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尺寸问题:
通常从Solidworks中绕入ANSYS的模型默认尺寸是不会改变的,如果需要检查尺寸,可以量取尺寸来检查。
但为了在ANSYS中模型得到很好的利用,在建立实体模型前,先对所分析的结构体进行规划。
有限元分析所采用的实体模型与设计所得结构模型不尽相同,所以实体模型在导入
ANSYS中分析之前,必须要在SolidWorks中进行处理。
对于在SolidWorks建立好的模型,为确保导入ANSYS后模型能正确有效,在建模时需要注意以下几点:
(1)在建模时,要保持实体特征的独立性,要求在建立实体特征时不能合并实体。
(2)在模型特征中,删除掉螺纹、尖角以及对模型结构影响不大的倒圆角等特征。
(3)将装配体模型导入ANSYS之前,要做好干涉检查,保证各零件模型之间不能有干涉。
另外,在SolidWorks中建立的三维实体模型不能直接导入ANSYS进行分析,需要将模型文件保存为Parasolid(*.x_t)类型,才能被ANSYS识别
ANSYS中不存在单位制所有的单位是自己统一的。
一般先确定几个物理量的单位,然后导出其它的物理量的单位。
静力问题的基本物理量是:
长度,力,质量比如你长度用m,力用KN而质量用g那么应力的单
位就是KN/m*m,而不是N/m*m。
动力问题有些复杂,基本物理量是:
长度,力,质量,时间比如长度用mm,力用N,质量用Kg而时间用s以上单位错了,因为由牛顿定律:
F=ma所以均按标准单位时:
N=kg*m/(s*s)所以若长度为mm,质量为Kg,时间用s则有N*e-3=kg*mm/(s*s)所以,正确的基本单位组合应该是:
mN(毫牛,即N*e-3),mm,Kg,s所以,如果你要让ANSYS的单位为国际单位制,你在输入物理量之前,先将所有的物理量转换为国际单位制,如:
原先你的图纸上均为毫米,比如一个矩形截面尺寸是400mm*500mm,那么,你在建模之前先转化为0.4m*0.5m然后输入的长度为0.4和0.5,ANSYS只知道你输入的是0.4和0.5,它不知道你的单位是什么。
ANSYS中有一个只能从命令行输入的命令:
/UNITS,它的作用仅仅是标记作用,让用户有个地方做标记,它没有任何单位转换的功能。
c关于ansys中的单位问题
ansys中没有单位的概念,只要统一就行了。
所以,很多人在使用时,不知道该统一用什么单位用错单位造成分析结果严重失真!
今综合相关资料,整理如下:
一、在ansys经典中,的确没有单位区别,关键要看你的模型以什么样的单位去建,当然,
对应的材料属性(杨氏模量,密度等)也要以你所建模型的单位去对应,着重需要注意的是
在把模型由cad软件导入ansys中时,注意单位的对应就可以,当然一般在cad模型中的单
位是mm制,那么导入ansys后也应该采用mm制,也就是mpa类型!
二、打开ansys,运行/units,si,就把单位设置成国际制单位了!
!
即长度:
m;力:
n;时
间:
s;温度:
k;压强/压力:
Pa;面积:
m2;质量:
kg,确保了分析结果不失真,且易
于读懂结果数据。
三、ANSYS中不存在单位制,所有的单位是自己统一的。
一般先确定几个物理量的单位
过振动台试验的朋友一定会知道),然后导出其它的物理量的单位。
静力问题的基本物理量是:
长度,力,质量比如你长度用m,力用KN,而质量用g那么应力的单位就是KN/m*m,而不是N/m*m。
动力问题有些复杂,基本物理量是:
长度,力,质量,时间
比如长度用mm,力用N,质量用Kg,而时间用s
以上单位就错了,因为由牛顿定律:
F=ma所以均按标准单位时:
N=kg*m/(s*s)
所以若长度为mm,质量为Kg,时间用s则有
N*e-3=kg*mm/(s*s)所以,正确的基本单位组合应该是:
mN(毫牛,即N*e-3),mm,Kg,s
所以,如果你要让ANSYS的单位为国际单位制,你在输入物理量之前,先将所有的物理量转换为国际单位制,如:
原先你的图纸上均为毫米,比如一个矩形截面尺寸是400mm*500mm,那么,你在建模之前先转化为0.4m*0.5m
然后输入的长度为0.4和0.5,ANSYS只知道你输入的是0.4和0.5,它不知道你的单位是什么。
附上一句:
ANSYS中有一个只能从命令行输入的命令:
/UNITS,它的作用仅仅是标记作用,让用户有个地方做标记,它没有任何单位转换的功能。
不要被他迷惑。
英文原文如下:
Theunitslabelandconversionfactorsonthiscommandareforuserconvenienceonlyandhavenoeffectontheanalysisordata.Thatis,/UNITSwillnotco
nvertdatabaseitemsfromonesystemtoanother(e.g.,fromBritishtoSI,etc
四、在ANSYS中没有规定单位,它值进行代数值的运算,需要用户自己去定义自己的单位制,很多初学者对于单位的问题很不解。
在使用的时候只需要记住一点就可以了:
使用统一的单位制。
由于处理实际问题时分析问题的需要或者个人习惯不同,不同人对不同物理量的单位有不同
选择。
例如对于长度单位,机械设计人员喜欢使用mm,而工程设计人员经常使用m。
再如
力的单位,国际单位为N,但是在很多地方使用kN作为力的单位。
选用什么单位并无对错之分,只需推算出其他物理量的对应单位即可。
下面举个例子进行说明:
一个实体模型质量为1kg,长度为4X10-3m,弹性模量为2.1X1011Pa,时间为7s。
这几个量的单位都是国际单位,但是物理量之间的数量级差别很大,容易引起计算收敛困难或计算误差太大。
将质量和长度单位改变一下,变成非国际单位制,质量为1X10-3t,长度为4mm,时间为7s。
这时候弹性模量为2.1X106MPa了,那么物理量之间的数量级差别就小了。
但同
时需注意的是,很多其他物理量的单位也不再是国际单位制了,比如速度单位由m/s变为
mm/s。
由上面的分析可知,可按下面的方法选用单位制:
1、所有的单位都统一使用国际单位制,那么计算的所有结果也为国际单位制。
2、使用非国际单位制,需要先确定几个基本物理量的单位,然后根据基本物理量推导出其它物理量的单位。
基本物理量及其量纲:
质量m;
长度L;
时间t;
温度T。
导出物理量及其量纲:
速度:
v=L/t;
加速度:
a=L/t2;
面积:
A=L2;
体积:
V=L3;
密度:
p=m/L3;
力:
f=m-a=m-L/t2;
力矩、能量、热量、焓等:
e=fL=m-L2/t2;
压力、应力、弹性模量等:
p=f/A=m/(t2L);
热流量、功率:
“=e/t=m-L2/t3;
导热率:
k=®/(L-T)=m・L/(t3-T);
比热:
c=e/(mT)=L2/(t2T);
热交换系数:
Cv=e/(L2Tt)=m/(t3T)
粘性系数:
Kv=pt=m/(tL);
熵:
S=e/T=ml2/(t2T);
质量熵、比熵:
s=S/m=l2/(t2T);
量纲的选用原则
选择合适的量纲,需要注意以下原则:
1、确定分析中使用的物理量的数量级大小,避免使用数量级太大或太小的量纲。
2、同一问题中所有物理量的量纲要保持一致,否则计算结果中的某些物理量的量纲就不明确,容易导致错误的结果。
3、一般情况,为了分析方便,可先选定基本物理量的量纲,再由基本物理量的量纲推导其它物理量的量纲。
当然,也可以先确定部分导出物理量的量纲,然后根据基本物理量与导出物理量的关系,推导基本物理量的量纲。
下面举两个常用的例子。
1基本物理量采用如下单位制:
质量m-kg;(应该采用Mg单位才统一,具体可以参考MSC.MARC中的材料库统一单位,
推导)
长度L-mm;
时间-S;
温度-K(温度K与C等价)。
各导出物理量的单位可推导如下,同时还列出了与kg-m-S单位制或一些常用单位的关系:
精品文档
速度:
v=L/t=mm/S=10-3m/S;
加速度:
a=L/t2=mm/S2=10-3m/S2;
面积:
A=L2=mm2=10-6m2;
体积:
V=L3=mm3=10-9m3;
密度:
p=m/L3=kg/mm3=10-9kg/m3=10-6g/cm3;
力:
f=m・L/t2=kgmm/S2=10£kgm/S2=mN(牛);
力矩、能量、热量、焓等:
e=m-L2/t2=kgmm2/S2=10£kgm2/S2=^J(焦耳);
压力、应力、弹性模量等:
p=m/(t2L)=kg/(S2mm)=103kg/(S2-m)=kPa(帕);
热流量、功率:
“=m-L2/t3=kg-mm2/S3=16kgm2/S3和w(瓦);
导热率:
k=m-L/(t3T)=kgmm/(S3-K)=1043kgm/(S3K);
比热:
c=L2/(t2T)=mm2/(S2-K)=10-6m2/(S2K);
热交换系数:
Cv=m/(t3T)=kg/(S3K);
