1、September 30, 1998M6-1Introduction to ANSYS - Release 5.5 (001128)September 30, 1998M6-2Introduction to ANSYS - Release 5.5 (001128)學(xué)習(xí)完本章后，學(xué)員應(yīng)該能夠檢驗(yàn)學(xué)習(xí)完本章后，學(xué)員應(yīng)該能夠檢驗(yàn)ANSYS分析的結(jié)果分析的結(jié)果.ModuleObjectiveLessonObjectivesLesson A: 識(shí)別無效的分析結(jié)果識(shí)別無效的分析結(jié)果6-1.識(shí)別分析中無效的結(jié)果識(shí)別分析中無效的結(jié)果.6-2.確定結(jié)果中需要檢查的內(nèi)容確定結(jié)果中需要檢查的內(nèi)容:a. 計(jì)算出的幾何

2、項(xiàng)計(jì)算出的幾何項(xiàng).b. 變形變形 / 溫度溫度 / 應(yīng)力應(yīng)力.c. 整體或部分模型的反作用力或節(jié)點(diǎn)力整體或部分模型的反作用力或節(jié)點(diǎn)力.Lesson B. 調(diào)試可疑的分析結(jié)果調(diào)試可疑的分析結(jié)果6-3.確定怎樣調(diào)試可疑的分析結(jié)果確定怎樣調(diào)試可疑的分析結(jié)果.Lesson C. 誤差估計(jì)誤差估計(jì)6-4.定義誤差估計(jì)的基礎(chǔ)定義誤差估計(jì)的基礎(chǔ).September 30, 1998M6-3Introduction to ANSYS - Release 5.5 (001128)September 30, 1998M6-4Introduction to ANSYS - Release 5.5 (001128)

3、驗(yàn)證分析的結(jié)果，在任何有限元分析中無疑是最為重要驗(yàn)證分析的結(jié)果，在任何有限元分析中無疑是最為重要的步驟的步驟. 在開始任何分析以前，應(yīng)該至少對(duì)分析的結(jié)果有粗略的在開始任何分析以前，應(yīng)該至少對(duì)分析的結(jié)果有粗略的估計(jì)（來自經(jīng)驗(yàn)、試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)考題等）估計(jì)（來自經(jīng)驗(yàn)、試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)考題等）. 如果結(jié)果與預(yù)期的不一樣，應(yīng)該研究差別的原因如果結(jié)果與預(yù)期的不一樣，應(yīng)該研究差別的原因.September 30, 1998M6-5Introduction to ANSYS - Release 5.5 (001128)應(yīng)該知道所分析的對(duì)象的一些基本的行為應(yīng)該知道所分析的對(duì)象的一些基本的行為:重力方向總是豎直向下的重力方

4、向總是豎直向下的離心力總是沿徑向向外的離心力總是沿徑向向外的物體受熱一般要膨脹物體受熱一般要膨脹沒有一種材料能抵抗沒有一種材料能抵抗 1,000,000 psi 的應(yīng)力的應(yīng)力軸對(duì)稱的物體幾乎沒有為零的軸對(duì)稱的物體幾乎沒有為零的 環(huán)向應(yīng)力環(huán)向應(yīng)力彎曲載荷造成的應(yīng)力使一側(cè)受壓，另一側(cè)受拉彎曲載荷造成的應(yīng)力使一側(cè)受壓，另一側(cè)受拉如果只有一個(gè)載荷施加在結(jié)構(gòu)上，檢驗(yàn)結(jié)果比較容易如果只有一個(gè)載荷施加在結(jié)構(gòu)上，檢驗(yàn)結(jié)果比較容易. 如果有多個(gè)載荷，可單獨(dú)如果有多個(gè)載荷，可單獨(dú)施加一個(gè)或幾個(gè)載荷分別檢驗(yàn)，然后施加所有載荷檢驗(yàn)分析結(jié)果施加一個(gè)或幾個(gè)載荷分別檢驗(yàn)，然后施加所有載荷檢驗(yàn)分析結(jié)果.Objective6-

