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第四章二维瞬态磁场分析 Ansys工程电磁场有限元分析华科电气

第四章二维瞬态磁场分析

（2-D Transient Magnetic Analysis）

分析对象：由电压电流起落、脉动等引起的随时间变化的磁场。主要计算：

?Eddy currents

?Power loss due to eddy currents

?Magnetic forces induced by eddy currents

瞬态分析（Transient Analysis）研究随时间无规律变化的电磁场，称为时域分析（Time-Domain Analysis）。时域分析不涉及频率。

谐分析（Harmonic Analysis）研究那些在时域内有规律变化的场，借助Fourier变换，这些场可以表示为一系列正弦场的叠加，从而只需要对一个个

固定频率的场进行计算，称为频域分析（Frequency-Domain Anslysis ）。频域分析不涉及时间。

对于任意的时变场，两种分析都是可行的。频谱丰富的时变场（例如脉冲场）适合时域分析，而频谱简单的时变场（例如正弦场）适合频域分析。

瞬态磁场分析可以是线性的，也可以是非线性的。严格的非线性分析只能在时域内完成。

在瞬态分析中，场量不仅与当前的源有关系，也与前一时刻的场有关系：

(), 0

, s e t t

ρ??=??=????=-??=+??=+D B B J D J J E H 电荷ρ：经常存在于导体表面上，体现为导体表面电位移

矢量法向分量的不连续性；位移电流t

??D ：通常可以忽略——似稳态场的重要特征。

电流J ：有时可区分为外加电流J s 和感应电流（涡流）

J e ；但有时二者叠加在一起，无法截然分开。

时域数值离散方式：

()(1)()()()

k k k k k t

--??=-???=B B E H J 用A 表示：

11()0(in conductor)()011 (in air)s V t V t

σμμσμμ

?????-???++?=????+?=?????-???=A A A A A A J 式中，, V t

?=??=--??A B A E 离散时，时间步长t ?要足够小。

4.1 瞬态磁场分析所用的单元

瞬态磁场分析只用矢量磁位公式。所用的单元与谐分析相同：

实体单元：PLANE13，PLANE53

通用电路单元：CIRCU124

4.2 定义二维瞬态分析的环境

4.3 建模与剖分

基本过程与静态分析、时谐分析类似。

4.4 施加边界条件和载荷

边界条件载荷可以加在实体模型（关键点、线、面）上；也可以加在有限元模型（节点和单元）上。施加方法与静态场分析、谐分析相似。不同之处在于载荷是随时间变化的。

载荷步：用时间-载荷曲线的拐点将载荷表示为分段函数。

对每一个载荷步，都要定义载荷大小、对应的时间点及其他选项，如跳变（stepped）还是渐变（ramped），自动时间步长等。将这些载荷数据写入文件，重复该过程定义所有的载荷步。

4.4.1 施加边界条件

使用PERBC2D宏定义周期性边界条件：

PERBC2D, LOC1, LOC2, LOCTOL, R1, R2, TOLR, OPT, PLNOPT 或

Main Menu> Preprocessor> Loads> Define Loads> Apply> Magnetic> Boundary> Vector Poten> Periodic BCs

4.4.2 施加电压载荷

在线圈上施加电压，单位制为 MKS。只对采用AZ 和CURR自由度的PLANE53单元。

Command(s): B FE

GUI: Main Menu> Preprocessor> Loads> Define Loads> Apply> Magnetic> Excitation> Voltage drop> On Elements

注意：因为每一匝的电流都是相同的，因此必须将线圈所有节点的CURR自由度耦合在一起，否则将无法得到正确的结果。

4.4.3 施加电流载荷

节点电流载荷只用于有外强加电流的块状导体区域。它表示流过该导体的总电流。对2D单元PLANE13和PLANE53，要求选取的自由度为AZ和VOLT自由度。

在具有集肤效应区域的横截面上施加电流，必须耦合所有节点的VOLT自由度。可使用如下方式：

Command(s): C P

GUI: Main Menu> Preprocessor>

Coupling/Ceqn> Couple DOFs

先选择所有的节点，耦合它们的VOLT自由度；然后在其中一个节点上施加电流：

Command(s): F,,AMPS

GUI: Main Menu> Preprocessor> Loads> Define Loads> Apply> Electric> Excitation> Impressed Current

Main Menu> Solution> Define Loads> Apply> Electric> Excitation> Impressed Current

4.4.4 其他载荷

包括磁矢位载荷、时间积分电位载荷、Maxwell力载荷、源电流密度载荷、虚位移载荷等。施加方法与静磁场方法相同。

4.5 求解

4.5.1 进入求解器

Command(s): /SOLU

GUI: Main Menu> Solution

4.5.2 定义求解类型

?GUI方式：Main Menu> Solution> Analysis Type>

New Analysis，选择Transient analysis.

?如果是新的分析，使用命令

ANTYPE,Transient,new

?如果想重启一个以前做过的分析，如一个未收敛的分析或者是增加新的负载，则使用命令：

ANTYPE, Transient,rest

?重启的旧分析只能是你已经完成的瞬态分析，并且

Jobname.EMAT, Jobname.ESAV和 Jobname.DB 等文件已经存在的情况才可以。

4.5.3 定义分析选项

指定求解方法和求解器。

指定求解方法:

Command(s): T RNOPT

GUI: Main Menu> Solution> Analysis Type> New Analysis, Transient

选择full。

指定求解器：Command(s): E QSLV

GUI: Main Menu> Solution> Analysis Type> Analysis Options

可以选择以下求解器：

?Sparse solver（稀疏矩阵求解器）

?Frontal solver (default)（波前求解器，缺省，二维分

析实用）

?Jacobi Conjugate Gradient (JCG) solver（雅克比共轭梯度求解器）

?JCG out-of-memory solver（虚拟内存，可能很慢）

?Incomplete Cholesky Conjugate Gradient (ICCG) solver （不完全乔列斯基分解共轭梯度求解器，一般较快）

?Preconditioned Conjugate Gradient (PCG) solver（预处理共轭梯度求解器）

?PCG out-of-memory solver

电压激励模型或者模型中包含速度效应的，矩阵是不对称的，不能选用PCG求解器；

电流激励的则只能选用sparse solver 或 frontal solver 4.5.4 载荷步选项

?时间选项：指定载荷步结束的时间点

Command: T IME

GUI: Main Menu> Preprocessor> Loads> Load Step Opts> Time/Frequenc> Time - Time Step Main Menu> Solution> Load Step Opts> Time/Frequenc> Time - Time Step

