向；然后通過Construction Geometry→Surface選擇先前建立的坐標(biāo)系，并進(jìn)行Solution→Scoping Method（選擇Surface）操作；最后刷新即可.

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如何在ANSYS Workbench軟件中處理細(xì)小面？

在網(wǎng)格劃分時(shí)，如果細(xì)小面很多，劃分出來(lái)的網(wǎng)格質(zhì)量會(huì)很差，甚至在很多情況下不能成功劃分.在軟件中可以將細(xì)小面整合成一個(gè)大面，通過Model→Virtual Topology選擇要合成的面Virtual Cell.

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ANSYS Workbench中接觸對(duì)的注意事項(xiàng)

Bonded和No Separation類型是線性的，其他是非線性的；接觸面一般選擇剛度較軟的面，而目標(biāo)面一般選擇剛度較硬的面，這里的剛度與材料性質(zhì)和結(jié)構(gòu)等相關(guān).若選擇對(duì)稱行為，則接觸面和目標(biāo)面上都有接觸結(jié)果，相反，若選擇非對(duì)稱行為，則只有接觸面上有接觸結(jié)果.在含有接觸對(duì)的分析中，將力作為外載荷有時(shí)會(huì)比較難收斂，此時(shí)可以分兩步操作：首先施加位移載荷（保證接觸對(duì)接觸上），然后將位移載荷換成力載荷即可.

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用ANSYS Workbench進(jìn)行模態(tài)計(jì)算時(shí)的注意事項(xiàng)

模態(tài)分析是動(dòng)力學(xué)分析的基礎(chǔ)，可以提取特征值和固有陣型.模態(tài)分析是線性分析，在分析前已經(jīng)確定結(jié)構(gòu)的質(zhì)量矩陣和剛度矩陣.因此，在模態(tài)分析中材料都是線彈性材料，不包括幾何非線性和接觸非線性材料.在一些軟件中可以設(shè)置接觸行為，在模態(tài)計(jì)算時(shí)接觸行為被認(rèn)為是接觸區(qū)域綁定，但在間隙之外是自由的.模態(tài)分析中的接觸行為不同于其他分析類型中的接觸行為，在某些情況下，需要求解預(yù)應(yīng)力下的特征值和固有陣型，因此首先進(jìn)行靜力學(xué)分析，然后在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行模態(tài)分析.

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如何在ANSYS單元表面上施加載荷？

有時(shí)在ANSYS單元上施加表面載荷比較困難，此時(shí)可以通過表面效應(yīng)單元方便地施加表面載荷.具體方法是：定義相應(yīng)的表面效應(yīng)單元并覆蓋在所要施加載荷的單元表面上，以表面效應(yīng)單元為渠道施加所需的表面載荷.在ANSYS中可供使用的表面效應(yīng)單元有SURF 151，SURF 152，SURF 153，SURF 154，SURF 156和SURF 159，其中，SURF 151和SURF 153適用于二維模型，SURF 152，SURF 154和SURF 156適用于三維模型.

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如何在ANSYS中將面載荷與節(jié)點(diǎn)載荷等效？

在ANSYS中進(jìn)行計(jì)算分析時(shí)，有時(shí)需要將已知的面載荷按照等效的節(jié)點(diǎn)載荷施加，此時(shí)可以通過以下步驟給有限元模型施加與已知面載荷完全等效的節(jié)點(diǎn)載荷.

（1）在模型上施加與已知面載荷位置、大小相同但方向相反的面載荷：Main Menu→Solution→Define Loads→Apply→Structural→Pressure.

（2） 將模型相應(yīng)位置的所有節(jié)點(diǎn)自由度全部約束：Main Menu→Solution→Define Loads→Apply→Structural→Displacement→on Nodes.

（3） 求解模型，產(chǎn)生結(jié)果文件：Main Menu→Solution→Current LS.

（4） 開始新的分析：Main Menu→Solution→Analysis Type→New Analysis.

（5） 刪除前2步施加的面載荷和約束：Main Menu→Solution→Define Loads→Delete→Structural→Pressure；Main Menu→Solution→Define Loads→Delete→Structural→Displacement→on Nodes.

（6） 從結(jié)果文件中將保存的支反力結(jié)果施加到模型相應(yīng)位置：Main Menu→Solution→Define Loads→Apply→Structural→Force/Moment→From Reactions.

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如何在ANSYS中顯示梁、桿和殼單元實(shí)體？

在用ANSYS建模時(shí)，常需要把實(shí)際模型簡(jiǎn)化成梁?jiǎn)卧U單元和殼單元等.實(shí)際模型都有真實(shí)形狀和大小，而在ANSYS界面中單元的默認(rèn)顯示方式看不到真實(shí)形狀和大小，此時(shí)需要用戶改變單元顯示方式，便于觀察實(shí)際模型的形狀和大小.具體操作方法為：PlotCtrls→Style→Size and Shape，并將Display of Element選項(xiàng)打開.

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如何處理ANSYS中的殼單元積分位置問題？

在進(jìn)行ANSYS計(jì)算時(shí)，殼單元都是有厚度的，此時(shí)殼單元積分位置一般在中心面處，但有時(shí)為了得到與實(shí)際情況比較接近的模型，需要對(duì)殼單元進(jìn)行偏置.此時(shí)，可用SHELL 91層狀殼單元代替標(biāo)準(zhǔn)的殼單元，然后通過設(shè)置關(guān)鍵字來(lái)偏置殼單元的積分位置.具體操作如下：

（1） Main Menu→ Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete，點(diǎn)擊“Add…”添加SHELL 91.

（2） Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete，點(diǎn)擊“Options…”設(shè)置SHELL 91的K11值，其中K11=0為不偏置；K11=1為偏置到殼單元底面；K11=2為偏置到殼單元頂面.

（摘自同濟(jì)大學(xué)鄭百林教授《CAE操作技能與實(shí)踐》課堂講義.）endprint