《ANSYS技术》课程教学大纲
“有限元分析及工程应用”课程教学大纲
“有限元分析及工程应用”课程教学大纲英文名称：Finite element analysis and engineering application 课程编号：MACH3440学时：48 （理论学时：16 上机学时：32 课外学时：4）学分：2适用对象：机械工程及自动化专业高年级学生先修课程：高等数学、理论力学、材料力学、机械设计使用教材及参考书：[1]李人宪. 有限元法基础.北京：国防工业出版社，2004.[2]王勖成，邵敏.有限单元法基本原理和数值方法.北京：清华大学出版社，2004.[3]李兵，何正嘉，陈雪峰. Ansys Workbench设计仿真与优化.北京：清华大学出版社，2008.[4] 监凯维奇（英）.有限元方法基础理论第6版(FINITE ELEMENTMETHOD).北京：世界图书出版公司，2008.一、课程性质和目的性质：专业课目的：掌握以有限元为基础的机械结构强度、刚度等设计分析技术，将成为工程设计人员和科研人员的一项基本能力。
旨在培养学生掌握有限元分析的基本理论，具备利用Ansys软件进行机械结构优化设计、有限元数值建模和求解的能力。
二、课程内容简介本课程是研究有限元基本原理的一门科学。
主要包括：有限元方法分析原理及数力基础、杆梁结构的有限元分析原理、连续体弹性问题的有限元分析原理、有限元分析软件Ansys使用以及结构有限元分析专题与工程实践。
重在培养学生掌握有限元分析的基本理论和机械结构强度分析的基本方法。
三、教学基本要求1．要求学生熟练掌握有限元基本原理、形函数的构造、单元格式的选取及各种数值方法等基础内容。
2．通过本课程的学习，应使学生掌握有限元软件使用方法，具备实际中分析此类问题的基本能力。
四、教学内容及安排第一章：绪论1．介绍有限元法的起源、早期的主要工作和基本思想，当前有限元软件的发展水平，用有限元法分析的一些工程问题的基本思路。
教学安排及教学方式第二章：杆件结构的有限元法1．讲解有限元基础知识，包括有限元基本概念和杆直接法；2．讲解有限元基础知识，包括通过弹簧问题引入有限元构造，一维杆件系统有限单元法。
ANSYS_培训教程(全)
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1
– –
例如：螺线管制动器、电动机、变压器 磁场分析中考虑的物理量是：磁通量密度、磁场密度、 磁力和磁力矩、阻抗、电感、涡流、能耗及磁通量泄漏 等。
January 30, 2001 Inventory #001441 TOC-20
January 30, 2001 Inventory #001441 TOC-6
INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1
入门
培训材料
• 您手中的培训手册是这一幻灯片的原样拷贝本。
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1
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然而，对该问题还没有一个容易的解决方案。这完全 依赖于你所模拟的对象和模拟所采用的方式。但是， 我们将尽力通过这次培训为你提供指南。
实际系统
有限元模型
January 30, 2001 Inventory #001441 TOC-11
有限元分析与ANSYS
... 什么是有限元分析?
