有限元仿真经验技巧总结

1. 装配体接触面之间如何使节点对齐？

法一：通过实体切割，产生对齐的实体轮廓线，划分网格时自动对齐。 法二：两实体通过布尔运算合并，然后切割划分网格。

法三：各自划分网格，然后节点合并（equivalence）， 然后分离（detach）。 法四：投影project

法五：两实体接触表面网格若不对齐，可以通过选取它们的面网格来进行节点对齐。 2. 如何删除重复的单元？ 首先，把重复单元节点合并；

然后，tool/check elems/duplicates,save failed； 最后，delete/elems,选择retrieve,即可删除重复单元。

3. 切割实体划分实体单元时，如何保证每一块都是可映射的，即可划分的？ 最好是保证实体每个面只有边界线，面内无其他切割实体边界线。 其次是只有一个面内有边界线。 4. 如何快速创建节点？

按住鼠标左键在边界线拖动，直至边界线变亮时松开，点击就出现节点。 5. 如何镜像实体或单元？

Tool/reflect,选中实体或单元，duplicate,镜像平面，OK. 6. 对于较规则的实体，快速生成六面体单元的方法有哪些？

1） 对于较规则的方形体，可以在其中一面上automesh，然后直接solid map/one volume划分。或者由二维面网格linear drag生成。 2） 对于可旋转的规则环形体，确定其中一面二维网格，然后spin。

3） 对一般的六面体，需要先确定的相对面的面网格，要保证数量一致，然后通过linear solid. 7. 对于分散对称的载荷施加区域，如风机轮毂上的载荷，塔筒截面上的载荷，怎么加载简单有效？ 创建中心质点Mass21，赋予其很小的质量，适用静力加载、小变形，不考虑转动惯量。 然后把中心质点和受力区域节点，建立柔性连接rbe3，可以传递力和力矩，耦合六个自由度。

对于实体单元之间建立刚性连接CERIG,如螺栓与螺母之间的绑定接触，所有节点不产生相对位移，只产生刚体运动，只需耦合3个平动自由度，适用小变形。

8. 在连接有不同自由度的单元时必须小心，因为界面处可能会发生不协调的情况，当单元彼此不协调时，求解时会在不同单元之

间传递不适当的力或力矩。为保证协调，二者必须具有相同数目和类型的位移自由度及相同数目和类型的转动自由度，而且自由度必须是耦合的。

9. 壳单元主要用于薄壁结构计算，应用基本原则是主尺寸不低于其厚度的十倍。SHELL181为四节点四边形线性单元，SHELL281

为八节点高阶四边形单元。对于workbech mechanical，ANSYS将自动设置优化单元的选项；对于mechanical APDL，对SHELL181，设置K3=2，以提高计算精度，对SHELL281，均采用默认设置。若要观察板壳内部变形及应力分布，推荐使用实体单元。 10. 实体单元SOLID187为十节点高阶四面体单元，主要用在复杂曲面的实体上。 11. Ansys如何提取实体表面单元、节点?

建议相关操作在hypermesh中完成，提取作为组件component。

在Ansys中操作最好有体和面存在。Hypermesh模型导入到Ansys中后只有单元(因为设置只输出单元)，没有实体。

Ansys/utility menu/select/entities,lines or areas,by num/pick,from full,sele all,ok; Ansys/utility menu/select/entities,nodes,attached to, lines,all/areas all, from full, sele all,ok,plot,nodes.

12. 约束连接单元RBE3与MPC算法非常接近，它们都是柔性连接，使轴承加载面变形较大(节点区域产生相对位移)。CERIG算法

控制轴承加载面为刚性面，使轴承加载面变形较小。MPC算法支持大变形分析，而CERIG和RBE3使用的约束方程基于小变形理论，应谨慎用于大变形分析。三者都可能引起局部应力集中，根据实际情况，添加假体。选择合理的约束连接。 13. Ansys读取结果文件rst，通过main menu/general postproc/data & file opts

14. Ansys/utility menu/plotctrls/numbering，可显示关键点、线、面、体、节点和单元等编号及其相关格式

15. ANSYS没有返回命令，因而要养成随时保存的习惯，另外可以查看命令流编辑表main menu/session editor,复制重新输入。 16. Ansys main menu/solution中有部分命令隐藏了，通过点击unabridged menu命令打开。