粘性系数:
Kv=m/(tL)=kg/(Smm)=103kg/(Smm);
熵:
S=mL2/(t2T)=kgmm2/(S2K)=10-6kgm2/(S2K);
质量熵、比熵:
s=L2/(t2T)=mm2/(S2K)=10-6m2/(S2K);
2基本物理量采用如下单位制:
质量m-;
长度L-um(106m);
时间-mS(10七S);
温度-K(K与C等价)。
各导出物理量的单位可推导如下,同时还列出了与kg-m-S单位制或一些常用单位的关系:
速度:
v=L/t=pm/mS=10-3m/S;
加速度:
a=L/t2=(jm/mS2=m/S2;
面积:
A=L2=xm2=10-12m2;
体积:
V=L3和m3=10-18m3;
密度:
p=m/L3=g/卩m3=1021kg/m3=10-12g/cm3;
力:
f=m-L/t2=g呵/mS2=10-3kgm/S2=mN(牛);
力矩、能量、热量、焓等:
e=m-L2/t2=g-pm2/mS2=10-9kgm2/S2=10-9J(焦耳);
压力、应力、弹性模量等:
p=m/(t2L)=g/(mS2•pm)=109kg/(S2・m)=109Pa(帕)=GPa;
热流量、功率:
心=m-L2/t3=g•卩m2/mS0~6kgm2/S3=10—w(瓦);
导热率:
k=m-L/(t3T)=g・g/(mS3・K)=kg-m/(S3K);
比热:
c=L2/(t2T)=ym2/(mS2・K)=10-6m2/(S2K);
热交换系数:
Cv=m/(t3T)=g/(mS3-K)=103kg/(S3K);
粘性系数:
Kv=m/(tL)=g/(mS-^m)=106kg/(Smm);
熵:
S=m-L2/(t2T)=g•呵2/(mS2-K)=10-9kg-m2/(S2K);
质量熵、比熵:
s=L2/(t2T)=^m2/(mS2-K)=10-6m2/(S2-K);
由此可见,掌握了单位之间变换的方法,就可以根据自己的需要来选择合适的单位制。
更多的例子见表1。
表2给出了几种单位制与kg-m-S单位制之间的换算因子。
表1不同单位制的物理量单位
参数名长度质量
序号12
单位量
纲
MM
间tt温T
度TT
面L2
积AL
体
L3
积VL3
M-
Ft2
密度能量、焓、热量功率、热
Kg-m-s单制
Kg
Kg-mm-s单位制
Mm(10-3m)
Kg
mm2(10-6m2)
mm3(10-9m3)
N(牛)
=Kg-m/s2
Kg/m3(10-3Kg/mm3(106g/cm3)
J(焦耳)=
N-m=Kg-
2/S2
T-mm-s-Mpa单位制
g-mm-s单位
制
Mm(10-3m)
Mm(10-3m)
T(103Kg)
g(10-3Kg)
mm2(10-6m2)
mm3(10-9m3)
Kg-mm/s2(10-3N)
Tmm/s2(N)
/cm3)
Kg-mm2/Sm2(10-6J)
w(瓦)=J/S=
.-.-kg-mm2/S
kg-m2/S、
J3(10-6w)
3
gT/mm3(109g/cm3)
Tmm2/S
2(10-3J)
Tmm2/S
3(10-3w)
mm2(10-6m
2)
mm3(10-9m
3)
gmm/s
2(10-6N)
g/mm3(103
g/cm3)
gmm2/S
2(10-9J)
gmm2/S
3(10-9w)
流量压力、应力、模量
M/(t
2•L)
M•
(t
导
热
率k3•K)
比L2/(t热c2•K)
体
热体M/(t
八、、2•L)
源h2L)
换热系数Cv粘性系数
Kv
M/(t
3•K)
M/(L•t)
M•L2熵S/(t
2•K)
比熵质量
L2/(t
2
K)
序参数
号名
Pa=N/m2=Kg/(s
Kg/(s2•m)2•mm)(kPa)
Kg•mm/(s(m•s•K)3•K)(10=(Kg•m/3•K))
J/(Kg=(m2/(s
2•K))
-3
(sKg•m/(s
3•K))
K)mm2/(s
2•K)(10
2/(s2•
J/m3=(Kg/
(s2•m))
Kg/(m
J/(Kg•
(m2/S
2•K)
T/(s2(MPa)
-mm)g/(s2•mm)
(Pa)
T•mm/(s3•K)(Kg•
/(s3•K))
-6
K)
mm2/(srr2•K)(10)2/(s2•
T/(s
g•mm/(s
3•K)(10-6mKg•m/(s
3•K))
mm2/(s
c2•K)(10-6-6mm2/(sK))2•K))
g/(s
mm)(1.0
Kg/(s
