ANSYS有限元分析軟件介紹清楚明了

有限元分析軟件ANSYS軟件介紹ANSYS軟件常用命令A(yù)NSYS軟件界面及菜單ANSYS的單位制ANSYS的文件管理ANSYS軟件建模及網(wǎng)格劃分ANSYS軟件分析步驟ANSYS軟件家族產(chǎn)品特色產(chǎn)品★Workbench★

Multiphysics★DesignSpace★DesignXplorer★FSI★HPC結(jié)構(gòu)分析產(chǎn)品★Mechanical★

ExplicitSTR★

RigidDynamics★

FatigueModule★

LS-DYNA模型處理產(chǎn)品★

AI*Environment★BladeModeler★DesignModeler★MeshMorpher★Meshing★Tgrid★ICEMCFD★ICEMCFDCart3D流體分析產(chǎn)品★FLUENT★

CFX★

FLUENTV5

電磁分析產(chǎn)品★EMAG★

ANSOFT

行業(yè)專用★AAutoReaGas★AUTODYN★POLYFLOW★Icepak★Airpak★DTMANSYS有限元分析軟件介紹結(jié)構(gòu)分析：確定結(jié)構(gòu)的變形、應(yīng)變、應(yīng)力及反作用力等。熱分析：計算物體的穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài)溫度分布，以及熱量的獲取或損失、熱梯度、熱通量等。電磁分析:用于計算磁場，包括靜磁場、交變磁場、瞬態(tài)磁場、交變電磁場等。流體分析

：用于確定流體的流動及熱行為，

包括不可壓縮或可壓縮流體、層流及湍流，以及多組份流等。耦合場分析：考慮兩個或多個物理場之間的相互作用。ANSYS軟件常用命令UtilityMenu實(shí)用菜單SAVE_DB存儲數(shù)據(jù)庫RESUME_DB恢復(fù)數(shù)據(jù)庫SelectEntity選擇實(shí)體Comp/Assembly組元/集合Plot/Replot畫圖/重新畫圖Pan,Zoom,Rotate…平移，縮放，旋轉(zhuǎn)…WorkPlane(WP)工作平面CoordinateSystem(CS)坐標(biāo)系Macro宏ANSYS軟件常用命令Preference…優(yōu)先設(shè)置…Preprocessor前處理GeneralPostproc通用后處理TimeHistPostproc時間歷程后處理APDLANSYS參數(shù)化設(shè)計語言LineFillet在兩條線的過渡生成線Arbitrary任意形狀Cylinder圓柱體Prism棱柱體Cone圓錐形Sphere球形Polygon多邊形ANSYS軟件常用命令Stress應(yīng)力Strain應(yīng)變Displacement位移DOF自由度VonMises(Stress)平均應(yīng)力Contour等高線（圖）Deformed/Undeformedshape變形后/未變形的形狀ResultsSummary結(jié)果摘要RadiationMatrix輻射矩陣Modeling建模Meshing劃分網(wǎng)格Attribute屬性LS(LoadStep)載荷步ANSYS軟件界面及菜單輸出窗口工具條菜單圖標(biāo)ContactManagerIcon主菜單應(yīng)用菜單輸入行顯示/隱藏圖標(biāo)模型控制工具條繪圖區(qū)當(dāng)前設(shè)置用戶提示信息縮寫工具條菜單命令窗口圖標(biāo)Resetpicking典型的ANSYS分析過程

典型的ANSYS分析過程包含三個主要的步驟：

1、創(chuàng)建有限元模型（前處理器）

1）創(chuàng)建或讀入有限元模型；

2）定義材料屬性；

3）劃分網(wǎng)格。

2、施加載荷并求解（求解器）

1）施加載荷及設(shè)定約束條件；

2）求解。

3、查看結(jié)果（后處理器）

1）查看分析結(jié)果；

2）檢查結(jié)果是否正確。ANSYS軟件界面及菜單1.建立有限元模型3.查看結(jié)果2.

