基于ANSYS2019R2软件的计算求解方法

1．启动ANSYS 2019 R2

①选择“开始”→“所有程序”→“ANSYS 2019 R2”→“Mechanical APDL Product Launcher”，弹出“Mechanical APDL Product Launcher”对话框，如图6.177所示，将“Simulation Environment”选为“ANSYS”，“License”选为“ANSYS Structural”；选择“File Management”，设置好“Working Directory”（工作目录）和“Job Name”（工作文件的名称）。

图6.177　“Mechanical APDL Product Launcher”对话框

②单击“Run”按钮，进入ANSYS图形用户界面，如图6.178所示。

图6.178　ANSYS图形用户界面

③导入压力应力与热应力耦合分析模型。

单击快捷工具栏中的“Open”命令，在弹出的“Open”对话框中选择“Pressure&Thermal-Analysis.cdb”文件，单击“Open”按钮，将从HyperMesh中导出的ANSYS模型文件打开。

2．改变单元类型

（1）添加单元类型“SOLID5”

①执行“Main Menu”→“Preprocessor”→“Add/Edit/Delete”，弹出“Element Types”对话框，如图6.179所示。

图6.179　单元属性定义界面

②单击“Element Types”对话框中的“Add”按钮，弹出“Library of Element Types”对话框，执行“Library of Element Types”→“Coupled Field”→“Scalar Brick 5”，如图6.180所示。

图6.180　添加“SOLID5”单元属性

③单击“OK”按钮退出“Library of Element Types”对话框，得到如图6.181所示的两种单元类型，然后单击“Close”按钮关闭对话框。

图6.181　添加“SOLID5”后的“Element Types”对话框

（2）改变单元类型

①执行“Main Menu”→“Preprocessor”→“Modeling”→“Move/Modify”→“Elements”→“Modify Attrib”，弹出“Modify Elem Attributes”对话框，如图6.182所示。

图6.182　单元选取界面

②单击“Modify Elem Attributes”对话框中的“Pick All”按钮，执行“Main Menu”→“Preprocessor”→“Modeling”→“Move/Modify”→“Elements”→“Modify Attrib”，弹出新的“Modify Elem Attributes”对话框。“STLOC Attribute to change”选择“Elem type TYPE”，“I1 New attribute number”设置为2，如图6.183所示。

图6.183　“Modify Elem Attributes”对话框

③单击“OK”按钮改变单元类型，并退出“Modify Elem Attributes”对话框。

（3）删除单元类型“SOLID185”

①执行“Main Menu”→“Preprocessor”→“Add/Edit/Delete”，弹出“Element Types”对话框。

②选择“Element Types”对话框中的“SOLID185”，单击“Delete”按钮删除“SOLID185”，只保留“SOLID5”，如图6.184所示。

图6.184　删除“SOLID185”后的“Element Types”对话框(www.xing528.com)

③单击“Close”按钮退出对话框。

3．施加温度载荷

（1）显示载荷面的所有节点

①执行“Utility Menu”→“Select”→“Component Manager”，弹出“Component Manager”对话框，如图6.185所示。

图6.185　“Component Manager”对话框

②选择“Component Manager”对话框中的“SET”，然后单击“Display Component/Assembly”按钮，只显示出载荷面的所有节点，如图6.186所示。

图6.186　显示出载荷面的所有节点

③单击“Component Manager”对话框右上角的“关闭”按钮退出该界面。

（2）选中载荷面的所有节点

①执行“Utility Menu”→“Select”→“Comp/Assembly”→“Select Comp/Assembly...”，弹出“Select Component or Assembly”对话框，选择“by component name”，如图6.187所示。

图6.187　“Select Component or Assembly”对话框

②单击“OK”按钮，弹出下一个“Select Component or Assembly”对话框，在“Name Comp/Assemb to be selected”中选择“SET”，如图6.188所示。

图6.188　“SET”选取对话框

③单击“OK”按钮退出该界面。

（3）施加温度载荷

①执行“Main Menu”→“Solution”→“Define Loads”→“Apply”→“Thermal”→“Temperature”→“On Nodes”，弹出如图6.189所示的对话框。

图6.189　温度载荷面节点选择界面

②单击“Pick All”按钮，弹出下一个“Apply TEMP on Nodes”对话框，在“Lab2 DOFs to be constrained”中选择“TEMP”，“Apply as”设置为“Constant value”，在“VALUE Load TEMP value”中输入“454”，如图6.190所示。

图6.190　温度载荷设置界面

③单击“OK”按钮退出“Apply TEMP on Nodes”对话框。

（4）显示压力容器的所有图元

执行“Utility Menu”→“Select”→“Everything”，然后在图形窗口平移、旋转或缩放图像，即可显示出压力容器的所有图元，如图6.191所示。

图6.191　温度载荷

4．求解和保存

①求解：执行“Main Menu”→“Solution”→“Solve”→“Current LS”，开始计算求解，直到出现“Solution is done”，单击“Close”按钮关闭计算求解界面。

②保存计算结果：执行“Utility Menu”→“File”→“Save as”，在对话框中输入“Pressure&Thermal Stress-Analysis-Results”，保存压力应力与热应力耦合分析计算结果。