Ansys110基础教程PPT.ppt

1、ANSYS教程，第一章，ANSYS的主要功能和模块，是世界著名的大型通用有限元计算软件，包括热、电、磁、流体和结构等多个模块，具有强大的求解器和前、后处理功能。它为我们解决复杂而庞大的工程项目，致力于高水平的科学研究提供了一个良好的工作环境，使我们从繁琐而单调的常规有限元编程中解放出来。ANSYS本身不仅具有完善的分析功能，而且为用户进行二次开发提供了友好的开发环境。ANSYS程序本身具有很强的三维建模能力，各种复杂的几何模型只能通过ANSYS的图形界面来建立。此外，ANSYS还提供了灵活的图形界面和数据界面。因此，通过使用这些功能，可以实现不同分析软件之间的模型转换。1.主要功能介绍1。结构

2、分析1)静态分析-用于静态负载。可以考虑结构的线性和非线性行为。线性结构静态分析非线性结构静态分析几何非线性：大变形、大应变、应力强化、旋转软化材料非线性：塑性、粘弹性、粘塑性、超弹性、多线弹性、蠕变、膨胀和其他接触非线性：表面/点/点接触、软体/软体刚体接触、热接触元件非线性：死/活元件、钢筋混凝土元件、非线性阻尼2)模态分析-计算线性结构的固有频率和振动形状。谱分析是模态分析的延伸。用于计算随机振动引起的结构应力和应变(也称为响应谱或功率谱)。3)谐波响应分析-确定线性结构对随时间正弦变化的载荷的响应。4)瞬态动力分析-确定结构对随时间任意变化的载荷的响应。可以考虑与静态分析相同的结构非线

3、性行为。5)频谱分析。6)随机振动分析。7)特征屈曲分析-计算线性屈曲载荷并确定屈曲模式形状。(结合瞬态动力学分析，现在可以实现非线性屈曲分析。)8)特殊分析：断裂分析、复合材料分析、疲劳分析，2。高度非线性瞬态动力分析(ANSYS/LS-DYNA)全自动接触分析，40多种接触类型任意拉格朗日欧拉(ALE)分析多材料欧拉，单材料欧拉适应网格，网格重新划分，重启100多种非线性材料模式多物理场耦合分析：结构，热，流体，声爆炸模拟，起爆效应和应力波传播分析穿透模拟，鸟撞和叶片夹杂分析，跌落分析失效分析，裂纹扩展分析刚体运动，刚体柔性体运动分析实时声场分析边界元法，边界元法热分析稳态和瞬态温度场分析

4、热传导、热对流和热辐射分析相变分析材料特性和边界条件随温度变化4。电磁分析静态磁场分析计算直流(DC)或永磁交流磁场分析计算产生的磁场交流(交流)瞬态磁场分析计算产生的磁场随时间随机变化的电流或外磁场电场分析用于计算电阻或电容系统的电场。典型的物理量包括电流密度、电荷密度、电场和电阻热。高频电磁场分析用于微波和射频无源元件、波导、雷达系统、同轴连接器等。，5。流体动力学分析稳态/非稳态分析层流/湍流分析自由对流/strong制对流/混合对流分析可压缩/不可压缩流分析亚音速/跨音速/超音速流分析任意拉格朗日欧拉分析多组分流分析(最多6个组分)牛顿流和非牛顿流分析内部流和外部流分析共轭传热和热辐射

5、边界分布阻尼和风扇模型移动壁和自由界面分析，6。声学分析，稳态分析，模态分析，动态响应分析，7。压电分析，稳态和瞬态分析，模态分析，谐波响应分析，8。多场耦合分析，热结构，磁热结构，流体，热流体结构，热电电磁热流体结构，9。优化设计和设计灵敏度分析单一物理场优化耦合场优化10。二次开发功能参数设计语言用户可编程特性用户定义接口语言外部命令11。ANSYS土木工程专用软件包ANSYS/CivilFEM用于研究钢结构、钢筋混凝土和岩土结构的特性。例如，建筑物、桥梁、大坝、洞室和隧道、地下建筑等的应力、变形、稳定性和地震响应。从力学计算、组合分析、规范验算和设计等方面提出了一套全面的解决方案，为建筑

