ANSYS有限元分析软件介绍
有限元分析(FEA)软件 ANSYS ANSA ADINA ABAQUMSC 及Wiseteam图形工作站
有限元分析(FEA)软件ANSYS /ANSA /ADINA/ ABAQU/MSC 及Wiseteam图形工作站有限元分析（FEA）是对于结构力学分析迅速发展起来的一种现代计算方法。
它是50年代首先在连续体力学领域--飞机结构静、动态特性分析中应用的一种有效的数值分析方法，随后很快广泛的应用于求解热传导、电磁场、流体力学等问题，有限元方法已经应用于水工、土建、桥梁、机械、电机、冶金、造船、飞机、导弹、宇航、核能、地震、物探、气象、渗流、水声、力学、物理学等,几乎所有的科学研究和工程技术领域。
有限元分析软件目前最流行的有：ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC四个比较知名比较大的公司。
基于有限元分析（FEA）算法编制的软件，即所谓的有限元分析软件。
通常，根据软件的适用范围，可以将之区分为专业有限元软件和大型通用有限元软件。
常见通用有限元软件包括LUSAS,MSC.Nastran、Ansys、Abaqus、LMS-Samtech、Algor、Femap/NX Nastran、Hypermesh、COMSOL Multiphysics、FEPG等等。
ANSYSANSYS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Creo, NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等，是现代产品设计中高级CAE工具之一。
ANSYS有限元软件包是一个多用途的有限元法计算机设计程序，可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题。
因此它可应用于以下工业领域：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、运动器械等。
ANSAANSA是目前公认的全球最快捷的CAE前处理软件，也是一个功能强大的通用CAE前处理软件。
ANSA具有很多独创的技术特色，因而使得它比之其他同类软件具有非常高的效率和能力，并在全球范围得到了非常广泛的应用，包括汽车、航天航空、电子、船舶、铁路、土木等工业领域。
大型有限元分析软件ANSYS的特点
大型有限元分析软件ANSYS的特点王友海 颜慧军 胡长胜 ANSY S程序是美国ANSY S公司研制的大型有限元分析(FE A)软件,自1970年John S wans on博士洞察到计算机模拟工程应该商品化,创建了AN2 SY S公司以来,ANSY S程序已发展成为全球范围一个多用途的设计分析软件。
ANSY S程序是一个功能强大的设计分析及优化软件包。
与其它有限元分析软件如S AP或NAS2 TRAN等相比,它有以下特点:(1)ANSY S是完全的WI NDOWS程序,从而使应用更加方便;(2)产品系列由一整套可扩展的、灵活集成的各模块组成,因而能满足各行各业的工程需要;(3)它不仅可以进行线性分析,还可以进行各类非线性分析;(4)它是一个综合的多物理场耦合分析软件,用户不但可用其进行诸如结构、热、流体流动、电磁等的单独研究,还可以进行这些分析的相互影响研究,例如:热—结构耦合,磁—结构耦合以及电—磁—流体—热耦合等。
本文将以ANSY S/Structural (结构)模块为例,详细研究该软件的功能及特点。
1 结构静、动力分析111 结构静力分析ANSY S程序中结构静力分析,用来求解外载荷引起的位移、应力、和力。
静力分析适合于求解惯性及阻尼的时间相关作用对结构响应的影响不显著的问题。
ANSY S程序中静力分析同样能包括非线性,如塑性、蠕变、膨胀、大变形、大应变及接触面等。
有关非线性内容后面将详细叙述。
112 结构动力分析结构动力分析用来求解随时间变化的载荷对结构或部件的影响。
ANSY S程序可以求解下列类型的动力分析问题:瞬态动力、模态、谐波响应及随机振动。
11211 瞬态分析瞬态分析(也称时间—历程分析)用于确定结构承受随时间变化载荷时的动力响应。
ANSY S求解瞬态动力问题有三种方法:全瞬态动力分析方法,凝聚法和模态叠加法。
11212 模态分析图1 皮带轮模态分析(虚线表示未变形形态)当需要结构的自然频率时,模态分析是很有用的(图1)。
ansys 介绍
如图6-14所示，菜单路径 Utility Menu > File > Import，其下的子菜单是 分别导入IGES文件、 CATIA文件、CATIA V5 文件、Pro/E文件、UG文 件、SAT文件、PARA文件 和CIF文件。
图6-14 导入几何文件
如图所示，菜单路径Utility Menu > File > Export，其下用 于输出IGES Version 5.1文件。
第1章 ANSYS软件简介
1.1 ANSYS概述
1.2 ANSYS启动、退出与GUI环境
1.3 ANSYS常用菜单与对话框操作 1.4 ANSYS文件操作 1.5 ANSYS的坐标系与工作平面 1.6 ANSYS标准有限元分析过程
1.1 ANSYS概述
ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场和耦 合场分析于一体的大型通用有限元分析软件。它能与多数 CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/E、UG及 AutoCAD等，是现代产品设计中的高级CAD工具之一。
文件操作菜单
一、新分析相关文件及其操作
在进行新分析时，选择菜单路径Utility Menu > File， 利用其下的子菜单项进行相关文件操作： Clear & Start New：清除数据库并开始新分析。 Change Jobname：定义新的工作文件名。 Change Directory：定义新的工作路径。 Change Title：定义新的分析标题。 Resume Jobname.db：恢复当前工作文件名的 Jobname.db数据库文件。 Resume from：恢复用户选定某个数据文件，一般工作 名不是Jobname.db时使用。
标准的ANSYS有限元分析过程一般包括以下四个步骤： 1．ANSYS分析的开始准备工作 2．建立模型 3．施加载荷并求解 4．查看分析结果
学会使用AnsysWorkbench进行有限元分析和结构优化
学会使用AnsysWorkbench进行有限元分析和结构优化Chapter 1: Introduction to Ansys WorkbenchAnsys Workbench是一款广泛应用于工程领域的有限元分析和结构优化软件。
它的功能强大，能够帮助工程师在设计过程中进行力学性能预测、应力分析以及结构优化等工作。
