本文介紹了ANSYS結構分析中的一些注意點。

　　ANSYS結構分析的一些細節

　　一

　　將命令流代碼錄入文本文件中(如xx.txt)，通過Utility%26gt;File%26gt;Read Input From命令讀入文本文件，可迅速解題。

　　網格細化

　　網格細化的命令在Main Menu%26gt;reprocessor%26gt;Meshing%26gt;Modify Mesh菜單中(對應于Mesh Tool面板下方的網格細化操作按鈕Refine)。操作中有下拉列表框Level of refinement用來選擇網格細化的精度。

　　細化單元操作僅僅對于平面的三角形、四邊形網格以及體的四面體網格適用，對于使用六面體進行劃分的三維幾何模型不能進行網格細化。

　　耦合約束

　　前處理器中的Coupling/Ceqn 選項用來定義耦合約束。ANSYS中可以設置一種特殊的稱為耦合的加載方式，一個耦合設置是一組被約束在一起，有著相同大小但數值未知的自由度，在鉸的處理、接觸分析等問題中往往需要用到耦合約束。

　　選擇Main Menu%26gt;reprocessor%26gt;Couping/Ceqn%26gt;Couple DOFs命令。生成耦合約束對應的命令CP，操作格式如下：CP，N(耦合編號)，耦合自由度，節點1，節點2，節點3……

　　施加荷載

　　荷載可以加在實體模型或有限元模型(劃分好網格的模型)上。不管采取什么加載方式，ANSYS求解前都將荷載轉化到有限元模型。加載到實體模型上的荷載將自動轉化到其所屬的節點、單元上。當刪除實體模型時，ANSYS將自動刪除其上所有荷載。但建議用戶直接將荷載加在實體模型上，因為在實體模型上加載操作簡單(尤其是在直接拾取圖形時)，另一方面重新劃分網格或局部修改網格時不對荷載產生影響。

　　在位移約束中有兩個非常重要的約束方式：施加在對稱面上的對稱約束和反對稱約束。

　　對稱約束：指限制對稱面內所有節點的旋轉自由度，同時限制垂直于對稱面的位移自由度，對應著Main Menu%26gt;Solution%26gt;Define Loads%26gt;Apply%26gt;Structural%26gt;Displacement%26gt;Symmetry B.C命令。

　　反對稱約束：指限制對稱面內所有節點在對稱面內的位移自由度，同時限制垂直于對稱面的旋轉自由度，對應著Main Menu%26gt;Solution%26gt;Define Loads%26gt;Apply%26gt;Structural%26gt;Displacement%26gt;Antisymm B.C 命令。這兩種約束條件應用在不同的對稱模型場合，通過設定對稱約束邊界條件達到簡化建模的效果。

　　二

　　后處理器

　　后處理器分通用后處理器、時間歷程后處理器兩種。

　　通用后處理器(General Postprocessor, /POST1)用于觀察在給定時間點整個模型的結果。

　　時間歷程后處理器(TimeHist Postprocessor，/POST26)用于觀察模型指定點處呈現為時間的函數的結果。

　　路徑圖用來顯示某個量沿著模型的某一預定路徑的變化規律。要產生路徑圖，執行如下步驟：(只能在包含實體單元(二維或三維)或板殼單元的模型中定義路徑，對一維單元不可用。)

　　通過PATH命令定義路徑屬性(GUI：Main Menu%26gt;General Postproc%26gt;Path Operation%26gt;Define Path%26gt;Defined Paths);

　　通過PPATH命令定義路徑點(GUI：Main Menu%26gt;General Postproc%26gt;Path Operation%26gt;Define Path%26gt;Modify Path);

　　通過PDEF命令將待取結果映射到路徑上(GUI：Main Menu%26gt;General Postproc%26gt;Map Onto Path);

　　通過PLPATH、PLPAGM命令顯示結果(Main Menu%26gt;General Postproc%26gt;Path Operation%26gt;Plot Path Items)。

