1、 1 一、 有限元模型(即 “网格” )的组成 ( 1)网格 节点 提供 “网格” 的几何信息 材料 提供 “网格” 的材料特性参数 属性 提供 “网格” 的几何补充信息(例如:将薄板简化为二维网格( shell单元)时,需要对而二维网格( shell单元)补充薄板的“厚度信息”) 注:在 hypermesh 中“网格的几何补充信息”称为“属性( Property),并通过 Property Collector完成属性的建立和管理;在 Ansys中称作“实常数( Real Constans)”;在 Hypermesh ANSYS模版中的 Component Manager中也称为“实常数( R
2、eal Constans)”。 单元类型 小结:所提供的各种“网格”信息就创建出了“有限元网格模型”。 ( 2)当有限元模型带有边界条件时需要补充以下内容 载荷及边界条件 ( 3)做优化时需要补充以下内容 设计变量( Design Variable) 响应 (Response) 二、 以上内容在 Hypermesh 中的创建步骤 步 :网格划分 即:完成“节点”的创建。 步 :在工具条 中单击图标 ( Material Collector)打开“材料定义对话框 ”: 在对话框中自由指定材料名称,单击 card image后面的输入框: 单击选择 “ Material” 。单击“ create/
3、edit”,弹出 “ Meterial”卡片 : 2 卡片中, DENS_FLAG为“密度”; EX_FLAG为“弹性模量”; NUXY_FLAG为“泊松比”,分别单击 DENS_FLAG、 EX_FLAG、 NUXY_FLAG前边的 ,然后分别输入数值,如下所示: 注: 中的数值“ 1”为 ID 号,默认即可,不用管它。 步 :在工具条 中单击图标 ( Property Collector),弹出 如下对话框: 输入 Prop name,单击 Type后边的输入框: 单击选择“单元种类”,如 shell63单元属于 shell(板壳)类单元,则选择 SHELL即可。 单击 Card imag
4、e后边的输入框: 3 通过单击选择你所需要的 Card image( card image通过在单元的名称后加上字母“ p”命名,如上图所示)。选择方法:如需建立 shell63单元的厚度信息,则选择“ shell63p”。通过单击完成翻页( shell63p在第二页)。 选择 card image后单击 ,弹出: TK( 1) 、 TK( 2)、 TK( 3)意为“厚度”,在 TK( 1)后输入 SHELL63单元的板厚即可,其余的 TK()可不输入,软件默认与 TK( 1)相同。 步 :打开 1D或 2D或 3D菜单页: 单击 : 输入单元名字(随意什么名字都行,自己认识即可),单击 ca
5、rd image后的输入框: 单击选择单元类型,通过 完成翻页。如:单击 后选择 SHELL63。 4 如果对单元没有什么特殊功能需求,则直接单击 完成单元类型的创建。 步 :完成后,需要完成的任务是将中创建的各类(卡片)信息赋给中创建的“网格几 何框架”,从而完成“网格”的建。 单击“宏菜单”区域上方的“ Utility”卡片“标记”,从而打开 Utility卡: 单击“ Model Info:”下方的“ Component Manager”图标,弹出: 5 单击标题栏中的“ Table”打开下拉菜单 ,单击 Editable。此时, Component Manager窗口标题栏下方将出现:
6、 单击想要“赋值”的 Component,此时选中的 Component 将以蓝色显色,如下图的第二个Component所示: 6 单击 中的下三角符号打开下拉项目清单,如 下图所示: 清单中有“单元类型 ID 号( ET Ref.No.)”、“属性(实常数)集 ID 号( Real Set No.)”、“材料集 ID号( Mat Set No.)等等。单击选择 ET Ref.No.后,在第二个输入框内就会自动出现之前所创建的所有单元类型以供选择,如下图所示: 单击 1-SHELL63后,单击 Set按钮,弹出 ,单击 Yes。此时,便为所选 Component 成功赋予了单元类型。 为所选
7、Component赋予材料及属性(实常数)的过程与此类似,所以在此不再赘述。 步:创建载荷和边界条件 打开 Analysis菜单页: 7 首先,确认软件默认的载荷 /边界条件类型(以各种卡片的形式出现)。单击 Load Types: 在打开的页面(上图)中可以看到:集中力( force=)默认为 FORCE卡 ,集中扭矩( moment=)默认为 FORCE2卡 ,位移约束( constraint=)默认为 D_CONDTRNT卡 ,均布力( pressure=)默认为 PRESSURE 卡 。默认卡可以通过单击输入栏的方式进行更改,但一般情况下不需更改,使用默认即可。单击 Return按钮推
8、出 Load Types子面板。 然后,如果要施加 集中力则单击 Analysis菜单页中的 force子面板,弹出 FORCE卡 : 卡片中 用 来 定 义 力 的 施 加 位 置 ,用来设置力的大小, 用来设置力的方向。( 用来设置力的标记符号在图形区域的显示大小。)设置完各种信息后,单击 Create完成创建。 如果要施加位移边界条件,则在 Analyis菜单页单击 constraints子面板,弹出 D_CONDTRNT卡: Dof意为“自由度”。 Dof1Dof3分别表示节点的沿 X、 Y、 Z轴方向平移自由度, Dof4Dof6分别表示节点的绕 X、 Y、 Z 轴的旋转自由度。 Dof1Dof6 后边的输入框中的数值是自由度的大小,对于固定约束其值均为 0。