tutorial ansys
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Progetto numerico di dispositivi elettrici e magnetici
ANSYS, Inc. D l f ANSYS f il Developer of ANSYS family of products
Headquartered in Headquartered in Canonsburg, PA ‐USA (south of Pittsburgh)of Pittsburgh)
ANSYS Channel Partners Sales and support network Sales and support network for ANSYS
Over 75 offices worldwideOver 75 offices worldwide Local expertise for ANSYS consulting and trainingg g
ANSYS Multiphysics ‐ Multiphysics simulation solutions from ANSYS allow engineers anddesigners to create virtual prototypes of their designs operating under real‐world multiphysics conditions.Provides the analysis industry's most comprehensive coupled physics tool combining structural, thermal,y y p p p y gCFD, acoustic and electromagnetic simulation capabilities into a single software product.
ANSYS Structural Mechanical ‐ Structural mechanics solutions from ANSYS provide theability to simulate every structural aspect of a product, including linear static analyses that simply providesy y p p , g y p y pstresses or deformations, modal analysis that determines vibration characteristics, through to advancedtransient nonlinear phenomena involving dynamic effects and complex behaviors.
ANSYS Professional – Inexpensive easy‐to‐use program for structural/thermal analysis projects ANSYS Professional – Inexpensive, easy‐to‐use program for structural/thermal analysis projects.
ANSYS DesignSpace –An easy‐to‐use package that gives designers the tool to conceptualize, design
and validate ideas right on the desktop.and validate ideas right on the desktop.
ANSYS LS‐DYNA – Meets design challenges by fusing LSTC’s LS‐DYNA explicit dynamic solvertechnology with the pre‐/post‐processing power of ANSYS software. This powerful pairing helps engineersunderstand the elaborate combinations of nonlinear phenomena found in crash tests metal forging stamping andunderstand the elaborate combinations of nonlinear phenomena found in crash tests, metal forging, stamping and
catastrophic failures.
ANSYS Emag – Addresses the analysis needs of the low‐frequency electromagnetics market.g y q y g
ANSYS è un codice numerico basato sul metodo deglil ti fi iti h t l i l i dielementi finiti che consente la risoluzione di un
generico problema di campo. Un problema di campo può essere risolto con: Metodi analitici (2‐D) mezzi lineari omogenei edMetodi analitici (2 D) mezzi lineari omogenei edisotropiM di i i ( D) i li i Metodi numerici (3‐D) mezzi non lineari, nonomogenei ed anisotropi
Un codice numerico necessita di analisi preliminari chevengono svolte dal progettista.g p g
1. Esiste una soluzione analitica o approssimata delproblema?problema?
2. Il problema può essere ricondotto almeno sotto certid d blpunti di vista, o per certi aspetti, ad un problema
risolubile analiticamente?3. Nel caso che ad una o entrambe delle domande
precedenti la risposta sia affermativa: quali sono iprecedenti la risposta sia affermativa: quali sono irisultati ottenuti od ottenibili, a quali quesiti delproblema l’approccio analitico non può rispondereproblema l approccio analitico non può rispondere,quali approssimazioni l’approccio analitico impone?
4. Quali sono le simmetrie presenti nel modello, siageometriche che di campo?geometriche che di campo?
5. Quali sono le condizioni di campo al contorno ed inparticolare qual è l’estensione del dominio di analisi?particolare qual è l estensione del dominio di analisi?
6. Eventuali caratteristiche non lineari dei materiali sonoli i bili? S i i li tt d i i?linearizzabili? Se si, in quali sottodomini?
7. Le analisi di campo tempo‐dipendenti necessitanol t di li i t it i l i t h irealmente di analisi transitorie, o le risposte che si cercano
sono riscontrabili in analisi nel dominio della frequenza?d ll d d d l8. Sono necessarie delle procedure di ottimizzazione del
progetto relativo alla soluzione del problema di campo?
CAMPI STATICI O QUASI STATICI
hi l i h i b bi l i macchine elettriche rotanti trasformatori
tt t i ( lè t tt i)
bobine per acceleratori e macchine da fusione
t i li l tt t ti i i attuatori (relè, contattori) testine magnetiche Schermature
potenziali elettrostatici in: isolatori
ti Schermature passanti connettori.
CAMPI RAPIDAMENTEVARIABILI
Guide d'onda Guide d'onda Antenne Cavità risonanti Cavità risonanti Filtri
PRELIMINARY DECISIONSWhi h l i t ?
Preliminary Decisions
Which analysis type?What to model?Which element type?
