Volumes、Areas、Lines、Keypoints。 2．选择准则
选择准则与实体类型有关，不同的实体类型对应不同的选择准则。如选择节点的准则有： ①ByNum／Pick项，通过实体号或通过拾取操作进行选择。 ②Attached to项，通过实体的隶属关系进行选择。 ③By Locafion项，根据X，Y，Z坐标位置选择。
④By Attributes项，根据材料号、实常数号等进行选择，不同的实体所用的属性不相同。 ⑤Exterior项，选择模型外边界的实体。 ⑥By Results项，根据结果数据选择。 3．选择方式
选择实体的方式有七种，如图4-2所示。各项的含义为：
①From Full项，从整个实体集中选择一个子集，阴影部分表示活动子集。 ②Reselect项，从选中的子集中再选择一个子集，逐步缩小子集的选择范围。 ③Also Select项，在当前子集中添加另外一个不同的子集。
④Unselect项，从当前子集中去掉一部分，与Reselect的选择刚好相反。 ⑤Select All项，恢复选择整个全集。 ⑥Select None项，选择空集。 ⑦Invert项，选择当前子集的补集。
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二、Comp／Assembly功能
此项为构件和部件的创建和选择功能菜单。用户可以将一些常用实体组合构造成一个构件Component，并给这个构件赋予一个构件名。也可以将多个构件组合构造成一个部件集合Assembly，部件也有自己的名字。在选择实体模型时，用户可以随时通过该项对应的名称来访问构成这些构件和部件的实体。
操作命令有GUI：Utility Menu>Select>Comp／Assembly。 下面对Comp／Assembly子菜单中各功能选项进行介绍。 1．CreateComponent生成构件
GUI：Utility Menu>Select>Comp／Assembly>Create Component。 输入创建的构件名，单击OK键结命令。 2．Create Assembly生成部件
GUI：Utility Menu>Select>Com／Assembly>Create Assembly。
选定要构成部件的所有构件，运行上述菜单，弹出生成部件对话框，在此窗口输入所要创建部件的名字，即可创建由这些构件构成的部件。 3．Edit Assembly编辑部件
在执行上述操作之前，必须先选择实体类型如节点、单元等。当选择组成元件的实体，执行该命令后，会弹出Create Component的对话框，
GUI：Utility Menu>Select>Comp／Assembly>Edit Assembly。
运行上述菜单，弹出EditAssembly对话框可以对部件进行编辑。选定要编辑的部件，可以对其中的构件进行删除操作，也可以向部件中添加构件。
4．SelectComp／Assembly选择构件／部件
GU：UtilityMenu>Select>Comp／Assembly>Select Comp/Assembly。
运行上述菜单，弹出Select Component Assembly窗口，可以对先前定义的构件或者部件进行选取。 5．ListComp／Assembly列出构件／部件
GUI：Utility Menu>Select>Comp／Assembly>ListComp／Assembly。 第五章加载与求解
施加载荷是有限元分析中关键的一步，可以对网格划分之后的有限元模型施加载荷，也可以直接对实体模型施加载荷。当对模型进行了划分网格和施加载荷之后，就可以选择适当的求解器对问题进行求解。 第一节基础知识 一、载荷的分类
ANSYS中载荷(Loads)包括边界条件和模型内部或外部的作用力。在不同的学科中，载荷的定义如下。 ①结构分析：位移、力、压力、弯矩、温度和重力。 ②热分析：温度、热流率、对流、内部热生成、无限远面。 ③磁场分析：磁势、磁流通、磁电流段、源电密度、无限远面。 ④电场分析；电势(电压)、电流、电荷、电荷密度、无限远面。 ⑤流场分析：速度、压力。
在ANSYS中，载荷主要分为六大类：DOF约束(自由度约束)、力(集中载荷)、表面载荷、体载荷、惯性力及耦合场载荷，它们的含义为如下。 ①DOF约束(DOF constraint)：用户指定某个自由度为已知值。在结构分析中约束是位移和对称边界条件：在热力学分析中约束是温度和热流量等。
②力(集中载荷)(Fome)：施加于模型节点的集中载荷。如结构分析中的力和力矩，热分析中的热流率。
③⑧表面载荷(SurfaceLoad)：作用在某个表面上的分布载荷。如结构分析中的压力，热分析中的对流和热流量。 ④体载荷(Body loads)：作用在体积或场域内。如结构分析中的温度和重力，热分析中的热生成率。
⑤惯性载荷(Inertia loads)：结构质量或惯性引起的载荷。如重力加速度、角速度和角加速度，主要在结构分析中使用。
⑥耦合场载荷(Coupled-field loads)：它是一种特殊的情况，从一种分析中得到的结果用作另一种分析的载荷；如热分析中得到的节点温度可作为结构分析中的体载荷施加到每一个节点。 二、载荷步、子步和平衡迭代 1．载荷步
