ansys讲义01
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《ansys讲义》PPT课件
– 十分有用，如图，找到两条线的交点并保留四条线段。
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2
1
分割
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6
3L
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4
5
3.3 实体建模 其它操作
布尔操作对由上到下和由下到上建模方法生成的实体都有效。 除布尔操作外，还可用许多其它的操作:
– 拖拉 – 缩放 – 移动 – 拷贝 – 反射 – 合并 – 倒角
Extrude Scale Move/modify Copy Reflect Merge Fillet
注意：所有的方向都表达为激活坐标系 下的方向，且激活的坐标系必须为笛 卡尔坐标系。
合并（Merge）（Numbering Ctrls>Merge Items>Keypoints） 通过合并重合的关键点或节点等，将两个实体贴上； －合并关键点将会自动合并重合的高级实体。 通常在反射、拷贝、或其它操作引起重合的实体时需要合并。
出的在端点(边界点)的值的条件，称为边界条件，微分方程和边界条件构成数学模型就称为边值问题。 三类边界条件: 边值问题中的边界条件的形式多种多样，在端点处大体上可以写成这样的形式，Ay+By'=C，若B=0，A≠0,则称为第一类边界条
件或狄里克莱(Dirichlet)条件；B≠0,A=0，称为第二类边界条件或诺依曼(Neumann)条件；A≠0,B≠0，则称为第三类边界条件或 洛平(Robin)条件。 总体来说， 第一类边界条件： 给出未知函数在边界上的数值； 第二类边界条件： 给出未知函数在边界外法线的方向导数； 第三类边界条件： 给出未知函数在边界上的函数值和外法向导数的线性组合。
重新定位工作平面
例如, Align WP with Keypoints 提示你拾取三个关键点：第一 个定义原点，第二个定义X轴， 另一个定义X-Y平面
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分割
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3.3 实体建模 其它操作
布尔操作对由上到下和由下到上建模方法生成的实体都有效。 除布尔操作外，还可用许多其它的操作:
– 拖拉 – 缩放 – 移动 – 拷贝 – 反射 – 合并 – 倒角
Extrude Scale Move/modify Copy Reflect Merge Fillet
注意：所有的方向都表达为激活坐标系 下的方向，且激活的坐标系必须为笛 卡尔坐标系。
合并（Merge）（Numbering Ctrls>Merge Items>Keypoints） 通过合并重合的关键点或节点等，将两个实体贴上； －合并关键点将会自动合并重合的高级实体。 通常在反射、拷贝、或其它操作引起重合的实体时需要合并。
出的在端点(边界点)的值的条件，称为边界条件，微分方程和边界条件构成数学模型就称为边值问题。 三类边界条件: 边值问题中的边界条件的形式多种多样，在端点处大体上可以写成这样的形式，Ay+By'=C，若B=0，A≠0,则称为第一类边界条
件或狄里克莱(Dirichlet)条件；B≠0,A=0，称为第二类边界条件或诺依曼(Neumann)条件；A≠0,B≠0，则称为第三类边界条件或 洛平(Robin)条件。 总体来说， 第一类边界条件： 给出未知函数在边界上的数值； 第二类边界条件： 给出未知函数在边界外法线的方向导数； 第三类边界条件： 给出未知函数在边界上的函数值和外法向导数的线性组合。
重新定位工作平面
例如, Align WP with Keypoints 提示你拾取三个关键点：第一 个定义原点，第二个定义X轴， 另一个定义X-Y平面
ANSYS有限元全套学习资料第一章
对于非线性问题时间步由于收敛困难变小显式时间积分当时间步小于临界时间步时稳定其中max由于时间步小显式分析对瞬态问题有效trainingmanualmarch2002inventory001630116max其中为波传播杆长l需要的时间注意
第 1章
概述
欢迎 !
• 欢迎使用ANSYS/LS-DYNA 显式动力学 培训手册!
SF=0 隐式方法
SF 0
S F = ma
显式方法
概述
… 显式－隐式方法的比较
隐式时间积分: • 时间t+Dt 时计算平均加速度－位移:
u t Dt K1 FtaDt
线性问题:
– 当[K] 是线性时无条件稳定 – 可以采用大的时间步
非线性问题:
– 通过一系列线性逼近(Newton-Raphson) 来获得解 – 要求对非线性刚度矩阵[K]求逆 – 收敛需要小的时间步 – 对于高度非线性问题无法保证收敛
Jobname.K
• • • • 在执行ANSYS SOLVE命令后自动生成的LS-DYNA 输入文件 包括存在于ANSYS数据库中的几何、载荷和材料数据 ASCII 输入文件 100% 相容于 LS-DYNA 版本960 能自动地通过EDWRITE命令生成:
Solution > Write Jobname.K
• • 完美的显式和隐式求解技术的结合 ANSYS 前后处理:
– 所有的显式动力学特定的命令有EDxx前缀
– 用户化ANSYS GUI能有效的执行显式问题 – 支持所有的固体建模和布尔操作 – 允许直接输入IGES, Pro/E, ACIS, Parasolid等几何模型 – 支持所有的ANSYS自由网格划分技术 – 可以使用APDL 和优化设计 – 支持所有的通用后处理器特性和动画宏 – 专业的时间－历程后处理器
第 1章
概述
欢迎 !
• 欢迎使用ANSYS/LS-DYNA 显式动力学 培训手册!
