天线机电热耦合:ANSYS建模与仿真

第1章 有限元法与天线机电热耦合概述 (1) 1.1 ANSYS软件简介 (1) 1.2 有限元背景及发展历程 (3) 1.3 弹性力学基本理论 (4) 1.4 有限元法求解基本原理 (7) 1.4.1 *小势能原理 (7) 1.4.2 虚功原理 (7) 1.5 有限元法的求解过程 (8) 1.5.1 结构离散化 (8) 1.5.2 单元特性分析与计算 (9) 1.5.3 单元组求解方程 (11) 1.6 ANSYS开发应用与天线机电热耦合 (11) 1.6.1 ANSYS二次开发技术 (11) 1.6.2 ANSYS工具条设定 (12) 1.6.3 ANSYS通用性及特点 (15) 1.6.4 天线机电热耦合概述 (16) 1.6.5 基于ANSYS仿真的天线机电热耦合分析 (18) 1.7 ANSYS分析步骤 (20) 第2章 前处理与建模技术 (22) 2.1 机电热耦合常用前处理操作 (22) 2.1.1 数据库db文件和其他文件管理命令格式 (22) 2.1.2 初始化相关命令 (24) 2.1.3 图形界面反色命令 (25) 2.1.4 局部模型的替换 (25) 2.1.5 参数定义 (26) 2.1.6 组件不变时缩放模型的方法 (26) 2.1.7 线段长度测量命令格式 (27) 2.1.8 关键点处局部坐标系的创建 (27) 2.1.9 条件分支语句 (28) 2.1.10 DO循环语句 (28) 2.1.11 工作平面的使用命令 (29) 2.1.12 局部单元快速选择与模型检验 (29) 2.1.13 参数和数组的定义与赋值 (29) 2.1.14 文件读入的通用格式 (30) 2.1.15 布尔操作 (30) 2.1.16 建模编号控制 (32) 2.1.17 选择操作 (33) 2.1.18 坐标系 (35) 2.1.19 组件创建、选择和删除 (36) 2.2 定义工作文件名和分析标题 (37) 2.3 定义单位制 (38) 2.3.1 量纲选用原则 (38) 2.3.2 常用单位制 (38) 2.4 定义单元类型和实常数 (42) 2.4.1 单元类型定义 (42) 2.4.2 单元关键字设置 (42) 2.4.3 实常数定义 (43) 2.5 定义材料属性 (43) 2.6 创建有限元模型 (44) 2.6.1 CAD几何模型导入CAE (45) 2.6.2 Hypermesh处理模型与导入 (46) 2.6.3 局部坐标系创建规则和模型整体旋转 (46) 2.6.4 参数化建模和分析 (47) 2.6.5 硬点建立方法 (48) 2.6.6 常用建模命令 (49) 2.6.7 实体模型操作 (52) 2.6.8 网格划分与示例 (54) 2.6.9 网格单元形状检查与清除 (60) 2.7 不同单元间的常见连接问题 (62) 2.7.1 壳单元与实体单元连接不匹配处理 (62) 2.7.2 自由度耦合操作 (62) 2.7.3 生成刚性区域 (63) 2.7.4 MPC法 (64) 2.7.5 接触处理 (64) 2.8 单元类型选择 (67) 2.8.1 杆单元和梁单元的选择 (68) 2.8.2 薄壁结构的壳单元等效处理 (68) 2.8.3 实体单元选择 (68) 第3章 加载与仿真求解技术 (70) 3.1 定义分析类型和求解选项 (70) 3.1.1 分析类型确定 (70) 3.1.2 求解控制与方式 (71) 3.2 载荷施加 (73) 3.2.1 常见载荷形式及其标识 (74) 3.2.2 模型局部部分加速度的施加 (75) 3.2.3 热分析载荷的施加 (75) 3.2.4 对称(反对称)边界条件施加 (76) 3.2.5 常用的载荷施加命令 (78) 3.3 非线性分析求解控制 (80) 3.4 有限元分析求解失败原因分析 (81) 3.5 天线机电热耦合仿真分析步骤 (82) 3.6 常用分析类型的技术要点 (83) 3.6.1 静态分析理论、步骤及命令流 (83) 3.6.2 模态分析理论、步骤及命令流 (85) 3.6.3 谐响应分析基本理论、步骤与命令流 (94) 3.6.4 瞬态动力学分析基本理论、步骤与命令流 (101) 3.6.5 谱分析理论、步骤与命令流 (112) 3.6.6 热分析简述、步骤与命令流 (123) 3.7 动力学分析中阻尼设置技术 (132) 3.7.1 动力学分析中的不同阻尼 (134) 3.7.2 阻尼对结构响应的影响 (136) 3.7.3 阻尼定义示例 (137) 第4章 结果后处理技术 (140) 4.1 POST1通用后处理器中云图、动画的显示和保存 (140) 4.2 POST1通用后处理器中位移、应力等数据的提取 (142) 4.3 POST1通用后处理器中结果数据的提取和保存 (146) 4.3.1 模态分析位移模态结果数据的提取 (146) 4.3.2 位移、应力结果数据的提取和保存 (148) 4.4 POST1通用后处理器中输出高质量图片 (150) 4.5 POST26时间历程后处理器中结果信息的处理 (151) 第5章 批处理技术 (155) 5.1 批处理介绍 (155) 5.2 某雷达天线炮振分析批处理应用示例 (158) 5.2.1 批处理dat文件内容的编写 (158) 5.2.2 分析脚本文件的分级调用 (158) 5.2.3 批处理文件要点 (159) 5.3 某雷达结构路面随机振动分析批处理应用示例 (159) 5.3.1 批处理dat文件内容编写 (159) 5.3.2 分析脚本文件的分级调用 (159) 第6章 机电热耦合分析通用处理技术 (161) 6.1 ANSYS常用的取值函数 (161) 6.2 杆梁板壳单元实常数的设定 (162) 6.3 表面效应单元生成 (168) 6.4 ANSYS中阻尼设置 (169) 6.5 组合轮式车振动环境设置 (170) 6.6 ANSYS常用的单位制 (171) 参考文献 (173)