为什么需要有限元分析？ • • • 减少模型试验的数量
January 30, 2001 Inventory #001441 TOC-14
有限元分析与ANSYS
…关于ANSYS
ANSYS/ Professional
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1
ANSYS/ Mechanical
ANSYS/ Multiphysics
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1
ansys课程设计基本理论
ansys课程设计基本理论一、教学目标本课程的目标是让学生掌握ANSYS课程设计的基本理论。
知识目标包括：了解ANSYS软件的基本功能和操作；掌握ANSYS在工程计算和仿真中的应用；理解ANSYS中的有限元分析原理。
技能目标包括：能够独立操作ANSYS软件进行简单的工程计算和仿真；能够根据实际问题选择合适的ANSYS分析方法；能够对分析结果进行合理的解释和评价。
情感态度价值观目标包括：培养学生的创新意识和解决问题的能力；培养学生的团队合作意识和沟通表达能力；培养学生对工程计算和仿真的兴趣和热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括ANSYS软件的基本功能和操作、有限元分析原理以及ANSYS在工程计算和仿真中的应用。
具体包括以下几个方面：1.ANSYS软件的基本功能和操作：包括前处理、求解器和后处理三个部分的基本操作，如建立模型、网格划分、加载和求解等。
2.有限元分析原理：包括有限元法的基本概念、刚度矩阵和质量矩阵的求解、线性方程组的求解等。
3.ANSYS在工程计算和仿真中的应用：包括结构分析、热分析、流体动力学分析、电磁场分析等。
三、教学方法本课程的教学方法主要包括讲授法、案例分析法和实验法。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握ANSYS软件的基本功能和操作、有限元分析原理以及ANSYS在工程计算和仿真中的应用。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解ANSYS在工程计算和仿真中的应用，并培养学生的解决问题和团队合作的能力。
3.实验法：通过实验操作，使学生熟悉ANSYS软件的基本功能和操作，并提高学生的实际操作能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、多媒体资料和实验设备。
1.教材：选用《ANSYS课程设计基本理论》教材，为学生提供系统的理论知识。
2.多媒体资料：包括PPT课件、教学视频等，为学生提供直观的学习资源。
3.实验设备：包括计算机、ANSYS软件等，为学生提供实际操作的机会。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分。
ANSYS完整课件讲义
ANSYS的分析方法(续)
2-2.
ANSYS分析步骤在GUI中的体现
分析的三个主要步骤可在主菜单中得到明确体现。
1. 建立有限元模型
2. 施加载荷求解 3. 查看结果
19
ANSYS的分析方法(续)
ANSYS GUI中的功能排 列按照一种动宾结构 ，以动词开始（如 Create), 随后是一个 名词 (如Circle)。 菜单的排列，按照由 前到后、由简单到复 杂的顺序，与典型分 析的顺序相同。
二、主要模块简介
4. ANSYS/Thermal：该模块是从ANSYS/Mechanical中 派生出来的，是一个可单独运行的热分析程序，可用于稳 态及瞬态热分析。 5. ANSYS/Flotran：该程序是个灵活的CFD软件，可求 解各种流体流动问题，具体包括：层流、紊流、可压缩流 及不可压缩流等。通过与ANSYS/Mechanical耦合， ANSYS/FLOTRAN是唯一一个具有设计优化能力的 CFD软件，并且能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， 可模拟电磁场、静电学、电路及电流传导分析。当该程序 与其它ANSYS模块联合使用时，具有了多物理场分析功 能，能够研究流场、电磁场及结构力学间的相互影响。
