(2024年)ANSA初级培训教程

ANSA初级培训教程12024/3/26CATALOGUE目录ANSA软件概述ANSA基本操作有限元分析基础ANSA前处理功能介绍ANSA后处理功能介绍ANSA在工程应用中的实例分析22024/3/26CHAPTER01ANSA软件概述32024/3/26ANSA软件是一款广泛应用于工程仿真领域的有限元前处理软件，具有强大的几何清理、网格划分和模型设置功能。ANSA软件支持多种CAD数据格式导入，能够实现与主流CAE软件的无缝集成，提高仿真分析效率。ANSA软件拥有丰富的求解器接口，支持多种求解器并行计算，满足大规模仿真分析需求。ANSA软件介绍42024/3/26ANSA软件应用领域用于飞机、发动机等复杂结构的设计与分析，提高产品性能和安全性。应用于车身、底盘、发动机等部件的结构优化和碰撞安全性分析。对各种机械设备进行结构强度、刚度、稳定性等性能分析。用于船舶、海洋平台等结构的流体力学分析和结构优化。航空航天汽车工业机械工程船舶海洋52024/3/26能够快速清理和修复复杂的CAD模型，提高网格划分质量。强大的几何处理能力支持多种网格类型，能够实现自动化和半自动化的网格划分，提高工作效率。智能化的网格划分技术提供多种边界条件、载荷和约束设置方式，满足各种仿真分析需求。丰富的模型设置功能支持多种CAD和CAE软件数据格式，实现与其他软件的协同工作。良好的开放性和兼容性ANSA软件特点与优势62024/3/26CHAPTER02ANSA基本操作72024/3/26

ANSA软件安装与启动安装前准备确保计算机满足ANSA软件的最低系统要求，获取正确的软件安装程序。安装过程按照安装向导的指示逐步完成软件的安装，选择合适的安装路径和组件。启动ANSA在安装完成后，通过桌面快捷方式或开始菜单启动ANSA软件。82024/3/26属性窗口显示选中对象的详细属性信息，如几何、材料、边界条件等。项目浏览器显示当前打开的项目文件结构，方便用户管理和浏览项目内容。工具栏包含常用命令的快捷按钮，方便用户快速执行操作。主界面包括菜单栏、工具栏、项目浏览器、属性窗口等主要组成部分。菜单栏提供文件操作、编辑、视图、工具等常用功能选项。ANSA软件界面介绍92024/3/26ANSA软件基本操作创建新项目选择新建项目命令，指定项目名称和保存路径，设置项目相关参数。打开现有项目通过文件菜单或工具栏中的打开命令，浏览并选择要打开的项目文件。保存项目使用保存命令将当前项目保存到指定位置，确保项目数据安全。导入几何模型支持多种CAD格式文件的导入，如IGES、STEP、CATIA等，方便用户进行后续分析。创建有限元模型在导入几何模型后，用户可以定义材料属性、划分网格、施加边界条件等，以建立有限元模型。运行分析和查看结果在完成有限元模型建立后，用户可以运行分析并查看分析结果，如应力、位移云图等。102024/3/26CHAPTER03有限元分析基础112024/3/26有限元分析的定义有限元分析（FiniteElementAnalysis，FEA）是一种数值分析方法，用于求解各种复杂工程问题的近似解。有限元分析的应用领域有限元分析广泛应用于结构力学、热力学、流体力学、电磁学等多个领域，为工程设计提供重要的理论支持。有限元分析的基本原理有限元分析通过将连续的求解域离散为一组有限个、且按一定方式相互连接在一起的单元的组合体，来模拟和逼近原始的连续体，从而将一个连续的无限自由度问题转化为离散的有限自由度问题。有限元分析概述122024/3/26建立有限元模型，包括几何建模、网格划分、材料属性定义、边界条件设置等。前处理求解后处理选择合适的求解器，对有限元模型进行数值计算，得到节点位移、单元应力等结果。对计算结果进行可视化处理和数据分析，评估设计方案的合理性和可行性。030201有限元分析基本步骤132024/3/26节点（Node）刚度矩阵（StiffnessM…载荷向量（LoadVector）边界条件（BoundaryCo…自由度（DegreeofFr…单元（Element）有限元模型中的离散点，用于定义单元的形状和大小。由节点构成的几何实体，用于模拟连续体的力学行为。描述物体运动状态的独立变量，如位移、转角等。描述单元刚度特性的矩阵，用于建立有限元方程。描述作用在节点上的外力或约束反力的向量。描述物体在边界上的约束或受力情况的条件。