SF=0 隐式方法
SF 0
S F = ma
显式方法
概述
… 显式－隐式方法的比较
隐式时间积分: • 时间t+Dt 时计算平均加速度－位移:
u t Dt K1 FtaDt
线性问题:
– 当[K] 是线性时无条件稳定 – 可以采用大的时间步
非线性问题:
– 通过一系列线性逼近(Newton-Raphson) 来获得解 – 要求对非线性刚度矩阵[K]求逆 – 收敛需要小的时间步 – 对于高度非线性问题无法保证收敛
Jobname.K
• • • • 在执行ANSYS SOLVE命令后自动生成的LS-DYNA 输入文件 包括存在于ANSYS数据库中的几何、载荷和材料数据 ASCII 输入文件 100% 相容于 LS-DYNA 版本960 能自动地通过EDWRITE命令生成:
Solution > Write Jobname.K
• • 完美的显式和隐式求解技术的结合 ANSYS 前后处理:
– 所有的显式动力学特定的命令有EDxx前缀
– 用户化ANSYS GUI能有效的执行显式问题 – 支持所有的固体建模和布尔操作 – 允许直接输入IGES, Pro/E, ACIS, Parasolid等几何模型 – 支持所有的ANSYS自由网格划分技术 – 可以使用APDL 和优化设计 – 支持所有的通用后处理器特性和动画宏 – 专业的时间－历程后处理器
ansys课件第一章
弹性力学偏微分方程数值求解方法： （1）差分法 （2）有限元法。有限元法适用于任意形状、剖分网 格可随解的分布而变化，得到的求解方程正定对称， 比差分法更优越。 1.2 应力 应力：描述物体内部间互相作用大小的物理量，通 常用物体内微小长方体受力状态描述。 dydz xx , yy , zz 表示微小长方体拉压变形正应力，
注意： 1 2 3， 1， 2， 3带符号 主应力为应力张量的特征值，即为方程 xx xy xz det I yx yy yz 0的根， zx zy zz I 为单位矩阵 (2)第一强度理论 最大主应力小于许应力强度： 1 [ ]
((
i
ij
)V j f jV j )h dxdydz 0, 下标h表示某一小块区域。
((
i
ij
)V j ) h dxdydz i ( ijV j ) h dxdydz ( ij iV j ) h dxdydz
( V )
i ij
j h
dxdydz ( ijV j ) h dSi
dS x dydz , dS y dxdz , dS z dxdy , 记(dS x , dS y , dS z ) dS , 表示面积向量
高数的面积 分转体积分 定理
将所有小区域(h)的积分相加，因面上的积分
2 12 2 32 2 ( 1 2 2 3 3 1 ) [ ]
1.7 弹性力学的变形偏微分方程：
xi yi zi fi 0(i x, y, z ) x y z 将应变与应力的关系代入，可得： divU u x ( ) fx 0 x divU u y ( ) fy 0 y divU u z ( ) fz 0 z 2 2 2 u x u y u z 其中 2 2 2 ，divU x y z x y z
《ANSYS教程》课件
2000年代
推出ANSYS Workbench，实 现多物理场耦合分析。
1970年代
ANSYS公司成立，开始开发有 限元分析（FEA）软件。
1990年代
扩展软件功能，增加流体动力 学、电磁场等分析模块。
2010年代
持续更新和优化，加强与CAD 软件的集成，提高计算效率和 精度。
软件应用领域
航空航天
2023
PART 07
后处理与可视化
REPORTING
结果查看与图表生成
结果查看
通过后处理，用户可以查看分析结果，如应力、应变、位移等。
图表生成
根据分析结果，可以生成各种类型的图表，如柱状图、曲线图、等值线图等，以便更直观地展示结果 。
可视化技术
云图显示
通过云图显示，可以清晰地展示模型 的应力、应变分布情况。
压力载荷等。
在设置边界条件和载荷 时，需要考虑实际工况 和模型简化情况，确保 分析的准确性和可靠性
。
求解和后处理
求解是ANSYS分析的核心步骤，通过求解可以得到模型在给定边界条件和 载荷下的响应。
ANSYS提供了多种求解器，如稀疏矩阵求解器、共轭梯度求解器等，可以 根据需要进行选择。
后处理是分析完成后对结果的查看和处理，ANSYS提供了丰富的后处理功 能，如云图显示、动画显示等。
VS
详细描述
非线性分析需要使用更复杂的模型和算法 ，以模拟结构的非线性行为。通过非线性 分析，可以更准确地预测结构的极限载荷 和失效模式，对于评估结构的可靠性和安 全性非常重要。
2023
PART 04
流体动力学分析
REPORTING
流体静力学分析
静力学分析用于研究流体在静 止或准静止状态下的压力、应
ansys讲义01
M1-27
鼠标键功能总结
M ode L e ft M o u s e B u tto n P an M id d le M o u s e B u tto n Z oom o r R o ta t e a b o u t z -a x i s A p p ly R ig h t M o u s e B u tto n R o ta t e a b o u t x , y ax es P i c k / U n p ic k M o d e l V i e w in g
M1-30
退出 ANSYS
1-7. 退出ANSYS软件.
1. ..... 2. ..... 3. ..... Procedure
要退出ANSYS: 1. 选择工具条中的 QUIT,或选择应用菜 单 File > Exit. 2. 选择退出对话框中的 存盘选项.