PREPROCESSINGDefine MaterialC t i t th d l t
Preprocessing
Create or import the model geometryMesh the geometry
SOLUTIONSOLUTIONApply loadsSolve
Solution
POSTPROCESSINGReview resultsCheck the alidit of the sol tionCheck the validity of the solution
Postprocessing
Selezione cartella di lavoro (dove vengono conservati i files prodotti dal codice)prodotti dal codice)
Nome del file da creare o da gestirecreare o da gestire
“Clickando” su Clickando su Esegui si entra in ANSYS
Barra dei menù
Prompt dei commandi menù
Abbreviation Toolbar MenuModel Control
Finestra grafica
Model Control Toolbar
C di
Finestra grafica
Comandi grafici
C t S ttiUser Prompt Info
Current Settings
Visualizza i messaggi di testo prodotti da ANSYSANSYS.
Posizionata ad un livello inferiore alle altre finestre sul monitor e può essere monitor e può essere portata, se necessario, in primo piano per leggere i messaggi.
Pan‐Zoom‐RotateSave Analysis
Open ANSYS FileImage Capture
Report Generator
New Analysis ANSYS Help
p
y ANSYS Help
File: gestisce i documentiS l i l l i d i i Select: gestisce la selezione dei componenti
List: gestisce i risultati di proprietà e componenti Plot: gestisce e attiva plotaggi (in particolar modo di entità particolari)Plot: gestisce e attiva plotaggi (in particolar modo di entità particolari) PlotCtrls: gestisce la visualizzazione della finestra grafica e delle sue
proprietàW k l i i i i di l i i Workplane: gestisce i piani di lavoro, se attivati
Parameters: consente di importare ed esportare dati Macro: gestisce le macro, sia predefinite, che definite dall’utenteMacro: gestisce le macro, sia predefinite, che definite dall utente MenuCtrls: gestisce l’impostazione dei menu, delle finestre e ne permette
la personalizzazioneH l di d ll d i i li Help: permette di accedere alla documentazione in linea.
Contiene pulsanti che attivano comandi e funzioni di ANSYS di particolare ili àutilità.
Può essere personalizzato per introdurre altri comandi e funzioni da ogni Può essere personalizzato per introdurre altri comandi e funzioni da ogni singolo operatore
E` la finestra d i dove appaiono le
t i i rappresentazioni grafiche sia in fase di fase di costruzione della geometria della geometria che in fase di visualizzazione visualizzazione dei risultati
Element Attributes Active Coordinate System
E` la finestra principale da essa si E la finestra principale, da essa si accede ai diversi moduli di ANSYS: PREP7, SOLUTION, POST1, POST26, PREP7, SOLUTION, POST1, POST26, OPT…
BEGIN LEVEL Livello inizialeBEGIN LEVEL Livello iniziale
PREP7general pre-
SOLUTIONprocessor
POST1general
POST26post-processor
ALTROmacro, Livello di general pre
processorprocessor general
post-processor
post processoranalisi dinamiche
macro, optimization
…
Livello di processor
Definizione del tipo di problema Definizione del tipo di problema Definizione delle unità di misura e dei fattori di
lscala Definizione dei materialiDefinizione dei materiali Costruzione della geometriaD fi i i d ll i t i Definizione delle simmetrie
Applicazione di condizioni al contornopp
Applicazione dei carichi (anche in PREP7) Applicazione dei carichi (anche in PREP7) Applicazione di condizioni al contorno
l d l bl Soluzione del problema
POST1: analisi dei risultati per problemi statici
POST26: POST26: analisi dei risultati per problemi dinamici
L’attivazione di uno dei moduli di ANSYS permette di accedere ad una serie difinestre successive diverse per ogni modulo.
L’impostazione di preferenze permette di attivare solo i comandi relativi allepreferenze scelte (per esempio se si attiva un problema di tipo elettromagnetico,p p p p p g ,nelle finestre successive appariranno attivabili i soli comandi o opzioni che il moduloelettromagnetico di ANSYS è in grado di gestire, tutti gli altri comandi apparirannoombreggiati e non attivabili)ombreggiati e non attivabili)
Dopo ogni comando possono apparire i seguenti simboli (questa simbologia è validap g p pp g q ganche per l’UTILITYMENU):> indica che il comando attiva dei sotto‐menu
indica che viene attivato un box di dialogo… indica che viene attivato un box di dialogo+ indica l’attivazione di una finestra di picking (è richiesta l’interazione con lafinestra grafica attraverso il mouse)g[ ] indica che quel comando viene eseguito immediatamente.
