ANSYS软件的功能简介
ANSYS软件简介
用ANSYS计算平面杆件结构\ANSYS软件简介
ANSYS软件简介
ANSYS软件是由总部设在美国宾夕法尼亚州匹兹堡的世界CAE 行业最著名的ANSYS公司开发研究的大型CAE仿真分析软件，是融 结构、热、流体、电磁、声学于一体的大型通用有限元分析软件， 可广泛应用于核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能 源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻 工、地矿、水力、日用家电等一般工业及科学研究，是一个功能强 大灵活的设计分析及优化软件包，可浮动运行于从PC机、NT工作 站、UNIX工作站直至巨型机的各类计算机及操作系统中。
目录
用ANSYS计算平面杆件结构\ANSYS软件简介
ANSYS分析包括三个阶段：前处理、求解和后处理。 前处理：前处理用于定义求解所需的数据。在前处理阶段用户 可选择坐标系统和单元类型、定义实常数和材料类型、建立实体模 型并对其进行网格剖分、控制结点和单元、以及定义耦合和约束方 程。 求解：前处理阶段完成后，就可以进入求解阶段获得分析结果 了，在求解阶段中用户可以定义分析类型、分析选项、荷载数据和 荷载步选项，然后开始有限元求解。 后处理：完成前处理和求解过程之后，在后处理阶段通过友好 的用户界面可以很容易地获得求解过程的计算结果并对其进行运算。 由于后处理阶段同前处理和求解阶段集成在一起，故求解结果已存 于数据库且能立即查看。
目录
建筑力学
ANSYS软件具有强大的帮助功能，帮助系统包括所有的 ANSYS命令解释、所有的图形用户界面（GUI）解释和ANSYS系统 分析指南，还包括为多个分析领域提供完整的循序渐进的ANSYS分 析步骤的ANSYS在线教学系统。用户可以通过在应用菜单中选取 Help、在ANSYS程序组中选取Help System和在任何对话框中选取 Help三种方式进入ANSYS帮助系统。
有限元软件ANSYS主要菜单中文解释
有限元软件ANSYS主要菜单中文解释ANSYS9.0程序主要菜单中文解释(1) 实用菜单窗口【Utility Menu】实用菜单中的子菜单都是下拉菜单，包括有：【File】文件管理菜单【Select】选择菜单【List】显示菜单【Plot】绘图菜单【PlotCtrls】绘图控制菜单【WorkPlane】工作平面菜单【Parameters】参数控制菜单【Macro】宏管理菜单【MenuCtrls】菜单控制菜单【Help】帮助菜单a. 文件管理菜单【File】【Clear & Start New…】清除或重新启动【Change Jobname…】改变作业名【Change Directory…】改变目录【Change Title…】改变题目【Resum Jobname.db…】取回作业【Resum from…】从目录中取回【Save as Jobname.db】储存作业【Save as…】另存作业【Write DB Log file…】输出.db Log文件【Read Input from…】读入文件【Switch Output to ?】输出结果文件【List ?】显示文件内容【File Options ?】对文件进行重命名、删除和复制等操作【ANSYS File Options…】设定ANSYS文件的属性等【Import ?】导入其他CAD系统的文件【Export…】导出IGES格式的文件【Report Generator…】报告生成器【Exet…】退出b. 选择菜单【Select】【Entites…】选择实体【Component Manager…】组元管理【Comp/Assembly ?】选择组元和集合【Everything】重新激活整个模型【Everything Below ?】激活某类实体c.显示菜单【List】【File ?】显示文件内容【Status ?】显示选取内容的状态【Keypoint ?】显示关键点的属性和相关数据【Lines…】显示线的属性和相关数据【Areas】显示面的属性和相关数据【V olumes】显示体的属性和相关数据【Nodes…】显示节点的属性和相关数据【Elements ?】显示单元的属性和相关数据【Components】显示组元的属性和相关数据【Picked Entities +】显示选中的实体属性和相关数据【Properties ?】显示要查询内容的属性【Loads ?】显示载荷【Results ?】显示求解结果【Other ?】显示模型中其他的一些信息d. 绘图菜单【Plot】【Replot】重新绘制图形窗口中模型【Keypoints ?】在图形窗口中只绘制关键点【Lines】在图形窗口中只绘制线【Areas】在图形窗口中只绘制面【V olumns】在图形窗口中只绘制三维实体【Specified Entities ?】在图形窗口中只绘制指定的图元【Nodes】在图形窗口中只绘制节点【Elements】在图形窗口中只绘制单元【Layered Elements…】在图形窗口中只绘制分层的单元【Materials…】在图形窗口中只绘制材料属性【Data Tables…】在图形窗口中只绘制定义过的材料属性【Array paramentes…】在图形窗口中只绘制参数【Result ?】在图形窗口中只绘制求解结果【Multi-Plots】在图形窗口中只绘制所有图元【Components ?】在图形窗口中只绘制组元e. 绘图控制菜单【PlotCtrls】【Pan Zoom Rotate…】对模型进行移动、缩放和旋转【View Setings ?】模型观察视角的设置【Numbering…】图元编号显示控制【Symbols…】图元窗口中显示符号的控制【Style ?】