载荷步是指分步施加的载荷，在线性静态或稳态分析中，可以使用不同的载荷步施加不
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同的载荷组合。如图5—1所示，第一个载荷步用于线性载荷，第二个载荷步用于常数载荷部分，第二个载荷步用于卸载。 2．子步
子步是指在一个特定的载荷步中每一次增加的步长，也称为时间步，代表一段时间。对于不同的分析类型，子步的作用不同： ①在非线性静态分析或稳态分析中，使用子步逐渐施加载荷以便能获得精确解。
②在线性或非线性瞬态分析或稳态分析中，使用于步满足瞬态时间积分法则(为获得精确解，通常规定一个最小的时间步长)。 ③在谐波分析中，使用于步可获得谐波频率范围内多个频率处的解。 3．阶跃载荷和坡度载荷
在一个载荷步中，有两个或者两个以上的载荷步子步时，就必须选择所施加的载荷应该为阶跃载荷还是为坡度载荷。所谓阶跃载荷，就是指在第一个子步全部施加上去了，载荷在以后的每个子步中保持不变。坡度载荷就是指在每一个载荷步子步，载荷值都是递增的，直到最后一个载荷步子步，全部的载荷才施加上去。 4．平衡迭代
平衡迭代是指在给定子步下为了收敛而计算的附加解。平衡迭代仅应用于收敛起着很重要作用的非线性分析(静态或瞬态)中的迭代修正。
三、通用选项
通用选项包括瞬态或者静态分析当中载荷步结束的时间、子步步数或者说时间步大小、阶跃载荷、热应力当中的参考温度。选择Main Menu>Solution>Load Step Opts命令展开载荷步选项菜单。选择Main Menu>Solution>Load Step Opts>Time／Frequent>Time-Time Step命令，弹出如图5-2所示的对话框。
注意：如果展开的载荷步选项菜单不完全，选择Main Menu>Solution>Unabridgad Menu命令即可．
TIME命令在与速率有关的问题当中是指实际的时间，要求指定一个时间值；在与速率无关的问题里面，时间是一个用作跟踪载荷的参数。显然，无论哪一种情况，都不能将时间设置为0。
DELTIM命令是给ANSYS程序分析指定时间步的大小，在通用选项的另外一个窗口Time and Substep Options当中，ANSYS程序是要通过NSUBST命令来指定分析过程当中的子步的大小。
KBC命令是指定载荷的施加是采用阶跃式还是采用坡度式(线性方式)。
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第六章 后处理 第一节基本知识
对模型进行有限元分析后，通常需要对求解结果进行查看、分析和操作。检查并分析求解的结果的相关操作称为后处理。
用ANSY$软件处理有限元问题时，建立有限元模型并求解后，并不能直观地显示求解结果，必须用后处理器才能显示和输出结果。检查分析结果可使用两个后处理器：通用后处理器POSTl和时间历程后处理器POST26。输出形式可以有图形显示和数据列表两种。 一、通用后处理器POST1
这个模块用来查看整个模型或者部分选定模型在某一个时刻(或频率)的结果。对前面的分析结果能以图形、文本形式或者动画显示和输出，如各种应力场、应变场等的等值线图形显示、变形形状显示以及检查和解释分析的结果列表。另外还提供了很多其他功能，如误差估计、载荷工况组合、结果数据计算和路径操作等。
进入通用后处理器的路径为GUI：Main Menu>General Postproc。 1．将数据结果读入数据库
要想查看数据，首先要把计算结果读入到数据库中。这样，数据库中首先要有模型数据(节点和单元等)。若数据库中没有数据，需要用户单击工具栏上的“KESUM DB”按钮(或输XRESUME命令，或GUI菜单路径：Utility Menu>File>Resume Jobname．db)读取数据文件Jobname.db．数据库包含的模型数据应与计算模型相同，否则可能会无法进行后处理。
默认情况下，ANSYS会在当前工作目录下寻找以当前工作文件命名的结果文件，若从其他结果文件中读入结果数据，可通过如下步骤选定结果文件。
运行Main Menu>General Postproc>Data & File Opts命令，弹出DataandFileOptions(数据和文件选项)对话框，如图6—1所示。在此对话框中选择后处理中将要显示或列表的数据，如节点／单元应力、应变。此外，还要选择包含此结果的数据文件，对于结构分析模型，选择*rst文件，单击OK按钮则所选择的文件读入到数据库。对话框中各参数的意义如下。
(1)Data to be read项，选择要分析的结果。一般采用默认值All items或Basic items。
(2)Results file to be read项，在文本框中输入将要读入的结果文件名，或单击文本框右侧的[…]按钮选择将要读入的结果文件。
一旦模型数据已经存在于数据库中，执行GUI：Main Menu>General Postproc>Read Results命令，可将结果文件读入数据库。
