同济大学ANSYS最新课件
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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
最新Ansys-Workbench详解教程课件PPT
Hidden Bodies in Tree，系统自动在结构树Geometry项中弹出被隐 藏的目标，以蓝色加亮方式显示，在结构树中选中该项，单击右键，
选择显Leabharlann 该目标。2021/2/923
旋转、平移、缩放
通过工具条的 盘相结合的方式进行操作 平移：Ctrl+鼠标中键 旋转：鼠标中键 缩放：Shift+鼠标中键
– 热载荷
2021/2/9
43
载荷（Loads）和约束
压力载荷：（Pressure）
– 压力只能施加在表面并且通常与表面的法向一致 – 正值代表进入表面（例如压缩），负值代表从表面出来（例如抽气
2021/2/9
27
1 导入模型
方法一：直接从所支持的CAD软件系统进入。
方法二：右击Geometry------replace Geometry
2021/2/9
28
模型处理
两个概念：CAD模型 & FEA模型
CAD模型的处理： 可直接删除的特征——螺纹孔、小孔、小边、狭小面、小凸台、小槽等； CAD几何建模的参数化 考虑对称性的建模：（几何结构对称、载荷和约束也对称）
2021/2/9
30
定义材料属性
4、在线性静力结构分析当中，材料属性只需要定义杨氏模量以及泊松比。
– 假如有任何惯性载荷，密度是必须要定义的；模态分析中同样需要定义材 料密度。
2021/2/9
31
3 网格控制
目的：实现几何模型
原则：整体网格控制
有限元模型的转化 局部网格细化
2021/2/9
32
网格控制
3、约束
约束的施加方式与载荷基本相同，选取几何模型上的具体部位，
《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有限元分析——课程PPT课件
文档仅供参考，如有不当之处，请联系本人改正。
12.ANSYS/DesignSpace：该模块是ANSYS的低端产品， 适用与设计工程师在产品概念设计初期对产品进行基 本分析，以检验设计的合理性。其分析功能包括：线 性静力分析、模态分析、基本热分析、基本热力耦合 分析、拓扑优化。其他功能有：CAD模型读取器、自 动生成分析报告、自动生成ANSYS数据库文件、自动 生成ANSYS分析模板。产品详细分类： DesignSpace for MDT DesignSpace for SolidWorks Standalone DesignSpace ： （ 支 持 的 CAD 模 型 有 ： Pro/E 、 UG 、 SAT、Parasoild）
文档仅供参考，如有不当之处，请联系本人改正。
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。
有限元分析的基本步骤如下： • 建立求解域并将其离散化有限单元，即将连续问题分
解成节点和单元等个体问题； • 假设代表单元物理行为的形函数，即假设代表单元解
的近似连续函数； • 建立单元方程； • 构造单元整体刚度矩阵； • 施加边界条件、初始条件和载荷； • 求解线性或非线性的微分方程组，得到节点求解结果；
文档仅供参考，如有不当之处，请联系本人改正。
6. 声学分析 ●定常分析 ●模态分析 ●动力响应分析
ansys基本操作PPT演示文稿
•3
2.1.2 ANSYS12.0界面介绍
ANSYS 的图形用户界面（GUI） 1）Utility Menu（实用菜单）
包括一些在整个分析过程中都有可能要用到的一些命令，比如文 件类命令、选取类命令以及图形控制和一些参数设置等等。 2）Standard Toolbar（标准工具条） 包括一些常用的命令按钮，这些按钮对应的命令都可以在实用菜 单中找到对应的菜单项。 3）Input Window（命令输入窗口） 该窗口为ANSYS命令的输入区域，可以直接输入ANSYS支持的命 令，以前所有输入过的命令以下拉列表的形式显示。
•20
4）建模时注意对模型作一些必要的简化，去掉一些不必要的细节。 如倒角等。过多的考虑细节有可能使问题过于复杂而导致分析无 法进行；
5）采用适当的单元类型和网格密度，结构分析中尽量采用带有中节 点的单元类型（二次单元），非线性分析中优先使用线性单元 （没有中节点的直边单元），尽量不要采用退化单元类型。