二、主要模块简介
7. ANSYS/Preppost：该模块为用户在前处理阶段提供 了强大的功能，使用户能够便捷地建立有限元模型。其后 处理器能够使用户检查所有ANSYS分析的计算结果。 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。
ansys课课程设计卡门蜗街
ansys课课程设计卡门蜗街一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握卡门涡街的基本概念、形成条件和计算方法。
知识目标包括：了解卡门涡街的定义、特点和形成机理；掌握卡门涡街的计算方法和相关公式；理解卡门涡街在工程中的应用和意义。
技能目标包括：能够运用卡门涡街的计算方法分析和解决实际问题；能够利用相关软件进行卡门涡街的模拟和验证。
情感态度价值观目标包括：培养学生的创新意识和团队合作精神；提高学生对流体力学学科的兴趣和热情。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括卡门涡街的基本概念、形成条件和计算方法。
首先，介绍卡门涡街的定义、特点和形成机理，通过示例和图片使学生形象地理解卡门涡街的现象。
其次，讲解卡门涡街的计算方法和相关公式，引导学生掌握计算过程和关键步骤。
最后，结合工程实例，介绍卡门涡街在工程中的应用和意义，使学生了解卡门涡街的实际价值。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课采用多种教学方法相结合的方式。
首先，采用讲授法，系统地讲解卡门涡街的基本概念、形成条件和计算方法。
其次，采用案例分析法，分析实际工程中的卡门涡街问题，使学生能够将理论知识应用于实际。
此外，还采用讨论法，鼓励学生积极参与课堂讨论，培养学生的创新意识和团队合作精神。
最后，利用实验法和多媒体资料，直观地展示卡门涡街的现象，增强学生的学习兴趣和主动性。
四、教学资源本节课的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材和参考书用于提供系统的理论知识，为学生提供学习的依据。
多媒体资料包括图片、视频等，用于直观地展示卡门涡街的现象，帮助学生更好地理解。
实验设备用于进行卡门涡街的模拟实验，使学生能够亲身感受并验证理论知识。
教学资源的选择和准备应充分支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。
五、教学评估本节课的教学评估采用多元化的方式，全面、客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括平时表现、作业和考试。
平时表现主要考察学生的课堂参与度、提问和回答问题的积极性等，通过观察和记录学生在课堂上的表现，对其学习态度和参与程度进行评价。
ansys课程设计说明书
机电工程学院有限元原理及工程计算课程设计说明书指导老师：专业名称：学 号：设计作者：提交时间：目录一、设计任务书 (3)1.1题目 (3)1.2结构图和计算参数 (3)1.3计算内容 (3)1.4计算要求 (3)二、课程设计指导书 (4)2.1目的要求 (4)2.2主要计算步骤 (4)2.3计算结果分析 (5)2.4计算说明书内容 (5)三、计算说明书 (6)3.1构件结构图 (7)3.2材料和单元选择 (8)3.3有限元建模 (8)3.4网格划分 (11)3.5加载 (13)3.6计算和后处理 (13)3.7结果分析 (19)3.8 ADPL程序 (20)一、设计任务书1.1题目瓦斯分液罐出口处的应力分析1.2结构图和计算参数1、构件的几何形状和尺寸；2、材料及性能；罐体采用Q245R材料，工作压力0.4Mpa，设计压力0.58Mpa，3、约束和边界条件；4、载荷；1.3计算内容1）构件的几何变形计算；2）构件的各方向的位移计算；3）构件的应力分布场计算；1.4计算要求1）计算说明书应包括主要的计算步骤，计算公式、计算简图均应列入，并尽量详细描述计算过程；2）计算说明书应书写清楚，字体工整，图表清晰规范；3）在规定时间内完成计算并提交计算说明书。