模型显示风格控制【Font Controls ?】字体显示风格控制【Window Controls ?】图形窗口中的内容显示控制【Erase Options ?】在图形窗口中进行擦除操作【Animate ?】动画显示控制【Annotation ?】注释【Device Options…】设备选择【Redirect plots ?】更改绘图地址【Hard Copy ?】对屏幕进行硬拷贝【Save Plot ctrls…】储存绘图控制【Restore Plotctrls…】恢复绘图控制【Reset Plot ctrls】重新设置绘图控制【Capture Image…】扑捉图形窗口并以位图等文件保存【Restore Ima ge…】恢复扑捉图形窗口【Write Metafile ?】输出材料数据【Multi-plot Controls…】多窗口绘图控制【Multi- Window Layout…】多窗口显示模型【Best Quality Image ?】最好质量扑捉图形窗口f.工作平面菜单【WorkPlane】【Display Working Plane】是否在图形窗口中显示工作平面【Show WP Status】显示工作平面状态【WP Setting…】工作平面参数设置【Offset WP by Incre ments…】对工作平面进行旋转【Offsets WP to ?】把工作平面移动到指定的图元位置【Align WP with ?】把工作平面按指定方向设置【Change Active CS to ?】更改当前激活坐标系【Change Display CS to ?】更改当前显示的坐标系【Local Coordinage Systems ?】局部坐标系的建立或删除等相关操作g.参数控制菜单【Parameters】h. 宏管理菜单【Macro】i. 菜单控制菜单【MenuCtrls】【Color Selection…】彩色选择【Font Selection…】字体选择【Update Toolbar】更改工具栏窗口【Edit Toolbar…】编辑工具栏窗口【Save Toolbar…】保存更改后的工具栏窗口【Restore Toolbar…】恢复工具栏窗口【Message Controls…】信息控制窗口【Save Menu Layout】保存更改后的菜单布局控制j.【Help】帮助菜单ANSYS的文档都在帮助菜单中，用到时可以查看。
Ansys基础教程
Create > -Lines- Lines
Create > -Lines- Arcs
Create > -Lines- Splines
L,k1,k2
L,k1,k2,k3,radius
面
• 用由下向上的方法生成面时, 需要的关键点或线必须已经定义。 （A——关键点〔顺序〕、AL——线）
可以根据模型形状选择最佳建模途径.
下面详细讨论建模途径。
实体建模 B. 自顶向下建模
• 自顶向下建模: 首先建立高级图元（体或 面）,对这些高级图元（体或面）按一定规 则组合得到最终需要的形状.
• 开始建立的体或面称为图元。 • 生成一种体素时会自动生成所有的从属于
该体素的较低级图元。 • 对几何图元进行组合计算形成最终形状的
ANSYS教程
ANSYS 结构分析
第一章 ANSYS主要功能与模块
• ANSYS是世界上著名的大型通用有 限元计算软件, 它包括热、电、磁、流体和 结构等诸多模块, 具有强大的求解器和前、 后处理功能, 为我们解决复杂、庞大的工程 项目和致力于高水平的科研攻关提供了一 个优良的工作环境, 是一个开放的软件, 支 持进行二次开发。 • 目前主流版本12.0,13.0,14.0,14.5
一、主要功能简介
• 1. 结构分析
• 1） 静力分析 – 求解静力载荷作用下结 构的位移和应力等. 可以考虑结构的线性及 非线性行为。
• ● 线性结构静力分析 （linear）
• ● 非线性结构静力分析 （nonlinear）
•
♦ 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
ansys分析入门基础篇
边界条件
02
03
材料属性
设置边界条件，如固定约束、自 由约束等，以限制物体的自由度。
设置材料属性，如弹性模量、泊 松比、密度等，以模拟实际材料 的特性。
求解过程
建立模型
根据分析需求，建立相应的模型。
加载和求解
根据分析需求，加载相应的载荷和边界条件，然 后进行求解。
ansys分析入门基础篇
目录
• ANSYS软件简介 • 建立模型 • 加载与求解 • 结果后处理 • 案例分析
01 ANSYS软件简介
什么是ANSYS
综合性仿真软件
ANSYS是一款集结构、流体、电 磁、热、声等多物理场于一体的 综合性仿真软件，广泛应用于航 空航天、汽车、船舶、电子、能 源等领域。
电子
ANSYS在电子领域应用于集成电路、电子 元器件、PCB板等的设计和优化，提高产 品性能和可靠性。
船舶
ANSYS在船舶领域应用于船体结构、推进 系统、船舶设备等的设计和优化，提高船 舶性能和安全性。
ANSYS的基本功能
结构分析
流体动力学分析
ANSYS提供了强大的结构分析功能，可以 对各种材料进行静力、动力、疲劳等分析 ，模拟结构的变形、应力、应变等。
ANSYS的流体动力学分析功能可以对流体 进行稳态和瞬态分析，模拟流体流动、传 热、燃烧等过程。
电磁场分析
声场分析
ANSYS的电磁场分析功能可以对电磁设备 进行磁场、电场、电磁力的分析和优化， 提高设备的性能和效率。
ANSYS的声场分析功能可以对声音传播、 噪声产生等进行模拟和分析，优化产品的 声学性能。
02 建立模型
第二章 ANSYS软件概述
一、ANSYS软件体系
ANSYS除了提供标准的隐式动力学分析以外， 还提供了显式动力学分析模 块ANSYS/LS-DYNA.