3. 选择对话框中的 OK.
M1-31
P Z R
鼠标上移的结果
M1-17
Pan, Zoom, and Rotate 菜单 (续)
使用动态模式控制 - 用鼠标中键进行模型旋转 按住鼠标中键不放，左右 移动鼠标，则模型绕着屏 幕的Z向旋转 原始位置
P z R
将鼠标向左移动的结果
Refers to “z”-axis rotation
M1-18
• 设计成交互式的，可与ANSYS使用同一个屏幕. • 需要HTML 3.2浏览器 (建议使用Netscape Communicator 4.0). • 每个教学文件中都包含从ANSYS图形窗口中拷贝出来的一些步骤中的 彩色图形. • 包含大多数分析结果的真彩色动画. • 使用超文本连接，需要时可弹出项目词汇解释，在屏幕底部显示. • 可使用浏览器的查找及打印功能. • 在后面的培训课程中，您可以运行这些在线教学文件，作为课堂练习 的一部分。此部分内容可以在此课程中作为ANSYS的在线帮助来介绍
ANSYS课件
（二）创建几何模型
定义了参数之后，分析的下一步就可以建立所需的几何模型。对于此例可 以先绘制一个矩形和圆形，然后对其进行布尔操作，即可得到所要的几何模型。 本例的操作方法如下： (1)在ANSYS的主界面，选择 MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Rectangle>By 2 Comers 命令，弹出如图1.23所示的对话框。 (2)按如图1.23所示填写相应数据，在【Width】文本框中输入“200”，在 【Height】文本框中输入“100”，并单击【OK】按钮。这样将绘制一个左下 角点位于坐标原点，有左下角点位于（200,100,0）的矩形。 (3)选择Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Circle>Solid Circle命令，弹出如图1.24所示的对话框。 (4)按如图1.24所示填写相应数据，【WP X】文本框中输入“100”， 【WP Y】文本框中输入“50”，【Radius】文本框中输入“20”，并单击 【OK】按钮。这样将绘制一个圆心位于矩形形心，半径为20的圆。此时的图形 窗口如图1.254所示。 (5)选择MainMenu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Subtract >Areas命令，弹出如图1.26所示的对话框。
弹性力学平面问题
----平面应力问题 ----平面应变问题
平面问题的有限元法
节点的选择和单元的划分
节点的编号 单元编号
空间问题和轴对称问题
四边体单元 轴对称问题 轴对称单元
Ansys基础教程
• 在生成线时, 关键点必须存在。
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
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
第一讲：ansys基础
面/体结构离散
2.1 有限元法常用术语
单 元：分割连续体的小区域，有线、面或实体等种类。 节 点：连接单元的空间点，具有一定自由度。 自由度：用于描述一个物理场（位移）的响应特性的参量。 荷 载：所有荷载等效到节点即等价节点力（温度、位移 广义荷载）
载荷 节点 UY ROTY 单元 UX ROTX UZ
ROTZ
结构 DOFs
原型结构
载荷 约束
有限元模型
2.2 常用术语——节点、单元、自由度
根据结构的实际情况确定单元的类型，数目，形状， 大小以及排列方式。 杆系结构单元 平面单元
体单元
2.3 有限元分析基本过程
有限元法分析问题的基本步骤：
1、结构的离散化
离散化就是将要分析的结构分割成有限个单元体，并在 单元的指定位置设置节点，使相邻单元的有关参数具有一定
K F
[K]整体刚度矩阵， {F }整体载荷 ，{δ}整体节点位移向量
2.3 有限元分析基本过程
6、单元应变和应力的计算 根据已知结点的位移利用弹性力学方程和位移插值函数算 出单元的应变和应力。
2.3 有限元分析基本过程
分 析 对 象
有限元模型
变形云图
应力云图
武汉光谷体育馆
1、主菜单-优选项
■ h-Method 方法：以加密网格划分的方法提高计算精度 ■ p-Method 方法：以增加单元内插值函数阶数的方法提高计算精度
注：P-Method 方法是高阶计算方法，通常比 h-Method 方法具有更高的精度和 收敛性，但耗时比后者大增。且不是所有学科都适用p-Method方法，只有在结构 静力分析、热稳态分析、电磁场分析中可用。其他场合下都采用h-Method方法。
ANSYS讲义_1
可以解决各种高度复杂的结构非线性,动力, 可以解决各种高度复杂的结构非线性,动力,耦合场及材料 等工程问题. 尤其适用于冶金,核能,橡胶等领域. 等工程问题.,尤其适用于冶金,核能,橡胶等领域.
XJTU
2) 有限元前后处理软件: 有限元前后处理软件:
MSC.PATRAN
有限元建模, 世界公认最好的集几何访问 有限元建模,分析及数 框架式软件系统. 据可视化于一体的新一代 框架式软件系统. 可直接在几何模型一级访问先 导的 导的CAD软件数据库系 软件数据库系 统包括 Pro/ENGINEER, CADDS5,UG,Euclid, , , , , CATIA, I-DEAS等. , 等
E. 压力容器 MSC.PATRAN
是专门为钢制压力容器分析的,已通过( 应力线性化及疲劳分析模块 是专门为钢制压力容器分析的,已通过(中 全国压力容器技术委员会考核认证. 国)全国压力容器技术委员会考核认证.