施加載荷求解主菜單（MainMenu）實(shí)用菜單（UtilityMenu）文件選擇列表顯示顯示控制工作平面參數(shù)宏菜單控制幫助ANSYS所有的單位是自己統(tǒng)一的。常用單位如下表：ANSYS的單位制ANSYS在分析過程中中需要讀寫文文件.文件格式為jobname.ext,其中jobname是設(shè)定的工作作文件名,ext是由ANSYS定義的擴(kuò)展名名，用于區(qū)分分文件的用途途和類型.默認(rèn)的工作文文件名是file.ANSYS的文件管理一些特殊的的文件數(shù)據(jù)庫文件件jobname.db二進(jìn)制Log文件jobname.log文本結(jié)果文件jobname.rxx二進(jìn)制(例如：結(jié)構(gòu)構(gòu))jobname.rst圖形文件jobname.grph二進(jìn)制(特殊格式)有限元模型型的建立方方法可分為為：直接法直接根據(jù)機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的的幾何外型型建立節(jié)點(diǎn)點(diǎn)和單元，，因此直接接法只適應(yīng)應(yīng)于簡單的的機(jī)械結(jié)構(gòu)構(gòu)系統(tǒng)。間接法適用于具有復(fù)雜幾幾何外型、、節(jié)點(diǎn)及單元元數(shù)目較多多的機(jī)械結(jié)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。。該方法通通過點(diǎn)、線線、面、體體，先建立立實(shí)體模型型，再進(jìn)行行網(wǎng)格劃分分，以完成成有限元模模型的建立立。下面介紹間間接法即實(shí)實(shí)體建模。。ANSYS軟件建模及及網(wǎng)格劃分分MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Create>選擇以“＋＋”結(jié)尾的的菜單，將將彈出拾取取菜單(見下頁），，提示通過過拾取方式式創(chuàng)建體素素.選擇ByDimensions...將彈出對話話框，提示示輸入體素素的坐標(biāo).對話框示例例建模二維體素包包括矩形、、圓、三角角形和其它它多邊形三維體素包包括塊、圓圓柱、棱柱柱、球和錐錐坐標(biāo)系統(tǒng)及及工作平面面總體坐標(biāo)系系－總體體笛卡爾坐坐標(biāo)系－總體體柱坐標(biāo)系系－總體體球坐標(biāo)系系局部坐標(biāo)系系－局部部笛卡爾坐坐標(biāo)系－局部部柱坐標(biāo)系系－局部部球坐標(biāo)系系工作平面坐坐標(biāo)系A(chǔ)NSYS中的坐標(biāo)系系有：工作平面設(shè)設(shè)置工作平面控控制移動工作平平面的選項(xiàng)有關(guān)坐標(biāo)系系統(tǒng)的選項(xiàng)項(xiàng)UtilityMenu:WorkPlane>坐標(biāo)系統(tǒng)與與工作平面面關(guān)系：工作平面工作平面—是一個可以以移動的二二維參考平平面，用于于定位和確確定體素的的方向。缺省時，工工作平面的的原點(diǎn)與總總體坐標(biāo)系系的原點(diǎn)重重合，但可可以將它移移動或旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)到任意想想要的位置置通過顯示柵柵格，可以以將工作平平面作為繪繪圖板WXWYWXWYX2X1Y2Y1WP(X,Y)widthheight選擇圖形類類型.將彈出選取菜單,提示選擇圖圖形進(jìn)行布布爾操作.要使使用用布布爾爾操操作作:MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Operate>Procedure1......2......3......