用于模拟非常大的变形， 惯性力占支配地位，并 考虑所有的非线性行为.
它的显式方程求解冲击、 碰撞、快速成型等问题， 是目前求解这类问题最 有效的方法.
一、ANSYS软件体系
谐响应分析 - 确定线性结构对随时间 按正弦曲线变化的载荷的响应.
瞬态动力学分析 - 确定结构对随时间 任意变化的载荷的响应. 可以考虑与 静力分析相同的结构非线性行为.
特征屈曲分析 - 用于计算线性屈曲载 荷并确定屈曲模态形状. (结合瞬态动 力学分析可以实现非线性屈曲分析.)
一、ANSYS软件体系
ANSYS热分析
ANSYS 热分析计算物体的稳态或瞬态温度分布，以及热量的获取或损失、热 梯度、热通量等.
热分析之后往往进行结构分析,计算由于热膨 胀或收缩不均匀引起的应力.
ANSYS功能: 相变 (熔化及凝固), 内热源 (例如电阻发 热等) 三种热传递方式 (热传导、热对流、热辐 射)
注：直接运行光盘下的WinHostId.exe也可弹出右图所示窗口
二、ANSYS软件安装
2、把光盘内的CRACK目录复制一份到硬盘上，然后用记事本编辑 “ansys.dat”文件。第一行：其中“host”用计算机名代替，“000000000000” 用MAC地址（12位）代替，如图所示。保存关闭。
三、ANSYS用户界面
Preprocessor（预处理器）：包含PREP7操作，如建模、分网和加载等。 预处理器的主要功能包括单元定义、建模、分网。
单元定义：用于定义、编辑或删除单元。如果单元需要设置选项，用该方法比用 命令方法更直观方便
ANSYS详细全介绍
ANSYS详细全介绍开放、灵活的仿真软件，为产品设计的每一阶段提供解决方案通用仿真电磁分析流体力学行业化分析模型建造设计分析多目标优化客户化结构分析解决方案结构非线性强大分析模块Mechanical显式瞬态动力分析工具LS-DYNA新一代动力学分析系统AI NASTRAN电磁场分析解决方案流体动力学分析行业化分析工具设计人员快捷分析工具仿真模型建造系统多目标快速优化工具CAE客户化及协同分析环境开发平台ANSYS StructureANSYS Structure 是ANSYS产品家族中的结构分析模块，她秉承了ANSYS家族产品的整体优势，更专注于结构分析技术的深入开发。
除了提供常规结构分析功能外，强劲稳健的非线性、独具特色的梁单元、高效可靠的并行求解、充满现代气息的前后处理是她的四大特色。
ANSYS Structure产品功能非线性分析• 几何非线性• 材料非线性• 接触非线性• 单元非线性动力学分析•模态分析- 自然模态- 预应力模态- 阻尼复模态- 循环模态• 瞬态分析- 非线性全瞬态- 线性模态叠加法•响应谱分析- 单点谱- 模态- 谐相应- 单点谱- 多点谱•谐响应分析•随机振动叠层复合材料•非线性叠层壳单元•高阶叠层实体单元•特征- 初应力- 层间剪应力- 温度相关的材料属性- 应力梯度跟踪- 中面偏置•图形化- 图形化定义材料截面- 3D方式察看板壳结果- 逐层查看纤维排布- 逐层查看分析结果•Tsai-Wu失效准则求解器•迭代求解器- 预条件共轭梯度(PCG)- 雅可比共轭梯度(JCG)- 非完全共轭梯度(ICCG)自然模态• 直接求解器- 稀疏矩阵- 波前求解器•特征值- 分块Lanczos法- 子空间法- 凝聚法- QR阻尼法(阻尼特征值)•分布式并行求解器-DDS-自动将大型问题拆分为多个子域，分发给分布式结构并行机群不同的CPU（或节点）求解- 支持不限CPU数量的共享式并行机或机群- 求解效率与CPU个数呈线性提高• 代数多重网格求解器-AMG- 支持多达8个CPU的共享式并行机- CPU每增加一倍，求解速度提高80％- 对病态矩阵的处理性能优越, ,屈曲分析• 线性屈曲分析• 非线性屈曲分析• 热循环对称屈曲分析断裂力学分析• 应力强度因子计算• J积分计算• 裂纹尖端能量释放率计算大题化小•单元技术•子结构分析技术•子模型分析技术设计优化•优化算法- 一阶法•多种辅助工具- 随机搜索法- 等步长搜索法- 乘子计算法- 最优梯度法- 设计灵敏度分析•拓扑优化二次开发特征• ANSYS参数化设计语言(APDL) • 用户可编程特性（UPF）• 用户界面设计语言(UIDL) • 专用界面开发工具（TCL/TK）• 外部命令概率设计系统(PDS)•十种概率输入参数•参数的相关性•两种概率计算方法- 蒙特卡罗法*直接抽样* Latin Hypercube抽样- 响应面法*中心合成*Box-Behnken设计•支持分布式并行计算•可视化概率设计结果- 输出响应参数的离散程度*Statistics* LHistogram* Sample Diagram- 输出参数的失效概率* Cumulative Function* Probabilities- 离散性灵敏度*Sensitivities* Scatter Diagram* Response Surface前后处理(AWE)• 双向参数互动的CAD接口• 智能网格生成器• 各种结果的数据处理• 各种结果的图形及动画显示• 全自动生成计算报告支持的硬软件平台• Compaq