XJTU
F. 商用材料库及其管理,查询系统 MSC.MVISION 商用材料库及其管理,
XJTU
4) 适用特定工业领域的专用软件 A. 航空航天 其功能为: 其功能为: --- 可通过文件管理器对大型工程文件系统进行有效管理 --- 可将各个子模型集合成一个完整的超级模型提交分析 --- 可将分析后的超级模型还原为各子模型 并分别对超模型 可将分析后的超级模型还原为各子模型, 或子模型的结果 进行显示处理 MSC.SuperModel
XJTU
D. 电子机械行业 MSC.DropTest
是基于MSC.DYTRAN,并与 MSC.PATRAN完全集成专门的跌落试 , 是基于 完全集成专门的跌落试 软件,可用于家用电器,消费品,仪器仪表, 验及冲击仿真 软件,可用于家用电器,消费品,仪器仪表, 医疗 器 包装容器( 等行业. 械,包装容器(箱)等行业. 该软件直接面向设 计人员,需要较少的有限元知识和最少的用户输入 计人员, 量即可进行整 个跌落冲击过程可视化和数据处理.
第1篇-《ANSYS应用—基础篇》
有限元软件ANSYS提高讲义目录第一篇结构有限元分析基础 (1)第1章有限元理论 (1)1.1 有限单元法介绍 (1)1.2 杆件有限元理论计算与ANSYS软件计算 (1)1.2.1 有限元理论求解计算步骤 (1)1.2.2 ANSYS软件分析计算步骤 (3)第2章各种单元类型分析计算实例 (5)2.1 杆单元分析计算 (5)2.1.1 概述 (5)2.1.2 桁架结构的应力变形分析 (5)2.2 梁单元分析计算 (9)2.2.1 概述 (9)2.2.2 组合门字架梁受力变形分析 (11)2.3 平面板单元分析计算 (23)2.3.1 概述 (23)2.3.2 厚壁圆筒的平面应变有限元分析 (23)2.4 轴对称单元分析计算 (28)2.4.1 概述 (28)2.4.2 厚壁圆筒的轴对称有限元分析 (29)2.5 空间实体单元分析计算 (36)2.5.1 概述 (36)2.5.2 连杆受力分析 (37)2.6 壳单元分析计算 (44)2.6.1 概述 (44)2.6.2 受内压圆柱壳有限元分析 (45)第3章网格划分技巧及实例讲解 (51)3.1 面的自由与映射网格划分 (51)3.1.1 面的自由网格划分 (51)3.1.2 面的映射网格划分 (51)3.2 体的自由与映射网格划分 (52)3.3 体的扫略、拖拉网格划分 (52)3.3.1 体的扫略网格划分 (53)5.9.2 体的拖拉网格划分 (55)第一篇 结构有限元分析基础第1章 有限元理论1.1 有限单元法介绍有限元法(FEA ，Finite Element Analysis)的基本概念是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。
它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的(较简单的)近似解，然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件)，从而得到问题的解。
这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所代替。
ansys适合初学者教程-第一章 基本介绍
第1章 ANSYS基本介绍有限元法是20世纪50年代在连续体力学领域——飞机结构的静力和动力特性分析中应用的一种有效的数值分析方法。
同时，有限元法的通用计算程序作为有限元研究的一个重要组成部分，也随着电子计算机的飞速发展而迅速发展起来。
在20世纪70年代初期，大型通用的有限元分析软件出现了，这些大型、通用的有限元软件功能强大，计算可靠，工作效率高，因而逐步成为结构分析中的强有力的工具。
近20多年来，各国相继开发了很多通用程序系统，应用领域也从结构分析领域扩展到各种物理场的分析，从线性分析扩展到非线性分析，从单一场的分析扩展到若干个场耦合的分析。
在目前应用广泛的通用有限元分析程序中，美国ANSYS公司研制开发的大型通用有限元程序ANSYS是一个适用于微机平台的大型有限元分析系统，功能强大，适用领域非常广泛。
ANSYS是在20世纪70年代由ANSYS公司开发的工程分析软件。
开发初期是为了应用于电力工业，现在已经广泛应用于航空、航天、电子、汽车、土木工程等各种领域，能够满足各行业有限元分析的需要。
初期版本的ANSYS软件功能单一，使用不便，但随着几十年的发展到现在，ANSYS 的最新版本已经达到6.1（估计截稿时，最新版本有可能达到7.0），功能更加强大和完善，操作和使用也更加的方便。
图形用户界面（GUI）给用户学习和使用ANSYS提供了更加直观的途径。
而命令流方式给高级用户提供了更为灵活和高效的分析手段。
同时，ANSYS提供的强大和完整的联机说明和系统详尽的联机帮助系统，使用户能够不断深入学习并完成一些深入的课题。
ANSYS软件主要包括三个模块：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、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。
ANSYS讲义