'"2•m))
T/(s3•
K)(10g/(s
八3•K)(10-3
3•K)(Kg/(s
3Kg/(s
3•K))
3•K))
Kg/(s
3•K))
Kg/(mm•s)(10
T/(mm•
s)(10g/
3Kg/(m•s)
)6g/(m
)(mm•s)(1.0
•s))
g/(m•s))
Kg•mm2/S
T•mm2/Sg•mm2/S
2•K(10-6
2•K(10
-32•K(10-9
Kg•m2/S
Kg•m2/SKg•m2/S
2•K)
2•K)
2•K)
mm2/S
mm2/S
mm2/S
2•K(10-6m
22•K(10
-6m22•K(10-6m
s)
K)=
/S2•K)
2/S2•K)
/S2•K)
J/K=
(Kg•m2/S
2•K)
/(s
Kg/(s
2•mm)(103Kg2•mm)(106/(s2•m))/(s2•m)'
J/(m
2•s•K)
=(Kg/(s
3•K))
表2不同单位制的物理量与Kg-m-s单位制的换算因子[注]
公制单位其它单位转kg-m-s单位kg-m-s单位转kg-m-s单位转(Kg-m-s单换到转换到换到换到g-mm-s单
1
1
1
2
1
3
1
4
1
5
1
6
1
7
1
8
位)
Kg-m-s单Kg-mm-s单位T-mm-s-Mpa单位希9
位制制位制
长度Lm
质量MKg
Kg-mm-s数Kg-m-s数值・10-3值・103
Kg-m-s数Kg-m-s数
值•103值•103
Kg-m-s数Kg-m-s数
值•10-3值•103
时间
ts
Kg-mm-s数Kg-m-s数
Kg-m-s数
值•1.0
值•1.0
值•1.0
温度
TK
Kg-mm-s数Kg-m-s数
Kg-m-s数
值・1.0
值・1.0
值•1.0
面积
L2m2
Kg-mm-s数Kg-m-s数
Kg-m-s数
值・10-6值・106
值•106
体积
L3m3
Kg-mm-s数Kg-m-s数值・10-9值・109
Kg-m-s数值•109
g-cm-s数Kg-m-s数
值・103值・1.0
Kg-m-s数值•1.0
Kg-m-s数
值•1.0
Kg-m-s数
值•106
Kg-m-s数
值•109
能量、
焓热流
功率、
热流
量
压力、应力、模量
M•L/t
2N=Kg•/s2
Kg-mm-s数Kg-m-s数m值•10-3值•103
Kg-m-s数
值•1.0
Kg-m-s数
值•106
M/L3Kg/g-cm-s数g-cm-s数g-cm-s数m3值•103值•10-6值•10-9
M•L2/t2J=Kg•m2/s2
m•L2/
3w=kg•2/S3
M/(t
2•L)
Pa=Kg/(s
2•m)
g-cm-s数
值・10-3
Kg-mm-s数Kg-m-s数值・10-6值・106
tKg-mm-s数Kg-m-s数
10-6值•106
Kg-m-s数值•103
Kg-m-s数值•103
Kg-m-s数
值•109
Kg-m-s数
值•109
Kg-mm-s数值数10Kg-m-s数值•106值10值・10-6
-3
M•L/(t导热3•K)Kg-m-s数Kg-m-s数率Kg•m/(s值•10-3值・103
3•K)
比热
L2/(t
2•K)m2/(s2•K)
Kg-mm-s数Kg-m-s数值・10-6值・106
体热M/(t|)K/Kg-mm-s数Kg-m-s数源•L)Kg/值•103值•10-3(s2•m)
换热M/(tK)K/Kg-mm-s数Kg-m-s数
系数3•K)Kg(值•1.0值•1.0(s2•K)
粘性M/Kg-mm-s数Kg-m-s数
系数(L•t)Kg值•103值•10-3
Kg-m-s数
值•1.0
Kg-m-s数值Kg-m-s数
1.0值•106
Kg-m-s数值•106
Kg-m-s数
值•106
Kg-m-s数值•10-6
Kg-m-s数值•10-3
Kg-m-s数值•10-6
Kg-m-s数
值•1.0
Kg-m-s数
值•103
Kg-m-s数值•1.0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
/(m•s)M•L2/
(K•s2)
(在准备输入数据时)
(在分析计算结果时),
注:
后三列中给出的是将kg-m-S单位制中的数值转换到其它单位制时所乘的因子;如果需要将其它单位制中的数值转换到kg-m-S单位制则应该除以该因子。
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