二 一些ANSYS的使用經(jīng)驗(yàn)
ANSYS的使用主要是三個(gè)方面，前處理——建模與網(wǎng)格劃分，加載設(shè)置求解，后處理，下面就前兩方面談一下自己的使用經(jīng)驗(yàn)。
（1）前處理——建模與網(wǎng)格劃分
要提高建模能力，需要注意以下幾點(diǎn)：
第 一， 建議不要使用自底向上的建模方法，而要使用自頂向下的建模方法，充分熟悉BLC4，CYLIND等幾條直接生成圖元的命令，通過這幾條命令參數(shù)的變化，布 爾操作的使用，工作平面的切割及其變換，可以得到所需的絕大部分實(shí)體模型，由于涉及的命令少，增加了使用的熟練程度，可以大大加快建模的效率。
第二， 對(duì)于比較復(fù)雜的模型，一開始就要在局部坐標(biāo)下建立，以方便模型的移動(dòng)，在分工合作將模型組合起來時(shí)，優(yōu)勢(shì)特別明顯，同時(shí)，圖紙中有幾個(gè)定位尺寸，一開始就要定義幾個(gè)局部坐標(biāo)，在建模的過程中可避免尺寸的換算。
第三， 注重建模思想的總結(jié)，好的建模思想往往能起到事半功倍的效果，比如說，一個(gè)二維的塑性成型問題，有三個(gè)部分，凸模，凹模，胚料，上下模具如何建模比較簡單了，一個(gè)一個(gè)建立嗎？完全用不著，只要建出凸凹模具的吻合線，用此線分割某個(gè)面積，然后將凹模上移即可。
第 四， 對(duì)于面網(wǎng)格劃分，不需要考慮映射條件，直接對(duì)整個(gè)模型使用以下命令， MSHAPE,0,2D MSHKEY,2 ESIZE,SIZE 控制單元的大小，保證長邊上產(chǎn)生單元的大小與短邊上產(chǎn)生單元的大小基本相等，絕大部分面都能生成非常規(guī)則的四邊形網(wǎng)格，對(duì)于三維的殼單元，麻煩一點(diǎn)的就是 給面賦于實(shí)常數(shù)，這可以通過充分使用選擇命令，將實(shí)常數(shù)相同的面分別選出來，用AATT，REAL，MAT，賦于屬性即可。
第五， 對(duì)于體網(wǎng)格劃分，要得到比較漂亮的網(wǎng)格，需要使用掃掠網(wǎng)格劃分，而掃掠需要滿足嚴(yán)格的掃掠條件，因此，復(fù)雜的三維實(shí)體模型劃分網(wǎng)格是一件比較艱辛的工作， 需要對(duì)模型反復(fù)的修改，以滿足掃掠條件，或者一開始建模就要考慮到后面的網(wǎng)格劃分；體單元大小的控制也是一個(gè)比較麻煩的事情，一般要對(duì)線生成單元的分?jǐn)?shù)進(jìn) 行控制，要提高劃分效率，需要對(duì)選擇命令相當(dāng)熟悉；值得注意的是，在生成網(wǎng)格時(shí)，應(yīng)依次生成單元，即一個(gè)接著一個(gè)劃分，否則，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)有些體滿足掃掠的 條件卻不能生成掃掠網(wǎng)格。
（2） 加載求解
對(duì)于有限元模型的加載，相對(duì)而言是一件比較簡單的工作，但當(dāng)施加載荷或邊界條件的面比較多時(shí)，需要使用選擇命令將這些面全部選出來，以保證施加的載荷和邊界條件的正確性。
在ANSYS 求解過程中，有時(shí)發(fā)現(xiàn)，程序并沒有錯(cuò)誤提示，但結(jié)果并不合理，這就需要有一定的力學(xué)理論基礎(chǔ)來分析問題，運(yùn)用一些技巧以加快問題的解決。對(duì)于非線性分析， 一般都是非常耗時(shí)的，特別是當(dāng)模型比較復(fù)雜時(shí)，怎樣節(jié)約機(jī)時(shí)就顯得尤為重要。當(dāng)一個(gè)非線性問題求解開始后，不用讓程序求解完后，發(fā)現(xiàn)結(jié)果不對(duì)，修改參數(shù)， 又重新計(jì)算。而應(yīng)該時(shí)刻觀察求解的收斂情況，如果程序出現(xiàn)不收斂的情況，應(yīng)終止程序，查看應(yīng)力，變形，等結(jié)果，以調(diào)整相關(guān)設(shè)置；即使程序收斂，當(dāng)程序計(jì)算 到一定程度也要終止程序觀看結(jié)果，一方面可能模型有問題，另一方面邊界條件不對(duì)，特別是計(jì)算子模型時(shí)，數(shù)據(jù)輸入的工作量大，邊界位移條件出錯(cuò)的可能性很 大，因而要根據(jù)變形結(jié)果來及時(shí)糾正數(shù)據(jù)，以免浪費(fèi)機(jī)時(shí)，如果結(jié)果符合預(yù)期的話，可通過重啟動(dòng)來從終止的點(diǎn)開始計(jì)算。下面舉兩個(gè)例子說明：
    在做非均勻材料拉伸模擬材料頸縮現(xiàn)象的有限元數(shù)值計(jì)算時(shí)，對(duì)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)試件，一端固定，另一端加一個(gè)X方向的位移，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在施加X方向的位移的一排節(jié)點(diǎn)產(chǎn) 生了很大的Y方向位移，使得節(jié)點(diǎn)依附的單元變形十分扭曲，導(dǎo)致程序不收斂而終止，而中間的單元并沒有太多變化。顯然，可以分析在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中施加X方向的位移 的一排節(jié)點(diǎn)是不應(yīng)有Y方向的位移的，為了與實(shí)驗(yàn)相符應(yīng)消除Y方向的位移，可同時(shí)施加一個(gè)Y方向的零約束，重新計(jì)算，結(jié)果得到了比較理想的頸縮現(xiàn)象，并可清 楚的看到45度剪切帶。
    在做金屬拉拔的塑性成型有限元模擬時(shí)，簡化為一個(gè)二維的軸對(duì)稱問題，相對(duì)于三維的接觸問題而言是比較簡單的了，建模，劃網(wǎng)格都很順利，求解時(shí)發(fā)現(xiàn)程序不收 斂，就調(diào)參數(shù)和求解設(shè)置，基本上作到了該做的設(shè)置，該調(diào)的參數(shù)都試過了，程序照樣不收斂，幾乎到了快放棄的地步，沒辦法只好重新開始考慮，發(fā)現(xiàn)剛體只倒了 一個(gè)角，而另一個(gè)倒角開始時(shí)認(rèn)為沒有必要倒，因此，試著重新倒角再計(jì)算，問題一下子迎刃而解，程序收斂相當(dāng)快，有限元計(jì)算結(jié)果相當(dāng)漂亮。
    從以上兩個(gè)例子也可以從中總結(jié)出一條：要把我們思考問題時(shí)的那些想當(dāng)然的想法也要作為在分析問題時(shí)的檢查對(duì)象.