二、课程设计指导书2.1目的要求本课程设计是有限元理论及其应用的重要实践环节之一，是一门了解有限元理论、应用有限元方法对工程问题进行计算的实战性很强的课程。
通过本课程的学习，熟练掌握通用有限元软件ANSYS对工程问题的计算全过程，进一步综合和深化对有限元以及力学理论中基本理论和基本概念的理解。
同时初步培养学生具备利用有限元方法对工程应用问题进行基本建模、加载、计算和结果分析的能力，使学生在计算、分析解决实践工程力学问题的能力有较大的提高，为学生在今后的毕业设计和进入社会工作后对工程问题的力学分析打下扎实的基础。
2.2主要计算步骤1)明确研究对象，合理简化研究对象的力学分析。
《ANSYS软件应用》课程教学大纲
《ANSYS 软件应用》课程教学大纲课程代码 010011S课程名称中文名：ANSYS 软件应用 英文名：App1icationofANSYS课程类别 专业课 修读类别 任选学分1.5学时24（理论4+上机20）开课学期第7学期开课单位材料科学与工程学院无机非金属材料系 适用专业无机非金属材料工程专业先修课程材料力学、结构力学等后续有关专毕业设计（论文） 业课程和教 学环节主讲教师/葛俊颖/副教授 职称考核方式及作业成绩+上机考核成绩 教材及主要（1）《有限元法基础及ANSYS 应用》（教材），王新荣等主编，科学出版 参考书社，2008（2）《ANSYS 工程结构数值分析》，王新敏编著，人民交通出版社，2007（3）《基于ANSYS 的桥梁结构分析》，葛俊颖主编，中国铁道出版社，2007一、课程性质和目标《ANSYS 软件应用》课程属无机非金属材料工程专业的一门专业基础课，内容上主要为有限元分析的基本概念和ANSYS 软件的应用，侧重上机操作，旨在使学生认识如何用有限元法模拟混凝土结构。
用三维梁单元进行钢筋混凝土和预应力混凝土结构的总体分析；用混凝土实体单元进行混凝土开裂、压碎等的非线性分析方法；认识混凝土水化热分析。
知识目标：课程目标1：利用三维梁单元分析钢筋混凝土、预应力混凝土结构及构件的总体分析，在不考虑结构及构件的截而削弱的情况下，计算结构内力和变形、混凝土和钢筋的应力、预应力的施加等。
课程目标2：利用混凝土单元模拟混凝土开裂及压碎，钢筋及预应力钢筋在混凝土实体单元中的模拟。
各环节所占比例(50%)+(50%)课程目标3：模拟混凝土浇筑过程中由于水化热在结构及构件中产生的温度应力。
能力目标：课程目标4：熟练使用ANSYS中的梁单元和实体单元进行结构建模，能够独立完成混凝土结构的总体分析、局部开裂和压碎分析以及混凝土水化热分析。
二、本课程所支撑的毕业要求（1）本课程所能支撑的毕业要求和课程目标的对应关系序号毕业要求指标毕业要求指标点具体内容课程目标点1 毕业要求5-1有限元分析的基本原理和方法，能够熟练应用课程目标1、2、3ANSYS软件分析混凝土结构。
ansys课程设计
ansys 课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握ANSYS软件的基本操作流程，包括前处理、求解和后处理；2. 了解有限元分析的基本原理，理解ANSYS在工程领域的应用；3. 学习并掌握利用ANSYS进行结构静力学、动力学分析的方法；4. 了解ANSYS在不同材料、不同载荷条件下的分析特点。
技能目标：1. 能够独立进行ANSYS软件的安装、配置及操作；2. 能够运用ANSYS进行简单的结构模型建立、网格划分和求解设置；3. 学会使用ANSYS进行结果查看、数据提取和分析报告撰写；4. 培养学生解决实际工程问题的能力，能将ANSYS应用于课程设计项目。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对工程软件的浓厚兴趣，激发其探索精神；2. 增强学生的团队协作意识，培养其沟通协调能力；3. 强化学生的责任感和使命感，使其认识到所学知识在国家和经济社会发展中的重要性；4. 引导学生树立正确的价值观，将所学知识应用于国家建设和人民福祉。
课程性质：本课程为高年级专业选修课，旨在通过ANSYS软件的学习，使学生掌握有限元分析方法，提高解决实际工程问题的能力。
学生特点：学生已具备一定的力学基础和计算机操作能力，具有较强的学习兴趣和求知欲。