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2．图像显示结果数据
POSTl具有强大的图形显示能力，所需结果存入数据库后，可以将读取的结果数据通过不同的形式用图形直观地显示出来。
(1)等值线显示 等值线显示表现了结果项(如应力、变形等)在模型上的变化，它用不同的颜色表示结果的大小，具有相同数值的区域用相向的颜色表示。因此通过等值线显示，可以非常直观地得到模型某结果项的分布情况。
(2)变形后的形状显示 在结构分析中可用它观察在施加载荷后的结构变形情况，显示变形的方式有三种选项： ①Def Shape only项，仅显示变形后的形状。 ②Def+undeformed项，显示变形前后的形状。
⑧Def+underedge项，显示变形后的形状及未变形的边界。
(3)矢量显示 矢量显示可用箭头显示模型牛某个矢量大小和方向的变化。鲒构分析中的位移、转动、主应力等都是矢量。
(4)路径显示 路径图是显示某个变量(例如位移、应力、温度等)沿模型上指定路径的变化图。沿路径还可以进行各种数学运算，得到一些非常有用的计算结果。但是仅能在包含实体单元(二维或三维)或板壳单元的模型中定义路径，对仅包含一维单元的模型，路径功能不可用。 以图形方式观察结果沿路径的变化或者沿路径进行数学运算需要遵从以下步骤： ①定义路径属性。 ②定义路径点。
③沿路径插值(映射)结果数据。
④显示结果。一旦把结果影射到路径上，可用图像显示或列表显示方式观察结果沿定义的路径变化情况，也可以执行算术运算。
要查看某项结果沿路径的变化情况，首先要定义路径(Path)。ANSYS提供了3种定义路径的方法：通过节点定义路径、在工作平面上定义路径和通过路径定义点来定义路径。通过节点定义路径的GUI操作步骤为：运行Main Menu>General Postproc>Path Operations>Define Path>By Nodes命令，弹出节点选择对话框，选择足够多的节点以定义路径。
节点选择完毕后单击OK按钮，弹出如图6-2所示的对话框。在Define Path Name文本框中输入路径名；在Number of datasets(数据项的个数)文本框中输入可以映射到所定义的路径上的结果项数目的最大值，此项最小值4，默认值为30；在Number of divisions(分割个
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第七章 桁架和梁的有限元分析 第一节基本知识
一、桁架和粱的有限元分析概要 1．桁架杆系的有限元分析概要
桁架杆系系统的有限元分析问题是工程中晕常见的结构形式之一，常用在建筑的屋顶、机械的机架及各类空间网架结构等多种场合。
桁架结构的特点是，所有杆件仅承受轴向力，所有载荷集中作用于节点上。由于桁架结构具有自然离散的特点，因此可以将其每一根杆件视为一个单元，各杆件之间的交点视为一个节点。 2．梁的有限元分析概要
梁的有限元分析问题也是是工程中最常见的结构形式之一，常用在建筑、机械、汽车、工程机械、冶金等多种场合。
梁结构的特点是，梁的横截面均一致，可承受轴向、切向、弯矩等载荷。根据梁的特点，等截面的梁在进行有限元分析时，需要定义梁的截面形状和尺寸，用创建的直线代替梁，在划分网格结束后，可以显示其实际形状。 二、桁架和梁的常用单元
桁架和梁常用的单元类型和用途见表7-1。
通过对桁架和粱进行有限元分析，可得到其在各个方向的位移、应力并可得到应力、位移动画等结果。
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第二节桁架的有限元分析实例案例1--2D桁架的有限元分析
问题
人字形屋架的几何尺寸如图7—1所示。杆件截面尺寸为0．01m^2，试进行静力分析，对人字形屋架进行静力分析，给出变形图和各点的位移及轴向力、轴力图。 条件
人字形屋架两端固定，弹性模量为2．0x10^11N/m^2，泊松比为0．3。 解题过程
制定分析方案。材料为弹性材料，结构静力分析，属21)桁架的静力分析问题，选用Link1单元。建立坐标系及各节点定义如图7-1所示，边界条件为1点和5点固定，6、7、8点各受1000N的力作用。 1．ANSYS分析开始准备工作
(1)清空数据库并开始一个新的分析 选取Utility Menu>File>Clear&Start New，弹出Clears database and Start New对话框，单击OK按钮，弹出Verify对话框，单击OK按钮完成清空数据库。
(2)指定新的工作文件名 指定工作文件名。选取Utility Menu>File>Change Jobname，弹出Change Jobname对话框，在Enter New Jobname项输入工作文件名，本例中输入的工作文件名为“2D-spar”，单击OK按钮完成工作文件名的定义。
(3)指定新的标题 指定分析标题。选取Ufility Menu>File>Change Title，弹出ChangeTitle对话框，在Enter New Tifie项输入标题名，
ANSYS教程（非常有用）
