有限元分析與ANSYS

1、有限元分析(fnx)與ANSYS第 2 章共二十三頁有限元分析(fnx)與ANSYS概述在這一節(jié)，我們將在介紹有限單元分析同時給出ANSYS功能(gngnng)的概述。標題:A. 什么是有限元分析？B. 關于ANSYSC. 關于ANSYS公司January 30, 2001Inventory #0014412-共二十三頁有限元分析(fnx)與ANSYS A.什么是有限元分析?有限元分析是一種模擬(mn)設計荷載條件，并且確定在荷載條件下的設計響應的方法。它是用被稱之為“單元”的離散的塊體來模擬設計。每一個單元都有確定的方程來描述在一定荷載下的響應。模型中所有單元響應的“和”給出了設計的總體響應

2、。單元中未知量的個數(shù)是有限的，因此稱為“有限單元”。Historical NoteThe finite element method of structural analysis was created by academic and industrial researchers during the 1950s and 1960s.The underlying theory is over 100 years old, and was the basis for pen-and-paper calculations in the evaluation of suspension bridge

3、s and steam boilers.January 30, 2001Inventory #0014412-共二十三頁有限元分析(fnx)與ANSYS . 什么是有限元分析?這種包含有限個未知量的有限單元模型，只能近似具有無限未知量的實際系統(tǒng)的響應。所以問題(wnt)是：怎樣才能達到最好的“近似”？實際系統(tǒng)有限元模型然而，對該問題還沒有一個容易的解決方案。這完全依賴于你所模擬的對象和模擬所采用的方式。但是，我們將盡力通過這次培訓為你提供指南。January 30, 2001Inventory #0014412-共二十三頁有限元分析(fnx)與ANSYS . 什么是有限元分析?為什么需要有限元

4、分析？減少模型試驗的數(shù)量計算機模擬容許對大量的假設情況進行快速有效的試驗。模擬不適合在原型上試驗的設計。例如：器官移植，比如(br)人造膝蓋。概要:節(jié)省費用節(jié)省時間 縮短產(chǎn)品開發(fā)時間!創(chuàng)造出更可靠、高品質(zhì)的設計January 30, 2001Inventory #0014412-共二十三頁有限元分析(fnx)與ANSYS B. 關于 ANSYSANSYS是一個完整(wnzhng)的FEA軟件包，它適合世界范圍各個工程領域的工程師們使用: 結(jié)構(gòu)分析熱分析流體分析，包括CFD（計算流體動力學）電 / 靜電場分析電磁場分析ANSYS在部分工業(yè)領域中的應用如下：航空航天汽車工業(yè)生物醫(yī)學橋梁、建筑電子產(chǎn)

5、品重型機械微機電系統(tǒng)運動器械January 30, 2001Inventory #0014412-共二十三頁有限元分析(fnx)與ANSYS 關于ANSYSANSYS/Multiphysics 是ANSYS產(chǎn)品的“旗艦”，它包括所有工程學科的所有性能ANSYS/Multiphysics有三個主要的組成產(chǎn)品ANSYS/Mechanical - ANSYS/機械-結(jié)構(gòu)及熱ANSYS/Emag -ANSYS電磁學ANSYS/FLOTRAN - ANSYS計算流體(lit)動力學其它產(chǎn)品:ANSYS/LS-DYNA -高度非線性結(jié)構(gòu)問題DesignSpace CAD環(huán)境下，適合快速分析容易使用的設計和

6、分析工具ANSYS/ProFEA Pro/ENGINEER的ANSYS 分析接口。January 30, 2001Inventory #0014412-共二十三頁ANSYS/StructuralANSYS/ProfessionalANSYS/ProFEADesignSpace有限元分析(fnx)與ANSYS 關于ANSYSANSYS/EDANSYS/UniversityANSYS/PrepPostANSYS/ MultiphysicsANSYS/ FLOTRANANSYS/EmagANSYS/LS-DYNAANSYS/MechanicalJanuary 30, 2001Inventory #0

7、014412-共二十三頁超彈密封(mfng)有限元分析與ANSYS - 關于(guny)ANSYS 結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析用于確定變形、應變、應力及反力。 靜力分析用于靜態(tài)荷載.可以考慮結(jié)構(gòu)的線性及非線性行為，例如：大變形、大應變、應力剛化、接觸、塑性、超彈及蠕變等.January 30, 2001Inventory #0014412-共二十三頁有限元分析(fnx)與ANSYS - 關于ANSYS 結(jié)構(gòu)分析動力分析包括質(zhì)量和阻尼效應。模態(tài)分析，用于計算固有頻率和振型。諧響應分析，用于確定結(jié)構(gòu)對正弦變化的已知幅值和頻率載荷的響應。瞬態(tài)動力學分析，用于確定結(jié)構(gòu)對隨時間任意變化載荷的響應，可以(ky)考慮

8、與靜力分析相同的結(jié)構(gòu)非線性行為。其它結(jié)構(gòu)功能譜分析隨機振動特征值屈曲子區(qū)模型January 30, 2001Inventory #0014412-共二十三頁有限元分析與ANSYS - 關于(guny)ANSYS 結(jié)構(gòu)分析用ANSYS/LS-DYNA進行顯示(xinsh)動力分析模擬以慣性力為主的大變形分析。用于模擬沖擊、碰撞、快速成形等。January 30, 2001Inventory #0014412-共二十三頁有限元分析(fnx)與ANSYS - 關于ANSYS 熱分析熱分析用于確定物體中的溫度分布。熱分析考慮的物理量是：熱量的獲取(huq)和損失、熱梯度、熱通量。可模擬三種熱傳遞方式：

