《有限元分析及应用》PPT课件

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1、分析的对象的一些行为计算出的几何项求解的自由度及应力反作用力或节点力识别无效的结果21.分析的对象的一些基本的行为:重力方向总是竖直向下的离心力总是沿径向向外的没有一种材料能抵抗1,000,000psi的应力轴对称的物体几乎没有为零的环向应力弯曲载荷造成的应力使一侧受压，另一侧受拉如果只有一个载荷施加在结构上，检验结果比较容易.如果有多个载荷，可单独施加一个或几个载荷分别检验，然后施加所有载荷检验分析结果.32.计算出的几何项：在输出窗口中输出的质量特性，可能会揭示在几何模型、材料属性（密度）或实常数方面存在的错误.3.检验求解的自由度及应力：确认施加在模型上的载荷环

2、境是合理的.确认模型的运动行为与预期的相符-无刚体平动、无刚体转动、无裂缝等.确认位移和应力的分布与期望的相符，或者利用物理学或数学可以解释.44.反作用力或节点力模型所有的反作用力应该与施加的点力、压力和惯性力平衡.在所有约束节点的竖直方向的反作用力...在所有约束节点水平方向的反作用力必须与水平方向的载荷平衡.所有约束节点的反作用力矩必须与施加的载荷平衡.注意包含在约束方程中自由度的反力，不包括由这个约束方程传递的力.…必须与施加的竖直方向的载荷平衡5反作用力和节点力(续)在任意选取的单元字集中的节点力，应与作用在结构此部分的已知载荷向平衡，除非节点的符号约定与自

3、由体图上所示的相反.未选择的单元上的竖直方向的节点总力...…必须与被选择的单元上施加的竖直方向的载荷平衡注意包含在约束方程中自由度的反力，不包括由这个约束方程传递的力.网格误差估算局部细化P方法&举例ANSYS网格划分精度估算7ANSYS网格误差估计ANSYS通用后处理包含网格离散误差估计.误差估计是依据沿单元内边界的应力或热流的不连续性，是平均与未平均节点应力间的差值.Elem1Elem2savg=1100s=1200s=1000savg=1200s=1300s=1100(节点的ss是积分点的外插）8误差估计作用条件：线性静力结构分析及线性稳态热分析大多数2-D或

4、3-D实体或壳单元PowerGraphicsoff误差信息:能量百分比误差sepc单元应力偏差sdsg单元能量偏差serr应力上、下限smnbsmxbANSYS网格误差估计9能量百分比误差能量百分比误差是对所选择的单元的位移、应力、温度或热流密度的粗略估计.它可以用于比较承受相似载荷的相似结构的相似模型.这个值的通常应该在10%以下.如果不选择其他单元，而只选择在节点上施加点载荷或应力集中处的单元，误差值有时会达到50%或以上.SEPC~2%PowerGraphicoffMainmenu>generalpostproc>plotresults>deformedshap

5、e选：Def+undefedge10要检验某个位置的网格离散应力误差，可以列出或绘制应力偏差.某一个单元的应力偏差是此单元上全部节点的六个应力分量值与此节点的平均应力值之差的最大值.应力偏差：节点n的应力矢量：所关心位置上的应力偏差值～450psi(30,000psi应力的1.5%)应力偏差察看应力偏差：PlotResults>ElementSolu>ErrorEstimation>Stressdeviation(SDSG)举例平均应力为4421（nodalsolution）应力偏差为689.598误差=689.598/4421=15.53%（局部细化）12每个单元的

6、另一种误差值是能量误差.它与单元上节点应力差值有关的,用于计算选择的单元的能量百分比误差.察看能量误差：PlotResults>ElementSolu>ErrorEstimation>Energyerror(ENER).能量误差13应力上下限可以确定由于网格离散误差对模型的应力最大值的影响.显示或列出的应力上下限包括:估计的上限-SMXB估计的下限-SMNB应力上下限限并不是估计实际的最高或最小应力。它定义了一个确信范围。如果没有其他的确凿的验证，就不能认为实际的最大应力低于SMXB.例如:SMX=32750是节点解的实际值SMXB=33200是估计的上限Xstres

7、sSMAX~32,750psiSMXB~33,200psi(difference~450psi~1.5%)应力上下限局部的细化采用plane42单元网格局部细化与未细化能量百分比误差局部细化未细化DisplacementDMX=0.88E-03SEPC=14.442DMX=0.803E-03应力偏差ElementSolution(SDSG)SMN=63.453SMX=426.86SDSGSMN=64.528SMX=689.589能量误差估计ElementSolution(SERR)SMN=0.365E-03SMX=0.600595SERRSMN=0.