?子步数和时间步长：

时间步长可通过DELTIM命令或相应的菜单直接定义。也可以通过NSUBST或相应菜单间接指定。

时间步长决定了分析的精度，时间步长小，分析精度高，特别是对那些大阶跃变化的载荷。但是时间步长也不能过小（例如，小于10-10），否则引起数字误差。

如果选择阶跃加载模式（stepped ）, ANSYS 把所有载荷加在第一个子步上，以后都保持常数；如果选择渐变模式（Ramped ），ANSYS 在每一个子步中逐渐增加载荷。 Command: NSUBST , DELTIM

GUI:

Main Menu> Preprocessor> Loads> Load Step

Opts> Time/Frequenc> Time and Substps

Main Menu> Solution> Load Step Opts>

Time/Frequenc> Time and Substps

Main Menu> Solution> Load Step Opts>

Time/Frequenc> Time - Time Step 自动时间步长：

也称作时间步长优化。它允许ANSYS 自动调整每个子步中的载荷增量，或者根据模型的响应来增加或减少时间步长。在多数问题中，需要打开此项，并指定积分时间步的上下限。

时间步长优化对于CURR 自由度 (载压导体)或电路驱动的EMF 自由度 (电路驱动模型)不适用。

Command: A UTOTS

GUI: Main Menu> Preprocessor> Loads> Load Step Opts> Time/Frequenc> Time and Substps Main Menu> Solution> Load Step Opts> Time/Frequenc> Time and Substps

Main Menu> Solution> Load Step Opts> Time/Frequenc> Time - Time Step

4.5.5 非线性选项

只对非线性分析。包括：

?Newton-Raphson（牛顿-拉普逊）选项：?Program-chosen (default)

?Full

?Modified

?Initial-stiffness.

Command(s): N ROPT

GUI: Main Menu> Solution> Analysis Type> Analysis Options

?平衡迭代数：

保证每个子步得到收敛解。默认值25次；可根据非线性程度适当增加。对线性问题只需1次。

Command(s): N EQIT

GUI: Main Menu> Preprocessor> Loads> Load Step Opts> Nonlinear> Equilibrium Iter Main Menu> Solution> Load Step Opts> Nonlinear> Equation Iter

?收敛容差

ANSYS程序自动计算典型值VALUE，默认容差TOLER为 1.0E-3。VALUE×TOLER作为收敛的判据。节点位函数在两次相邻迭代中的差ΔA = A i - A i-1小于该值即认为收敛。

Command(s): C NVTOL

GUI: Main Menu> Preprocessor> Loads> Load Step Opts> Nonlinear> Convergence Crit. Main Menu> Solution> Load Step Opts> Nonlinear> Convergence Crit.

?终止不收敛的迭代

若ANSYS 在指定的迭代次数中不能收敛，则根据是否激活“终止不收敛迭代”来确定是否进入下一个子步。

4.5.6 开始求解

Command: L SSOLVE

GUI: Main Menu> Solution> Solve> From LS Files 4.5.7 结束求解

Command: F INISH

GUI: Main Menu> Finish

4.6 查看结果

结果文件： Jobname.RMG。内容包括：

原始数据：节点自由度 (AZ, CURR, EMF, MAG,

VOLT)

导出数据：

?节点磁感应强度 (BX, BY, BSUM)

?节点磁场强度 (HX, HY, HSUM)

节点磁力 (FMAG: components X, Y, SUM) ?

节点感生电流段 (CSGZ) ?

焦耳热功率密度 (JHEAT) ? 等等

通用后处理器 POST1：可以查看某一时刻整个模型

的解的分布情况；

时间历程后处理器POST26：可以查看某一特定点上的解在整个求解时段上的变化情况。 Command(s): /POST1 or /POST26

GUI: Main Menu> General Postproc

Main Menu> TimeHist Postpro

4.6.1 POST26中读取结果

使用POST26查看结果，ANSYS 数据库中必须包含

计算的模型和对应的结果文件Jobname.RMG 。

POST26 以表格形式输出结果，这些结果是以时间为参数的变量。每个变量都指定一个变量号，其中1号变量专指时间。因此首先要定义变量。

定义原始数据：

Command: N SOL

GUI: Main Menu> TimeHist Postpro> Define Variables 定义导出数据：

Command: E SOL

GUI: Main Menu> TimeHist Postpro> Define Variables 定义感生数据：

Command: R FORCE

GUI: Main Menu> TimeHist Postpro> Define Variables 定义这些数据后，可以用图形显示出来：

Command: P LVAR

GUI: Main Menu> TimeHist Postpro> Graph Variables 也可以列表显示：

Command: P RVAR

GUI: Main Menu> TimeHist Postpro> List Variables 只列最大值：

Command: E XTREM

GUI: Main Menu> TimeHist Postpro> List Extremes 通过查看时间历程结果，可以发现那些关键的时间点，并在通用后处理器POST1中观察这些关键时间点上整个模型的场分布。

