ansys常见问题及应用技巧

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1、ANSYS常见问题及应用技巧1.ANSYS中的等效应力是什么物理含义？   1）ANSYS中等效应力最大应力s1有什么区别，平常讨论应力分布，应该用等效应力还是最大应力s1呢？   2）计算等效应力时是否需要输入等效泊松比呢？   3）在实际的应用中，例如在讨论平板上的圆孔应力集中的应力分布问题时，应该用等效应力来描述应力集中的现象，还是采用主应力s1来反应集中的程度呢？还是采用一个单方向的sx来说明问题呢？答：1）这个等效应力应该就是弹塑性力学里的VonMises应力，他主要考察的是材料在各个方向上的应力差值，因为在实验室里获得材料强度都是

2、单向载荷作用下的强度（当然现在也有三轴应力实验仪），所以有时候材料所受的单向载荷可能很大，但并没有造成破坏，这是就是看他的等效应力，具体计算公式是:   σ等效=sqrt{0.5[(σ1-σ2)^2+(σ2-σ3)^2+(σ3-σ1)^2]}2）等效应力是三项主应力的组合   如s，int即为max(si-sj),si,sj为三项主向应力。i，j=1，2，3i≠j即tresca型   s,eqv为sqrt(0.5*∑(si-sj)**2)，i，j=1，2，3i≠j 即mises型3）个人认为应该采用等小应力来描述应力集中的现象，因为在实际中很

3、难找到真正的单轴拉压的情况，一般结构的受力都没有这么简单，所以在分析的时候需要用等效应力来将各   主应力进行转化，因此应该用等效应力来描述应力集中的现象。4）等效泊松比就是泊松比，等效应力计算时不会用到泊松比，不过在计算mises等效应变时会用到。对于泊松比的取值原则应遵循以下两条：   a:对于elastic&thermalstrains泊松比取为材料的泊松比；   b:对于plastic creep hyperelasticstrains泊松比取为0.5。2．ANSYS后处理中负值的应力是压应力还是拉应力？答：在力学范畴内对描述应力的准

4、则是拉为正，压为负。外载荷（压力/拉力），压为正，拉为负。3.解决非线性分析不收敛的技巧   在进行非线性问题的分析时，影响非线性收敛稳定性及其速度的因素很多，在实际应用时，主要应注意几个以下方面：   1）模型——主要是结构刚度的大小。对于某些结构，从概念的角度看，可以认为它是几何不变的稳定体系。但如果结构相近的几个主要构件刚度相差悬殊，在数值计算中就可能导致数值计算的较大误差，严重的可能会导致结构的几何可变性——忽略小刚度构件的刚度贡献。如出现上述的结构，要分析它，就得降低刚度很大的构件单元的刚度，可以加细网格划分，或着改用高阶单元（BE

5、AM->SHELL,SHELL->SOLID)。构件的连接形式（刚接或铰接）等也可能影响到结构的刚度。    2）线性算法（求解器选择）。ANSYS中的非线性算法主要有：稀疏矩阵法(SPARSEDIRECTSOLVER)、预共轭梯度法(PCGSOLVER)和波前法(FRONTDIRECTSLOVER)。稀疏矩阵法是性能很强大的算法，一般默认即为稀疏矩阵法（除了子结构计算默认波前法外）。预共轭梯度法对于3-D实体结构而言是最优的算法，但当结构刚度呈现病态时，迭代不易收敛。为此推荐以下算法选择准则：    a:BEAM单元结构，SHELL单元结构

6、，或以此为主的含3-DSOLID的结构，用稀疏矩阵法；    b:3-DSOLID的结构，用预共轭梯度法；    c:当你的结构可能出现病态时，用稀疏矩阵法；    d:当你不知道该用什么算法时，可用稀疏矩阵法。  3）非线性逼近技术。在ANSYS里还是牛顿－拉普森法和弧长法。牛顿－拉普森法是常用的方法，收敛速度较快，但也和结构特点和步长有关。弧长法常被某些人推崇备至，它能算出力加载和位移加载下的响应峰值和下降响应曲线。但也发现：在峰值点，弧长法仍可能失效，甚至在非线性计算的线性阶段，它也可能会无法收敛。    为此，尽量不要从开始即激活弧长

7、法，还是让程序自己激活为好（否则出现莫名其妙的问题）。子步（时间步）的步长还是应适当，自动时间步长也是很有必要的。      4）加快计算速度    在大规模结构计算中，计算速度是一个非常重要的问题。下面就如何提高计算速度作一些建议：    a：充分利用ANSYSMAP分网和SWEEP分网技术，尽可能获得六面体网格，这一方面减小解题规模，另一方面提高计算精度。    b：在生成四面体网格时，用四面体单元而不要用退化的四面体单元。比如95号单元有20节点，可以退化为10节点四面体单元，而92号单元为10节点单元，在此情况下用92号单元将优于95

8、号单元。    c：选择正确的求解器。对大规模问题，建议采用PCG法。此法比波前法计算速度要快10倍以上（前提是您的计算机内存较大）。对于工程问题，可将ANSYS缺