•11
2.2 建立模型
2.2.1 指定工作目录、作业名和分析标题 2.2.2 定义图形界面过滤参数 2.2.3 ANSYS的单位制
读者可以根据自己的需要由上面的量纲关系自行修改单位系统， 只要保证自封闭即可。ANSYS提供的/UNITS命令可以设定系统的 单位制系统，但这项设定只有当ANSYS与其它系统比如CAD系统 交换数据时才可能用到（表示数据交换的比例关系），对于 ANSYS本身的结果数据和模型数据没有任何影响。
•14
2.2.6 定义材料属性
绝大多数单元类型需要材料特性。根据应用的不同，材料特性可 以是线性或非线性的。
与单元类型、实常数一样，每一组材料特性有一个材料参考号。 与材料特性组对应的材料参考号表称为材料表。在一个分析中， 可能有多个材料特性组（对应的模型中有多种材料），ANSYS通 过独特的参考号来识别每个材料特性组。
2.1.2 ANSYS12.0界面介绍
ANSYS 的图形用户界面（GUI） 1）Utility Menu（实用菜单）
包括一些在整个分析过程中都有可能要用到的一些命令，比如文 件类命令、选取类命令以及图形控制和一些参数设置等等。 2）Standard Toolbar（标准工具条） 包括一些常用的命令按钮，这些按钮对应的命令都可以在实用菜 单中找到对应的菜单项。 3）Input Window（命令输入窗口） 该窗口为ANSYS命令的输入区域，可以直接输入ANSYS支持的命 令，以前所有输入过的命令以下拉列表的形式显示。
•20
4）建模时注意对模型作一些必要的简化，去掉一些不必要的细节。 如倒角等。过多的考虑细节有可能使问题过于复杂而导致分析无 法进行；
5）采用适当的单元类型和网格密度，结构分析中尽量采用带有中节 点的单元类型（二次单元），非线性分析中优先使用线性单元 （没有中节点的直边单元），尽量不要采用退化单元类型。
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2.2 建立模型
2.2.1 指定工作目录、作业名和分析标题 2.2.2 定义图形界面过滤参数 2.2.3 ANSYS的单位制
读者可以根据自己的需要由上面的量纲关系自行修改单位系统， 只要保证自封闭即可。ANSYS提供的/UNITS命令可以设定系统的 单位制系统，但这项设定只有当ANSYS与其它系统比如CAD系统 交换数据时才可能用到（表示数据交换的比例关系），对于 ANSYS本身的结果数据和模型数据没有任何影响。
•14
2.2.6 定义材料属性
绝大多数单元类型需要材料特性。根据应用的不同，材料特性可 以是线性或非线性的。
与单元类型、实常数一样，每一组材料特性有一个材料参考号。 与材料特性组对应的材料参考号表称为材料表。在一个分析中， 可能有多个材料特性组（对应的模型中有多种材料），ANSYS通 过独特的参考号来识别每个材料特性组。
ANSYS界面讲解PPT教学课件
ANSYS的主要模块与功能
• 耦合场分析考虑两个或多个物理场之间的相互作用。 因为两个物理场之间相互影响，所以不能单独求解 一个物理场。需要将两个物理场结合到一起求解。
• 例如：
• 热—应力分析。 • 压电分析（电场和结构）。 • 声学分析（流体和结构）。 • 热—电分析。 • 感应加热（磁场和热）。 • 静电—结构分析。
第25页/共79页
数据库与文件
• 将数据库恢复到内存，使用RESUME操作。Toolbar > RESUME_DB • 或使用:
• Utility Menu > File > Resume Jobname.db • Utility Menu > File > Resume from… • RESUME 命令
• 数据库存贮了用户输入的数据以及 ANSYS的结果数据:
• 输入数据 – 用户必须输入的信息,诸如模型尺寸,材料特性以及荷载数据。 • 结果数据 -- ANSYS 的计算结果， 诸如位移、应力、应变和反力。
第24页/共79页
数据库与文件
存储和恢复 • 不时地把数据库存储在计算机的内存(RAM)是一个很好的习惯，这
• 重复执行命令：
命令流列表
选择下拉箭头观看已执行命令 列表
在列出的已执行命令中双击某个命令可重 新执行该命令。
使用滚动条可获取所有已执 行命令
键盘上下箭头可选择不同的列表命令
第18页/共79页
公共菜单
• 包含ANSYS运行过程中通常使用的功能，如：图形,在线帮助,选择, 文件管理等.