本章节将介绍Ansys Workbench的基本概念和工作流程。
1.1 Ansys Workbench的概述Ansys Workbench是由Ansys公司开发的一套工程分析软件，主要用于有限元分析和结构优化。
它集成了各种各样的工具和模块，使得用户可以在一个平台上进行多种分析任务，如结构分析、热分析、电磁分析等。
1.2 Ansys Workbench的工作流程Ansys Workbench的工作流程通常包括几个基本步骤：（1）几何建模：通过Ansys的几何建模功能，用户可以创建出需要分析的结构的几何模型。
（2）加载和边界条件：在这一步骤中，用户需要为结构定义外部加载和边界条件，如施加的力、约束和材料特性等。
（3）网格生成：网格生成是有限元分析的一个关键步骤。
在这一步骤中，Ansys Workbench会将几何模型离散化为有限元网格，以便进行分析计算。
（4）材料属性和模型：用户需要为分析定义合适的材料属性，如弹性模量、泊松比等。
此外，用户还可以选择适合的分析模型，如静力学、动力学等。
（5）求解器设置：在这一步骤中，用户需要选择适当的求解器和设置求解参数，以便进行分析计算。
（6）结果后处理：在完成分析计算后，用户可以对计算结果进行后处理，如产生应力、位移和变形等结果图表。
Chapter 2: Finite Element Analysis with Ansys Workbench本章将介绍如何使用Ansys Workbench进行有限元分析。
我们将通过一个简单的示例，演示有限元分析的基本步骤和方法。
有限元分析ANSYS简单入门教程
有限元分析ANSYS简单入门教程有限元分析（finite element analysis，简称FEA）是一种数值分析方法，广泛应用于工程设计、材料科学、地质工程、生物医学等领域。
ANSYS是一款领先的有限元分析软件，可以模拟各种复杂的结构和现象。
本文将介绍ANSYS的简单入门教程。
1.安装和启动ANSYS2. 创建新项目(Project)点击“New Project”，然后输入项目名称，选择目录和工作空间，并点击“OK”。
这样就创建了一个新的项目。
3. 建立几何模型（Geometry）在工作空间内，点击左上方的“Geometry”图标，然后选择“3D”或者“2D”，根据你的需要。
在几何模型界面中，可以使用不同的工具进行绘图，如“Line”、“Rectangle”等。
4. 定义材料（Material）在几何模型界面中，点击左下方的“Engineering Data”图标，然后选择“Add Material”。
在材料库中选择合适的材料，并输入必要的参数，如弹性模量、泊松比等。
5. 设置边界条件（Boundary Conditions）在几何模型界面中，点击左上方的“Analysis”图标，然后选择“New Analysis”并选择适合的类型。
然后，在右侧的“Boundary Conditions”面板中，设置边界条件，如约束和加载。
6. 网格划分（Meshing）在几何模型界面中，点击左上方的“Mesh”图标，然后选择“Add Mesh”来进行网格划分。
可以选择不同的网格类型和规模，并进行调整和优化。
7. 定义求解器（Solver）在工作空间内，点击左下方的“Physics”图标，然后选择“Add Physics”。
选择适合的求解器类型，并输入必要的参数。
8. 运行求解器（Run Solver）在工作空间内，点击左侧的“Solve”图标。
ANSYS会对模型进行求解，并会在界面上显示计算过程和结果。
ANSYS与ABAQUS软件介绍及对比
ANSYS与ABAQUS软件介绍及对比1.功能和应用领域：ANSYS是一款强大的通用有限元分析软件，包括结构、热力学、流体力学等多个领域，能够模拟各种复杂的物理现象。
它具有灵活的建模能力，可以进行静力学、热分析、模态分析、优化等多种分析，并且易于与其他软件集成。
ANSYS在航空航天、能源、汽车、电子等众多领域具有广泛的应用。
ABAQUS是由达索系统公司开发的有限元分析软件，主要用于结构和材料领域的分析。
它提供了丰富的分析类型，包括静力学、动力学、热分析、流体-结构耦合等。
ABAQUS具有强大的非线性分析能力，适用于复杂的材料行为和结构变形的仿真。
它在航空航天、汽车、能源等领域得到了广泛应用。
2.用户界面和建模：ANSYS提供了直观友好的用户界面，可以通过命令行或图形界面进行交互。
它具有丰富的建模和网格划分工具，能够快速创建几何模型并生成高质量的网格。
ANSYS还提供了强大的后处理工具，可以对计算结果进行可视化和分析。
ABAQUS的用户界面相对较为复杂，需要通过命令行或者Python脚本进行操作。
它的建模功能相对较少，对于复杂的几何模型需要使用其他软件进行前处理。
ABAQUS的后处理能力强大，可以进行详细的结果分析和可视化。
3.材料模型和求解算法：ANSYS提供了丰富的材料模型，包括线性弹性、非线性弹性、塑性、损伤等多种模型。
它使用有限元方法进行求解，可以选择不同的求解算法和求解器，如直接法、迭代法等。
ANSYS的求解速度较快，特别适用于大规模模型和复杂加载条件。
ABAQUS同样提供了多种材料模型，包括线性和非线性模型。
它使用显式和隐式求解算法，具有较好的稳定性和精度。
ABAQUS在非线性分析和大变形问题上有较好的表现，但对于大规模模型的求解速度相对较慢。
4.支持和学习资源：ANSYS和ABAQUS都拥有庞大的用户群体和丰富的学习资源。
两者均提供了官方文档、教程、培训等支持服务，用户可以从官方网站获取相关资料。
大型通用有限元分析软件ANSYS简介_高兴军[1]
![大型通用有限元分析软件ANSYS简介_高兴军[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/3e7d04140740be1e650e9a97.png)
第24卷第3期 辽宁石油化工大学学报Vol.24 N o.3 2004年9月JOU RNA L OF L IAON ING U N IV ERSI T Y OF P ET RO LEU M&CHEM ICA L T ECHN OLOG Y Sep.2004 文章编号:1672-6952(2004)03-0094-05大型通用有限元分析软件ANSYS简介高兴军, 赵恒华＊(辽宁石油化工大学机械工程学院,辽宁抚顺113001)摘 要: AN SYS软件具有建模简单、快速、方便的特点,因而成为大型通用有限元程序的代表。
对有限元作了一个总体的介绍,并着重介绍了A NSYS软件,简要地叙述了AN SYS软件的主要技术特点和各部分构成以及其主要的分析功能,通过一个空间托架的简单例子的详细操作说明它在力学分析上的应用。
从其构成及功能中可以看到,A NSYS软件的确是工程应用分析的有效工具。