11. ANSYS土木工程专用包 ANSYS的土木工程专用包ANSYS/CivilFEM用来研究 钢结构、钢筋混凝土及岩土结构的特性，如房屋建筑、 桥梁、大坝、硐室与隧道、地下建筑物等的受力、变 形、稳定性及地震响应等情况，从力学计算、组合分 析及规范验算与设计提出了全面的解决方案，为建筑 及岩土工程师提供了功能强大且方便易用的分析手段。
8. ANSYS/ED：该模块是一个功能完整的设计模拟程序， 它拥有ANSYS隐式产品的全部功能，只是解题规模受 到了限制（目前节点数1000）。该软件可独立运行， 是理想的培训教学软件。 9. ANSYS/LS-DYNA：该程序是一个显示求解软件，可 解决高度非线性结构动力问题。该程序可模拟板料成 形、碰撞分析、涉及大变形的冲击、非线性材料性能 以及多物体接触分析，它可以加入第一类软件包中运 行，也可以单独运行。 10.ANSYS/LS-DYNA PrepPost ： 该 程 序 具 有 所 有 的 ANSYS/LS-DYNA的前后处理功能，具体包括：实体 建模、网格剖分、加载、边界条件、等值线显示、计 算结果评价以及动画，但没有求解功能。 11.ANSYS/University：该模块是一个功能完整的设计模 拟程序，它拥有ANSYS隐式产品的全部功能，只是解 题规模受到了限制（目前节点数16000和32000两种）。 该软件可独立运行，适用与高校进行教学或科研。
二、主要模块简介
ANSYS/ Multiphysics
ANSYS/ LS-DYNA
ANSYS/ Emag
ANSYS/ Mechanical
ANSYS/ FLOTRAN
ANSYS/ Thermal
ANSYS/ Structural
ANSYS/
LinearPlus
ANSYS基础知识课件01
--The American Heritage Dictionary
4
1.1.2 傳統工程分析的步驟
工程 系統 分析 模型 數學 方程式 圖表
解答
建構 分析模型
建立 方程式
解 方程式
繪製 圖表
5
1.1.3 電腦輔助工程分析 (1/2)
工程 系統 分析 模型 數學 方程式 數值 解答
圖表
建構 分析模型
Chapter 1
序論
Introduction
Contents
1.1. 工程分析
Engineering Analysis
1.2. 教學目標與方法
Objectives and Approaches
2
第1.1節
工程分析
Engineering Analysis
3
1.1.1 Engineering
Engineering (n) The application of scientific principles to such practical ends as the design, construction, and operation of efficient and economical structures, equipment, and systems.
9
1.2.1 教學目標
• 獲得使用CAE軟體所需要的背景知識 • 學習怎麼去model一個工程系統，也就是 怎麼去建立一個分析模型 • 理解有限元素法分析後所得到的數值解 • 能夠獨立地去研究其他CAE主題
10
1.2.2 教學方法
• 從結構的問題延伸到其他學科領域的問題 • 從靜態的問題延伸到動態的問題 • 從線性的問題延伸到非線性的問題
4
1.1.2 傳統工程分析的步驟
工程 系統 分析 模型 數學 方程式 圖表
解答
建構 分析模型
建立 方程式
解 方程式
繪製 圖表
5
1.1.3 電腦輔助工程分析 (1/2)
工程 系統 分析 模型 數學 方程式 數值 解答
圖表
建構 分析模型
Chapter 1
序論
Introduction
Contents
1.1. 工程分析
Engineering Analysis
1.2. 教學目標與方法
Objectives and Approaches
2
第1.1節
工程分析
Engineering Analysis
3
1.1.1 Engineering
Engineering (n) The application of scientific principles to such practical ends as the design, construction, and operation of efficient and economical structures, equipment, and systems.
9
1.2.1 教學目標
• 獲得使用CAE軟體所需要的背景知識 • 學習怎麼去model一個工程系統，也就是 怎麼去建立一個分析模型 • 理解有限元素法分析後所得到的數值解 • 能夠獨立地去研究其他CAE主題
10
1.2.2 教學方法
• 從結構的問題延伸到其他學科領域的問題 • 從靜態的問題延伸到動態的問題 • 從線性的問題延伸到非線性的問題
ansys 宝典高清教程1
第章几何建模与网格划分◆有限元模型建立概述◆ANSYS坐标系与工作平面◆自底向上建模◆自顶向下建模◆布尔运算与模型修改◆网格属性与划分控制◆自由网格与映射网格在对问题进行有限元分析时，首先要做的就是针对该问题建立适当的有限元模型，模型要与结构系统的几何外形基本一致。
建立有限元模型有两种方法，即直接法与间接法。
直接法是直接根据结构的几何外形建立节点和元素，不需要再进行网格划分，适用于比较简单的结构系统。