计算组件上的电磁力、功率损耗、能量、电流等，要首先建立组件，然后用下列方式：

Command: P MGTRAN

GUI: Main Menu> TimeHist Postpro> Elec&Mag> Magnetics

POST26 提供了许多函数，可以进行变量间的数学运算。

4.6.2 在通用后处理器POST1中查看结果

将希望的时间点上的结果读入数据库：

Command: S ET,,,,,TIME

GUI: Utility Menu> List> Results> Load Step Summary

ANSYS 把结果插值到该点上。如果该点在计算时间范围以外，ANSYS 使用最后一次载荷的结果。也可以通过指定载荷步和步数得到结果。

绘制等值线： Command: PLESOL , PLNSOL

GUI: Main Menu> General Postproc> Plot Results> Contour Plot> Element Solution

Main Menu> General Postproc> Plot Results>

Contour Plot> Nodal Solu

绘制矢量线：

Command: P LVECT

GUI: Main Menu> General Postproc> Plot Results> Vector Plot> Predefined

Main Menu> General Postproc> Plot Results>

Vector Plot> User Defined

计算线圈电阻和感抗

每个线圈单元都储存了电阻值和电抗值，将之求和得到线圈电阻和感抗。

计算感兴趣的其他项

?CURR2D宏：计算电流；

?EMAGERR宏：计算相对误差；

?FLUXV宏：计算通过某一截面的磁通；

?FMAGSUM宏：计算组件电磁力；

?FOR2D宏：计算磁力；

?MMF宏：计算沿着某路径的磁动势；

?PLF2D宏：生成等值线；

?SENERGY宏：计算总储能；

?TORQ2D宏：计算力矩；

?TORQC2D宏：根据环形路径计算力矩；

?TORQSUM宏：对Maxwell力合虚功力求和。

4.7 计算示例：

模型与静磁场模型一致；线圈中施加电压如下图波形：

需要考虑线圈的感应电势和铁中的涡流，因此需要线圈中导线的电阻率（Cu：3e-8）和铁的电阻率（Fe：7e-7）

ANSYS电磁场分析指南第六章 3-D静态磁场分析(棱边元方法

第六章３-Ｄ静态磁场分析（棱边单元方法） 6.1何时使用棱边元方法在理论上，当存在非均匀介质时，用基于节点的连续矢量位A来进行有限元计算会产生不精确的解，这种理论上的缺陷可通过使用棱边元方法予以消除。这种方法不但适用于静态分析，还适用于谐波和瞬态磁场分析。在大多数实际3-D 分析中，推荐使用这种方法。在棱边元方法中，电流源是整个网格的一个部分，虽然建模比较困难，但对导体的形状没有控制，更少约束。另外也正因为对电流源也要划分网格，所以可以计算焦耳热和洛伦兹力。用棱边元方法分析的典型使用情况有： ·电机 ·变压器 ·感应加热 ·螺线管电磁铁 ·强场磁体 ·非破坏性试验 ·磁搅动 ·电解装置 ·粒子加速器 ·医疗和地球物理仪器《ANSYS理论手册》不同章节中讨论了棱边单元的公式。这些章节包括棱边分析方法的概述、矩阵列式的讨论、棱边方法型函数的信息。对于ANSYS的SOLID117棱边单元，自由度是矢量位A沿单元边切向分量的积分。物理解释为：沿闭合环路对边自由度（通量）求和，得到通过封闭环路的磁通量。正的通量值表示单元边矢量是由较低节点号指向较高节点号（由单元边连接）。磁通量方向由封闭环路的方向根据右手法则来判定。在ANSYS中，AZ表示边通量自由度，它在MKS单位制中的单位是韦伯（Volt·Secs），SOLID117是20节点六面体单元，它的12个边节点（每条边

的中间节点）上持有边通量自由度AZ。单元边矢量是由较低节点号指向较高节点号。在动态问题中，8个角节点上持有时间积分电势自由度VOLT。 ANSYS程序可用棱边元方法分析3-D静态、谐波和瞬态磁场问题。（实体模型与其它分析类型一样，只是边界条件不同），具体参见第7章，第8章。 6.2单元边方法中用到的单元表 1三维实体单元 6.3物理模型区域的特性与设置对于包括空气、铁、永磁体、源电流的静态磁场分析模型，可以通过设置不同区域不同材料特性来完成。参见下表，详情在后面部分叙述。

基于ANSYS软件的电机电磁场有限元分析解读

基于ANSYS软件的电机电磁场有限元分析发表时间：2007-9-11 作者: 黄劭刚夏永洪张景明来源: 万方数据关键字: APDL语言同步发电机电磁场有限元介绍了应用ANSYS自带的APDL编程语言进行软件开发，将该软件应用于同步发电机空载磁场分析中，在电机的电磁场计算中实现了电机的自动旋转、自动施加载荷的功能，使用、修改方便，并且计算速度快。通过对电磁场计算结果的后处理，得出了同步发电机的旋转磁场波形和电压波形。样机测试结果验证了分析结果的正确。 1 前言 ANSYS软件是一个功能强大、灵活的，融结构、热、流体、电磁、声学于一体的大型通用有限元分析软件。广泛用于核工业、石油化工、航空航天、机械制造、土木工程等一般工业及科学研究领域的设计分析。在实际的电机电磁场分析中，电机的转子磁极形状、定子齿槽形状、气隙大小以及铁磁材料均已确定，但是当转子相对十定子齿槽的位置不同时一，其计算结果也不相同。为了分析电机电磁场问题，若把定、转子相对位置固定不变进行求解，再对电磁场计算结果进行傅立叶级数分解来计算电机绕组的电势则误差太大。为此，需要对定、转子不同位置时一分别进行计算，然后通过电磁场的计算结果求出电机何个定子齿部磁通随转角变化的关系，然后根据磁通的变化率求出电机基波绕组的电势。ANSYS软件是目前应用最为广泛、使用最方便的通用有限元分析软件之一，应用ANSYS软件来分析电机电磁场是非常有效的。但是当采用ANSYS软件的图形用户界面( GUI)操作方式时，每次定、转子之间的旋转、网格剖分、施加载荷进行求解、查看计算结果等都需要人工进行重复操作，使用起来非常繁琐，并且效率低。为此，木文采用ANSYS软件的APDL语言编写的软件对同步发电机的空载磁场进行研究，实现了电机定、转子之间的自动旋转，自动网格剖分，自动施加载荷以及自动求解的功能。整个电磁场分析过程无需人工进行干预，使用方便，便于修改，并且大大提高了计算速度。通过对同步发电机电磁场计算结果进行后处理，得出了同步发电机的旋转磁场波形和电压波形。 2 软件实现 ANSYS软件提供了图形用户界面与命令流两种方式来分析电机电磁场问题。在电机电磁场计算中，命令流方式和图形用户界面方式相比，具有以下优点:(1)通用性好，对于同系列、同型号的电机电磁场计算只要对电机的尺寸参数进行修改即可，而采用ANSYS的图形用户界面方式进行电机电磁场计算，每次计算都要重新输入图形，没有通用性;(2)通过合理应用ANSYS的APDL语言编写一个两重循环程序就可实现转子自动旋转和自动施加励磁电流的功能，与ANSYS 的图形用户界面方式相比，减少了人机交互的次数，缩短了计算时间。 2.1软件编写

ansys经典例题步骤

Project1 梁的有限元建模与变形分析计算分析模型如图1-1 所示, 习题文件名: beam。 NOTE:要求选择不同形状的截面分别进行计算。梁承受均布载荷：1.0e5 Pa 图1-1梁的计算分析模型梁截面分别采用以下三种截面（单位：m）：矩形截面：圆截面：工字形截面： B=0.1, H=0.15 R=0.1 w1=0.1，w2=0.1，w3=0.2, t1=0.0114，t2=0.0114，t3=0.007 1.1进入ANSYS 程序→ANSYSED 6.1 →Interactive →change the working directory into yours →input Initial jobname: beam→Run 1.2设置计算类型 ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural →OK 1.3选择单元类型 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete… →Add… →select Beam 2 node 188 →OK (back to Element Types window)→Close (the Element Type window) 1.4定义材料参数 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural→Linear→Elastic→Isotropic→input EX:2.1e11, PRXY:0.3→OK 1.5定义截面 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Sections →Beam →Common Sectns→分别定义矩形截面、圆截面和工字形截面：矩形截面:ID=1,B=0.1，H=0.15 →Apply →圆截面：ID=2,R=0.1 →Apply →工字形截面：ID=3,w1=0.1，w2=0.1，w3=0.2，t1=0.0114，t2=0.0114，t3=0.007→OK