Set UpEnter/Leave a Module
PreprocessingSolid Modeling
SolutionLoadsEnter/Leave a Module
Parameters and ExpressionsCoordinate Systems
Solid ModelingKeypointsLinesAreas
LoadsLoads on Analysis ModelLoads on Solid ModelInitial Conditions
Entities SelectionsComponents
VolumesPrimitivesBooleans
Element Attributes
Solution OptionsSolve
General PostprocessingElement AttributesET TableMP TableR Table
Basic CommandsElement TablesPath Operations
CS TableAttributes Assignment
Mesh Generation
Graphics ControlsTime-History Postprocessing
NodesElementsMesh Size/ShapeAuto-MeshingAuto Meshing
Per ognuno dei moduli vengono creati file dedicati:
*.log editabile e quindi modificabile e contiene tutte le istruzioni che si sono impartite sotto forma di comandi. Permette di mantenere in memoria una geometria in forma compatta e g pfacilmente parametrizzabile e\o modificabile.Ovviamente va ripulito dai comandi errati e da tutti i comandi di plot e listing (ASCII)listing (ASCII)
*.db (data base file) contiene la geometria del problema e tutte le condizioni di i l t h li t N è dit bil i di l carico e al contorno che vengono applicate. Non è editabile e quindi la
modifica richiede di lavorare direttamente sulla geometria.Occupa, in genere, uno spazio rilevante. (Binary)
*.rmg contiene la soluzione e viene utilizzato in post‐processing per estrarre i risultati (Binary)( y)
*.err file degli errori e dei messaggi di warning (ASCII)
Lo script è un semplice file di testo ASCII che contiene una lista di comandi
Una volta salvati il file con unqualsiasi editor di testi, lo si può eseguire attraverso File Read Input from…
... ! Set up... ! Define parameters
/PREP7 ! Enter preprocessor... ! Build solid model... ! Define attribute tables
! G t h... ! Generate meshFINISH ! Back to begin level
/SOLU ! Enter solver... ! Specify loads... ! Specify solution options... ! Solve the modelFINISH ! Back to begin levelFINISH ! Back to begin level
/POST1 ! Enter general postprocessor... ! Read a set of results... ! Plot or print resultsFINISH ! Back to begin level
/POST26 ! Enter time history postprocessor/POST26 ! Enter time history postprocessor... ! Store solution in variables... ! Plot or print variables
01 FINISH010203
FINISH/CLEAR/TITLE Title03
04/TITLE, Title/FILNAME, Fname
0506
/SHOW, Fname, ExtRESUME, Fname, Ext, Dir
07 SAVE, Fname, Ext, Dir
modo di selezione: PICK o UNPICK
altre specifiche di selezionep
stato della selezione: contiene informazioni sulle entità selezionateselezionate
opzioni da tastiera
pulsanti d’azione: OK rende operative le azioni precedenti e chiude la finestra APPLY rende operative le azioni precedenti ma non chiude la finestra APPLY rende operative le azioni precedenti, ma non chiude la finestra RESET annulla le selezioni effettuate PICK ALL seleziona tutto HELP attiva la richiesta di informazioni.
Il pulsante destro del mouse consente di selezionare e deselezionare, il pulsante sinistro permette il passaggio dalla p p p ggmodalità PICK alla modalità UNPICK e viceversa.
From Full
Reselect
Also Select
Unselect
Invert
Select None
Select All
X N, E, V, A, L, K (nodi, elementi, volumi, aree, linee, keypoints).
Type tipo di selezioneType tipo di selezioneS indica che si seleziona un sottoinsieme a partire dall’insieme completoR indica che si seleziona un sottoinsieme a partire da un sottoinsieme già selezionatoA indica che si aggiunge un sottoinsieme ad un sottoinsieme già selezionatoA indica che si aggiunge un sottoinsieme ad un sottoinsieme già selezionatoU indica che si deseleziona un sottoinsieme a partire da un sottoinsieme già selezionatoALL seleziona l’insieme completoNONE deseleziona l’insieme completoNONE deseleziona l insieme completoINVE inverte la selezione (il sottoinsieme già selezionato diventa non selezionato e viceversa)
Item criterio di selezioneNUM indica il numero associato agli oggetti da selezionareMAT indica il numero del materiale da cui sono costituiti gli oggetti da selezionareg ggLOC indica che si vuole eseguire una selezione in base ai valori delle coordinate del baricentro degli oggetti da selezionare
Vmin, Vmax, Vinc range e il valore dell’incremento dei valori dati al campo Item
There are several ways to start the help system: Launcher > Product Help Utility Menu > Help > Help TopicsUtility Menu > Help > Help Topics Any dialog box > Help Type HELP,name in the Input Window. Name is a command or element name. On a PC, Start > Programs > ANSYS 10.0 > Help > ANSYS HelpANSYS Help
Three ways to exit ANSYS: Toolbar > QUIT Utility Menu > File > Exity Use the /EXIT command in the Input Window