　　與路徑有關的其他常用操作還有：

　　·對路徑進行加、減、乘、除、微積分：

　　命令：PCALC

　　GUI：Main Menu%26gt;General Postproc%26gt;Path Operation%26gt; Operation

　　·計算兩路徑矢量的點積：

　　命令：PDOT

　　GUI：Main Menu%26gt;General Postproc%26gt;Path Operation%26gt;Dot Product

　　·計算兩路徑矢量的叉積：

　　命令：PCROSS

　　GUI：Main Menu%26gt;General Postproc%26gt;Path Operation%26gt;Cross Production

　　·刪除路徑：

　　命令：PADELE，DELOPT

　　GUI：Main Menu%26gt;General Postproc%26gt;Path Operation%26gt;Delete Path

　　時間歷程后處理器可用于檢查模型中指定點的分析結果與時間、頻率等的函數關系。它的典型用途是在瞬態分析中通過圖形表示結果與時間的關系或在非線性分析中通過圖形表示作用力與撓度的關系。

　　時間歷程后處理的所有操作都是針對變量而言的，是結果與時間或頻率的簡表。結果可以是節點的位移、節點力、單元應力等。操作的第一步是定義所需的變量，第二步是存儲變量。可對每個變量任意指定大于或等于2的變量參考號(默認參考號1代表時間或頻率)。

　　定義變量的命令和操作可以表述如下：

　　命令：

　　FORCE：指定力的類型(合力、靜力、阻尼力或慣性力等)

　　NSOL：定義節點解數據

　　ESOL：定義單元解數據

　　RFORCE：定義節點反力數據

　　SHELL：指定殼單元(分層殼)中的位置(TOPMID、BOT)

　　GUI：Main Menu%26gt;TimeHist Postpro%26gt;Define Variables

　　默認情況下，可以定義的變量數為10個。通過NUMVAR命令可增加限制(最大值為200個)，對應的GUI方式為Main Menu%26gt;TimeHist Postpro%26gt;Setting%26gt;File

　　時間歷程后處理器可對已定義的變量進行數學運算。例如在瞬態分析時定義了位移變量，可將該位移變量對時間求導得到速度和加速度。

　　例如：

　　NSOL，2，441，U，Y，UY441 !定義變量2為節點441的UY，變量名稱為UY441。

　　DERIV，3，2，1，，VEL441 !定義變量3為變量2對變量1(時間)的一階導數，變量名稱為VEL441

　　DERIV，4，3，1，，ACCL441 !定義變量4為變量3對變量1(時間)的一階導數，變量名稱為ACCL441

　　通過PLVAR命令(GUI：Main Menu%26gt; TimeHist Postpro%26gt;Graph Variables)可在圖形顯示區繪出多達9個變量的圖形。時間歷程圖線中默認的橫坐標(X軸)為變量1，在靜態或瞬態分析時表示時間，在諧波分析時表示頻率。通過XVAR命令(GUI：Main Menu%26gt;TimeHist Postpro%26gt;Setting%26gt;Graph)可指定不同的變量號作為橫坐標。如果橫坐標不是時間，可顯示三維圖形(用時間或頻率作為Z坐標)。

　　后處理計算結果的列表可以通過Main Menu%26gt;General Postproc%26gt;List Result%26gt;…命令或者

　　Main Menu%26gt;TimeHist Postpro%26gt;List Variables或Lsit Extremes命令來實現。

　　收斂準則的選取

　　ANSYS收斂準則可建立在力、力矩、位移或這些項目的任意組合上。另外，每一個項目可以有不同的收斂容限值。

　　以力為基礎的收斂準則提供了收斂的絕對量度，而以位移為基礎的收斂僅提供了收斂的相對量度(在迭代過程中計算出的位移很小時，可能會被程序認為是收斂的解，但有可能此時問題仍遠離準確解。完全依賴位移收斂檢查有時可能產生錯誤)。因此，建議用戶盡可能使用以力為基礎(或以力矩為基礎的)收斂準則，以位移為基礎的(或以轉動為基礎)的收斂檢查通常不單獨使用，僅用于輔助判斷。