教学要求：结合实际工程案例，注重理论与实践相结合，强调操作技能的培养，提高学生的综合运用能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，并为后续的研究工作或职业生涯打下坚实基础。
二、教学内容1. ANSYS软件概述：介绍ANSYS软件的发展历程、功能特点及其在工程领域的应用。
教材章节：第一章 绪论2. 有限元分析基本原理：讲解有限元分析的基本概念、方法及其在结构分析中的应用。
教材章节：第二章 有限元法基本原理3. ANSYS前处理技术：学习几何建模、网格划分、边界条件设置等前处理操作。
教材章节：第三章 几何建模与网格划分；第四章 边界条件与载荷施加4. ANSYS求解器设置：掌握求解器的选择、求解类型、求解参数设置等。
ANSYS系统及其应用教学大纲
ANSYS系统及其应用教学大纲第一篇：ANSYS系统及其应用教学大纲《ANSYS系统及其应用》教学大纲课程编号：S5081090 课程名称： ANSYS系统及其应用课程英文名称：INTRODUCTION AND APPLICATION OF ANSYS 总学时：16 讲课学时：16 学分：1 开课单位：机电工程学院机械制造及自动化系授课对象：机电工程学院机械设计制造及其自动化专业先修课程：机械结构有限元分析开课时间：第八学期教材与主要参考书：“有限元分析ANSYS应用教程”讲义（自编）；张亚欧主编.《有限元分析ANSYS7.0实用教程》.清华大学出版社2004年；龚曙光主编.《ANSYS基础应用及范例分析》.机械工业出版社2003年。
一、课程的教学目的随着科学技术的发展，产品的结构和功能日趋复杂化和多样化，对产品机械结构的布局和力学性能提出了更高的要求，不仅要求产品的机械结构满足力学性能，还要在设计时使它的结构尺寸和重量趋于合理，而常规的力学计算已无法满足，有限元分析是解决该问题的合适方法。
ANSYS是一种广泛的商业套装工程有限元分析软件。
该软件在工程上应用相当广泛，在机械、电机、土木、电子及航空等领域的使用，都能达到某种程度的可信度，颇获各界好评。
使用该软件，能够降低设计成本，缩短设计时间。
ANSYS软件是融结构、热、流体、电磁、声学于一体的大型通用有限元软件，可广泛的用于核工业、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、生物医学、水利、日用家电等一般工业及科学研究。
本课程是为机械设计制造及其自动化专业本科生开设的一门专业选修课，主要通过多媒体教学和上机实验，使学生熟悉并掌握ANSYS软件，能够利用软件解决实际工作中遇到的有限元分析问题，为进一步学习或实际应用及参加科研工作开辟道路。
具体的教学目的如下：1、了解ANSYS软件的主要特点；2、掌握ANSYS软件有关机械结构静力分析、动力学分析、优化设计及接触问题分析的功能和性能的使用方法；3、能够用ANSYS软件软件解决实际工作中所遇到的大型科学和工程计算难题。
ansys第3章网格划分技术及技巧（完全版）
ansys第3章⽹格划分技术及技巧（完全版）ANSYS ⼊门教程 (5) - ⽹格划分技术及技巧之⽹格划分技术及技巧、⽹格划分控制及⽹格划分⾼级技术第 3 章⽹格划分技术及技巧定义单元属性单元类型 / 实常数 / 材料属性 / 梁截⾯ / 设置⼏何模型的单元属性⽹格划分控制单元形状控制及⽹格类型选择 / 单元尺⼨控制 / 内部⽹格划分控制 / 划分⽹格⽹格划分⾼级技术⾯映射⽹格划分 / 体映射⽹格划分 / 扫掠⽣成体⽹格 / 单元有效性检查 / ⽹格修改⽹格划分实例基本模型的⽹格划分 / 复杂⾯模型的⽹格划分 / 复杂体模型的⽹格划分创建⼏何模型后，必须⽣成有限元模型才能分析计算，⽣成有限元模型的⽅法就是对⼏何模型进⾏⽹格划分，⽹格划分主要过程包括三个步骤：⑴定义单元属性单元属性包括：单元类型、实常数、材料特性、单元坐标系和截⾯号等。
⑵定义⽹格控制选项★对⼏何图素边界划分⽹格的⼤⼩和数⽬进⾏设置；★没有固定的⽹格密度可供参考；★可通过评估结果来评价⽹格的密度是否合理。
⑶⽣成⽹格★执⾏⽹格划分，⽣成有限元模型；★可清除已经⽣成的⽹格并重新划分；★局部进⾏细化。
定义单元属性⼀、定义单元类型1. 定义单元类型命令：ET, ITYPE, Ename, KOP1, KOP2, KOP3, KOP4, KOP5, KOP6, INOPR ITYPE - ⽤户定义的单元类型的参考号。