5、1.識(shí)別分析中無效的結(jié)果識(shí)別分析中無效的結(jié)果.September 30, 1998M6-6Introduction to ANSYS - Release 5.5 (001128) 在輸出窗口中輸出的質(zhì)量特性，可能會(huì)揭示在幾何模型、材料在輸出窗口中輸出的質(zhì)量特性，可能會(huì)揭示在幾何模型、材料屬性（密度）或?qū)嵆?shù)方面存在的錯(cuò)誤屬性（密度）或?qū)嵆?shù)方面存在的錯(cuò)誤.Objective6-2a.檢察結(jié)果中計(jì)算出的幾何項(xiàng)檢察結(jié)果中計(jì)算出的幾何項(xiàng).September 30, 1998M6-7Introduction to ANSYS - Release 5.5 (001128)檢驗(yàn)求解的自由度及應(yīng)力檢驗(yàn)求解的

6、自由度及應(yīng)力.確認(rèn)施加在模型上的載荷環(huán)境是合理的確認(rèn)施加在模型上的載荷環(huán)境是合理的.確認(rèn)模型的運(yùn)動(dòng)行為與預(yù)期的相符確認(rèn)模型的運(yùn)動(dòng)行為與預(yù)期的相符 - 無剛體平動(dòng)、無剛體轉(zhuǎn)動(dòng)、無裂無剛體平動(dòng)、無剛體轉(zhuǎn)動(dòng)、無裂縫等縫等.確認(rèn)位移和應(yīng)力的分布與期望的相符，或者利用物理學(xué)或數(shù)學(xué)可以解確認(rèn)位移和應(yīng)力的分布與期望的相符，或者利用物理學(xué)或數(shù)學(xué)可以解釋釋.Objective6-2b.檢驗(yàn)求解的變形、溫度及應(yīng)力檢驗(yàn)求解的變形、溫度及應(yīng)力.September 30, 1998M6-8Introduction to ANSYS - Release 5.5 (001128)模型所有的反作用力應(yīng)該與施加的點(diǎn)力、壓力和慣

7、性力平衡模型所有的反作用力應(yīng)該與施加的點(diǎn)力、壓力和慣性力平衡.在所有約束節(jié)點(diǎn)的豎直方向的反作在所有約束節(jié)點(diǎn)的豎直方向的反作用力用力.在所有約束節(jié)點(diǎn)水平方向的反作用力必須在所有約束節(jié)點(diǎn)水平方向的反作用力必須與水平方向的載荷平衡與水平方向的載荷平衡.所有約束節(jié)點(diǎn)的反作用力矩必須與施加的所有約束節(jié)點(diǎn)的反作用力矩必須與施加的載荷平衡載荷平衡.注意包含在約束方程中自由度的反力，不注意包含在約束方程中自由度的反力，不包括由這個(gè)約束方程傳遞的力包括由這個(gè)約束方程傳遞的力.必須與施加的豎直必須與施加的豎直方向的載荷平衡方向的載荷平衡Objective6-2c.檢驗(yàn)整個(gè)或部分模型的反作用力或節(jié)點(diǎn)力檢驗(yàn)整個(gè)或部分

8、模型的反作用力或節(jié)點(diǎn)力.September 30, 1998M6-9Introduction to ANSYS - Release 5.5 (001128)在任意選取的單元字集中的節(jié)點(diǎn)力，應(yīng)與作用在結(jié)構(gòu)此部分的已知載荷向平衡，在任意選取的單元字集中的節(jié)點(diǎn)力，應(yīng)與作用在結(jié)構(gòu)此部分的已知載荷向平衡，除非節(jié)點(diǎn)的符號(hào)約定與自由體圖上所示的相反除非節(jié)點(diǎn)的符號(hào)約定與自由體圖上所示的相反.未選擇的單元上的豎直方向的節(jié)點(diǎn)未選擇的單元上的豎直方向的節(jié)點(diǎn)總力總力.必須與被選擇的單元上施加的必須與被選擇的單元上施加的豎直方向的載荷平衡豎直方向的載荷平衡注意包含在約束方程中自由度的反力，注意包含在約束方程中自由度的反

9、力，不包括由這個(gè)約束方程傳遞的力不包括由這個(gè)約束方程傳遞的力.September 30, 1998M6-10Introduction to ANSYS - Release 5.5 (001128)September 30, 1998M6-11Introduction to ANSYS - Release 5.5 (001128)千萬(wàn)不要忽略您沒有理解的細(xì)節(jié)千萬(wàn)不要忽略您沒有理解的細(xì)節(jié) ! 記住，如果您對(duì)某些地方不能理解，很有可能記住，如果您對(duì)某些地方不能理解，很有可能有以下兩種情況發(fā)生有以下兩種情況發(fā)生.分析中有錯(cuò)誤分析中有錯(cuò)誤 - 找到這些錯(cuò)誤以防后患找到這些錯(cuò)誤以防后患.您已經(jīng)找到了一個(gè)提

