基于PRO/E和ANSYS的实体建模及有限元分析经验

tianya1988218 · 发表于 2009-8-15 20:59

目的：用PRO/E进行3D实体建模，然后用ANSYS进行有限元分析。
优点：可快速生成复杂的3D实体零件模型（包括装配模型ASM）；一次性导入ANSYS后基本不用进行修修补补，兼容性较好，可认为是无缝连接。
一次导入成功率：99.9%

步骤：（须严格按照顺序操作）
1、首先安装PRO/E WILDFIRE 2.0，并进行正常使用；

2、按照ANSYS的安装说明安装ANSYS（最好是ANSYS 8.0以上版本），记录下your PC ID and MAC Address,修改ANSYS.dat（也许是，有点忘了是哪个文件），然后代替此文件中第一行原来的ID and MAC Address，保存退出，用KEYGEN生成License.txt。然后进行安装（在第二步安装License过程中，对于安装提示①是否是1或3 SERVER，选择“是”；②是否有License文件时，选“是”(有点忘了,看情况吧)；③选刚才生成的License文件，如此时有提示说找不到，不要紧，请见下面的步骤），注意要设置环境变量，然后Reboot。同时在运行License Server要将生成的License.txt拷贝到License Guide第三步提示的目录里（如果一开始就知道是应该拷贝到哪个目录，就在第③步前将此文件拷贝过去）。

3、安装完成以后不要立即运行ANSYS，首先运行License Server管理器，完成License注册。

4、运行ADMIN，配置ANSYS和PRO/E的连接，按照提示操作即可。

5、如果第4步成功的话，运行PRO/E后就可在其菜单栏里面看见多了一个ANSYS的选项，注意此时还没有最后成功。

6、最好将PRO/E和ANSYS的工作目录设成同一个，同时将此目录设成PRO/E启动目录，并在此目录中配置一个config.pro，对其中几项做调整：
Option Value Description
FEM_ANSYS_annotation yes
FEM_ANSYS_grouping yes
FEM_default_solver ANSYS
FEM_which_ansys_solver FRONTAL
Pro_ANSYS_path ANSYS.exe的安装路径

保存此config.pro

7、开始正常使用，先用PRO/E中建模，然后调用ANSYS菜单下的ANSYS GEOM将模型传入到ANSYS中进行分析，此时有一个技巧请看下面。

在ANSYS中分析的注意事项：
①在PRO/E中用公制(mmns)或英制单位建好模型后，在“编辑—设置—单位”中，新建单位制，全部采用国际标准单位制，然后点击“设置”，用“转换尺寸”将原单位制下的模型转换为新的即国际标准单位制(mnsK)下的尺寸，再启动ANSYS Geom。导入模型后，首先运行“/units,si”，把系统单位制切换到国际单位制（公制）,弹性模量的单位是Pa，泊松比无单位,有人说这个实际上不会转换单位尺寸,只是表明SI单位是哪些(???)。这一步在PRO/E和ANSYS中全部都使用国际标准单位制，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。

②注意网格的划分很重要，用Meshing—SizeCtrl—SmartSizing—Basic or ADV OPTS , Mesh—FREE ；或者用Meshing—SizeCtrl—ManualSizing—global；或者是Meshing—Mesher Opts(recommended)。

③施加集中力用Force ( unit : Newton ), 施加均布载荷用Pressure ( unit : Newton / M2)。

④限制自由度时，注意有时不要限制所有KeyPoints，否则在显示分析结果时看不到任何变化（Plot results）只限制和实际情况相符合的相关KeyPoints的UX,UY,UZ,并在Displacement Value中输入“0”。

⑤求解：Solution—Solve—Current LS。

⑥查看结果：General postprocess—plot results—deformed shape or nodal contour。

技巧：
①在PRO/E中建好模型后，点击ANSYS菜单下面的ANSYS GEOM，将模型导入到ANSYS中，用PLOT——VOLUME 或者AREA 显示模型。然后退出ANSYS 和PRO/E，此时在他们的工作目录中就产生了一个“XXXXXXXXX.anf”文件，“XXXXXXXXX”是模型的PRO/E文件名，以后进行分析就直接在ANSYS—File—Read input from下选择这个anf文件，就可直接导入模型，避免了同时启动PRO/E和ANSYS，消耗大量的系统资源。

②ANSYS中无单位。需要自己统一单位，即保证在整个系统中对同一个元素使用一个单位，不可出现不同的单位应用于同一个元素。

③ANSYS中控制背景为白色的方法。Style—Colors——Windows Colors 或者Style—Background—Texture