ANSYS电磁场分析指南第九章3D静态、谐波和瞬态分析节点法

第九章3-D静态、谐波和瞬态分析（节点法） 9.1节点法（MPV）进行3D静态磁场分析 3-D节点法磁场分析的具体步骤与2-D静态分析类似，选择GUI参数路径Main Menu>Preferences> Magnetic-Nodal，便于使用相应的单元和加载。与2-D静态分析同样的方式定义物理环境，但要注意下面讨论的存在区别的地方。 9.1.1 选择单元类型和定义实常数对于节点法3 –D静磁分析，可选的单元为3D 矢量位SOLID97单元，与2D单元不同。自由度为：AX,AY,AZ。3D矢量位方程中，用INFIN111远场单元（AX、AY、AZ三个自由度）来为无限边界建模。对于载压和载流绞线圈（只有SOLID97单元），必须定义如下实常数：

速度效应可求解运动物体在特定情况下的电磁场，2-D静磁分析讨论了运动体的应用和限制，在3-D中，只有SOLID97单元类型能通过设置单元KEYOPT选项来考虑速度效应。 9.1.2 定义分析类型用与2D静态磁场分析相同的方式定义3D静态磁场分析，即，可以通过菜单路径Main Menu>Solution>New Analysis、或者用命令ANTYPE,STATIC,NEW来定义一个新的静态磁场分析；或者用ANTYPE,STATIC,REST 命令来重启动一个3-D分析。如果使用了速度效应，不能在3D静态分析(ANTYPE,STATIC)中直接求解具有速度效应的静态直流激励场，而要用具有很低频率的时谐分析(ANTYPE,HARMIC)来完成。 9.1.3 选择方程求解器命令：EQSLV GUI：Main Menu>Solution>Analysis Options 3D模型建议使用JCG或PCG法进行求解。而对于载压模型、载流模型、或有速度效应的具有非对称矩阵的模型，只能使用波前法、JCG法、或ICCG法求解。电路激励模型只能用稀疏矩阵法或波前法求解器。 9.1.4 加载和求解进入求解器：命令：/SOLU GUI：Main Menu>Solution 3-D 静态MVP分析的载荷与2-D静态分析稍有些不同，但其菜单路径是一样的。下面是关于3-D静态磁场分析的一些加载：该载荷用以定义磁力线垂直、磁力线平行、远场、周期边界条件、以及强加外磁场等载荷和边界条件，下表描述了各种边界条件相应的磁矢量势值：

[整理]《ANSYS120宝典》习题.

第1章习题 1.ANSYS软件程序包括几大功能模块？分别有什么作用？ 2.如何启动和退出ANSYS程序？ 3.ANSYS程序有哪几种文件类型？ 4.ANSYS结构有限元分析的基本过程是什么？ 5.两杆平面桁架尺寸及角度如习题图1.1所示，杆件材料的弹性模量为2.1×1011Pa，泊松比为0.3，截面面积为10cm2，所受集中力载荷F=1000N。试采用二维杆单元LINK1计算集中力位置节点的位移和约束节点的约束反力。习题图1.1 两杆平面桁架第2章习题 1.建立有限元模型有几种方法？ 2.ANSYS程序提供了哪几种坐标系供用户选择？ 3.ANSYS程序中如何平移和旋转工作平面？ 4.试分别采用自底向上的建模方法和自顶向下的建模方法建立如习题图2.1所示的平面图形，其中没有尺寸标注的图形读者可自行假定，并试着采用布尔运算的拉伸操作将平面图形沿法向拉伸为立体图形。

习题图2.1 平面图形 5.试分别利用布尔运算建立如习题图2.2所示的立体图形，其中没有尺寸标注的图形读者可自行假定。习题图2.2 立体图形 6.试对习题图2.3所示的图形进行映射网格划分，并任意控制其网格尺寸，图形尺寸读者可自行假定。习题图2.3 映射网格划分

第3章习题 1.试阐述ANSYS载荷类型及其加载方式。 2.试阐述ANSYS主要求解器类型及其适用范围。 3.如何进行多载荷步的创建，并进行求解？ 4.试建立如习题图3.1所示的矩形梁，并按照图形所示施加约束和载荷，矩形梁尺寸及载荷位置大小读者可自行假定。习题图3.1 矩形梁约束与载荷 5.试建立如习题图3.2所示的平面图形，并按照图形所示施加约束和载荷，平面图形的尺寸及载荷大小读者可自行假定。习题图3.2 平面图形约束与载荷第4章习题

ansys考试重点整理

ANSYS复习试卷一、填空题 1.启动ANSYS有命令方式和菜单方式两种方式。 2.典型的ANSYS分析步骤有创建有限元模型（预处理阶段）、施加载荷并求解（求解阶段）、查看结果（后处理阶段）等。 3.APDL语言的参数有变量参数和数组参数，前者有数值型和字符型，后者有数值型、字符型和表。 4.ANSYS中常用的实体建模方式有自下而上建模和自上而下建模两种。 5.ANSYS中的总体坐标系有总体迪卡尔坐标系 [csys,0]、总体柱坐标系(Z)[csys,1]、总体球坐标系[csys,2]和总体柱坐标系(Y)[csys,3]。 6.ANSYS中网格划分的方法有自由网格划分、映射网格划分、扫掠网格划分、过渡网格划分等。 7.ANSYS中载荷既可以加在实体模型上，也可以加在有限元模型上。 8.ANSYS中常用的加载方式有直接加载、表格加载和函数加载。 9.在ANSYS中常用的结果显示方式有图像显示、列表显示、动画显示等。 10.在ANSYS中结果后处理主要在通用后处理器 (POST1) 和时间历程后处理器 (POST26) 里完成。 11.谐响应分析中主要的三种求解方法是完全法、缩减法、模