10、高分析水平的機(jī)會(huì)您已經(jīng)找到了一個(gè)提高分析水平的機(jī)會(huì) “不勞無獲不勞無獲”.Objective6-3.確定怎樣調(diào)試可疑的分析結(jié)果確定怎樣調(diào)試可疑的分析結(jié)果.September 30, 1998M6-12Introduction to ANSYS - Release 5.5 (001128)這里有一種方法，尋找到底是什么導(dǎo)致分析結(jié)果與預(yù)期的不一樣這里有一種方法，尋找到底是什么導(dǎo)致分析結(jié)果與預(yù)期的不一樣.1. 找到一個(gè)類似的問題及其分析結(jié)果，這個(gè)結(jié)果您已經(jīng)充分理解并且結(jié)果完全找到一個(gè)類似的問題及其分析結(jié)果，這個(gè)結(jié)果您已經(jīng)充分理解并且結(jié)果完全正確正確. 它也許來自它也許來自ANSYS驗(yàn)證手冊(cè)或培訓(xùn)手冊(cè)

11、，或您以前作過的分析驗(yàn)證手冊(cè)或培訓(xùn)手冊(cè)，或您以前作過的分析. 它應(yīng)該盡量簡(jiǎn)單它應(yīng)該盡量簡(jiǎn)單. 讓我們把它叫作讓我們把它叫作“好好”的結(jié)果的結(jié)果.2. 一步一步地消除一步一步地消除“好好”結(jié)果與結(jié)果與“壞壞”結(jié)果之間的模型及載荷或求解控制等方結(jié)果之間的模型及載荷或求解控制等方面的差距，直到面的差距，直到:a. “好好”結(jié)果變成結(jié)果變成“壞壞”結(jié)果或者結(jié)果或者b. “壞壞”結(jié)果變成結(jié)果變成“好好”結(jié)果結(jié)果.September 30, 1998M6-13Introduction to ANSYS - Release 5.5 (001128)September 30, 1998M6-14Introdu

12、ction to ANSYS - Release 5.5 (001128)ANSYS通用后處理包含網(wǎng)格離散誤差估計(jì)通用后處理包含網(wǎng)格離散誤差估計(jì).誤差估計(jì)是依據(jù)沿單元內(nèi)邊界的應(yīng)力或熱流的不連續(xù)性，是平均與未平均誤差估計(jì)是依據(jù)沿單元內(nèi)邊界的應(yīng)力或熱流的不連續(xù)性，是平均與未平均節(jié)點(diǎn)應(yīng)力間的差值節(jié)點(diǎn)應(yīng)力間的差值.Elem 1Elem 2s savg = 1100s s = 1200s s = 1000s savg = 1200s s = 1300s s = 1100(節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)的 s ss 是積分點(diǎn)的外插）是積分點(diǎn)的外插）Objective6-4.定義誤差估計(jì)的基礎(chǔ)定義誤差估計(jì)的基礎(chǔ).Septemb

13、er 30, 1998M6-15Introduction to ANSYS - Release 5.5 (001128)誤差估計(jì)在同時(shí)符合以下情況有效誤差估計(jì)在同時(shí)符合以下情況有效: 線性靜力結(jié)構(gòu)分析及線性穩(wěn)態(tài)熱分析線性靜力結(jié)構(gòu)分析及線性穩(wěn)態(tài)熱分析 大多數(shù)大多數(shù) 2-D 或或 3-D 實(shí)體或殼單元實(shí)體或殼單元不符合以上條件的分析，或者使用不符合以上條件的分析，或者使用PowerGraphics時(shí)，時(shí)， ANSYS自動(dòng)關(guān)閉誤差估計(jì)自動(dòng)關(guān)閉誤差估計(jì). 您也可以手動(dòng)關(guān)閉誤差估計(jì)您也可以手動(dòng)關(guān)閉誤差估計(jì) General Postprocessor Options for Output, 這僅對(duì)少數(shù)情況