Tru64 UNIX • Hewlett-Packard HP-UX • IBM RS/6000 AIX• Silicon Graphics IRIX• Sun Solaris• Windows: 2000,NT,XP• LinuxANSYS MultiphysicsTM MultiphysicsANSYS MultiphysicsTM集结构、热、计算流体动力学、高/低频电磁仿真于一体，在统一的环境下实现多物理场及多物理场耦合的仿真分析；精确、可靠的仿真功能可用于航空航天、汽车、电子电气、国防军工、铁路、造船、石油化工、能源电力、核工业、土木工程、冶金与成形、生物医学等各个领域，功能强大的各类求解器可求解从冷却系统到发电系统、从生物力学到MEMS等各类工程结构。
2024年ANSA初级培训教程
ANSA初级培训教程一、引言ANSYS是一款功能强大的工程仿真软件，广泛应用于各个领域。
ANSYS提供了多种建模工具，其中ANSYSFluent提供了Meshing 网格，而ANSYSMechanical提供了SpaceClmDirectModeler进行几何建模，除此之外，ANSYS还提供了专业的建模软件，如ANSA，用于处理复杂模型的建模和网格划分。
本文档旨在为初学者提供ANSA 软件的基础培训教程，帮助读者快速掌握ANSA的基本操作和技巧。
二、ANSA简介1.强大的几何建模功能：ANSA提供了丰富的几何建模工具，可以方便地对模型进行修改、修复和简化。
2.高质量的网格划分：ANSA支持多种网格划分方法，如四面体网格、六面体网格、混合网格等，能够高质量的网格模型。
3.丰富的后处理功能：ANSA提供了多种后处理工具，如流线图、矢量图、等值面等，可以帮助用户分析仿真结果。
4.高度集成：ANSA与ANSYSFluent、ANSYSMechanical等软件无缝集成，用户可以直接在ANSA中调用这些软件进行仿真分析。
三、ANSA基本操作1.启动ANSA：在安装完ANSA后，双击桌面上的ANSA图标即可启动软件。
启动后，会显示主界面，包括菜单栏、工具栏、浏览器、工作区和状态栏等。
2.打开模型：在菜单栏中选择“File”→“Open”→“Geometry”，在弹出的对话框中选择要打开的CAD模型文件，如iges、step等格式，然后“Open”按钮。
打开模型后，会在浏览器中显示模型的树状结构。
3.几何建模：ANSA提供了丰富的几何建模工具，如拉伸、旋转、扫掠等。
用户可以通过这些工具对模型进行修改和修复。
例如，可以使用拉伸工具创建一个新的几何体，然后使用布尔运算将新几何体与原模型合并。
4.网格划分：在浏览器中选择要划分网格的几何体，然后工具栏中的“Mesh”按钮，进入网格划分界面。
在网格划分界面中，可以设置网格类型、网格大小、网格生长率等参数，然后“Generate”按钮网格。
Ansys软件
Ansys软件Ansys是一种广泛使用的工程仿真软件，其广泛应用于各种工程领域，如机械，电气，航空等。
Ansys软件提供了各种模拟和分析工具，从建模、网格划分和运行到后处理和数据管理都是其功能之一。
此外，该软件具有广泛的常规工程分析能力，以及高级功能，如优化、耦合和多学科分析。
Ansys软件的特点Ansys软件的特点之一是其广泛的应用范围。
其被广泛应用于各种领域，如机械，电气，航空等。
此外，它不仅可以分析常规的结构和流体动力学问题，还可以执行高级动力学和优化分析。
尤其是，Ansys软件具有强大的有限元分析工具，是其最重要的功能之一。
该工具可以分析结构和流体动力学问题，并能够提供详细的结果分析。
此外，该软件还提供了多种预处理工具，可用于简化模型、自动网格划分和精简数据等任务。
另一个Ansys软件的重要特点是其易用性。
该软件采用了类似CAD工具的界面，因此对于那些熟练使用CAD的工程师来说，其学习曲线相对较低。
此外，Ansys软件还提供了大量的培训和支持材料，如在线帮助文件、视频教程和技术支持随时可用。
Ansys软件的应用Ansys软件被广泛应用于各种工程领域。
在机械工程方面，该软件可用于分析机械部件的力学性能，如强度、刚度和抗疲劳性能。
在航空航天领域，Ansys软件可用于分析飞机、火箭、导弹等的飞行性能，并提供优化解决方案。
同样，Ansys软件还可以应用于电器和电子系统的分析，如电路板和通讯设备的设计和优化。
除此之外，Ansys软件还可用于建筑和土木工程领域。
可以应用于分析楼梯、地下室、桥梁、隧道和码头的结构。
可以模拟风的作用、水流的流动、地震等自然灾害情况对建筑物的破坏和影响。
Ansys软件的未来随着技术的发展，Ansys软件在未来有望发挥更大的作用。
该软件的未来会继续扩展其模拟和优化功能，并支持更复杂和多学科的应用领域。
AR/VR技术已经成为新型人机交互技术的代表，Ansys软件将发挥重要作用在专业领域支撑这种新技术发展。
Ansys软件简介及求解步骤
内容：ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等，是现代产品设计中的高级CAD工具之一。
