ANSYS软件在机械结构分析中的应用

1、    ansys软件在机械结构分析中的应用    熊安平摘 要：在目前的工程实践工程中，往往需要用的一种实用的分析技术机械结构分析技术。而在计进行算机平台进行机械结构分析时，有一款具有强大分析功能的软件，即ansys。它在大型有限元进行分析时拥有自己的擅长之处，可以提供强大的后台支持。通过ansys在实际工程实践的过程中，对几个典型例子的揣摩，详细地总结出了该软件在结构分析时的基本原理与仿真的建立过程。以此为基础对该软件的推广与发展趋势进行了预测。关键词：机械；结构设计；ansys；caeansys作为现代产品设计软件中比较高级的cad工具之一，它的后

2、台基础应用非常之强大，可以为设计提供强大的平台支持。特别的是该软件以有限元分析为基础，可以对单位的软件进行更为专业和准确的分析。以上这些因素都是其成为大型cae软件所具有的优势。具体的来说，ansys具备了完备的结构分析功能模块，具体又包括几何、材料以及运动力学的线性和非线性分析计算能力，这些强大的基础模块，使ansys在结构的分析上具备了更加完善和全面的能力。在实际的应用过程中，我们会遇到各种各样的是实际的问题，而有些问题是无法通过人工的分析得到具体的解决方案，并且难以在短时间内进行经验的总结。而通过ansys软件进行建模，然后仿真计算，通过软件分析得出的图形，我们可以直观的得到解决问题的理

3、论依据和经验总结。以下我们将通过对实际例子的分析，清理出ansys 结构分析的基本方法和分析过程，并对其今后的发展趋势进行探索和研究。一、 ansys 软件计算分析的原理通过对被分析实体的仿真，得到一个虚拟的模型之后，再对这个整体进行拆分，分出有限个相互独立但是又有关联的单元。将完整个体看作是在节点处相关联的一组单元的集合体，然后再通过软件对进行节点之间进行关联函数的编写，将自由的单个个体链接起来，再次形成一个新的整体。这个步骤完成之后，可以独立的对单元进行分析，然后汇总所有单元的力学、几何结果，得到整个问题的模拟解决方案。然后对抽象的函数结果进行解读，就可以完整的得到整个问题的实际解决方案。

4、ansys软件支持各种类型问题的分析。这些问题包括最简单的静态分析，也有复杂的动态、瞬间变化、非线性问题等等。然而不论何种问题，软件不同于人工操作之处便在于，软件在实行的过程中，具有更加明确的标准和逻辑，以及解决问题的一套完整流程。同时，ansys可以对不同的有限元进行分析，其基本的分析过程包括以下几个步骤：（一）建立较准确的有限元仿真模型（二）对确定的单元进行载荷情况下的分析（三）对上一步骤的结果进行分析，得到边界条件（四）查看结果，并对结果进行分析和检验二、ansys分析流程（一）模型简化解决实际问题时需要建立实体的模型，而模型的简易程度将会直接影响到问题的速度和难度。所以我们有必要对模型

5、进行简化，并且尽量做到合理。要求技术人员要具备一定的力学知识，以及实际的工作经验。（二）网格划分网格的划分也需要注意划分的合理性。要根据模型的简易程度进行划分，在结构相对复杂的地方尽量细致的划分，将所有可能的情况尽量考虑在内，并在模型内表示出来。对结构影响不大的区域，可以通过经验适当的对网格监护，以减少分析的时间和人工的工作量。（三）正确选用单元形式在单元的划分上，ansys拥有丰富的分类。而在具体的单元上也有其自己的特色。在实际解决问题的，如何合理的选择这些单元就变得非常棘手，不同的选择会导致千差万别的结果。（四）确定边界不同的结构在分析、计算之后会得到不同的边界条件。而不同的边界条件又代表

6、了不同的结构模型。而我们在进行仿真的过程中，需要对边界条进行正确的应用。而且，我们要对一些特殊的结构进行格外的重视，例如，对称结构、反对称结构、循环对称结构等。在ansys中，有一个专门的模块可以对边界条件进行分析，它就是mpc。在需要表达不同的边界条件时，我们就可以利用这个模块。与此同时，一定要重视边界条件对结果的影响。三、工程实例分析（一）钢架实体有如下的物理及几何数据1.钢架顶面可承受1000n/m2的均布载荷；2.在固定方式下，钢架材料的弹性模量为2.1伊，1011n/m2，泊松比为0.3。（二）要求：分析钢架的变形及应力分布1.创建如下的几何模型及有限元进行分析。2.对模型添加载荷之

7、后，进行求解。3.查看结果。以上软件应用实例简单介绍了ansys在机械结构分析中的基本原理和步骤。通过引用ansys到实际的设计过程中，我们可以根据仿真得到的结果进行准确的分析，从而了解到机构的各种特性。据此得到最经济合理的解决方案，从而使问题得到解决，改进了产品的特性。四、ansys在机械结构分析中的发展趋势随着国家对基础设施建设以及工业投入的加大，ansys软件已广泛应用于国民生产的各个领域。尤其，在重工业的作用尤为突出。随着改革的不断的深化以及经济不断的发展，ansys软件将不断地改进、成熟。在可以预见的将来，它会不断地综合各个学科以及不同的领域进行仿真。同时，用户可以通过专业的培训更深入的钻研，从而游刃有余地解决更多种类的问题，处理更为棘手的情况。综上所述，ansys结构分析软件将会变得越来越普及，在各个行业中起到更加重要的作用。参考文献：1 向颖，丁毅，曾珊琪等.基于ansys气动套管补贴装置中心拉