而间接法是通过点、线、面、体积，先建立有限元几何模型，再进行实体网格划分，以完成有限元模型的建立，适用于较复杂的结构。
本章首先对ANSYS几何建模进行概述，然后从坐标系与工作平面这些基本概念开始，详细介绍几何建模的基本方法、布尔运算与模型修改的基本过程，最后对有限元网格划分进行阐述。
2.1 有限元模型建立概述有限元分析的最终目的是还原一个实际工程系统的数学行为特征，即针对一个物理原型建立准确的数学模型。
有限元模型包括节点、单元、材料属性、实常数、边界条件，以及其他用来表现这个物理系统的特征。
在ANSYS中，有限元模型的建立是指用节点和单元来表示实际系统连接的生成过程。
本节简单介绍有限元模型建立的典型步骤及基本方法。
2.1.1 典型步骤ANSYS中有限元模型建立的典型步骤如下。
确定分析方案。
在进入ANSYS之前，首先确定分析目标，决定模型采取什么样的基本形式，选择合适的单元类型，并考虑如何建立适当的网格密度。
进入前处理（PREP7），建立工作平面，激活适当的坐标系，利用几何元素和布尔运算操作生成基本的几何形状。
用自底向上的方法生成实体，即先定义关键点，然后再生成线、面和体。
用布尔运算或编号控制将各个独立的实体模型适当地连接在一起。
生成单元属性表（单元类型、实常数、材料属性和单元坐标系），设置单元属性编号。
设置网格划分控制，以建立想要的网格密度，通过对实体模型划分网格来生成节点和单元。
在生成节点和单元之后，再定义面对面的接触单元、自由度耦合及约束方程等。
2012-春-ansys课件(第一课)
1.3有限元分析的关键要素
数学模型
材料性能参数（注意量纲），单元类型选择 网格质量 位移边界条件、应力边界条件、体力和温度场 线性/非线性、静力/动力学
有限元网格
位移/应力边界条件
求解方法的选择
数据处理的有效性
1.1 ANSYS 的操作环境
1.1.1 ANSYS环境简介
两种工作模式 交互模式（Interactive Mode） 交互模式是初学者和大多数使用者所采用，包括建 模，保存文件、打印图形及结果分析等，一般无特 别原因均采用交互模式。 非交互模式（Batch Mode） 若分析的问题要很长时间，如一、两天，可把分析 问题的命令做成文件，利用它的非交互模式进行分 析
1.1 ANSYS 简介
1.1.1 软件分析功能
谐响应分析：确定线性结构在随时间正弦变化的载 荷作用下的响应 瞬态动力分析：计算结构在随时间任意变化的载荷 作用下的响应，可以考虑与静态分析相同的结构非 线性特性。可考虑非线性全瞬态和线性模态叠加 谱分析：模态分析的扩展，用于计算由于响应谱或 PSD输入（随机振动）引起的结构应力和应变。可考 虑单点谱和多点谱分析 显式动力分析：ANSYS/LS-DYNA可用于计算高度 非线性动力学和复杂的接触问题
集结构、热、流体、电磁和声学等于一体的大型通用有限元 分析软件 完备的前处理、分析求解、后处理以及多场耦合分析等功能 模块 广泛应用于航空、航天、电子、车辆、船舶、交通、通信、 建筑、医疗、国防、石油、化工等众多行业 不断吸取最新的计算方法和先进的计算机技术
是世界上第一个通过ISO 9001质量认证的分析设计类软件
ansys讲义1
影响有限元的因素
（1）确定分析的任务和目标 （2）确定分析类型——结构分析，热分析，流体分 析，电场分析，电磁场分析，耦合场分析 （3）确定模型范围——要求用户忽略一些不相关的 微小几何特征。 （4）充分利用几何对称——减小建模工作量，提高 求解速度 （5）制定网格划分方案——用何种单元，用自由划 分还是映射划分…… （6）确定载荷
Main Menu —— solution —— define load —— structure——Pressure——on line—— -5000pa （3）选择求解方法 Main Menu —— solution —— analysis type —— Soi’n controls
求解就是ansys通过有限元方法建立联立方程并计算 联立方程的结构。 Ansys比较常用的求解方法有：波前求解器 （FRONT），稀疏矩阵处理器（SPARSE），雅可比 共轭梯度求解器（JCG） （4）求解 GUI:Main Menu —— solution —— solve—— Current LS
2.Ansys一般分析过程
每一次分析包括四个主要步骤： • 准备工作 – 什么分析类型？ – 如何建模？ – 什么单元类型？ • 前处理（preprocessor） – 定义材料 – 建立或输入几何模型 – 对几何模型划分网格 • 求解(solution) – 加载
3.Ansys 具体分析过程
指定工作文件名和标题名
定义实常数：实常数是根据对单元属性的设置，来定 义具体的数值属性。上面在K3中改为plane strs w/thk，所以根据题目厚度设置为0.01，这就需要在 实常数选项中设置。 GUI：real constants add 在THK中输入 0.01
ansys讲义1
2.4四边简支方板算例
四边简支的方形薄板，承受均布载荷。设边 长L=1m,板厚度t=0.01m,弹性模量E=2.1E11Pa ，泊松系数u=0.3，均布载荷为q=40000N/m2,对 其进行静态计算分析。 板中心弯矩Mx=My=0.0479qL2.
