通用有限元程序ansys及应用01

《通用有限元程序ansys及应用01》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、硕士研究生学位课程讲义（2008）通用有限元程序ANSYS及应用(一)主讲：钱江结构工程与防灾研究所Tel：65986113(B310)Email:jqian@mail.tongji.edu.cn二OO八年二月二十五日29Feb20081通用有限元程序ANSYS及应用教学安排1.教学日程：2月25日～4月21日共九周，前八周课堂讲授，第九周课堂考试；2.考试方式：课堂上机操作，用ANSYS完成指定问题的建模并获得正确结果；3.成绩构成：平时作业30%，考试成绩70%。4.评定标准：完成基本操作60%，建模正确20%，结果正确10%，卷面10%。29F

2、eb20082通用有限元程序ANSYS及应用课程大纲1.有限元法理论及结构分析通用程序简介2.ANSYS图形用户界面简介3.直接生成法建模过程4.实体建模的基本过程实例5.实体建模的基本GUI操作6.网格划分7.基本的加载及求解过程29Feb20083通用有限元程序ANSYS及应用课程大纲(续)8.数据后处理9.结构分析常用单元性能简介10.ANSYS动力分析的基本功能及一维单元应用实例空间框架结构地震响应分析的谱分析法11.钢筋混凝土剪力墙非线性分析二维平面单元应用实例29Feb20084通用有限元程序ANSYS及应用日程安排第1周：第1、2、

3、3章程序简介，直接生成法建模第2周：第4章实体建模简单实例第3周：第5章实体建模基本操作第4周：第6章网格划分第5周：第7章基本的加载及求解过程第6周：第8、9章数据后处理、常用单元性能简介第7周：第10章ANSYS动力分析的基本功能第8周：第11章钢筋混凝土剪力墙非线性分析第9周：考试29Feb20085通用有限元程序ANSYS及应用1.有限元法理论及结构分析通用软件简介1.1结构分析有限元法基础结构分析的基本目的：■结构的变形状态■结构内部的受力（应力）状态基本求解方法：■精确方法■近似方法29Feb20086通用有限元程序ANSYS及应用1.1

4、结构分析有限元法基础（续）有限元法产生的历史：■1943，数学家Courant用三角域内分片连续函数结合最小势能原理解St.Venant扭转问题■1960，力学家Clough等首次提出FiniteElement概念，并正确求解了平面弹性问题■1960以后，对经典的里兹(Ritz)法、伽辽金法(Galerkin)进行了推广，特别是后者，采用加权余量的方式确定单元特性，使得在无物理守恒定律或变分泛函的情况下仍然可以使用有限元法29Feb20087通用有限元程序ANSYS及应用1.1结构分析有限元法基础（续）结构分析有限元法典型步骤■根据问题的物理特性确定

5、基本的未知变量、解题类别；■在累计系统总能量时，将问题的求解区域分割成便于计算的子区域—划分单元；■在子区域中假设基本物理场的分布形式，使计算求解成为可能—选择单元类型（即位移模式）；■计算每个子区域的能量—形成单元刚度矩阵；■累计系统的总能量—组装总刚度矩阵；■施加边界约束和外载荷—建立离散体系的代数方程；■求解代数方程—得到基本未知变量（位移）数值结果；■由节点位移解求单元内的应变、应力；29Feb20088通用有限元程序ANSYS及应用1.2常见的结构分析通用有限元程序■1990前，SAP4、5（线性），ADINA（非线性分析）；■目前，MSC

6、/NASTRAN系列（PATRAN、DYTRAN等）—基于美国NASA计划；ABAQUS—据称具有最强大的非线性求解功能；MARC—据称最适于求解耦合场问题（热力耦合），已被MSC公司收购；ADINA—forWindows版29Feb20089通用有限元程序ANSYS及应用1.3ANSYS程序的发展及功能简介■第一个通过ISO9001质量体系认证的分析设类软件；■首个在我国压力容器标准化技术委员会认证的分析软件；程序分析功能：■结构分析■热分析■高度非线性瞬态动力分析（LS－DYNAN）■流体静力学和动力学分析（FLOTRAN）■电磁场分析■声学分析

7、■压电分析■多场耦合分析■设计灵敏度及优化分析29Feb200810通用有限元程序ANSYS及应用2.图形用户界面（GUI）简介ANSYS8.0图形用户界面的八个分区■UtilityMenu—通用菜单■快捷工具栏■显示隐藏对话框■MainMenu—主菜单■ToolBar—工具条■InputWindow—输入窗口■GraphicsWindow—图形窗口■状态栏其中，1、4、6是最常用的。通常，主菜单是需要顺序操作的；而通用菜单则为非顺序操作，即：可以在任意时刻、任意状态下实施其中的某些命令。另有一输出窗口—OutputWindow隐于图形用户界面背后2

8、9Feb200811通用有限元程序ANSYS及应用启动ANSYS后出现以下窗口当显示出如下窗口后，就可以使用