它在静力学和动力学上也有着很大的作用,对现在正在研究的超精密超高速的机械加工的应力分析有着一定的帮助。
关键词: 有限元; ANSYS; 应力分析中图分类号:TH123+.4;T P391.77 文献标识码:AAbstract of Large Finite Element Analyse Software ANS YSGAO Xing-jun,ZHAO Heng-hua＊(School of Mechanical Engineering,L iaoning University of Petroleum&Chemical Technology,Fushun L iaoning113001,P.R.China)Received19December2003;rev ised20March2004;accepted1June2004A bstract: Because the software of ANSYS has the characteristics such as model building simply,fast and co nveniently,it becomes the representative of large universal finite element procedure.A general introduction of the finite element,mainly to the use of A NSYS,w as given.I n addition,the main characters of AN SYS and its primarily functions of analy sis w ere introduced.By giving a detailed operating instruction of a space bracket,it demonstrates its application in mechanics analyzing.From its structure and function,the software of A NSYS is really an efficient tool in eng ineering and it play s an important role in statics and dy namics,doing a g rea t help to the machining stress analysis of ultra-hig h speed and ultra-precise being studied.Key words: F inite element;ANSYS;Stress analysis＊Corresponding autho r.Tel.:+86-413-6689739;fax:+86-413-6689032;e-mail:zhh@ 有限元法是一种采用电子计算机求解复杂工程结构的非常有效的数值方法,是将所研究的工程系统转化成一个结构近似的有限元系统,该系统由节点及单元组合而成,以取代原有的工程系统。
有限元分析软件及应用
有限元分析软件及应用有限元分析（Finite Element Analysis，简称FEA）是一种工程力学的数值计算方法，用于模拟和分析材料或结构在力学、热学、流体力学等领域的行为。
有限元分析软件是用于进行有限元分析的工具，提供了对复杂问题进行建模、求解和分析的功能。
下面将介绍几种常用的有限元分析软件及其应用。
1. ANSYS：ANSYS是全球领先的有限元分析软件之一，适用于多个领域，如结构力学、流体力学、电磁场等。
在结构分析方面，ANSYS可以进行静力学、动力学、疲劳分析等，可应用于航空、汽车、能源、医疗等行业。
2. ABAQUS：ABAQUS是另一个广泛使用的有限元分析软件，适用于结构、热、流体、电磁等多个领域的分析。
ABAQUS提供了丰富的元件模型和边界条件，可以进行复杂结构的非线性、瞬态、热源等分析，广泛应用于航空航天、汽车、能源等领域。
3. MSC Nastran：MSC Nastran是一款专业的有限元分析软件，主要用于结构和动力学分析。
它提供了丰富的分析和模拟工具，可进行静力学、动力学、疲劳分析等。
MSC Nastran广泛应用于航空、汽车、船舶等领域，具有较高的准确性和可靠性。
4. LS-DYNA：LS-DYNA是一款用于求解非线性动力学问题的有限元分析软件。
它可以进行结构和流体的动态响应分析，主要应用于汽车碰撞、爆炸、冲击等领域。
LS-DYNA具有强大的求解能力和灵活性，可以模拟复杂的物理现象和材料性能。
除了上述几个常用的有限元分析软件外，还有许多其他软件也具有广泛的应用。
有限元分析在实际工程中有着广泛的应用，下面以汽车结构分析为例进行介绍。
汽车结构分析是有限元分析的一个重要应用领域。
有限元分析软件可以帮助工程师对汽车的结构进行模拟和分析，评估其在碰撞、强度、刚度等方面的性能。
首先，工程师可以使用有限元分析软件对汽车的结构进行建模。
软件提供了各种几何建模工具，可以根据汽车的三维CAD数据进行建模，或者使用简化的二维平面模型。
有限元分析软件ANSYS简介
有限元分析软件ANSYS简介1、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。
“上海二十一世纪中心大厦”整体分析曾经由日本某公司采用美国ETABS软件计算，利用他们已经建好的模型，读入ANSYS并运行之，可得到计算结果，从而节省较多的工作量。
2、ANSYS功能(1)结构分析静力分析 - 用于静态载荷. 可以考虑结构的线性及非线性行为，例如: 大变形、大应变、应力刚化、接触、塑性、超弹及蠕变等.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).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.)专项分析: 断裂分析, 复合材料分析，疲劳分析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. (2)ANSYS热分析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)(3)ANSYS电磁分析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、涡流、能耗及磁通量泄漏等.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。
Ansys有限元分析全面介绍
后处理模块
将计算结果以图表、 曲线、云图等形式 显示或输出。gital Content & Contents mall developed by .