实例操作步骤：
1. 分析环境设置 2. 进入前处理器 3. 定义单元类型 选择 main menu>processor>element type>Add/edit/delete,在弹出的element types 对话框中，点ADD按钮 ，出现Library of element types 对话框，对于本问题，拟采用壳单元 shell93来划分呢，因此在窗口左侧选择structural shell,右侧选择93, 点OK退出。 4. 定以单元厚度 为壳单元指定厚度，选择菜单项main menu>preprocessor>real constant,在real constant,在real constants对话框中，点add按钮，在 接下来的单元类型和实数编号两个对话框中，接受默认值，直接点 OK，最后在对话框中输入壳厚度为0.01米，定义完成后，单击OK退 出对话框。 5. 定义材料模型（ 3E10，0.2），密度2500
8. 施加约束及负载 ⑴ 改变当前坐标系 选择菜单main menu>workplane>change Active CS to>Global Cartesian, 将当前活动坐标系改为总体直角坐标系。 ⑵ 选择周边节点 ⑶ 施加线位移约束 main menu>preprocessor>loads>define loads>apply>structrual>displacement>on nodes. 在DOFS to be constrained 选中UX,UY,UZ，单击OK. ⑷选择除了周边节点的内节点 ⑸ 施加竖向载荷 Main menu>preprocessor>loads>define loads>apply>structural>force/moment> On modes,弹出apply F/M对话框， 用鼠标在屏幕上点选中间各个内节点，然后点击OK按钮，弹出apply F/M对 话框，选择FZ，输入载荷的数值为-100000，单击OK按钮推出。 9. 求解
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要显示 the Pan, Zoom, Rotate 菜单: 菜单 Utility Menu: PlotCtrls > Pan, Zoom, Rotate
M1-11
Pan, Zoom, and Rotate 菜单 (续)
激活窗口及观察方向控制
选择所操作窗口的编号. 选择所操作窗口的编号 向看). 主视图 (从+Z向看 从 向看
M1-3
启动ANSYS(续 启动ANSYS(续)
当显示出这六个窗 口后， 口后，就可以使用 ANSYS了. 了
M1-4
ANSYS窗口 ANSYS窗口
1-2. ANSYS GUI中六个窗口的总体功能 中六个窗口的总体功能 输入 显示提示信息，输入ANSYS命令，所 命令， 显示提示信息，输入 命令 有输入的命令将在此窗口显示。 有输入的命令将在此窗口显示。 主菜单 包含ANSYS 包含 的主要功能 ，分为前处 求解、 理、求解、 后处理等。 后处理等。 输出 显示软件的文本 输出。 输出。通常在其 他窗口后面， 他窗口后面，需 要查看时可提到 前面。 前面。 应用菜单 包含例如文件管理、选择、 包含例如文件管理、选择、显 示控制、参数设置等功能. 示控制、参数设置等功能 工具条 将常用的命 令制成工具 条，方便调 用. 图形 显示由 ANSYS创 创 建或传递到 ANSYS的 的 图形. 图形
M1-15
Pan, Zoom, and Rotate 菜单 (续)
使用动态模式控制 - 用鼠标在左键进行模型平移 按住鼠标左键不放， 按住鼠标左键不放，移动 鼠标，模型将随鼠标而平 鼠标， 移. 原始位置
P Z R
将鼠标移到左上方的 结果
M1-16
Pan, Zoom, and Rotate 菜单 (续)
1. 在应用菜单中选取
2. 在ANSYS程序组中选取 Help System 程序组中选取 Windows NT: Start > Programs > ANSYS 55
3. 在任何对话框中选取 Help。 。
M1-24
1-6b. 在ANSYS帮助系统中使用超连接 帮助系统中使用超连接. 帮助系统中使用超连接
要启动ANSYS: 要启动
Windows NT 屏幕 Start > Programs > ANSYS 5.5 > 屏幕:
1. 选择 Interactive.
M1-2
启动ANSYS(续 启动ANSYS(续)
2. 选择 选择ANSYS产品 产品. 产品 3. 选择ANSYS的工作目录，ANSYS所有生成的文 的工作目录， 选择 的工作目录 所有生成的文 件都将写在此目录下。 件都将写在此目录下。缺省为上次运行定义的 目录。 目录。 4. 如果配置了 显卡则选择3D. 如果配置了3D显卡则选择 显卡则选择 5. 设定初始工作文件名，缺省为上次运行定义的工 设定初始工作文件名， 作文件名， 作文件名，第一次运行缺省为 file. 6. 设定 设定ANSYS工作空间及数据库大小 (参考 工作空间及数据库大小 参考 ANSYS安装及配置手册 安装及配置手册). 安装及配置手册 7. 选择 Run to 运行 运行ANSYS. Note: 还可以设定其他的交互选项，但通常以上几项通常 还可以设定其他的交互选项， 要设置好. 要设置好 如果在第 步中选择 Run Interactive Now，将读取 如果在第1步中选择 ， 上一次的设置，跳过此窗口，直接运行ANSYS, 上一次的设置，跳过此窗口，直接运行
使用动态模式控制 - 用鼠标中键进行模型缩放 按住鼠标中键不放， 按住鼠标中键不放，向上 移动鼠标，放大模型；向 移动鼠标，放大模型； 下移动鼠标则缩小模型。 下移动鼠标则缩小模型。 原始位置
P Z R
鼠标上移的结果
M1-17
Pan, Zoom, and Rotate 菜单 (续)
使用动态模式控制 - 用鼠标中键进行模型旋转 按住鼠标中键不放， 按住鼠标中键不放，左右 移动鼠标，则模型绕着屏 移动鼠标， 幕的Z向旋转 幕的 向旋转 原始位置
俯视图 (从+Y向看 向看).. 从 向看
正等轴侧图（ 方向看） 正等轴侧图（从x,y,z=1,1,1方向看）. 方向看
斜二侧图(从 方向看). 斜二侧图 从x,y,z=1,2,3方向看 方向看 向看).. 仰视图 (从-Y向看 从 向看 在工作平面内显示模型. 在工作平面内显示模型 向看).. 左视图 (从-X向看 从 向看
M1-5
主菜单交互操作
1-3a. 在主菜单中选择子菜单 在主菜单中选择子菜单.