Ename - ANSYS 单元库中给定的单元名或编号，它由⼀个类别前缀和惟⼀的编号组成，类别前缀可以省略，⽽仅使⽤单元编号。
KOP1~KOP6 - 单元描述选项，此值在单元库中有明确的定义，可参考单元⼿册。
也可通过命令KEYOPT进⾏设置。
INOPR - 如果此值为 1 则不输出该类单元的所有结果。
例如：et,1,link8 ! 定义 LINK8 单元，其参考号为 1；也可⽤ ET,1,8 定义et,3,beam4 ! 定义 BEAM4 单元，其参考号为 3；也可⽤ ET,3,4 定义2. 单元类型的 KEYOPT命令：KEYOPT, ITYPE, KNUM, VALUEITYPE - 由ET命令定义的单元类型参考号。
ANSYS 入门教程 (6) - 几何建模技术与技巧
(2) 局部坐标系 对于复杂的几何模型，仅使用总体坐标系不够方便，这时可建立自己的坐标系，即局部
当 KCN=N（N>10）时使用编号为 N 的局部坐标系。也即只能通过局部坐标系定义单元 坐标系的方向，若要定义单元坐标系方向与总体坐标系方向相同，则应先定义一个与总体 坐标系一致的局部坐标 系，再利用该局部坐标系定义单元坐标系方向。
b. 修改单元坐标系方向 命令：EMODIF, IEL, STLOC, I1, I2, I3, I4, I5, I6, I7, I8
NODE - 节点号、ALL 或组件名称。 X, Y, Z - 该节点的新坐标值。其余参数意义同前。 例如：NMODIF,8,,,,15 - 修改节点 8 的节点坐标系方向，使之绕 Z 轴旋转 15°。
c. 在创建节点时直接定义其坐标系的旋转角度 命令：N, NODE, X, Y, Z, THXY, THYZ, THZX 例如：
N,4,1,2,4,10,15,30 - 表示新建 4 号节点在当前坐标系中的坐标为 1,2,4，其节点坐 标系绕 Z,X,Y 轴的角度分为 10°、15°和 30°。
d. 按方向余弦旋转节点坐标系 命令：NANG, NODE, X1, X2, X3, Y1, Y2, Y3, Z1, Z2, Z3 e. 节点坐标系列表 命令：NLIST, NODE1, NODE2, NINC, Lcoord, SORT1, SORT2, SORT3
(5) 显示坐标系 显示坐标系用来定义列表或显示几何元素的坐标系。缺省时几何元素列表总是显示为总 体直角坐标系，而不管它们是在何种坐标系下生成的。 显示坐标系的改变会影响到图形显示和列表，无论是几何图素或有限元模型都将受到影 响。但是边界条件符号、向量箭头和单元坐标系的三角符号都不会转换到显示 坐标系下。 显示坐标系的方向是 X 轴水平向右，Y 轴垂直向上，Z 轴垂直屏幕向外。当 DSYS>0 时，将不显示线和面的方向。
ansys教学大纲
ansys教学大纲ANSYS教学大纲引言：ANSYS是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件，具有强大的计算能力和丰富的功能模块。
本文将为大家介绍一份ANSYS教学大纲，旨在帮助初学者系统学习和掌握ANSYS的基本操作和应用技巧。
一、ANSYS简介1.1 ANSYS的概述1.2 ANSYS的应用领域1.3 ANSYS的优势和特点二、ANSYS基础知识2.1 ANSYS界面介绍2.2 工程前处理2.2.1 几何建模2.2.2 网格划分2.2.3 材料属性定义2.2.4 载荷和约束定义2.3 求解器设置2.4 后处理分析三、ANSYS常用模块介绍3.1 结构分析模块3.1.1 静态结构分析3.1.2 动态结构分析3.1.3 热应力分析3.2 流体分析模块3.2.1 稳态流体分析3.2.2 非稳态流体分析3.2.3 多相流分析3.3 电磁场分析模块3.3.1 静电场分析3.3.2 磁场分析3.3.3 电磁场耦合分析四、ANSYS实例教学4.1 结构分析实例4.1.1 悬臂梁的静力分析4.1.2 钢材的热应力分析4.2 流体分析实例4.2.1 管道内流体的稳态分析 4.2.2 涡街流的非稳态分析4.3 电磁场分析实例4.3.1 电容器的静电场分析4.3.2 磁铁的磁场分析五、ANSYS进阶技巧5.1 参数化建模5.2 模型优化5.3 多物理场耦合分析5.4 大型模型的分析与计算加速技巧结语：通过本教学大纲，学习者可以系统地了解和掌握ANSYS软件的基本操作和应用技巧。