ANSYS介绍
ANSYS有限元分析过程主要包括三个步骤：
ANSYS介绍
求解的类型和求解器的类型
材料库，可从中选择和设置工 程材料
几何建模工具或导入外部几何 模型
ANSYS介绍
ANSYS介绍
Mechanical界面 大部分前处理，求解 及后处理都在这里实现
自带几何画图模块 DesignModeler
预处理模块
The提供了一个实 体建模、网格划分、 定义边界约束及载 荷工具。 all developed by
分析计算模块
结构、流体动力 学、电磁场、声场、 压电及多物理场耦 合分析，以及灵敏 度分析及优化分析 能力。gn Digital c.
CAE与有限元
CAE
FEM
BEM
边界元法（Boundary Element Method）
SEA
统计能力分析 （Statistical Energy Analysis）
FDM
有限差分法（Finite Difference Element Method）
有限元法的理论基础
胡克定律：F=K ・U K--弹簧系数 U--伸长量，位移
几何模型材料赋予、网格设置 与划分平台 求解计算有限元分析模型
完成应力分布、位移响应等云 图的显示 分析结果，即完成分析的结果
ANSYS介绍
前处理过程模拟举例
F
材料库
ANSYS介绍--零件材料库
七大类材料库，分别 适用于不同分析类型
每种材料库中软件 提供了丰富的材料
ansys workbench 2022有限元分析入门与提高
ansys workbench 2022有限元分析入门与提高ANSYSWorkbench2022是一款很受欢迎的有限元分析软件，它能够帮助工程师快速解决各种类型的结构力学问题和复杂材料性质的分析问题。
本文将针对有限元分析的基础知识介绍ANSYS Workbench 2022，并以实际的例子探讨ANSYS Workbench 2022如何帮助工程师解决结构有限元分析中的问题。
1. ANSYS Workbench 2022有限元分析：软件简介ANSYS Workbench 2022是一款建立在ANSYS有限元解决器之上的强大的软件工具，可以帮助工程师解决许多结构力学问题和复杂材料性质的问题，比如振动和强度分析。
有限元分析是一种分析技术，它可以帮助研究工程师计算并分析各种不同类型的材料在不同环境下的行为。
ANSYS Workbench 2022包含了大量的有限元分析功能，使工程师能够对实际的物理系统进行有效的分析。
2. ANSYS Workbench 2022有限元分析：功能概述ANSYS Workbench 2022能够结合了有限元分析的众多功能，此外还提供了高度的可扩展性和易用性，使用户能够快速解决各种复杂的结构力学问题，具体功能如下：（1）多种结构力学分析：ANSYS Workbench 2022提供了多种不同类型的结构力学分析，比如强度分析、温度分析、振动分析、时域分析等，可以帮助研究工程师精确的计算物体的特性。
（2）网格划分：ANSYS Workbench 2022可以帮助研究者快速地对实际物体进行网格划分，并以其为基础进行数值模拟计算。
（3）对结果进行可视化：ANSYS Workbench 2022可以帮助研究者清楚地看到模拟结果，以便客观地理解结果。
3. ANSYS Workbench 2022有限元分析：实际案例下面以空气盒子为实际例子，介绍如何利用ANSYS Workbench 2022使用有限元分析来解决实际模型的问题。
ANSYS有限元分析入门与应用指南
ANSYS有限元分析入门与应用指南第一章：ANSYS有限元分析概述ANSYS是一种常用于工程领域的有限元分析软件，主要用于对各种结构进行力学分析、流体动力学分析、热传导分析等。
本章将对ANSYS的基本原理、工作流程和应用领域进行介绍。
1.1 ANSYS的基本原理ANSYS基于有限元方法，将实际结构或系统离散为有限数量的单元，通过对单元进行各种物理特性的分析，最终得到整个结构的行为。
有限元方法是一种数值分析方法，可以有效解决传统方法难以处理的复杂问题。
1.2 ANSYS的工作流程ANSYS的工作流程包括几个关键步骤：前处理、求解和后处理。
前处理阶段主要负责模型的建立和单元网格的划分，求解阶段进行物理场的计算和求解，后处理阶段对结果进行可视化和分析。
1.3 ANSYS的应用领域ANSYS可应用于各个工程领域，如固体力学、流体力学、热传导、电磁场等。
在航空航天、汽车工程、建筑结构、电子设备等领域都有广泛的应用。
第二章：ANSYS建模与前处理在使用ANSYS进行有限元分析之前，需要对模型进行建模和前处理工作。
本章将介绍ANSYS建模的基本方法和前处理的必要步骤。
2.1 模型建立ANSYS提供了多种建模方法，包括几何建模、CAD导入、脚本编程等。
用户可以根据需要选择合适的建模方法，对模型进行几何设定。
2.2 材料定义和属性设置在进行有限元分析之前，需要为材料定义材料性质和属性。
ANSYS提供了多种材料模型，用户可以根据具体需求进行选择和设置。
2.3 网格划分网格划分是有限元分析中非常重要的一步，它决定了模型的离散精度和计算效果。
