利用进行工程分析

1、利用进行工程分析第1页，共18页，2022年，5月20日，20点27分，星期一报告内容1 CAE2 ANSYS简介3 ANSYS软件提供的分析类型 4 ANSYS程序的结构 5 ANSYS工程分析实例 第2页，共18页，2022年，5月20日，20点27分，星期一1 CAE简介CAE（Computer Aided Engineering ，计算机辅助工程）,指用计算机辅助求解分析复杂工程和产品的结构力学性能，以及优化结构性能等。 CAE有限元法(FEM)边界元法(BEM)有限差分法(FDM)ANSYS, Abaqus, fluentFLAC2D结构离散化求解控制方程KA=F定解调件第3页，共1

2、8页，2022年，5月20日，20点27分，星期一2 ANSYS简介功能： 建立计算模型或者输入结构、产品、组件或系统的CAD模型； 应用施加载荷或者其他设计条件； 研究产品的物理响应，比如应力水平、温度分布或者电磁场等； 对产品进行优化设计，以降低产品的费用； 做数值模拟实验。第4页，共18页，2022年，5月20日，20点27分，星期一特点： 唯一能实现多场及多场耦合分析功能的软件； 可与大多数的CAD软件集成并有接口； 方便的二次开发环境。 多种求解器分别适用于不同问题及不同的硬件配置； 多种自动网格划分技术； 唯一实现前后处理、求解及多场分析统一数据库的一体化大型FEA软件； 唯一具有

3、多物理场优化功能的FEA软件； 强大的非线性分析功能； 支持从工作站到巨型机的所有硬件平台，以及所有平台之间的并行运算；第5页，共18页，2022年，5月20日，20点27分，星期一3 ANSYS软件提供的分析类型 （1）结构静力分析 用来求解外载荷引起的位移、应力和力。 静力分析很适合求解惯性和阻尼对结构的影响并不显著的问题。 ANSYS程序中的静力分析不仅可以进行线性分析，而且也可以进行非线性分析，如塑性、蠕变、膨胀、大变形、大应变及接触分析。 连杆随机加载疲劳分析第6页，共18页，2022年，5月20日，20点27分，星期一（2）结构动力学分析 结构动力学分析用来求解随时间变化的载荷对结

4、构或部件的影响。 与静力分析不同，动力分析要考虑随时间变化的力载荷以及它对阻尼和惯性的影响。 ANSYS可进行的结构动力学分析类型包括：瞬态动力学分析、模态分析、谐波响应分析及随机振动响应分析。 钢结构的模态分析支撑架偕响应分析第7页，共18页，2022年，5月20日，20点27分，星期一（3）结构非线性分析 结构非线性导致结构或部件的响应随外载荷不成比例变化。 ANSYS程序可求解静态和瞬态非线性问题，包括材料非线性、几何非线性和单元非线性三种。 弹簧板的大变形螺栓预紧接触塑性屈服板第8页，共18页，2022年，5月20日，20点27分，星期一（4）动力学分析 ANSYS程序可以分析大型三维

5、柔体运动。 当运动的积累影响起主要作用时，可使用这些功能分析复杂结构在空间中的运动特性，并确定结构中由此产生的应力、应变和变形。 结合LS-DYNA进行显示动力学分析。击球侵彻靶板易拉罐压溃第9页，共18页，2022年，5月20日，20点27分，星期一（5）热分析 程序可处理热传递的三种基本类型：传导、对流、辐射； 热传递的三种类型均可进行稳态和瞬态、线性和非线性分析。 模拟材料固化和熔解过程的相变分析能力以及模拟热与结构应 力之间的热结构耦合分析能力。 电路板热分析热应力分析第10页，共18页，2022年，5月20日，20点27分，星期一（6）电磁场分析 主要用于电磁场问题的分析，如电感、电

6、容、磁通量密度、涡流、电场分布、磁力线分布、力、运动效应、电路和能量损失等。 还可用于螺线管、调节器、发电机、变换器、磁体、加速器、电解槽及无损检测装置等的设计和分析领域。 第11页，共18页，2022年，5月20日，20点27分，星期一（7）流体动力学分析 ANSYS流体单元能进行流体动力学分析，分析类型可以为瞬态或稳态。 分析结果可以是每个节点的压力和通过每个单元的流率。并且可以利用后处理功能产生压力、流率和温度分布的图形显示。 另外，还可以使用三维表面效应单元和热流管单元模拟结构的流体绕流并包括对流换热效应。 第12页，共18页，2022年，5月20日，20点27分，星期一（8）声场分析

7、 程序的声学功能用来研究在含有流体的介质中声波的传播，或分析浸在流体中的固体结构的动态特性。这些功能可用来确定音响话筒的频率响应，研究音乐大厅的声场强度分布，或预测水对振动船体的阻尼效应。 主动声纳探测第13页，共18页，2022年，5月20日，20点27分，星期一（9）多物理场耦合分析 冷却栅管的热固耦合第14页，共18页，2022年，5月20日，20点27分，星期一4 ANSYS程序的结构 前处理器求解器后处理器计算结果显示场：等值线、梯度、矢量、粒子流迹、立体切片、透明及半透明（可看到结构内部）图表、曲线形式实体建模；网格划分 。结构分析、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析以及多物理场的耦合分析 管道第15页，共18页，2022年，5月20日，20点27分，星期一5 ANSYS工程分析实例 有两块厚度均为0.02mm的无限长平板1和2，受下图约束。平板初始温度为20，求将其加热到800 时平板内部的应力场分布。（材料参数如下）问题描述：第16页，共18页，2022年，5月20日，20点27分，星期一 平面应变问题； 建模：选择两平板的横