态叠加法。 12.模态分析主要用于计算结构的固有频率和振型(模态) 。 13. ANSYS 热分析可分为稳态传热、瞬态传热和耦合分析三类。 14. 用于热辐射中净热量传递的斯蒂芬-波尔兹曼方程的表达式是4411212()q A F T T εσ=-。 15. 热传递的方式有热传导、热对流、热辐射三种。 16. 利用ANSYS 软件进行耦合分析的方法有直接耦合、间接耦合两种。二、简答题 1. 有限元方法计算的思路是什么包含哪几个过程答：（1）有限元是将一个连续体结构离散成有限个单元体，这些单元体在节点处相互铰结，把荷载简化到节点上，计算在外荷载作用下各节点的位移，进而计算各单元的应力和应变。用离散体的解答近似代替原连续体解答，当单元划分得足够密时，它与真实解是接近的。（2）物体离散化；单元特性分析；单元组装；求解节点自由度。 2. ANSYS 都有哪几个处理器各自用途是什么答：（1）有6个，分别是：前处理器；求解器；通用后处理器；时间历程后处理器；拓扑优化器；优化器。（2）前处理器：创建有限元或实体模型；求解器：施加荷载并求解；通用后处理器：查看模型在某一时刻的结果；时间历程后处理器：查看模型在不同时间段或子步历程上的结果；拓扑优化器：寻求物体对材料的最佳利用；优化器：进行传统的优化设计；

ANSYS电磁场分析指南第十六章电路分析

第十六章电路分析 16.1 什么是电路分析电路分析可以计算源电压和源电流在电路中引起的电压和电流分布。分析方法由源的类型来决定：源的类型分析方法交流（AC）谐波分析直流（DC）静态分析随时间变化瞬态分析要在电磁学分析中用有限元来模拟全部电势，就必须提供足够的灵活性来模拟载流电磁设备。ANSYS程序对于电路分析有如下性能： ·用经过改进的基于节点的分析方法来模拟电路分析 ·可以将电路与绕线圈和块状导体直接耦合 ·2-D和3-D模型都可以进行耦合分析 ·支持直流、交流和时间瞬态模拟 ANSYS程序中先进的电路耦合模拟功能精确地模拟多种电子设备，： ·螺线管线圈 ·变压器 ·交流机械 16.2 使用CIRCU124单元 ANSYS提供一种通用电路单元CIRCU124对线性电路进行模拟，该单元求解未知的节点电压（在有些情况下为电流）。电路由各种部件组成，如电阻、电感、互感、电容、独立电压源和电流源、受控电压源和电流源等，这些元件都可以用CIRCU124单元来模拟。注：本章只描述CIRCU124单元的某些最重要的特性，对该单元的详细描述参见《ANSYS 单元手册》。 16.2.1 可用CIRCU124单元模拟的电路元件

对CIRCU124单元通过设置KEYOPT（1）来确定该单元模拟的电路元件，如下表所示。例如，把KEYOPT（1）设置为2，就可用CIRCU124来模拟电容。对所有的电路元件，正向电流都是从节点I流向节点J。表1CIRCU124单元能模拟的电路元件注意：全部的电路选项如上表和下图图1所示，ANSYS的电路建模程序自动生成下列实常数：R15（图形偏置，GOFFST）和R16（单元识别号，ID）。本章下一节将详细讨论电路建模程序。下图显示了利用不同的KEYOPT（1）设置建立的不同电路元件，那些靠近元件标志的节点是“浮动”节点（即它们并不直接连接到电路中）。 16.2.2 CIRCU124单元的载荷类型对于独立电流源和独立电压源可用CIRCU124单元KEYOPT（2）选项来设置激励形式，可以定义电流或电压的正弦、脉冲、指数或分段线性激励。详细的载荷函数图和相应的实常数请参见《ANSYS单元手册》。 16.2.3 将FEA（有限元）区耦合到电路区可将电路分析的三种元件耦合到FEA区，图2所示的这三种元件直接连接到有限元模型的导体上（耦合是在矩阵中进行耦合的，因此只能为线性的）：

ANSYS电磁场分析指南解读

回旋加速器在一般电磁场分析中关心的典型的物理量为： -磁通密度?能量损耗 -磁场强度?磁漏 ?磁力及磁矩? S-参数 ?阻抗?品质因子Q ?电感?回波损耗 ?涡流?本征频率存在电流、永磁体和外加场都会激励起需要分析的磁场 1.2ANSYS 如何完成电磁场分析计算 ANSYSU Maxwell 方程组作为电磁场分析的出发点。有限元方法计算的未知量（自由度）主要是磁位或通量，其他关心的物理量可以由这些自由度导出。根 ANSY 电磁场分析指南第一章发表时间： 2007-9-20 作者 : 安世亚太来源 : e-works 关键字 : ANSYS 电磁场分析 CAE 教程第一章磁场分析概述 1.1 磁场分析对象利用ANSYS/Ema 或ANSYS/Multiphysics 模块中的电磁场分析功能，ANSYS 可分析计算下列的设备中的电磁场，如：电力发电机磁带及磁盘驱动器变压器波导螺线管传动器谐振腔电动机连接器磁成像系统天线辐射图像显示设备传感器滤波器