有限元分析常用术语解析142024/3/26CHAPTER04ANSA前处理功能介绍152024/3/26ANSA提供自动修复工具，能够识别并修复模型中的几何错误，如重叠、间隙、自交等。自动修复对于复杂的几何问题，用户可以使用手动修复工具进行精细调整，包括顶点编辑、边编辑、面编辑等。手动修复为了提高计算效率，ANSA支持几何简化功能，如减少细节、合并面等。几何简化几何清理与修复功能162024/3/26根据几何模型的复杂程度，ANSA提供多种自动网格划分算法，生成高质量的网格。自动网格划分用户可以对自动生成的网格进行手动编辑，如添加、删除、移动节点和单元，调整网格疏密等。手动网格编辑ANSA提供网格质量检查工具，帮助用户识别并修复质量差的网格，确保分析结果的准确性。网格质量检查网格划分与编辑功能172024/3/26自定义材料用户可以根据需要自定义材料属性，如弹性模量、泊松比、密度、热膨胀系数等。材料库ANSA内置丰富的材料库，支持各种常见的工程材料，如金属、非金属、复合材料等。材料赋值用户可以将定义好的材料属性赋值给模型的各个部分，实现复杂的材料分布。材料属性定义功能182024/3/26123ANSA支持多种边界条件设置，如固定、自由、对称、周期性等。用户可以根据实际情况选择合适的边界条件。边界条件设置用户可以在模型上施加各种载荷，如力、压力、温度等。ANSA提供灵活的载荷施加方式，支持分布式载荷和集中载荷。载荷施加对于非线性分析，用户可以在ANSA中定义载荷历程，模拟实际工况下的载荷变化情况。载荷历程定义边界条件与载荷施加功能192024/3/26CHAPTER05ANSA后处理功能介绍202024/3/2603模型与结果同步显示在查看结果时，可同步显示原始模型和分析结果，便于用户对比分析。01支持多种格式ANSA能够读取和显示多种CAE分析软件的结果文件，如Nastran、Abaqus、LS-DYNA等。02可视化界面提供直观的可视化界面，用户可方便地进行结果文件的选择、加载和查看。结果文件读取与显示功能212024/3/26数据提取用户可根据需要提取特定节点、单元或区域的结果数据，如位移、应力、应变等。数据处理提供丰富的数据处理功能，如数据筛选、排序、统计、图表生成等。自定义公式支持用户自定义公式进行数据计算和处理，满足个性化需求。结果数据提取与处理功能222024/3/26报告模板自定义报告多种输出格式批量处理结果报告生成与输出功能01020304提供多种报告模板，用户可根据需要选择合适的模板生成结果报告。支持用户自定义报告格式和内容，实现个性化报告输出。结果报告可输出为Word、PDF、Excel等多种格式，便于用户分享和交流。支持批量生成和输出结果报告，提高工作效率。232024/3/26CHAPTER06ANSA在工程应用中的实例分析242024/3/26介绍如何在ANSA中建立结构模型，并进行高质量的网格划分，以适应复杂的几何形状。建模与网格划分详细解释如何设置静力学分析的边界条件，如固定支撑、滑动支撑等，并施加外部载荷，如重力、压力等。边界条件与载荷施加阐述如何定义材料的弹性模量、泊松比、密度等关键参数，以便进行准确的静力学分析。材料属性定义介绍如何利用ANSA的后处理功能，查看和分析静力学分析的结果，如位移、应力、应变等，并进行可视化展示。结果后处理与可视化实例一：结构静力学分析252024/3/26实例二：结构动力学分析动力学建模解释如何在ANSA中建立动力学模型，包括质量、阻尼和刚度矩阵的定义。模态分析详细介绍如何进行模态分析，以确定结构的固有频率、振型和阻尼比等关键参数。响应分析阐述如何对结构进行响应分析，以预测结构在动态载荷下的行为，如地震、风载等。结果后处理与可视化介绍如何利用ANSA的后处理功能，查看和分析动力学分析的结果，如时程响应、频响函数等，并进行可视化展示。262024/3/26热传导建模解释如何在ANSA中建立热传导模型，包括定义热源、热边界条件和材料热属性等。热应力分析阐述如何将热传导分析与结构力学分析相结合，进行热应力分析，以评估热载荷对结构完整性的影响。稳态与瞬态分析详细介绍如何进行稳态和瞬态热传导分析，以预测结构在不同时间尺度下的温度分布和热流情况。结果后处理与可视化介绍如何利用ANSA的后处理功能，查看和分析热传导分析的结果，如温度分布、热流密度等，并进行可视化展示。实例三：热传导分析272024/3/26ABCD流体动力学建模解释如何在ANSA中建立流体动力学模型，包括定义流体域、边界条件和流体属性等。流固耦合分析阐述如何将流体动力学