一、软件功能简介软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。
前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型；分析计算模块包括结构分析（可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力；后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示（可看到结构内部）等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。
软件提供了100种以上的单元类型，用来模拟工程中的各种结构和材料。
该软件有多种不同版本，可以运行在从个人机到大型机的多种计算机设备上，如PC，SGI，HP，SUN，DEC，IBM，CRAY等。
目前版本为ANSYS5.7版，其微机版本要求的操作系统为Windows 95/98或Windows NT,也可运行于UNIX系统下。
微机版的基本硬件要求为：显示分辨率为1024×768，显示内存为2M以上，硬盘大于350M，推荐使用17英寸显示器。
启动ANSYS，进入欢迎画面以后，程序停留在开始平台。
从开始平台（主菜单）可以进入各处理模块：PREP7（通用前处理模块），SOLUTION（求解模块），POST1（通用后处理模块），POST26（时间历程后处理模块）。
ANSYS用户手册的全部内容都可以联机查阅。
用户的指令可以通过鼠标点击菜单项选取和执行，也可以在命令输入窗口通过键盘输入。
ANSYS软件介绍与实例讲解
ANSYS软件介绍与实例讲解1.结构分析：能够对结构进行线性和非线性、静态和动态的力学分析，可以预测结构的变形、应力、疲劳寿命等。
2.热分析：可以模拟热传导、热辐射和热对流等热现象，用于评估热应力、温度分布和热失效等问题。
3.流体力学分析：可以模拟流体流动、传热和传质过程，用于评估气流、液流和多相流等问题。
4.电磁场分析：可以模拟电磁场的分布、场强和场频率，用于评估电磁辐射、电磁感应和电子器件等问题。
下面以一个实例来说明ANSYS软件的使用。
假设我们需要设计一只新型飞机的机翼。
为了减小飞机的阻力和提高机动性能，我们采用了非传统的蝶形机翼结构。
在使用ANSYS软件进行分析之前，我们需要将机翼的三维CAD模型导入到软件中。
首先，我们可以使用ANSYS的结构分析模块对蝶形机翼的静态强度进行分析。
在分析过程中，我们可以定义材料的弹性模量、泊松比和密度等参数，为机翼施加正常工作时的风载荷，然后进行应力分析。
通过这样的分析，我们可以评估机翼在正常工作状态下的变形和应力分布，确保其在设计寿命内不会发生破坏。
接下来，我们可以使用ANSYS的热分析模块对机翼进行温度场分析。
在分析过程中，我们可以定义材料的导热系数和热容量等参数，为机翼施加高速飞行时的热载荷，然后进行温度分析。
通过这样的分析，我们可以评估机翼在高速飞行状态下的温度分布和热应力，确保其在设计寿命内不会因为高温而破坏。
然后，我们可以使用ANSYS的流体力学分析模块对机翼进行气动特性分析。
在分析过程中，我们可以定义空气的密度和粘度等参数，为机翼施加不同飞行状态下的气流载荷，然后进行流动分析。
通过这样的分析，我们可以评估机翼的升力、阻力和气动稳定性等气动特性，提供指导性的优化建议。
最后，我们可以使用ANSYS的优化模块对机翼进行形状优化。
在优化过程中，我们可以定义参数化的设计变量，设置优化目标和约束条件，并选择合适的优化算法。
通过多次迭代计算，可以获得最优的机翼形状，以提高飞机的性能。
ANSYS软件的功能简介 (1)
2.2 求解模块SOLUTION(续)
❖磁场分析的类型: ➢①静磁场分析：计算直流电(DC)或 永磁体产生的磁场。 ➢②交变磁场分析：计算由于交流电 (AC)产生的磁场。 ➢③瞬态磁场分析：计算随时间随机 变化的电流或外界引起的磁场。
2.2 求解模块SOLUTION(续)
电
用于计算电阻或电容系统的电场。
❖ ANSYS在部分工业领域中的应用如下： 航空航天 汽车工业 生物医学 桥梁、建筑 电子产品 重型机械 微机电系统 运动器械
❖ ANSYS/Multiphysics 包括所有工程学科的所有性能 ❖ ANSYS/Multiphysics有三个主要的组成产品
ANSYS/Mechanical - ANSYS/机械-结构及热 ANSYS/Emag -ANSYS电磁学 ANSYS/FLOTRAN - ANSYS计算流体动力学 ❖ 其它产品: ANSYS/LS-DYNA -高度非线性结构问题 DesignSpace –CAD环境下，适合快速分析容易使
合
单独求解一个物理场是不可能得到正
场
确结果的，因此你需要一个能够将两
分 析
个物理场组合到一起求解的分析软件。 例如：在压电力分析中，需要同时求
解电压分布（电场分析）和应变（结
构分析）。
2.2 求解模块SOLUTION(续)