据用户所选择的单元类型和单元选项的不同， ANSYS+算的自由度可以是标量磁位、矢量磁位或边界通量。 1.3 静态、谐波、瞬态磁场分析利用ANSY 测以完成下列磁场分析： ?2-D 静态磁场分析，分析直流电（DC ）或永磁体所产生的磁场，用矢量位方程。参见本书“二维静态磁场分析” ?2-D 谐波磁场分析，分析低频交流电流（AC ）或交流电压所产生的磁场，用矢量位方程。参见本书“二维谐波磁场分析” ?2 -D 瞬态磁场分析，分析随时间任意变化的电流或外场所产生的磁场，包含永磁体的效应，用矢量位方程。参见本书“二维瞬态磁场分析” ?3-D 静态磁场分析，分析直流电或永磁体所产生的磁场，用标量位方法。参见本书“三维静态磁场分析（标量位方法）” ?3-D 静态磁场分析，分析直流电或永磁体所产生的磁场，用棱边单元法。参见本书“三维静态磁场分析（棱边元方法）” ?3-D 谐波磁场分析，分析低频交流电所产生的磁场，用棱边单元法。建议尽量用这种方法求解谐波磁场分析。参见本书“三维谐波磁场分析（棱边元方法） ?3-D 瞬态磁场分析，分析随时间任意变化的电流或外场所产生的磁场，用棱边单元法。建议尽量用这种方法求解谐波磁场分析。参见本书“三维瞬态磁场分析（棱边元方法）” 3-D 静态磁场分析，用矢量位方法。参见“基于节点方法 ?基于节点方法的3-D 谐波磁场分析，用矢量位方法。参见“基于节点方法的 3-D 谐波磁场分析” 1.4 关于棱边单元、标量位、矢量位方法的比较什么时候选择2-D 模型，什么时候选择3-D 模型？标量位方法和矢量位方法有何不同？棱边元方法和基于节点的方法求解 3-D 问题又有什么区别？在下面将进行详细比较。 1.4.12-D 分析和 3-D 分析比较 3-D 分析就是用 3-D 模型模拟被分析的结构。现实生活中大多数结构需要 3- D 模型来进行模拟。然而3-D 模型对建模的复杂度和计算的时间都有较高要求。所以，若 ?基于节点方法的的 3-D 静态磁场分析” ?基于节点方法的的 3-D 瞬态磁场分析” 3-D 瞬态磁场分析，用矢量位方法。参见“基于节点方法

ansys大作业ANSYS电磁场分析及与ansoft仿真分析结果比较要点

期末大作业题目：简单直流致动器 ANSYS电磁场分析及与ansoft仿真分析结果比较作者姓名：柴飞龙学科（专业）：机械工程学号：21225169 所在院系：机械工程学系提交日期2013 年 1 月

1、背景简述： ANSYS 软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用软件有限元分析软件，是现代产品设计中的高级CAE 工具之一。而ansoft Maxwell 软件是一款专门分析电磁场的分析软件，如传感器、调节器、电动机、变压器等。本人在实验室做的课题涉及到电机仿真，用的较多的是ansoft 软件，因为其对电机仿真的功能更强大，电机功能模块更多，界面友好。现就对一电磁场应用实例，用ANSYS 进行仿真分析，得到的结果与ansoft 得到的结果进行简单核对比较。 2、问题描述：简单直流致动器由2个实体圆柱铁芯，中间被空气隙分开的部件组成，线圈中心点处于空气隙中心。衔铁是导磁材料，导磁率为常数（即线性材料，r μ=1000），线圈是可视为均匀材料，空气区为自由空间（1=r μ），匝数为2000，线圈励磁为直流电流：2A 。模型为轴对称。 3、 ANSYS 仿真操作步骤：第一步：Main menu>preferences

第二步：定义所有物理区的单元类型为PLANE53 Preprocessor>Element type>Add/Edit/Delete 第三步：设置单元行为模拟模型的轴对称形状，选择Options（选项）第四步：定义材料 Preprocessor>Material Props> ?定义空气为1号材料(MURX = 1) ?定义衔铁为2号材料(MURX = 1000) ?定义线圈为3号材料(自由空间导磁率，MURX=1)

ansys分析电磁场

三维螺线管静态磁场分析要求计算螺线管，如下图所示，衔铁所受磁力，线圈为直流激励，产生力驱动衔铁。线圈电流为6A，500匝。由于对称性，只分析1/4的模型，如图1所示：图1螺线管制动器在仿真分析时，空气相对磁导系数为1.0；使用智能网格划分（LVL=8）；设定全部面为通量平行，这是自然边界条件，自动得到满足。因为是采用的1/4对称模型，所以磁力的计算结果要乘以4。

施加边界条件： ! /SOLU D,2,MAG,0 ! !SOLVE ! ALLSEL,ALL MAGSOLV,3,,,,,1 FINISH ! 建立的模型如下图所示：

对模型进行智能网格划分，如下图所示：仿真分析所得磁场强度分布图为：

衔铁所受磁力分布图为：衔铁所受磁力分布图为：

计算所得衔铁所受磁力为： SUMMARY OF FORCES BY VIRTUAL WORK Load Step Number: 2. Substep Number: 1. Time: 0.2000E+01 Units of Force: ( N ) Component Force-X Force-Y Force-Z ARM 0.14339E+02 0.11359E+02 -0.12846E+02 ___________________________________________________ SUMMARY OF FORCES BY MAXWELL STRESS TENSOR Units of Force: ( N ) Component Force-X Force-Y Force-Z ARM 0.79007E+01 0.55769E+01 -0.11511E+02 _____________________________________________________ Note: Maxwell forces are in the Global Cartesian coordinate system. Virtual work forces are in the element ESYS coordinate system.

有限元分析大作业试题

有限元分析习题及大作业试题要求：1）个人按上机指南步骤至少选择习题中3个习题独立完成，并将计算结果上交； 2）以小组为单位完成有限元分析计算； 3）以小组为单位编写计算分析报告； 4）计算分析报告应包括以下部分： A、问题描述及数学建模； B、有限元建模（单元选择、结点布置及规模、网格划分方案、载荷及边界条件处理、求解控制） C、计算结果及结果分析（位移分析、应力分析、正确性分析评判） D、多方案计算比较（结点规模增减对精度的影响分析、单元改变对精度的影响分析、不同网格划分方案对结果的影响分析等） E、建议与体会 4）11月1日前必须完成，并递交计算分析报告（报告要求打印）。

习题及上机指南：（试题见上机指南）例题1 坝体的有限元建模与受力分析例题2 平板的有限元建模与变形分析例题1：平板的有限元建模与变形分析计算分析模型如图1-1 所示, 习题文件名: plane 0.5 m 0.5 m 0.5 m 0.5 m 板承受均布载荷：1.0e 5 P a 图1－1 受均布载荷作用的平板计算分析模型 1.1 进入ANSYS 程序 →ANSYSED 6.1 →Interactive →change the working directory into yours →input Initial jobname: plane →Run 1.2设置计算类型 ANSYS Main Menu : Preferences →select Structural → OK 1.3选择单元类型 ANSYS Main Menu : Preprocessor →Element T ype →Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4node 42 →OK (back to Element T ypes window) → Options… →select K3: Plane stress w/thk →OK →Close (the Element T ype window) 1.4定义材料参数 ANSYS Main Menu : Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX:2.1e11, PRXY :0.3 → OK 1.5定义实常数 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constant s… →Add … →select T ype 1→ OK →input THK:1 →OK →Close (the Real Constants Window)

几个ansys经典实例(长见识)