希望大家能够在学习过程中勇于实践，不断探索和创新，将ANSYS的强大功能发挥到极致，为工程领域的发展做出更大的贡献。
ANSYS及CAE技术
中学力学课程
对象：质点 特征：无变形
无形状的点 变量： (1) 质点描述(质心) (2) 运动状态描述(质心) (3) 力的平衡描述 方程：
质点的牛顿的三大定律
理论力学
对象：质点系及刚体 特征：无变形
复杂形状的体 变量： (1) 刚体描述(质心、转动) (2) 运动状态描述(质心、转动) (3) 力的平衡描述 方程：
质点和刚体的牛顿的三大定律
求解方法：积分法
求解方法：积分法
非变形体(刚体)
材料力学
对象：简单变形体 特征：变形(小)
简单形状的体
变量： (1) 材料物性描述 (2) 变形方面描述 (3) 力的平衡描述
方程： (1) 物理本构方程 (2) 几何变形方程 (3) 力的平衡方程
三大变量←→三大方程
求解方法：简化求解法
3) 所有合力关于任一点的力矩平衡 即有：
∑ Fx = 0
∑Mo = 0
化简后有：
∑ Fy = 0 ∑Mo = 0
同理有：
归纳上述推导，有应力平衡方程：
(2-6)
即有：
(2-7)
或写成指标形式： σij, j + bi = 0
(2-8)
其中下标(,j)表示对该物理量求j方向的偏导数。
(2) 三大类方程之二：几何变形方程
分解 单元
分解过程
组装与求解过程
单元
集成
合并 施加载荷 与约束 求解与计算
2
1.4 有限元方法的工程应用
（1）包括平衡问题或不依赖于时间的问题 。 （2）固体力学和流体力学的特征值问题。
（3）连续介质领域的许多随时间变化的问题或传播 问题。
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《ANSYS技术》课程教学大纲
课程代码：020032032
课程英文名称：Technology of ANSYS
课程总学时：32 讲课：32 实验：0 上机：0
适用专业：车辆工程能源与动力工程
大纲编写（修订）时间：2017.5
一、大纲使用说明
（一）课程的地位及教学目标
本课程为车辆工程、能源与动力工程专业学生的一门专业基础选修课，计算机辅助工程分析软件（CAE）是工程技术人员利用计算机进行工程结构设计、分析的重要软件，是工程技术人员必须掌握的重要工具。
ANSYS技术是一门教授大型通用有限元软件应用的课程。
它的主要任务是通过介绍工程上普遍使用的有限元软件之一的ANSYS软件，通过老师讲解和学生实际上机操作相结合的方式，使学生最终能够使用ANSYS建立有限元模型、对模型进行载荷的施加，进行静力和动力问题的求解及对求解结果进行分析，了解有限元软件的使用方法、步骤和分析计算结果的方法，为今后从事科学研究和工程技术工作打下扎实的计算机应用基础。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求
本课程以教学目前国内外最流行的结构分析软件ANSYS为主进行。
要求学生掌握该软件的基本构成、分析功能及软件的安装等方面内容。
重点学习工程模型的建立、单元的使用、约束条件的施加，以及如何给出材料的物理性能。
在分析求解方面，注意掌握模型正确性的判断、求解器的执行等方面内容。
还要重点掌握对计算结果的分析和判断。
培养学生分析和处理实际问题的能力，能够独立面对问题、分析问题、解决问题。
（三）实施说明
教师在授课过程中可以根据实际情况酌情安排各部分的学时，课时分配表仅供参考。
根据各专业特点，教师应结合本专业的实际问题，在教学过程中注意理论与实际结合，突出实际应用。
课程的教学目标通过教师演示讲授，学生课堂练习和课后作业三个环节来实现。
采用现场教学模式，即在教师讲授演示的同时,学生同步在计算机上操作演练，强化教师与学生的互动。
教师要注重对基本概念、基本方法和解题思路的讲解，以便学生在实际应用中能举一反三，灵活运用。
（四）对先修课的要求
要求学生先修：《三维建模技术》、《材料力学》、《现代设计方法》等课程，并达到这些课程的基本要求，同时要求对三维CAD技术有一定的掌握。
（五）对习题课、实验环节的要求