❖典型耦合场分析： ➢热—应力分析 ➢流体—结构相互作用 ➢感应加热（电磁—热） ➢压电分析（电场和结构） ➢声学分析（流体和结构） ➢热-电分析 ➢静电-结构分析
惯性力占支配地位，并考 虑所有的非线性行为。 ➢ 它的显式方程求解冲击、 碰撞、快速成型等问题， 是目前求解这类问题最有 效的方法。
2.2 求解模块SOLUTION(续)
Ansys简介
到 80 年代初期，国际上较大型的面向工程的有限元通用软件主要有：ANSYS, NASTRAN, ASKA, ADINA, SAP 等。以 ANSYS 为代表的工程数值模拟软件，是一个多用途的有限元法分析软件，它从 1971 年的 2.0 版本与今天的 5.7 版本已有很大的不同，起初它仅提供结构线性分析和热分析，现在可用来求结 构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题的解答。它包含了前置处理、解题程序以及后置处理，将有限元分 析、计算机图形学和优化技术相结合，已成为现代工程学问题必不可少的有力工具。
1.3 ANSYS 软件主要特点
主要技术特点：
• 唯一能实现多场及多场耦合分析的软件 • 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 • 唯一具有多物理场优化功能的 FEA 软件 • 唯一具有中文界面的大型通用有限元软件 • 强大的非线性分析功能 • 多种求解器分别适用于不同的问题及不同的硬件配置 • 支持异种、异构平台的网络浮动，在异种、异构平台上用户界面统一、数据文件全部兼容 • 强大的并行计算功能支持分布式并行及共享内存式并行 • 多种自动网格划分技术 • 良好的用户开发环境
2. 主菜单（Main Menu）：包含分析过程的主要命令，如建立模块、外力负载、边界条件、分析类型 的选择、求解过程等。
3. 工具栏（Toolbar）：执行命令的快捷方式，可依照各人爱好自行设定。 4. 输入窗口（Input Window）：该窗口是输入命令的地方，同时可监视命令的历程。 5. 图形窗口（Graphic Window）：显示使用者所建立的模块及查看结果分析。 6. 输出窗口（Output Window）：该窗口叙述了输入命令执行的结果。
ANSYS介绍及对计算的意义
ANSYS 介绍及对计算的意义1．引言ANSY是一种融结构、热、流体、电磁和声学于一体的大型通用有限元软件，广泛应用于水利、铁路、汽车、造船、流体分析等工业领域，可在微机或工作站上运行，能够进行应力分析、热分析、流场分析、电磁场分析等多物理场分析及耦合分析，并且具有强大的前后处理功能。
ANSY的流场分析求解模块FLOTRAN基于能量守恒、质量守恒和动量守恒, 能求解流场速度、压力、温度分布等参数。
利用ANSY软件对干气密封面结构处的流场进行仿真分析，能够为干气密封面结构的合理设计提供理论依据[01]。
ANSY公司成立于1970年，总部设在美国的宾夕法尼亚洲，目前是世界CAE 行业中最大的公司。
其创始人John Swanso博士为匹兹堡大学力学教授、有限元界权威。
在30多年的发展过程中，ANSY不断改进提高，功能不断增强，目前最新的版本已发展到10.0版本，本文分析使用的是ANSYS 8.0。
2. ANSYSB介1970年成立的美国ANSY公司是世界CAE亍业最著名的公司之一，长期以来一直致力于设计分析软件的开发、研制，其先进的技术及高质量的产品赢得了业界的广泛认可。
在我国，ANSY用户也越来越多，三峡工程、二滩电站、黄河下游特大型公路斜拉桥、国家大剧院、浦东国际机场、上海科技城太空城、深圳南湖路花园大厦等在结构设计时都采用了ANSY作为分析工具【°2】。
ANSY的界面非常友好，有些类似于AUTOCAD 其使用方法也和AUTOCAD相似的地方：GU方式和命令流方式。
GUI(Graphical User Interface) 方式即通过点击菜单项，在弹出的对话框中输人参数并进行相应设置从而进行问题的分析和求解：命令流方式是指在ANSY的命令流输入窗口输入求解所需的命令，通过执行这些命令来实现问题的解答。
GU方式较容易掌握，但是在熟悉了ANSY的命令之后，使用命令流方式要比GU方式效率高出许多【°3】。
ANSYS模块简介
ANSYS模块简介ANSYS是什么？ANSYS公司是一家全球性的工程模拟软件公司，其产品集合是基于计算机辅助工程技术的高级工程模拟解决方案。
其旗舰产品是ANSYS Workbench，它是一个高度集成的系统，能够将多个分析工具进行协作和链接。
ANSYS的解决方案广泛应用于各种领域，如航空、汽车、船舶、能源等。
ANSYS模块简介ANSYS的模块是按照不同的物理场景进行分类，主要包括静态结构分析、动态分析、热分析、流体分析、电磁分析等多个模块。
下面将对各个模块进行简要介绍。
静态结构分析模块ANSYS的静态结构分析模块能够对结构进行静力学分析，计算如应力、应变、位移、反应力、刚度等工程量，常用于支持设计和分析的结构应力分析、振动分析、变形分析、材料力学分析等工程领域。