ANSYS提供了多种单元类型和划分算法，用户可以根据需要进行合理的网格划分。
第三章：ANSYS求解与后处理在进行前处理完成后，就可以进行有限元分析的求解和后处理了。
本章将介绍ANSYS的求解方法和后处理功能。
3.1 求解方法ANSYS提供了多种求解方法，如直接法、迭代法等。
根据模型的复杂程度和求解要求，用户可以选择合适的方法进行求解。
ANSYS简介
ANSYS简介 6.2 网格划分的基本原则
类 别 杆 梁 形 状 和 特性 普通 双线性 普通 截 面 渐 变 塑性 考 虑 剪 切变形 普通 浸入 塑性 四边形 三角形 超 弹 性 单元 粘弹性 大应变 谐单元 P单元 块 四面体 层 各 向 异 性 超 弹 性 单元 粘弹性 大应变 P单元 四边形 轴对称 层 剪切板 P单元 单元类型
ANSYS简介 6.3 结构静力分析实例
5 ）创建线。 GUI ： Preprocessor > Modeling > Create > Lines > Lines > In Active Coord 依次点击关键点1和关键点2，完成线段1的定义；依次 选择其它关键点左击鼠标，建立所有线，并点击弹出菜单 中OK，完成线段的定义，如图6.10。
12）划分单元。GUI：Preprocessor > Meshing > Mesh > Lines 执行以上命令后，将打开图6.26所示对话框，点击Pick All 按钮，完成网格划分，划分后形成的单元，如图6.27所示。
图6.26 网格划分线选择对话框
图6.27 形成的单元
ANSYS简介 6.3 结构静力分析实例
ANSYS简介 6.3 结构静力分析实例
2）定义或修改工作文件名称。如果工作名称在上一步 已定义，或使用默认的名称（file）时，本步可省去。
图6.6 定义工作文件名称菜单与对话框
ANSYS简介 6.3 结构静力分析实例
3）定义或修改分析标题。 通过GUI（图形用户界面）输入，执行“Utility menu > File > Change Title”菜单命令，在弹出的对话框中输入 分析标题“Bridge Truss Tutorial”，如图6.7所示。
ansys有限元分析实用教程
ansys有限元分析实用教程ANSYS有限元分析实用教程有限元分析是一种工程数值分析方法，广泛应用于工程领域中的结构力学分析、热传导分析、流体力学分析等各个方面。
ANSYS作为一款常用的有限元分析软件，能够有效地对工程结构进行模拟和分析，得到结构的应力、位移、温度等相关信息。
本文将为大家提供一份有关ANSYS有限元分析的实用教程，希望能够帮助读者更加深入地理解和应用该软件。
一、软件介绍ANSYS是一款由美国ANSYS公司开发的通用有限元分析软件。
它能够对各种结构进行力学分析、热传导分析和流体力学分析，具有广泛的应用范围。
ANSYS软件提供了全面而强大的建模和分析工具，帮助用户模拟和分析工程结构的力学性能。
同时，软件还提供了可视化的结果展示，使用户能够直观地了解分析结果。
二、基本操作1. 创建几何模型在进行有限元分析之前，首先需要创建几何模型。
ANSYS提供了多种建模工具，包括绘制直线、圆弧、矩形等基本几何图形，以及从CAD软件导入模型。
根据实际需要，选择合适的建模工具，创建准确的几何模型。
2. 设定材料属性在进行分析之前，需要设定材料的力学性质。
ANSYS提供了各种常见材料的力学性质参数，例如弹性模量、泊松比、密度等。
根据实际情况，选择合适的材料属性，以便进行准确的分析。
3. 设定边界条件分析中，还需要设定结构的边界条件。
边界条件包括约束条件和加载条件两部分。
约束条件用于限制结构的自由度，加载条件用于模拟结构所受到的外界载荷。
根据具体情况，在ANSYS中设定合适的边界条件，以便准确模拟实际工况。
4. 网格划分在进行有限元分析之前，需要对几何模型进行网格划分。
网格划分是有限元分析的基础，它将结构离散为多个小单元，每个小单元称为一个单元。
ANSYS提供了多种网格划分算法，用户可以根据需求选择合适的划分方法。
划分完成后，还需要检查网格质量，确保每个单元的质量良好。
5. 进行分析完成以上步骤后，即可进行有限元分析。
ANSYS有限元分析软件
间接法
适用于具有复杂几何外型、节点及单元数目较多的机械 结构系统。该方法通过点、线、面、体，先建立实体模型， 再进行网格划分，以完成有限元模型的建立。 下面介绍间接法即实体建模。
2013-7-12
见习机械设计工程师资格考试培训--有限元方法与ANSYS应用
Chap9-11
建模
Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Create >
2013-7-12
见习机械设计工程师资格考试培训--有限元方法与ANSYS应用
Chap9-7
§9.3 ANSYS有限元分析软件界面及菜单
主菜单（Main Menu） 1. 建立有限元模型
2. 施加载荷求解
3. 查看结果
实用菜单（Utility Menu）
文件 选择 列表 显示 显示控制 工作平面 参数
WX
X2
WP (X,Y)
Chap9-17
布尔操作
1. ..... 2. .....