6、和岩土工程师提供了功能强大、使用方便的分析手段。1.ANSYS/Mechanical:该模块提供广泛的工程设计分析和优化功能，包括完整的结构、热、压电和声学分析。它是一个强大的设计验证工具，可以用来确定位移、应力、作用力、温度、压力分布等重要的设计标准。2.ANSYS/Structural:利用其先进的非线性功能，该模块可以进行高目标的结构分析，包括几何非线性、材料非线性、单元非线性和屈曲分析。该模块使用户能够准确模拟大型复杂结构的性能。3.ANSYS/Linear plus:该模块源自ANSYS/Structural。这是一个线性结构分析选项，可用于线性静态、动态和屈曲分析。非线性分析仅包括

7、板/梁的间隙单元和大变形分析。4.ANSYS/Thermal:该模块也来源于ANSYS/Mechanical。这是一个可以独立运行的热分析程序，可用于稳态和瞬态热分析。5.该程序是一个灵活的计算流体力学软件，可以解决各种流体流动问题，包括层流、湍流、可压缩流和不可压缩流。通过与ANSYS/Mechanical的耦合，ANSYS/FLOTRAN是唯一具有设计优化能力的计算流体力学软件，能够提供复杂的多物理场功能。6.ANSYS/Emag:该程序是一个独立的电磁分析软件包，可以模拟电磁场、静电学、电路和电流传导分析。该程序与其他ANSYS模块结合使用，具有多物理场分析功能，可以研究流场、电磁场和结

8、构力学之间的相互作用。7.ANSYS/Preppost:该模块在预处理阶段为用户提供了强大的功能，方便用户建立有限元模型。之后，处理器可以让用户检查所有ANSYS分析的计算结果。8.本模块是一个功能齐全的设计模拟程序。它具有ANSYS隐式产品的所有功能，但问题求解规模有限(目前节点数为1000)。该软件可以独立运行，是一款理想的培训教学软件。9.该程序是一个显示求解软件，可以求解高度非线性的结构动力问题。该程序可以模拟板料成形、冲击分析、大变形冲击、非线性材料特性和多目标接触分析。它可以添加到第一个软件包中独立运行。10.ANSYS/LS-DYNA预发布：该程序具有ANSYS/LS-DYNA的

9、所有前处理和后处理功能，包括实体建模、网格生成、加载、边界条件、等值线显示、计算结果评估和动画，但没有求解功能。11.ANSYS/University:这个模块是一个功能齐全的设计模拟程序。它具有ANSYS隐式产品的所有功能，但问题求解规模有限(目前节点数为16，000和32，000)。该软件可以独立运行，适用于大学的教学或科研。12.ANSYS/DesignSpace:这个模块是ANSYS的低端产品。它适用于设计工程师在产品概念设计的初始阶段对产品进行基本分析，以检验设计的合理性。其分析功能包括线性静态分析、模态分析、基本热分析、基本热力耦合分析和拓扑优化。其他功能包括：计算机辅助设计模型阅

10、读器、自动生成分析报告、自动生成ANSYS数据库文件和自动生成ANSYS分析模板。产品分类：MDT设计空间，SolidWorks独立设计空间：(支持的计算机辅助设计模型有Pro/E、UG、SAT和Parasol)13.ANSYS/Connection:接口产品，在ANSYS和计算机辅助设计软件之间。计算机辅助设计模型数据或国际标准格式的计算机辅助设计模型数据可以直接读入并在任何ANSYS支持下进行分析。目前支持的计算机辅助设计软件包括Pro/E、UG和CADS。支持的国际标准格式有：IGES、沙特德士古、阳伞。第二章ANSYS的基本用法，1。典型的分析过程，1。创建有限元模型的预处理1)元素属

11、性定义(元素类型、实常数和材料属性)2)创建或读取几何实体模型3)有限元网格划分4)应用约束条件和载荷条件2)应用载荷求解1)定义分析选项和求解控制2)定义载荷和载荷步骤选项2)求解求解3。后处理1)查看分析结果2)检查结果。ANSYS的分析方法(续)，1 .建立有限元模型，3。检查结果，2。应用load来求解、主菜单和分析可以清楚地反映在主菜单中。目标，2-2。ANSYS分析步骤在图形用户界面中的体现。ANSYS分析方法(续)，ANSYS图形用户界面中的功能按一种方式排列，以一个动词(如创建)开始，后跟一个名词(如圆)。菜单按从前到后、从简单到复杂的顺序排列，与典型分析相同。2。ANSYS文