平面问题斜支座的处理如图5-7所示，为一个带斜支座的平面应力结构，其中位置2及3处为固定约束，位置4处为一个45o的斜支座，试用一个4节点矩形单元分析该结构的位移场。 (a)平面结构(b)有限元分析模型图5-7 带斜支座的平面结构基于ANSYS平台，分别采用约束方程以及局部坐标系的斜支座约束这两种方式来进行处理。 (7) 模型加约束左边施加X,Y方向的位移约束 ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →-Structural→Displacement On Nodes →选取2，3号节点→OK →Lab2: All DOF(施加X,Y方向的位移约束) →OK 以下提供两种方法处理斜支座问题，使用时选择一种方法。 ?采用约束方程来处理斜支座 ANSYS Main Menu：Preprocessor →Coupling/ Ceqn →Constraint Eqn ：Const :0, NODE1:4, Lab1: UX,C1:1,NODE2:4,Lab2:UY,C2:1→OK 或者?采用斜支座的局部坐标来施加位移约束 ANSYS Utility Menu：WorkPlane →Local Coordinate System →Create local system →At specified LOC + →单击图形中的任意一点→OK →XC、YC、ZC分别设定为2，0，0,THXY：45 →OK ANSYS Main Menu：Preprocessor →modeling →Move / Modify →Rotate Node CS →To active CS → 选择4号节点 ANSYS Main Menu：Solution →Define Loads →Apply →Structural →Displacement On Nodes →选取4号节点→OK →选择Lab2:UY(施加Y方向的位移约束) →OK 命令流； !---方法1 begin----以下的一条命令为采用约束方程的方式对斜支座进行处理 CE,1,0,4,UX,1,4,UY,-1 !建立约束方程(No.1): 0=node4_UX*1+node_UY*(-1) !---方法1 end --- !--- 方法2 begin --以下三条命令为定义局部坐标系，进行旋转，施加位移约束 !local,11,0,2,0,0,45 !在4号节点建立局部坐标系 !nrotat, 4 !将4号节点坐标系旋转为与局部坐标系相同 !D,4,UY !在局部坐标下添加位移约束 !--- 方法2 end

ansys有限元分析大作业

有限元大作业设计题目: 单车的设计及ansys有限元分析专业班级: 姓名: 学号: 指导老师: 完成日期: 2016.11.23

单车的设计及ansys模拟分析一、单车实体设计与建模 1、总体设计单车的总体设计三维图如下，采用pro-e进行实体建模。在建模时修改proe默认单位为国际主单位(米千克秒 mks) Proe》文件》属性》修改

2、车架车架是构成单车的基体，联接着单车的其余各个部件并承受骑者的体重及单车在行驶时经受各种震动和冲击力量，因此除了强度以外还应有足够的刚度，这是为了在各种行驶条件下，使固定在车架上的各机构的相对位置应保持不变，充分发挥各部位的功能。车架分为前部和后部，前部为转向部分，后部为驱动部分，由于受力较大，所有要对后半部分进行加固。

二、单车有限元模型 1、材料的选择单车的车身选用铝合金（6061-T6）T6标志表示经过热处理、时效。其属性如下：弹性模量：） .6+ 90E （2 N/m 10 泊松比：0.33 质量密度：） 3 2.70E+ N/m （2 抗剪模量：） 60E .2+ N/m （2 10 屈服强度：） .2+ （2 75E 8 N/m 2、单车模型的简化为了方便单车的模拟分析，提高电脑的运算

效率，可对单车进行初步的简化；单车受到的力的主要由车架承受，因此必须保证车架能够有足够的强度、刚度，抗振的能力，故分析的时候主要对车架进行分析。简化后的车架如下图所示。 3、单元体的选择单车车架为实体故定义车架的单元类型为实体单元（solid）。查资料可以知道3D实体常用结构实体单元有下表。单元名称说明 Solid45 三维结构实体单元，单元由8个节点定义，具有塑性、蠕变、应力刚化、大变形、大应变功能，其高阶单元是 solid95

电磁场分析指南——静电场分析(h方法)

第十四章静电场分析（h方法） 14.1 什么是静电场分析静电场分析用以确定由电荷分布或外加电势所产生的电场和电场标量位（电压）分布。该分析能加二种形式的载荷：电压和电荷密度。静电场分析是假定为线性的，电场正比于所加电压。静电场分析可以使用两种方法：h方法和p方法。本章讨论传统的h方法。下一章讨论p方法。 14.2 h方法静电场分析中所用单元 h方法静电分析使用如下ANSYS单元：表1. 二维实体单元单元维数形状或特征自由度 PLANE1212-D四边形，8节点每个节点上的电压表2. 三维实体单元单元维数形状或特征自由度 SOLID1223-D砖形（六面体），20节点每个节点上的电压 SOLID1233-D砖形（六面体），20节点每个节点上的电压表3. 特殊单元单元维数形状或特征自由度 MATRIX50无(超单元)取决于构成本单元的单元取决于构成本单元的单元类型 INFIN1102-D4或8节点每个节点1个；磁矢量位，温度，或电位 INFIN1113-D六面体，8或20节点AX、AY、AZ磁矢势，温度，电势，或磁标量势 INFIN92-D平面，无界，2节点AZ磁矢势，温度INFIN473-D四边形4节点或三角形3节点AZ磁矢势，温度 14.3 h方法静电场分析的步骤静电场分析过程由三个主要步骤组成： 1.建模 2.加载和求解 3.观察结果 14.3.1 建模定义工作名和标题：命令：/FILNAME，/TITLE GUI：Utility Menu>File>Change Jobname Utility Menu>File>Change Title 如果是GUI方式，设置分析参考框：

ansys有限元分析作业经典案例

有限元分析作业作业名称输气管道有限元建模分析姓名陈腾飞学号 3070611062 班级 07机制（2）班宁波理工学院

题目描述：输气管道的有限元建模与分析计算分析模型如图1所示承受内压：1.0e8 Pa R1=0.3 R2=0.5 管道材料参数：弹性模量E=200Gpa；泊松比v=0.26。图1受均匀内压的输气管道计算分析模型（截面图）题目分析：由于管道沿长度方向的尺寸远远大于管道的直径，在计算过程中忽略管道的断面效应，认为在其方向上无应变产生。然后根据结构的对称性，只要分析其中1/4即可。此外，需注意分析过程中的单位统一。操作步骤 1.定义工作文件名和工作标题 1.定义工作文件名。执行Utility Menu-File→Chang Jobname-3070611062，单击OK按钮。 2.定义工作标题。执行Utility Menu-File→Change Tile-chentengfei3070611062，单击OK按钮。 3.更改目录。执行Utility Menu-File→change the working directory –D/chen 2.定义单元类型和材料属性 1.设置计算类型 ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural →OK