• 使用公共菜单的约定:
第16页/共79页
输入窗口
• 允许用户输入命令。 (大多数 GUI功能 都能通过输入命令来实现. 如果用户知道这些命令,可以通过输入窗口键入。)
ANSYS-功能介绍ppt课件
8
2 代表产品
9
2 代表产品
ANSYS Structural
它用于进行纯结构的仿真。它提供了所有的线性分析和非线性 分析能力。
螺钉-托架装配的预应力分析 包含非线性材料，含摩擦的接1触0
跑车的悬架系统 柔性瞬态动力学分析
2 代表产品
ANSYS Mechanical
它可以用于对复杂产品进行结构的线性/非线性及动力学分析。 它提供了对很多工程问题的一整套单元行为，材料模型的仿真 。另外它提供了热分析及多物理场的分析如声场，压电分析， 热-结构分析，热-电分析等。
19
2 代表产品 ANSYS CFD-Post
为了更好的理解CFD仿真的结果，ANSYS CFD-Post作为所有ANSYS 流体动力学产品的一个通用后处理器，提供了强大的后处理结果的可视 化和结果分析能力。
20
2 代表产品 Ansoft
Ansoft公司的软件产品，是通过高性能的设计和仿真评估电子产品及 系统来帮助客户提升竞争优势。 。
• 《财富》全球500强 ANSYS产品被前100名公司中的几乎所有公司都在使用。
• 《商务周刊》 ANSYS产品被前20名创新公司的16个采用。
• 《财富》快速增长的公司-2010,2009
6
1 公司简介 ANSYS的产品系列
7
ANSYS-功能介绍
1 公司简介 2 代表产品 3 前处理 4 独立的求解器 5 专业领域软件
17
2 代表产品
ANSYS FLUENT
ANSYS FULENT 有着广泛的物理建模能力，可以建模流体，紊流，热 传递，反应等问题。其工程应用包括空气流动（飞机的机翼，锅炉中的 燃烧），沸腾炉问题，石油钻井平台，血液流动，半导体的制造，净室 设计，废水处理工厂等等。还可进行管内燃烧，空气声学，涡轮机械， 多项问题等。
2 代表产品
9
2 代表产品
ANSYS Structural
它用于进行纯结构的仿真。它提供了所有的线性分析和非线性 分析能力。
螺钉-托架装配的预应力分析 包含非线性材料，含摩擦的接1触0
跑车的悬架系统 柔性瞬态动力学分析
2 代表产品
ANSYS Mechanical
它可以用于对复杂产品进行结构的线性/非线性及动力学分析。 它提供了对很多工程问题的一整套单元行为，材料模型的仿真 。另外它提供了热分析及多物理场的分析如声场，压电分析， 热-结构分析，热-电分析等。
19
2 代表产品 ANSYS CFD-Post
为了更好的理解CFD仿真的结果，ANSYS CFD-Post作为所有ANSYS 流体动力学产品的一个通用后处理器，提供了强大的后处理结果的可视 化和结果分析能力。
20
2 代表产品 Ansoft
Ansoft公司的软件产品，是通过高性能的设计和仿真评估电子产品及 系统来帮助客户提升竞争优势。 。
• 《财富》全球500强 ANSYS产品被前100名公司中的几乎所有公司都在使用。
• 《商务周刊》 ANSYS产品被前20名创新公司的16个采用。
• 《财富》快速增长的公司-2010,2009
6
1 公司简介 ANSYS的产品系列
7
ANSYS-功能介绍
1 公司简介 2 代表产品 3 前处理 4 独立的求解器 5 专业领域软件
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2 代表产品
ANSYS FLUENT
ANSYS FULENT 有着广泛的物理建模能力，可以建模流体，紊流，热 传递，反应等问题。其工程应用包括空气流动（飞机的机翼，锅炉中的 燃烧），沸腾炉问题，石油钻井平台，血液流动，半导体的制造，净室 设计，废水处理工厂等等。还可进行管内燃烧，空气声学，涡轮机械， 多项问题等。
ansys仿真分析 ppt课件
所有结点均位于对称面上，这时板或梁单元的刚度应取整
个单元刚度的1/2，而不是取1/2的单元的全部强度
3、用对称法分析时应当使对称面不在最大应力处
2021/3/26
ansys仿真分析 ppt课件
11
ansys仿真分析
主要包括：
1、各向同性材料（材料在任意一点沿任何方向的性
能（力学、热学）均相同，包括所以金属材料）
模型误差
1、离散误差
2、边界误差
3、单元形状误差
计算误差
1、舍入误差
2、截断误差
截断误差除与计算方式有关外，还与模型的大小有关
2021/3/26
ansys仿真分析 ppt课件
7
ansys仿真分析
提高单元的阶次 增加单元数量 划分规则的单元形状 建立与实际工况相符的边界条件 减小模型的大小 注意：当单元数和节点数增高时计算的累计误差也会增加，
对面的网格划分选择 Quad,对体的网格 划分选择 Hex, 点击 Map. 其中通常采用的尺寸控制和级别如下:
线尺寸 [LESIZE] 级别较高. 若指定了总体单元尺寸, 它将用于 “未给
定尺寸的” 线. 缺省的单元尺寸 [DESIZE]仅在未指定
ESIZE时用于 “未给定尺寸的” 线上. (智能网格划分 无效.)