選擇擇一一種種布布爾爾操操作作(例如如：Add)布爾爾操操作作WZWYWX這個個看看起起來來復(fù)復(fù)雜雜的的模模型型，，實(shí)實(shí)際際上上是是一一個個方方塊塊與與一一個個空空心心的的球球進(jìn)進(jìn)行行求求交交（（intersect）布布爾爾操操作作的的結(jié)結(jié)果果.ANSYS軟件件建建模模及及網(wǎng)網(wǎng)格格劃劃分分網(wǎng)格格劃劃分分主主要要包包括括以以下下四四個個步步驟驟:1.定義義單單元元屬屬性性(材料料屬屬性性、、單單元元類類型型、、實(shí)實(shí)常常數(shù)數(shù)).2.設(shè)定定網(wǎng)網(wǎng)格格尺尺寸寸控控制制(控制制網(wǎng)網(wǎng)格格密密度度).3.網(wǎng)格格劃劃分分以以前前保保存存數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫.4.執(zhí)行行網(wǎng)網(wǎng)格格劃劃分分.打開開網(wǎng)網(wǎng)格格劃劃分分工工具具:MainMenu:Preprocessor>MeshTool網(wǎng)格格劃劃分分工工具具是網(wǎng)網(wǎng)格格控控制制的的一一種種快快捷捷方方式式單元元屬屬性性控控制制智能能網(wǎng)網(wǎng)格格劃劃分分控控制制尺寸寸控控制制指定定單單元元形形狀狀自由由網(wǎng)網(wǎng)格格劃劃分分或或映映射射網(wǎng)網(wǎng)格格劃劃分分執(zhí)行行網(wǎng)網(wǎng)格格劃劃分分清除除網(wǎng)網(wǎng)格格局部部細(xì)細(xì)劃劃1234567812345867ANSYS軟件件建建模模及及網(wǎng)網(wǎng)格格劃劃分分1、定定義義單單元元類類型型結(jié)構(gòu)點(diǎn)單元MASS21結(jié)構(gòu)線單元2DLINK13DLINK8，LINK10，LINK180梁單元2DBEAM3，BEAM23，BEAM543DBEAM4，BEAM24，BEAM44，BEAM188，BEAM189實(shí)體單元2DPLANE2，PLANE25，PLANE42，PLANE82，PLANE83，PLANE145，PLANE146，PLANE182，PLANE1833DSOLID45，SOLID64，SOLID65，SOLID92，SOLID95，SOLID147，SOLID148，SOLID185，SOLID186，SOLID187殼單元2DSHELL51，SHELL61，SHELL208，SHELL2093DSHELL28，SHELL41，SHELL43，SHELL63，SHELL93，SHELL150，SHELL181管單元PIPE16，PIPE17，PIPE18，PIPE20，PIPE59，PIPE60ANSYS軟件件分分析析步步驟驟2、定定義義單單元元實(shí)實(shí)常常數(shù)數(shù)單元元實(shí)實(shí)常常數(shù)數(shù)是是依依賴賴單單元元類類型型的的特特性性，，如如梁梁單單元元的的橫橫截截面面特特性性。。例例如如2D梁單單元元BEAM3的實(shí)實(shí)常常數(shù)數(shù)是是面面積積（（AREA）、、慣慣性性矩矩（（IZZ）、、高高度度（（HEIGHT）、、剪剪切切變變形形常常數(shù)數(shù)（（SHEARZ）、、初初始始應(yīng)應(yīng)變變（（ISTRN）和和附附加加的的單單位位長長度度質(zhì)質(zhì)量量（（ADDMAS）。。并不不是是所所有有的的單單元元類類型型都都需需要要實(shí)實(shí)常常數(shù)數(shù)，，同同類類型型的的不不同同單單元元可可以以有有不不同同的的實(shí)實(shí)常常數(shù)數(shù)值值。。ANSYS軟件分析析步驟3、定義材材料屬性性絕大多數(shù)數(shù)單元類類型需要要材料特特性。根根據(jù)應(yīng)用用的不同同，材料料特性可可以是線線性或非非線性的的。與單元類類型、實(shí)實(shí)常數(shù)一一樣，每每一組材材料特性性有一個個材料參參考號。。與材料料特性組組對應(yīng)的的材料參參考號表表稱為材材料表。。在一個個分析中中，可能能有多個個材料特特性組（（對應(yīng)的的模型中中有多種種材料）），ANSYS通過獨(dú)特特的參考考號來識識別每個個材料特特性組。。定義材料料屬性時時應(yīng)當(dāng)注注意以下下幾點(diǎn)：：一般情情況下楊楊氏模量量（EX）必須定定義；若若加慣性性載荷，，必須定定義能求求出質(zhì)量量的參數(shù)數(shù)，如密密度；若若模型中中存在熱熱載荷，，需定義義膨脹系系數(shù)（ALPX）。ANSYS軟件分析析步驟4、創(chuàng)建幾幾何模型型1.建立模型型的方法法ANSYS程序?yàn)橛糜脩籼峁┕┝讼铝辛猩蓭讕缀文Ｐ托鸵约坝杏邢拊ＤＰ偷姆椒椒ǎ涸贏NSYS中創(chuàng)建幾幾何模型型，即實(shí)實(shí)體建模模；導(dǎo)入在其其它CAD系統(tǒng)創(chuàng)建建的模型型，直接接生成。。對于實(shí)體體建模，，需要描描述模型型的幾何何邊界，，以便生生成有限限元模型型前建立立對單元元大小和和形狀的的控制，，然后讓讓ANSYS自動生成成所有的的節(jié)點(diǎn)和和單元。。與之對對比，直直接生成成方法必必須直接接確定每每個節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的位置置，以及及每個單單元的大大小、形形狀和連連接關(guān)系系。采用用命令流流方式往往往更便便于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有限元元模型的的直接生生成。2.坐標(biāo)系1）整體與與局部坐坐標(biāo)系2）坐標(biāo)系系的激活活3）節(jié)點(diǎn)和和單元坐坐標(biāo)系4）顯示和和結(jié)果坐坐標(biāo)系A(chǔ)NSYS軟件分析析步驟5、對實(shí)體體模型劃劃分網(wǎng)格格用戶建模模工作完完成后，，得到分分析目標(biāo)標(biāo)的幾何何模型。。接下來來，就需需要對幾幾何模型型劃分網(wǎng)網(wǎng)格，形形成有限限元單元元、節(jié)點(diǎn)點(diǎn)，從而而得到有有限元分分析模型型。有限限元網(wǎng)格格的劃分分過程包包括四個個步驟：：定義有限限元模型型中的單單元屬性性；目標(biāo)網(wǎng)格格選項(xiàng)控控制；對幾何模模型劃分分網(wǎng)格；；修改與優(yōu)優(yōu)化有限限元網(wǎng)格格。ANSYS軟件分析析步驟6、施加負(fù)負(fù)載對于不同同的分析析類型，，所施加加的載荷荷形式有有所不同同，可以以歸結(jié)為為6類：DOF約束（DOFconstraint）：用于于對模型型自由度度做出限限定，用用于確定定邊界條條件；力（Force）：施加加在有限限元模型型節(jié)點(diǎn)上上的集中中載荷；；表面載荷荷（Surfaceload）：施加加在單元元上的分分布載荷荷，包括括線分布布和面分分布；體載荷（（Bodyload）：包括括體積載載荷和場場載荷；；慣性載荷荷（Inertialoads）：由模模型慣性性而引起起的載荷荷，主要要應(yīng)用在在結(jié)構(gòu)分分析中；；其他類型型載荷：：包括耦耦合場載載荷（Coupled-fieldloads）、初初應(yīng)力力載荷荷等。。ANSYS軟件分分析步步驟7、求解—ANSYS程序中中有幾幾種解解聯(lián)立立方程程系統(tǒng)統(tǒng)的方方法AN