动态分析模块ANSYS的动态分析模块是一种分析结构体系的动态响应和应力的工具，对于结构体系的振动情况分析、减振设计、冲击分析、信号响应、关联分析等方面有很好的适用性。
热分析模块ANSYS的热分析模块是一种对结构进行温度特性、热稳定性分析、温度分布、温度梯度以及热扰动的模拟工具，常用于气体流体热稳定性、电力电子器件热管理方案、电子设备浸泡冷却等分析。
流体分析模块ANSYS的流体分析模块包括多相流模拟、湍流模拟、压力损失分析、静压力计算等多个部分，用于研究和开发在较大压力和较高稠度下的气体或液体的流动情况，主要应用于航空航天、船舶、汽车等领域。
电磁分析模块ANSYS的电磁分析模块主要用于计算电场、磁场、局部电磁场、电磁辐射、电磁相互作用等问题的模拟，广泛应用于电子器件、电力变压器、雷达天线、通讯电缆等领域。
ANSYS的模块是用于工程分析和仿真的多元化的解决方案，可以方便地用于应力分析、振动分析和热分析等各种工程领域。
此外，ANSYS在分析方面还有着十分先进的多物理场分析和耦合技术。
在各个领域的工程设计、实验室模拟、科学研究与生产制造等方面都发挥着十分重要的作用。
ANSYS主要功能与模块
ANSYS主要功能与模块(2012-12-24 13:37:26)转载▼标签：ansys功能分类：ansysansys模块杂谈ANSYS是世界上著名的大型通用有限元计算软件，它包括热、电、磁、流体和结构等诸多模块，具有强大的求解器和前、后处理功能，为我们解决复杂、庞大的工程项目和致力于高水平的科研攻关提供了一个优良的工作环境，更使我们从繁琐、单调的常规有限元编程中解脱出来。
ANSYS本身不仅具有较为完善的分析功能，同时也为用户自己进行二次开发提供了友好的开发环境。
ANSYS程序自身有着较为强大三维建模能力，仅靠ANSYS的GUI(图形界面)就可建立各种复杂的几何模型；此外，ANSYS还提供较为灵活的图形接口及数据接口。
因而，利用这些功能，可以实现不同分析软件之间的模型转换。
1. 结构分析1）静力分析 - 用于静态载荷. 可以考虑结构的线性及非线性行为。
●线性结构静力分析●非线性结构静力分析♦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、多线性弹性、蠕变、肿胀等♦接触非线性：面面/点面/点点接触、柔体/柔体刚体接触、热接触♦单元非线性：死/活单元、钢筋混凝土单元、非线性阻尼/弹簧元、预紧力单元等2）模态分析 - 计算线性结构的自振频率及振形. 谱分析是模态分析的扩展，用于计算由于随机振动引起的结构应力和应变 (也叫作响应谱或PSD).3）谐响应分析 - 确定线性结构对随时间按正弦曲线变化的载荷的响应.4）瞬态动力学分析 - 确定结构对随时间任意变化的载荷的响应. 可以考虑与静力分析相同的结构非线性行为.5）谱分析6）随机振动分析等7）特征屈曲分析 - 用于计算线性屈曲载荷并确定屈曲模态形状. (结合瞬态动力学分析可以实现非线性屈曲分析.)8）专项分析: 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，四十多种接触类型●任意拉格郎日－欧拉（ALE）分析●多物质欧拉、单物质欧拉● 适应网格、网格重划分、重启动● 100多种非线性材料模式●多物理场耦合分析：结构、热、流体、声学●爆炸模拟，起爆效果及应力波的传播分析●侵彻穿甲仿真，鸟撞及叶片包容性分析，跌落分析●失效分析，裂纹扩展分析●刚体运动、刚体－柔体运动分析●实时声场分析● BEM边界元方法，边界元、有限元耦合分析●光顺质点流体动力（SPH）算法3. 热分析●稳态、瞬态温度场分析●热传导、热对流、热辐射分析●相变分析●材料性质、边界条件随温度变化4. 电磁分析●静磁场分析－计算直流电（DC)或永磁体产生的磁场●交变磁场分析－计算由于交流电(AC)产生的磁场●瞬态磁场分析－计算随时间随机变化的电流或外界引起的磁场●电场分析－用于计算电阻或电容系统的电场. 典型的物理量有电流密度、电荷密度、电场及电阻热等。
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曲
析) 。
分
析
专
断裂分析
项
复合材料分析
分
疲劳分析
析
2.2 求解模块SOLUTION(续)
显
式 动 力 学
ANSYS除了提供标准的隐式动力学分 析以外，还提供了显式动力学分析模块 ANSYS/LS-DYNA。
分
析
2.2 求解模块SOLUTION(续)
显式动力学分析的特点： 用于模拟非常大的变形，
析
2.2 求解模块SOLUTION(续)
动
ANSYS程序可以分析大型柔体运动。当运动
力
的积累影响起主要作用时，可使用这些功能
学
分析复杂结构在空间中的运动特性，并确定
分
结构中由此产生的应力、应变和变形。
析
2.2 求解模块SOLUTION(续)
特
征
用于计算线性屈曲载荷并确定屈曲模态形状
屈
(结合瞬态动力学分析可以实现非线性屈曲分
惯性力占支配地位，并考 虑所有的非线性行为。 它的显式方程求解冲击、 碰撞、快速成型等问题， 是目前求解这类问题最有 效的方法。
2.2 求解模块SOLUTION(续)