2.选择单元类型。执行ANSYS Main Menu→Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 8node 82 →apply Add/Edit/Delete →Add →select Solid Brick 8node 185 →OK Options…→select K3: Plane strain →OK→Close如图2所示，选择OK接受单元类型并关闭对话框。图2 3.设置材料属性。执行Main Menu→Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic，在EX框中输入2e11，在PRXY框中输入0.26，如图3所示，选择OK并关闭对话框。图3 3.创建几何模型 1. 选择ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS →依次输入四个点的坐标：input:1(0.3,0),2(0.5,0),3(0,0.5),4(0,0.3) →OK

ANSYS电磁场分析指南第十一章磁宏

第十一章磁宏 11.1 什么是电磁宏电磁宏是ANSYS宏命令，其主要功能是帮助用户方便地建立分析模型、方便地获取想要观察的分析结果。目前，ANSYS提供了下列宏命令，可用于电磁场分析： ·CMATRIX：计算导体间自有和共有电容系数 ·CURR2D：计算二维导电体内电流 ·EMAGERR：计算在静电或电磁场分析中的相对误差 ·EMF：沿预定路径计算电动力（emf）或电压降 ·FLUXV：计算通过闭合回路的通量 ·FMAGBC：对一个单元组件加力边界条件 ·FMAGSUM：对单元组件进行电磁力求和计算 ·FOR2D：计算一个体上的磁力 ·HFSWEEP：在一个频率范围内对高频电磁波导进行时谐响应分析，并进行相应的后处理计算 ·HMAGSOLV：定义2-D谐波电磁求解选项并进行谐波求解 ·IMPD：计算同轴电磁设备在一个特定参考面上的阻抗 ·LMATRIX：计算任意一组导体间的电感矩阵 ·MAGSOLV：对静态分析定义磁分析选项并开始求解 ·MMF：沿一条路径计算磁动力 ·PERBC2D：对2—D平面分析施加周期性约束 ·PLF2D：生成等势的等值线图 ·PMGTRAN：对瞬态分析的电磁结果求和 ·POWERH：在导体内计算均方根（RMS）能量损失

·QFACT：根据高频模态分析结果计算高频电磁谐振器件的品质因子 ·RACE：定义一个“跑道形”电流源 ·REFLCOEF：计算同轴电磁设备的电压反射系数、驻波比、和回波损失 ·SENERGY：计算单元中储存的磁能或共能 ·SPARM：计算同轴波导或TE10模式矩形波导两个端口间的反射参数 ·TORQ2D：计算在磁场中物体上的力矩 ·TORQC2D：基于一个圆形环路计算在磁场中物体上的力矩 ·TORQSUM：对2-D平面问题中单元部件上的Maxwell力矩和虚功力矩求和本章对这些宏有详细描述。在ANSYS命令手册和理论手册对这些宏有更详细的描述。下面的表格列出了这些电磁宏的使用范畴。

一个经典的ansys热分析实例(流程序)

/PREP7 /TITLE,Steady-state thermal analysis of pipe junction /UNITS,BIN ! 英制单位；Use U. S. Customary system of units (inches) ! /SHOW, ! Specify graphics driver for interactive run ET,1,90 ! Define 20-node, 3-D thermal solid element MP,DENS,1,.285 ! Density = .285 lbf/in^3 MPTEMP,,70,200,300,400,500 ! Create temperature table MPDATA,KXX,1,,8.35/12,8.90/12,9.35/12,9.80/12,10.23/12 ! 指定与温度相对应的数据材料属性；导热系数；Define conductivity values MPDATA,C,1,,.113,.117,.119,.122,.125 ! Define specific heat values（比热） MPDATA,HF,2,,426/144,405/144,352/144,275/144,221/144 ! Define film coefficient;除144是单位问题，上面的除12也是单元问题 ! Define parameters for model generation RI1=1.3 ! Inside radius of cylindrical tank RO1=1.5 ! Outside radius Z1=2 ! Length RI2=.4 ! Inside radius of pipe RO2=.5 ! Outside pipe radius Z2=2 ! Pipe length CYLIND,RI1,RO1,,Z1,,90 ! 90 degree cylindrical volume for tank WPROTA,0,-90 ! 旋转当前工作的平面；从Y到Z旋转-90度；；Rotate working plane to pipe axis CYLIND,RI2,RO2,,Z2,-90 ! 角度选择在了第四象限；90 degree cylindrical volume for pipe WPSTYL,DEFA ! 重新安排工作平面的设置；另外WPSTYL,STAT to list the status of the working plane；；Return working plane to default setting BOPT,NUMB,OFF ! 关掉布尔操作的数字警告信息；Turn off Boolean numbering warning VOVLAP,1,2 ! 交迭体；Overlap the two cylinders /PNUM,VOLU,1 ! 体编号打开；Turn volume numbers on /VIEW,,-3,-1,1

ansys有限元分析作业

有限元分析作业作业名称输气管道有限元建模分析姓名邓伟学号 p1202100706 班级：浦机械1007 题目描述：输气管道的有限元建模与分析计算分析模型如图1所示承受内压：1.0e8 Pa R1=0.3 R2=0.5

管道材料参数：弹性模量E=200Gpa；泊松比v=0.26。图1受均匀内压的输气管道计算分析模型（截面图）题目分析：由于管道沿长度方向的尺寸远远大于管道的直径，在计算过程中忽略管道的断面效应，认为在其方向上无应变产生。然后根据结构的对称性，只要分析其中1/4即可。此外，需注意分析过程中的单位统一。操作步骤 1.定义工作文件名和工作标题 1.定义工作文件名。执行Utility Menu-File→Chang Jobname-3070611062，单击OK按钮。 2.定义工作标题。执行Utility Menu-File→Change Tile-chentengfei3070611062，单击OK按钮。 3.更改目录。执行Utility Menu-File→change the working directory –D/chen 2.定义单元类型和材料属性 1.设置计算类型 ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural →OK 2.选择单元类型。执行ANSYS Main Menu→Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 8node 82 →apply Add/Edit/Delete →Add →select Solid Brick 8node 185 →OK Options…→select K3: Plane strain →OK→Close如图2所示，选择OK接受单元类型并关闭对话框。

ansys有限元分析报告大作业