14、會(huì)明顯節(jié)省計(jì)算時(shí)間這僅對(duì)少數(shù)情況會(huì)明顯節(jié)省計(jì)算時(shí)間（尤其在熱分析）（尤其在熱分析）.September 30, 1998M6-16Introduction to ANSYS - Release 5.5 (001128)誤差信息誤差信息在在ANSYS通用后處理中，能夠得到如下誤差信息通用后處理中，能夠得到如下誤差信息:應(yīng)力分析：應(yīng)力分析： 能量能量百分比誤差百分比誤差 單元單元應(yīng)力偏差應(yīng)力偏差 單元單元能量誤差能量誤差 應(yīng)力上下限應(yīng)力上下限熱分析熱分析 能量能量百分比誤差百分比誤差 單元單元熱流密度偏差熱流密度偏差 單元單元能量誤差能量誤差September 30, 1998M6-17Intro

15、duction to ANSYS - Release 5.5 (001128)能量百分比誤差能量百分比誤差能量百分比誤差是對(duì)所選擇的單元的位移、應(yīng)力能量百分比誤差是對(duì)所選擇的單元的位移、應(yīng)力、溫度或熱流密度的粗略估計(jì)、溫度或熱流密度的粗略估計(jì). 它可以用于比較承它可以用于比較承受相似載荷的相似結(jié)構(gòu)的相似模型受相似載荷的相似結(jié)構(gòu)的相似模型.這個(gè)值的通常應(yīng)該在這個(gè)值的通常應(yīng)該在10%以下以下. 如果不選擇其他單如果不選擇其他單元，而只選擇在節(jié)點(diǎn)上施加點(diǎn)載荷或應(yīng)力集中處元，而只選擇在節(jié)點(diǎn)上施加點(diǎn)載荷或應(yīng)力集中處的單元，誤差值有時(shí)會(huì)達(dá)到的單元，誤差值有時(shí)會(huì)達(dá)到50%或以上或以上.在繪制變形圖時(shí)，百分比

16、誤差在圖形右邊的文本在繪制變形圖時(shí)，百分比誤差在圖形右邊的文本中以中以“SEPC”表示表示. 也可以在通用后處理的也可以在通用后處理的List Results PerCent Error菜單中列出菜單中列出.SEPC 2 %September 30, 1998M6-18Introduction to ANSYS - Release 5.5 (001128)應(yīng)力偏差應(yīng)力偏差要檢驗(yàn)?zāi)硞€(gè)位置的網(wǎng)格離散應(yīng)力誤差，可要檢驗(yàn)?zāi)硞€(gè)位置的網(wǎng)格離散應(yīng)力誤差，可以列出或繪制應(yīng)力偏差以列出或繪制應(yīng)力偏差.某一個(gè)單元的應(yīng)力偏差是此單元上全部節(jié)某一個(gè)單元的應(yīng)力偏差是此單元上全部節(jié)點(diǎn)的六個(gè)應(yīng)力分量值與此節(jié)點(diǎn)的平均應(yīng)力點(diǎn)的

17、六個(gè)應(yīng)力分量值與此節(jié)點(diǎn)的平均應(yīng)力值之差的最大值值之差的最大值.應(yīng)力偏差可在通用后處理的應(yīng)力偏差可在通用后處理的Plot Results Element Solu Error Estimation Stress deviation (SDSG)菜單中得到菜單中得到.所關(guān)心位置上的應(yīng)力偏差值所關(guān)心位置上的應(yīng)力偏差值450 psi (30,000 psi 應(yīng)力的應(yīng)力的1.5%)September 30, 1998M6-19Introduction to ANSYS - Release 5.5 (001128)能量誤差能量誤差每個(gè)單元的另一種誤差值是能量誤差每個(gè)單元的另一種誤差值是能量誤差. 它與單元

18、上節(jié)點(diǎn)應(yīng)它與單元上節(jié)點(diǎn)應(yīng)力差值有關(guān)的力差值有關(guān)的, 用于計(jì)算選擇的單元的能量百分比誤差用于計(jì)算選擇的單元的能量百分比誤差.能量誤差的單位是能量的單位能量誤差的單位是能量的單位.能量誤差在通用后處理的能量誤差在通用后處理的 Plot Results Element Solu Error Estimation Energy error (ENER)菜單中得到菜單中得到.September 30, 1998M6-20Introduction to ANSYS - Release 5.5 (001128)應(yīng)力上下限應(yīng)力上下限應(yīng)力上下限可以幫助確定由于網(wǎng)格離散誤差應(yīng)力上下限可以幫助確定由于網(wǎng)格離散誤差對(duì)模型的應(yīng)力最大值的影響對(duì)模型的應(yīng)力最大值