要使用布尔操作: Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Operate > 选择一种布尔操作 (例如： Add) 选择图形类型. 将弹出 选取菜单 , 提示选择图形 进行布尔操作.
jobname.log
文本
jobname.rxx 二进制 jobname.rst jobname.grph 二进制 (特殊格式)
Chap9-10
§9.6 ANSYS软件建模及网格划分 有限元模型的建立方法可分为：
直接法
直接根据机械结构的几何外型建立节点和单元，因此直 接法只适应于简单的机械结构系统。
2013-7-12
大型通用有限元分析软件ANSYS简介(精)
大型通用有限元分析软件ANSYS简介ANSYS是一款大型通用有限元分析软件，广泛用于工业、医疗、交通等领域中的工程分析和仿真。
本文将对ANSYS的功能、特点和应用进行详细介绍。
功能简介ANSYS拥有丰富的功能，包括：•有限元分析：ANSYS可以对各种结构进行基于有限元计算的工程分析和仿真，包括热力学、动力学、流体力学等。
•多物理场模拟：ANSYS可以同时对多个物理场进行分析和仿真，如热力学、流固耦合、磁场等。
•材料建模：ANSYS支持多种材料的建模和分析，包括塑性、疲劳、断裂等。
•优化：ANSYS可以对设计进行自动化的优化，以满足不同的性能和成本要求。
•可视化：ANSYS可以通过可视化工具对模拟结果进行可视化，方便用户分析和理解仿真结果。
特点简介ANSYS的特点主要包括：•通用性：ANSYS是一款通用的有限元分析软件，可以应用于各种工程领域的分析和仿真。
•灵活性：ANSYS支持多种材料和物理场的分析，可以根据需要进行个性化的设置。
•精度：ANSYS的有限元计算技术可以提供高精度的分析结果。
•效率：ANSYS的并行计算技术可以显著提高仿真的效率，同时支持云计算和本地计算。
应用简介ANSYS广泛应用于各种工程领域，包括：•航空航天：用于飞机、火箭等结构和系统的分析和仿真。
•汽车工程：用于汽车零部件和整车的优化分析和仿真。
•医疗器械：用于医疗器械的设计和性能分析。
•电子设备：用于电子设备的热和电性能分析和仿真。
•建筑工程：用于建筑结构的分析和仿真。
总结ANSYS是一款功能丰富、通用性强、精度高的大型有限元分析软件，广泛应用于各种工程领域中的分析和仿真。
作为一名工程师，掌握ANSYS的使用，可以提高工程设计的效率和精度，为项目的成功实施提供有力的支持。
ansys原理
ansys原理
ANSYS是一种通用的有限元分析软件，它通过将连续体划分
为离散的有限元单元，然后应用数值方法对这些单元进行计算，从而找到解决实际工程问题的途径。
它可以模拟并分析各种复杂的工程问题，并提供准确的解决方案。
ANSYS的原理基于有限元法，该法是一种数值求解实际问题
的方法。
其基本思想是将较复杂的物理问题分割成若干个小的、独立的子问题，在每个子问题上应用合适的数学模型，然后将所有子问题的解组合起来，得到整个问题的解。
在ANSYS中，连续体被划分为许多有限元单元，这些单元被
连接在一起形成一个整体结构。
每个有限元单元具有自己的性质和相应的方程，可以描述其行为。
这些方程是从数值分析和物理背景推导出来的，并采用高级数学方法进行求解。
在进行分析之前，用户需要定义模型的几何形状、材料性质和边界条件。
然后，ANSYS通过求解各个有限元单元的方程，
得到整个结构的解。
这个解通常是通过迭代求解来获得的，直到收敛为止。
ANSYS使用了多种求解技术，例如有限元方法、有限差分方法、有限体积方法等。
它还具有丰富的前后处理功能，可以对模型进行可视化、数据分析和结果验证等。
总的来说，ANSYS的工作原理是将实际工程问题转化为数学
模型，然后通过数值方法对模型进行求解，得到问题的解。
它
充分利用了计算机的计算能力和数值方法的理论基础，为各种复杂的工程问题提供了准确、高效的解决方案。
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】。
工程分析应用软件(ANSYS)第1章 有限元基本理论
1.7 单元形函数(续)
DOF值二次分布
.