12、件和工作文件名。一些特殊文件数据库文件作业名.数据库二进制日志文件作业名.日志文本结果文件作业名. rxx二进制图形文件作业名. grph二进制ANSYS数据库是指在预处理、求解和后处理过程中由ANSYS保存在内存中的数据。数据库不仅存储输入数据，还存储结果数据：输入数据-必须输入的信息(模型尺寸、材料属性、载荷等)。)。结果数据-由ANSYS计算的数值(位移、应力、应变、温度等)。)。启动ANSYS，目标，1-1。启动ANSYS软件。请注意：的以下进程，默认情况下，这些进程位于Windows NT环境中。要启动ANSYS:视窗NT屏幕：启动程序ANSYS 5.5，1。选择交互式。并启动ANS

13、YS(续)，3。选择ANSYS的工作目录，所有由ANSYS生成的文件都会被写入这个目录。默认值是上次运行时定义的目录。4.如果配置了3D图形卡，请选择3D。5。设置初始工作文件名，默认为上次运行时定义的工作文件名，默认为文件。7。选择运行运行ANSYS。注意：您还可以设置其他交互选项。但通常上述项目应该设置好。如果在步骤1中选择了立即运行交互式，将读取最后的设置，跳过此窗口并直接运行ANSYS。2。选择ANSYS产品。6。设置ANSYS工作空间和数据库大小(参考ANSYS安装和配置手册)。并启动ANSYS(续)。当显示这六个窗口时，您可以使用ANSYS。ANSYS窗口，物镜，1-2。在ANSY

14、S图形用户界面中六个窗口的整体功能，输入显示提示信息，输入ANSYS命令，所有输入命令都将显示在该窗口中。主菜单包含了ANSYS的主要功能，包括前处理、求解和后处理。输出显示软件的文本输出。通常在其他窗户后面，当你需要看的时候，你可以提到前面。应用菜单包括文件管理、选择、显示控制、参数设置等功能。工具栏将常用命令组成工具栏，方便调用。图形显示由ANSYS创建或传输到ANSYS的图形。3.预处理、实体建模参数化建模体素库和布尔运算拖动、旋转、复制、蒙皮、倒角等自动网格生成工具。自动单元形状、自由/映射网格划分的解精度检查和校正、智能网格划分、复杂几何的自适应网格划分扫描映射网格以生成六面体到四面

15、体自动过渡网格：金字塔边界层网格划分加载在几何模型或有限元模型上：具有可扩展点载荷、分布载荷、体载荷和功能载荷的标准梁截面形状库，1。实体模型和有限元模型目前，几乎所有的有限元分析模型都是用实体模型来建模的。与计算机辅助设计相似，ANSYS以数学方式表达结构的几何形状，用于填充结构中的节点和元素，也可以方便地在几何模型的边界上施加载荷。然而，几何实体模型不参与有限元分析。施加在几何实体边界上的所有载荷或约束最终必须转移到有限元模型(节点或单元)中进行求解。从几何模型创建有限元模型的过程在ANSYS中称为网格划分、网格划分、几何实体模型、有限元模型、图元(即使您想从计算机辅助设计模型中转移实体模

16、型，您也应该知道如何使用ANSYS建模工具来修改导入的模型。)下图显示了四种类型的图元。体积(3D模型)被面包围，表示3D实体。面(表面)被线包围，代表实体表面、平面形状或壳(可以是3D曲面)。线(可以是空间曲线)以关键点为端点，表示对象的边缘。关键点(位于3D空间中)表示对象。面积、体积、关键点、线条、面积、物镜、3-3。四种实体模型基元及其层次关系。ANSYS中的图元(续)，层次关系，从最低到最高的顺序，模型图元的层次关系是：关键点、线、面积和体积，建议：如果低阶图元连接到高阶图元，低阶图元不能删除。关键点，线，面积，体积，我只是改变这条线，线，关键点。2。布尔运算，选择图形类型。将弹出一个选择菜单(见下一页)，提示您选择布尔运算的图形。要使用布尔运算：