热
ANSYS 热 分 析 计 算 物 体 的 ，以及热量的获取或损失、热梯度、
析
热通量等。
热分析之后往往进行结构分 析，计算由于热膨胀或收缩 不均匀引起的应力。
用的设计和分析工具
ANSYS/ProFEA –Pro/ENGINEER的ANSYS 分 析接口。
ANSYS/ Professional
ANSYS/ Mechanical
ANSYS/ Multiphysics
ANSYS/ Emag
ANSYS/ Structural
ANSYS/ LS-DYNA
ANSYS/ PrepPost
2.1 前处理模块PREP7(续)
实体建模方式之二 ：自底向上
自
底 向
关键点
线
面
体
上
2.1 前处理模块PREP7(续)
实体建模方式的选择： 自顶向下建模可以提高建模的效率，但在需要利用
布尔操作时比较难以掌握； 自底向上建模可以减少出错的机会，但效率较低。 建议：先学习自底向上→后学习自顶向下
自 先生成具有边界条件的实体模型，用户指示程
适 序自动地生成有限元网格，分析、估计网格的
应 离散误差，然后重新定义网格大小，再次分析
划 分
计算、估计网格的离散误差，直至误差低于用 户定义的值或达到用户定义的求解次数。
2.2 求解模块SOLUTION
结 构 静 力 分 析
用来求解外载荷引起的位移、应力和反作用 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，而且可以进 行非线性分析，如塑性、蠕变、膨胀、大变 形、大应变、应力刚化及接触分析。
2.2 求解模块SOLUTION(续)
磁场分析的类型: ①静磁场分析：计算直流电(DC)或 永磁体产生的磁场。 ②交变磁场分析：计算由于交流电 (AC)产生的磁场。 ③瞬态磁场分析：计算随时间随机 变化的电流或外界引起的磁场。
2.2 求解模块SOLUTION(续)
振动引起的结构应力和应变(也叫作响应谱或PSD)。 ③谐响应分析：确定线性结构对随时间按正弦曲线
变化的载荷的响应。 ④瞬态动力学分析：确定结构
对随时间任意变化的载荷的响应， 可以考虑与静力分析相同的结构 非线性行为。
2.2 求解模块SOLUTION(续)
结
构 非 线 性 分
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程序可以求解静态和 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。
第二章 ANSYS软件的功能简介
前处理模块 三 大 模 分析计算模块 块
后处理模块
实体建模 网格划分
结构分析：静动力、非线性 热分析（渗流分析） 流体动力学分析 电磁场分析 声场分析 压电分析 多物理场耦合分析
通用后处理模块 时间历程后处理模块
ANSYS在部分工业领域中的应用如下： 航空航天 汽车工业 生物医学 桥梁、建筑 电子产品 重型机械 微机电系统 运动器械
2.1 前处理模块PREP7(续)
网格划分方法：延伸划分与映射划分
延伸划分
将一个二维网格延伸成一个三维网格
映射划分
将几何模型分解成简单的几部分，然 后选择合适的单元属性和网格控制， 生成映射网格。
2.1 前处理模块PREP7(续)
网格划分方法：自由划分和自适应划分
自由划分
可对复杂模型直接划分，避免了用户 对各个部分分别划分然后进行组装时 各部分网格不匹配带来的麻烦。
2.2 求解模块SOLUTION(续)
结
构 动 力 分
用来求解随时间变化的载荷对结构或部件的影 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。
析
2.2 求解模块SOLUTION(续)
结构动力分析的类型： ①模态分析：计算线性结构的自振频率及振型。 ②谱分析：是模态分析的扩展，用于计算由于随机
ANSYS/ FLOTRAN
ANSYS/ ED
ANSYS/ ProFEA
ANSYS/ University
DesignSpace
2.1 前处理模块PREP7
实体建模方式之一 ：自顶向下
自
顶
先建高级图元，
自动生成相关的
向
如圆柱、圆锥等
面、线及关键点
下
问题：如何保 证各实体的连 接、交叉等关 系？→布尔操 作
ANSYS/Multiphysics 包括所有工程学科的所有性能 ANSYS/Multiphysics有三个主要的组成产品
ANSYS/Mechanical - ANSYS/机械-结构及热 ANSYS/Emag -ANSYS电磁学 ANSYS/FLOTRAN - ANSYS计算流体动力学 其它产品: ANSYS/LS-DYNA -高度非线性结构问题 DesignSpace –CAD环境下，适合快速分析容易使
ANSYS热分析功能:
相变(熔化及凝固)
内热源(如电阻发热等)
三种热传递方式(热传导、热 对流、热辐射)
2.2 求解模块SOLUTION(续)
磁 场
磁场分析中考虑的物理量是磁通量密度、 磁场密度、磁力、磁力矩、阻抗、电感、
分
涡流、能耗及磁通量泄漏等。磁场可由电
析
流、永磁体、外加磁场等产生。