根据课程的要求，结合专业特点安排一定的实例，通过课堂练、讲相结合和课后作业完成。
本门课程是上机操作的课程，实践性很强。
为了增强学生的动手能力，要求多媒体教学，并做到学生每人一台计算机并配备相应软件。
（六）课程考核方式
1．考核方式：上机操作考核。
2．考核目标：重点考核学生的分析能力、结构设计能力和软件的操作能力。
3．成绩构成：本课程的总成绩主要由二部分组成：平时成绩（包括平时表现、作业情况、出勤情况等）占40%，期末上机考试成绩占60%。
（七）主要参考书目:
《ANSYS辅助分析应用基础教程上机指导》，张乐乐，苏树强，谭南林编著，清华大学出版社，2008
《ANSYS辅助分析应用基础教程》，张乐乐，谭南林，焦风川编著，清华大学出版社，2008
《ANSYS机械设计高级应用实例》，胡仁喜编，机械工业出版社, 2005
《机械结构有限元分析》，张志文，韩清凯等著编，哈尔滨工业大学出版社，2006
二、中文摘要
本课程是汽车类专业实践性很强的一门选修课。
课程以ANSYS分析过程为主线，结合大量的实例，以ANSYS基本操作、实体建模、材料模型的选取、网格的划分、结构分析的内容和方法等为主，由浅入深地介绍ANSYS有限元分析，使有限元法的理论内容和实际操作融会贯通。
本课程将为后续相关课程的课程设计、毕业设计等奠定重要的基础。
三、课程学时分配表
四、教学内容及基本要求
第1部分ANSYS软件介绍
总学时(单位：学时)：2学时讲课：2学时实验：0学时上机：0学时
具体内容：
ANSYS安装、启用和配置、ANSYS的分析功能；
程序结构：文件格式，输入方式，输出文件类型；
了解基本的ANSYS设计流程和分析计算方法。
第2部分ANSYS常用菜单的交互式操作
总学时(单位：学时)：2学时讲课：2学时实验：0学时上机：0学时
具体内容：
主菜单交互操作、输入窗口交互操作、拾取窗口的交互操作、文件系统的交互操作。
重点：
ANSYS软件的基本操作步骤。
难点：
基本的ANSYS设计流程和分析计算方法。
习题内容：
熟悉ANSYS软件的界面、菜单以及各工具单元的操作。
第3部分ANSYS坐标系和工作平面
总学时(单位：学时)：4学时讲课：4学时实验：0学时上机：0学时
具体内容：
ANSYS的坐标系、ANSYS的工作平面。
重点：
熟悉ANSYS的坐标系和ANSYS的工作平面的概念。
难点：
坐标系转换、工作平面转换。
习题内容：
在ANSYS工作环境下练习坐标系、工作平面转换操作。
第4部分ANSYS实体建模
总学时(单位：学时)：8学时讲课：8学时实验：0学时上机：0学时
第4.1部分ANSYS实体建模1（讲课4学时）
具体内容：
（1）几何模型的输入；
（2）对输入模型的修改；
（3）自主建模。
第4.2部分ANSYS实体建模2（讲课4学时）
具体内容：
实例讲解及操作。
重点：
几何模型的输入，自下而上建模，布尔运算。
难点：
对输入模型的修改，布尔运算。
习题内容：
几何模型的输入，自主建模。
第5部分ANSYS网络划分
总学时(单位：学时)：8学时讲课：8学时实验：0学时上机：0学时
第5.1部分ANSYS网络划分1（讲课4学时）
具体内容：
（1）掌握ANSYS网格划分的基本方法。
单元属性的定义、分配，定义材料特性，网格划分方法的应用，网格的局部细化；
（2）自由网格划分、映射网格划分和扫略网格划分。
第5.2部分ANSYS网络划分2（讲课4学时）
具体内容：
实例讲解及操作。
重点：
定义单元属性，定义材料特性，自由网格划分、映射网格划分和扫略网格划分方法的应
用。
难点：
映射网格划分和扫略网格划分方法的应用及适用条件。
习题内容：
实体单元网络划分。
第6部分ANSYS加载与求解、后处理分析
总学时(单位：学时)：8学时讲课：8学时实验：0学时上机：0学时第6.1部分ANSYS加载与求解（讲课4学时）
具体内容：
（1）载荷的施加与求解方法的选择；
（2）实例讲解与操作。
第6.2部分ANSYS后处理分析（讲课4学时）
具体内容：
（1）后处理器常用的结果分析方法和显示方法；
（2）实例讲解与操作。
重点：
基本载荷施加的过程与方法，后处理的一般分析和结果显示方法。
难点：
后处理的操作：绘制变形图、结果数据列表。
习题内容：
ANSYS加载与求解、后处理分析等操作练习。