17. Ansys中有时打开的对话框会不见了，通过点击命令输入行后面第一个图标raise hidden，即可恢复。

18. Ansys 设置单元属性，modeling/creat/elements/elem attributes（单元属性）. 19. ansys在进行模态分析时，非线性特性如塑性和接触单元被忽略。

20. ansys有三种方法可以用来定义并求解多载荷步。一是多次求解，二是载荷步文件，三是向量参数（瞬态求解）。

21. Lumpm 选项用于指定是采用默认的分布质量矩阵（取决于单元类型）还是集中质量矩阵。多数情况下采用默认的。但对于某些

包含“薄膜”结构的问题，如细长梁或非常薄的壳，集中质量近似矩阵经常能产生较好的结果。另外，集中质量近似矩阵减少运行时间并降低内存要求。

22. 复合材料的主要优点是具有很高的比刚度（刚度和重量之比），在工程应用中，典型复合材料有纤维和叠层型材料。Ansys提供

一种特殊单元-层单元来模拟复合材料。用于建立复合材料模型的单元类型有shell181,shell281,solsh190,solid185,solid186五种单元，所有的层单元允许失效准则计算。

23. 壳单元的材料常数通过截面命令定义，而不是实常数。 24. 壳单元积分点数目用于确定计算结果的详细程度。 25. 如何补全实体圆孔和轴之间的间隙？

先测出圆孔直径和高度，画出实体，和原孔实体进行布尔合并，出现共享边，然后进行压缩在面内；最后用轴侧面对合并后实体进行切割。

26. 用线切割实体，若不是封闭线，需要指定法向，常用坐标轴，或者通过节点（或选择硬点）来指定法向。

27. 当实体网格很难划分时，需要通过线创建曲面来切割非规则实体。

28. 圆管划分网格可以面网格旋转扫略（一般情况下），也可以通过外表面向内表面映射（特殊情况下，圆管两端网格不一致常用）。 29. 有焊缝的位置，经常作共节点处理，或全绑定处理，最好节点对齐，否则会造成应力集中。 30. Ansys中绑定不会造成收敛的困难，但是过多摩擦接触容易造成收敛困难。 31. ansys不收敛主要原因是摩擦接触过多，非线性严重；边界条件设置不合理。

32. 复合材料属性的添加，通过在hypermesh中建立实常数和截面属性，然后在ansys中修改来完成分层和赋予力学常数（一般是正

交各向异性，看具体纤维层主方向）。

33. Hypermesh和Ansys中压力和重力（通过加速度施加）的方向，赋予正值即是正确的，往往与实际坐标轴方向相反。 34. 螺栓预紧力施加螺栓整体对称情况下，可以用单一命令流加载。否则最好单独加载。

35. 有时候只想切割整体中的某一部分同时避免其他部分被切割，这时不用面切割，最好用封闭线切割。 36. 补实体圆孔的方法：首先创建和孔同样大小的轴，然后进行布尔运算，左后toggle表面的共享边。

37. 对于较复杂接触位置的网格，有时可通过将其中一实体的线复制、投影到另一实体表面，然后再进画网格。为保证网格对齐，

用线或硬点切割表面后画网格。

38. 壳单元SHELL181使用途径：一是从实体中抽取中面，然后在中面上划分网格。二是先划分三维实体网格，然后选取网格表面

（find faces）。

39. 壳单元模拟复合材料分层，是通过截面属性来改变的，不改变原有单元的实际数目，只是虚拟数目增加了。 40. 删除硬点，建议删除与附近不相关、不影响网格划分的硬点。Toggle edge 即可删除point。

删除此处

41. 对于形状规则的壳体、薄板划分单元时可采用中面，对于稍复杂的情况下，可以直接在底面或顶面画网格，保证大体上结构相

同。

42. 划分单元遇到一些不必要的圆孔时常常使网格变差，一般是填充实体后从新划分，或者先划分周围的网格，然后在进行填补。（命

令2D/Elem edit/creat）

43. 复合材料单元材料方向，在分析中须尽可能保持一致，复合材料实际，从而保证铺层角一致。在hypermesh中通过2D/composites/

命令有多种方法来调整材料方向，尤其是复杂的曲面形状，圆柱面形状需要注意。