.
二次曲线的线性近似 (不理想结果)
真实的二次曲线
.
.
1
节点
单元
2
节点
单元
线性近似 (更理想的结果)
真实的二次曲线
.. . . .
3
节点
单元
二次近似 (接近于真实的二次近似拟合) (最理想结果)
.
.
4
节点
单元
1.7 单元形函数(续)
❖ DOF值可以精确或不太精确地等于在节点处的真实 解，但单元内的平均值与实际情况吻合得很好。
x
x
yx
y
zx
z
X
0
xy
x
y
y
zy
z
Y
0
xz
x
yz
y
z
z
Z
0
1.3.2 几何方程
x
u x
y
v y
z
w z
xy yz
v x w y
u y v z
zx
u z
w x
1.3.3 物理方程(本构方程)
x e 2G x
y e 2G y
z e 2G z
❖ 即对单元假设一个位移差值函数(位移模式)，得到用 节点位移表示单元体内任一点的唯一的关系式
{u} [N ]{}e
1.9.2 选择位移模式(续)
❖ 有了位移模式，就可利用几何关系和应力-应变关系 表出用单元节点位移表示单元中应变和应力的表达 式
{} [B]{ }e
{} [D][B]{ }e
f
u v
Ni 0
0 Ni
Nj 0
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三维体素包标系有：
总体坐标系
－ 总体笛卡尔坐标系 － 总体柱坐标系 － 总体球坐标系
局部坐标系
－ 局部笛卡尔坐标系 － 局部柱坐标系 － 局部球坐标系
工作平面坐标系
工作平面设置
Utility Menu: WorkPlane > 工作平面控制
移动工作平面 的选项
有关坐标系统的 选项
坐标系统与工作平面关系：
工作平面
工作平面 — 是一个可以移动的二维参考平面，用于定位和确定体
素的方向。
缺省时，工作平面的原点与总体坐标系的原点重合，但可以将它移动 或旋转到任意想要的位置
通过显示栅格，可以将工作平面作为绘图板
WY WY X1 Y2 Y1 WX WP (X,Y) WX
这个看起来复杂的模型，实 际上是一个方块与一个空心 的球进行求交（intersect） 布尔操作的结果.
ANSYS软件建模及网格划分
网格划分主要包括以下四个步骤: 1. 定义单元属性 (材料属性、单元类型、实常数).
2. 设定网格尺寸控制 (控制网格密度).
3. 网格划分以前保存数据库.
4. 执行网格划分.
3D
2D 壳单元 管单元 3D
ANSYS软件分析步骤
2、定义单元实常数
单元实常数是依赖单元类型的特性，如梁单元的横截面特性。例如2D 梁单元BEAM3的实常数是面积（AREA）、惯性矩（IZZ）、高度 （HEIGHT）、剪切变形常数（SHEARZ）、初始应变（ISTRN）和附加 的单位长度质量（ADDMAS）。并不是所有的单元类型都需要实常数， 同类型的不同单元可以有不同的实常数值。
ANSYS软件常用命令
Preference… Preprocessor General Postproc TimeHist Postproc APDL Line Fillet Arbitrary Cylinder Prism Cone Sphere Polygon 优先设置… 前处理 通用后处理 时间历程后处理 ANSYS参数化设计语言 在两条线的过渡生成线 任意形状 圆柱体 棱柱体 圆锥形 球形 多边形
X2
布尔操作
1. ..... 2. .....
要使用布尔操作: Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Operate > 选择一种布尔操作 (例如： Add) 选择图形类型. 将弹出 选取菜单 , 提示选择图形 进行布尔操作.
3. .....