9、熱傳導、熱對流、熱輻射。穩(wěn)態(tài)分析忽略時間效應瞬態(tài)分析確定以時間為函數(shù)的溫度值等?？赡M相變（熔化及凝固）January 30, 2001Inventory #0014412-共二十三頁有限元分析與ANSYS - 關于(guny)ANSYS 電磁分析電磁分析用于計算電磁裝置(zhungzh)中的磁場靜態(tài)磁場及低頻電磁場分析模擬由直流電源，低頻交流電或低頻瞬時信號引起的磁場。例如：螺線管制動器、電動機、變壓器磁場分析中考慮的物理量是：磁通量密度、磁場密度、磁力和磁力矩、阻抗、電感、渦流、能耗及磁通量泄漏等。January 30, 2001Inventory #0014412-共二十三頁有限元分析(

10、fnx)與ANSYS - 關于ANSYS 電磁分析高頻電磁場分析模擬電磁波的傳播裝置例如：微波及RF無源組件(z jin)、波導、同軸連接器。電磁場分析中考慮的物理量是：S-參數(shù)、Q-因子、反射波損耗、電介質(zhì)及傳導損耗同軸電纜中的電場 (EFSUM) January 30, 2001Inventory #0014412-共二十三頁有限元分析(fnx)與ANSYS - 關于ANSYS 電磁分析靜電學計算由電壓或電荷激發(fā)引起的電場。例如：高壓裝置，微機電系統(tǒng)（MEMS），傳輸線。典型的物理量是：電場強度和電容。電流傳導計算在一定電壓下的導體的電流電路(dinl)耦合電磁裝置與電路的耦合Januar

11、y 30, 2001Inventory #0014412-共二十三頁有限元分析(fnx)與ANSYS - 關于ANSYS 電磁分析電磁(dinc)分析類型:靜態(tài)磁場分析用于計算由直流電(DC)或永磁體產(chǎn)生的磁場。交變磁場分析用于計算由交流電(AC)產(chǎn)生的磁場瞬態(tài)磁場分析用于計算隨時間變化的磁場。January 30, 2001Inventory #0014412-共二十三頁有限元分析(fnx)與ANSYS - 關于ANSYS 流體分析計算流體動力學(CFD)用于確定(qudng)流體中的流動狀態(tài)和溫度。ANSYS/FLOTRAN能模擬層流和湍流，可壓縮和不可壓縮流體，以及多組份流。應用：航空航

12、天，電子元件封裝，汽車設計。典型的物理量是：速度，壓力，溫度，對流換熱系數(shù)。January 30, 2001Inventory #0014412-共二十三頁有限元分析(fnx)與ANSYS - 關于ANSYS 流體分析聲學分析用于模擬流體介質(zhì)和周圍固體的相互作用。例如：揚聲器，汽車內(nèi)部(nib)，聲納典型的物理量是：壓力分布、位移和自振頻率。容器內(nèi)流體分析模擬容器內(nèi)的非流動流體的影響，確定由于晃動引起的靜水壓力。例如：油罐，其它液體容器熱和質(zhì)量的傳輸在兩點之間質(zhì)量傳輸（如在一個管子中）產(chǎn)生的熱量計算由一個一維單元完成January 30, 2001Inventory #0014412-共二十三

13、頁雙金屬片受熱(shu r)變形有限元分析(fnx)與ANSYS - 關于ANSYS 耦合場分析耦合場分析考慮兩個或多個物理場之間的相互作用。因為兩個物理場之間相互影響，所以單獨求解一個物理場是不可能的。因此你需要一個能夠?qū)蓚€物理場組合到一起求解的分析軟件。例如：熱-應力分析壓電分析（電場和結(jié)構(gòu)）聲學分析（流體和結(jié)構(gòu)）熱-電分析感應加熱（磁場和熱）靜電-結(jié)構(gòu)分析January 30, 2001Inventory #0014412-共二十三頁有限元分析與ANSYS C. 關于(guny)ANSYS公司ANSYS公司. ANSYS產(chǎn)品家族的開發(fā)者總部位于(wiy)Canonsburg, PA -

14、 USA （匹茲堡南部）January 30, 2001Inventory #0014412-共二十三頁有限元分析(fnx)與ANSYS 關于ANSYS公司 ANSYS支持銷售商(ASDs) ANSYS銷售及支持網(wǎng)絡全世界超過75家辦事處 地區(qū)級專家咨詢(zxn)及培訓January 30, 2001Inventory #0014412-共二十三頁有限元分析(fnx)與ANSYS 關于ANSYS公司ANSYS 支持管理 (ASC)在您公司(n s)站點與ANSYS聯(lián)系ANSYS通信的焦點；軟件更新、錯誤提示、時事通訊和其它郵件形式。如果您需要更多有關ANSYS及其公司的信息，請查看：.cn 在線文檔資料其它ANSYS培訓手冊January 30, 2001Inventory #0014412-共二十三頁內(nèi)容摘要有限元分析與ANSYS。在這一節(jié)，我們將在介紹有限單元分析同時給出ANSYS功能的概述。2-。流體分析，包括CFD（計算流體動力學）。DesignSpace CAD環(huán)境下，適合快速分