1. ..... 2. ..... 3. ..... Procedure
要在主菜单中选择子菜单， 要在主菜单中选择子菜单，将鼠标移到带有 “>“ 符号的项目上， “ 符号的项目上， 并按鼠标左键. 并按鼠标左键 与下拉菜单不同， 与下拉菜单不同，这些子菜单是相对 独立的，迭加在主菜单上面. 独立的，迭加在主菜单上面
向看). 右视图 (从-X向看 从 向看
向看). 后视图 (从-Z向看 从 向看
M1-12
Pan, Zoom, and Rotate 菜单 (续)
缩放选项及缩放平移按钮
恢复到缩放前的画面. 恢复到缩放前的画面 选择正方型的中央放大. 选择正方型的中央放大 选择矩形的两个对角点放大， 选择矩形的两个对角点放大，矩 形的长宽比与显示窗口的长宽比 相同. 相同
选择此项， 选择此项，可以使用三键鼠 标进行模型的动态旋转、 标进行模型的动态旋转、缩 见下页). 放及平移 (见下页 见下页
选择此项， 选择此项，可以使用三键鼠标控制控 制光源的位置、强度及反射(见下页 见下页). 制光源的位置、强度及反射 见下页
返回模型到默认的取向 (正前方 正前方) 正前方 缩放模型至适合窗口大小. 缩放模型至适合窗口大小
拾取（或取消）距离鼠标点最近的图元或坐标. 左键 拾取（或取消）距离鼠标点最近的图元或坐标 按 住此键进行拖拉，可以予览被拾取的图元或坐标. 住此键进行拖拉，可以予览被拾取的图元或坐标
对于两键鼠标可以用Shift加鼠标右键代替 相当于 加鼠标右键代替) 中键 (对于两键鼠标可以用 对于两键鼠标可以用 加鼠标右键代替 拾取图形拾取菜单中的APPLY. 拾取图形拾取菜单中的 在拾取和取消之间切换. 右键 在拾取和取消之间切换
M1-20
1-5b. 显示拾取菜单.
在主菜单中选择带“ 在主菜单中选择带“＋”号结尾的菜单，将会弹出图形拾取菜单. 号结尾的菜单，将会弹出图形拾取菜单
M1-21
拾取菜单
功能 拾取模式 拾取状况 拾取的数据 键盘输入选项 执行键
定位拾取
检索拾取
M1-22
鼠标键功能定义
1-5c.图形拾取中各鼠标键的功能 图形拾取中各鼠标键的功能. 图形拾取中各鼠标键的功能
例如: 例如
用鼠标左键点取 Preprocessor 菜单 ，将Preprocessor 子菜单调到前面来. 子菜单调到前面来
M1-7Biblioteka 基本的主菜单交互操作对话框. 结尾带 “...”的项目表示将产生 对话框 ”
子菜单. 结尾带 “>” 的项目表示将产生 子菜单 ”
结尾没有任何符号的表示运行一条ANSYS 命令 命令. 结尾没有任何符号的表示运行一条
M1-8
输入窗口交互操作
1-3c. 在输入窗口中输入信息.
1. ..... 2. ..... 3. ..... Procedure
[注意 当ANSYS提示你输入信息时，输入窗口的颜色会发生改变 注意: 提示你输入信息时， 注意 提示你输入信息时 输入窗口的颜色会发生改变.] 在输入窗口输入任何信息以前，请先确认光标在窗口内闪动，否则， 在输入窗口输入任何信息以前，请先确认光标在窗口内闪动，否则，请在窗口 内文字输入框按一下鼠标左键。在输入完信息以后，请按回车键执行. 内文字输入框按一下鼠标左键。在输入完信息以后，请按回车键执行
M1-23
ANSYS的帮助系统 ANSYS的帮助系统
1-6a. ANSYS帮助系统所包含的内容及使用方法.
ANSYS的帮助系统包括所有 的帮助系统包括所有ANSYS命令解释及所有的 命令解释及所有的GUI解释 解释 的帮助系统包括所有 命令解释及所有的 ，还包括ANSYS系统分析指南 还包括 系统分析指南. 系统分析指南 帮助系统可以通过下列三种方式进入 帮助系统可以通过下列三种方式进入:
将鼠标向右移动的结果
M1-19
图形拾取
1-5a.定义图形拾取及两种使用方法 定义图形拾取及两种使用方法. 定义图形拾取及两种使用方法
图形拾取 为使用鼠标在图形窗口中拾取模型图元及坐标定位. 为使用鼠标在图形窗口中拾取模型图元及坐标定位
Definition
使用: 使用 拾取坐标 - 定位一个新点（关键点或节点）的坐标 定位一个新点（关键点或节点）的坐标. 检索拾取 - 拾取已经存在的模型元素 拾取已经存在的模型元素.
P z R
将鼠标向左移动的结果
Refers to “z”-axis rotation
M1-18
Pan, Zoom, and Rotate 菜单 (续
使用动态模式控制 - 用鼠标右键旋转模型 按住鼠标右键， 按住鼠标右键，移动鼠标 模型将绕屏幕的X,Y轴 ，模型将绕屏幕的 轴 旋转 原始位置
P Z R
M1-14
Pan, Zoom, and Rotate 菜单 (续)
使用动态模式控制
选取动态模式. 选取动态模式
您就可以使用鼠标键进行模型的动态的平移、旋转、 您就可以使用鼠标键进行模型的动态的平移、旋转、缩 放操作. 放操作 注意: 也可以不选取动态模式，直接按住Control键进行 注意 也可以不选取动态模式，直接按住 键进行 模型的平移、旋转、缩放操作. 模型的平移、旋转、缩放操作