Procedure
WZ WY WX
2
3
4 5
6
8
7
ANSYS软件分析步骤
1、定义单元类型
结构点单元 结构线单元 2D 3D 2D 梁单元 3D 2D 实体单元 MASS21 LINK1 LINK8，LINK10，LINK180 BEAM3，BEAM23，BEAM54 BEAM4，BEAM24，BEAM44，BEAM188，BEAM189 PLANE2，PLANE25，PLANE42，PLANE82，PLANE83， PLANE145，PLANE146，PLANE182，PLANE183 SOLID45，SOLID64，SOLID65，SOLID92，SOLID95， SOLID147，SOLID148，SOLID185，SOLID186， SOLID187 SHELL51，SHELL61，SHELL208，SHELL209 SHELL28，SHELL41，SHELL43，SHELL63，SHELL93， SHELL150，SHELL181 PIPE16，PIPE17，PIPE18，PIPE20，PIPE59，PIPE60
1）整体与局部坐标系 2）坐标系的激活 3）节点和单元坐标系 4）显示和结果坐标系
ANSYS软件分析步骤
5、对实体模型划分网格
用户建模工作完成后，得到分析目标的几何模型。接下来，就需要对 几何模型划分网格，形成有限元单元、节点，从而得到有限元分析模 型。有限元网格的划分过程包括四个步骤： 定义有限元模型中的单元属性； 目标网格选项控制； 对几何模型划分网格； 修改与优化有限元网格。
ANSYS软件分析步骤
7、求解—ANSYS程序中有几种解联立方程系统的方法
解法 正向直接解法(直 接消除法) 稀疏矩阵直接解 法 雅可比共轭梯度 法 不完全乔类斯基 共轭梯度法 典型应用场合 要求稳定性（非线性分析）或内 存受限制时 要求稳定性和求解速度（非线性 分析）；线性分析时迭代法收敛 很慢时（尤其对病态矩阵，如形 状不好的单元） 在单场问题（如热，磁，声，多 物理问题）中求解速度很重要时 在多物理模型应用中求解速度很 重要时，处理其它迭代法很难收 敛的模型（几乎是无穷矩阵） 当求解速度很重要时（大型模型 的线性分析）尤其适合实体单元 的大型模型 与预条件共轭梯度法相同，此外， 可以在共享存储器的并行机上升 级到8处理器。 与稀疏矩阵求解法类似，但可运 行于分布式并行系统 模型尺寸 内存使 用 低 硬盘使用 低于50000自由度 自由度为10000～ 500000（多用于板 壳和梁模型） 自由度为50000～ 1000000以上 自由度为50000～ 1000000以上 高
ANSYS软件界面及菜单
主菜单（Main Menu） 1. 建立有限元模型
2. 施加载荷求解
3. 查看结果
实用菜单（Utility Menu）
文件 选择 列表 显示 显示控制 工作平面 参数
宏
菜单控制 帮助
ANSYS的单位制
ANSYS所有的单位是自己统一的。 常用单位如下表：
ANSYS的文件管理
jobname.log
文本
jobname.rxx 二进制 jobname.rst jobname.grph 二进制 (特殊格式)
ANSYS软件建模及网格划分 有限元模型的建立方法可分为：
直接法
直接根据机械结构的几何外型建立节点和单元，因此直 接法只适应于简单的机械结构系统。
间接法
适用于具有复杂几何外型、节点及单元数目较多的机械 结构系统。该方法通过点、线、面、体，先建立实体模型， 再进行网格划分，以完成有限元模型的建立。 下面介绍间接法即实体建模。
建模
Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Create >
选择以“＋”结尾的菜单，将弹 出拾取菜单 (见下页），提示通 过拾取方式创建体素.
选择By Dimensions ... 将弹出对 话框，提示输入体素的坐标.
对话框示例
二维体素包括矩形、圆、三角形和其它多边形
场、交变电磁场等。
流体分析 ：用于确定流体的流动及热行为， 包括不可压
缩或可压缩流体、层流及湍流，以及多组份流等。
耦合场分析 ：考虑两个或多个物理场之间的相互作用。
ANSYS软件常用命令
Utility Menu SAVE_DB RESUME_DB Select Entity Comp/Assembly Plot/Replot Pan,Zoom,Rotate… WorkPlane(WP) Coordinate System(CS) Macro 实用菜单 存储数据库 恢复数据库 选择实体 组元/集合 画图/重新画图 平移，缩放，旋转… 工作平面 坐标系 宏
ANSYS软件常用命令
Stress Strain Displacement DOF Von Mises(Stress) Contour Deformed/Undeformed shape Results Summary Radiation Matrix Modeling Meshing Attribute LS (Load Step) 应力 应变 位移 自由度 平均应力 等高线（图） 变形后/未变形的形状 结果摘要 辐射矩阵 建模 划分网格 属性 载荷步
ANSYS软件界面及菜单
命令窗口图标 工具条菜单图 标
显示/隐藏图 标
应用菜单 输入行
Contact Manager Icon
输出窗口
主菜单 缩写工具条菜单
Reset picking
绘图区
模型控制工 具条
用户提示信息
当前设置
典型的ANSYS分析过程
典型的ANSYS分析过程包含三个主要的步骤：
1、创建有限元模型 （前处理器） 1）创建或读入有限元模型； 2）定义材料属性； 3）划分网格。 2、施加载荷并求解 （求解器） 1）施加载荷及设定约束条件； 2）求解。 3、查看结果 （后处理器） 1）查看分析结果； 2）检查结果是否正确。
ANSYS软件分析步骤
4、创建几何模型
1. 建立模型的方法 ANSYS程序为用户提供了下列生成几何模型以及有限元模型的方法： 在ANSYS中创建几何模型，即实体建模； 导入在其它CAD系统创建的模型，直接生成。 对于实体建模，需要描述模型的几何边界，以便生成有限元模型 前建立对单元大小和形状的控制，然后让ANSYS自动生成所有的节点 和单元。与之对比，直接生成方法必须直接确定每个节点的位置，以 及每个单元的大小、形状和连接关系。采用命令流方式往往更便于实 现有限元模型的直接生成。 2. 坐标系
流体分析产品 ★ FLUENT ★ CFX ★ FLUENT V5
电磁分析产品 ★ EMAG ★ ANSOFT
ANSYS有限元分析软件介绍
结构分析：确定结构的变形、应变、应力及反作用力等。
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。
电磁分析:用于计算磁场，包括静磁场、交变磁场、瞬态磁
有限元分析软件
ANSYS软件介绍 ANSYS软件常用命令 ANSYS软件界面及菜单 ANSYS的单位制 ANSYS的文件管理
ANSYS软件建模及网格划分
ANSYS软件分析步骤
ANSYS软件家族产品