所以并不是单元数多，单元阶次高就好。
2021/3/26
ansys仿真分析 ppt课件
8
ansys仿真分析
1、降维处理：将实体单元转化为二维平面单元或转化 为杆或者梁单元
2、细节简化：将 不必要的细节忽略（对整体分析影响 不大或离关键部位较远）
3、形式变换：将某些形状多样，难于进行网格划分的 实体单元进行转换为容易操作的实体类型，如将加强筋转 换为平面单元进行分析
最新ANSYS14.5-用法介绍ppt课件
•11
1.2 ANSYS简介
➢ 电磁分析 静磁场分析:计算直流电或永磁体的磁场； 瞬态磁场分析：计算随时间变化的电流或外界引起的磁场； 交变磁场分析：计算由交流电引起的磁场； 电场分析：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； 高频电磁场分析：计算微波及波导、雷达系统。
•17
1.3 ANSY工作界面
• 1.3.2 ANSY的工作界面
➢ ANSYS 14.5输出窗口
•18
1.3 ANSY工作界面
➢ ANSYS主窗口
•19
1.3 ANSY工作界面
• 1.3.3 ANSYS 14.5主窗口介绍
➢ ANSYS状态栏
➢ 输入命令窗口
•20
1.3 ANSY工作界面
➢ 图形显示窗口
•14
1.3 ANSY工作界面
• 1.3.1启动界面 • 方法一：
➢ 单击Windows7中的【开始】按钮，选择【所有程序】选项，选 择其中的Mechanical APDL Product Launcher命令，启动 ANSYS。
➢ 启动ANSYS后，首先出现图1所示的提示。
•15
1.3 ANSY工作界面
•9
1.2 ANSYS简介
➢ 热分析： 内热源：存在热源问题。 相变分析：材料在温度变化时的相变、熔化和凝固等。 热传递：传导、对流、辐射。
•10
1.2 ANSYS简介
➢ 流体动力学分析 ANSYS程序的Flotran CFD分析功能能够进行二维及三维的 流体瞬态和稳态动力学分析。可以完成以下分析：层流、紊 流分析；自由对流与强迫对流分析；可压缩流/不可压缩流分 析；亚音速、跨音速、超音速流动分析；多组分流动分析； 移动壁面及自由界面分析；牛顿流与非牛顿流体分析；内流 和外流分析；分布阻尼和FAN模型；热辐射边界条件，管流 。
1.2 ANSYS简介
➢ 电磁分析 静磁场分析:计算直流电或永磁体的磁场； 瞬态磁场分析：计算随时间变化的电流或外界引起的磁场； 交变磁场分析：计算由交流电引起的磁场； 电场分析：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； 高频电磁场分析：计算微波及波导、雷达系统。
•17
1.3 ANSY工作界面
• 1.3.2 ANSY的工作界面
➢ ANSYS 14.5输出窗口
•18
1.3 ANSY工作界面
➢ ANSYS主窗口
•19
1.3 ANSY工作界面
• 1.3.3 ANSYS 14.5主窗口介绍
➢ ANSYS状态栏
➢ 输入命令窗口
•20
1.3 ANSY工作界面
➢ 图形显示窗口
•14
1.3 ANSY工作界面
• 1.3.1启动界面 • 方法一：
➢ 单击Windows7中的【开始】按钮，选择【所有程序】选项，选 择其中的Mechanical APDL Product Launcher命令，启动 ANSYS。
➢ 启动ANSYS后，首先出现图1所示的提示。
•15
1.3 ANSY工作界面
•9
1.2 ANSYS简介
➢ 热分析： 内热源：存在热源问题。 相变分析：材料在温度变化时的相变、熔化和凝固等。 热传递：传导、对流、辐射。
•10
1.2 ANSYS简介
➢ 流体动力学分析 ANSYS程序的Flotran CFD分析功能能够进行二维及三维的 流体瞬态和稳态动力学分析。可以完成以下分析：层流、紊 流分析；自由对流与强迫对流分析；可压缩流/不可压缩流分 析；亚音速、跨音速、超音速流动分析；多组分流动分析； 移动壁面及自由界面分析；牛顿流与非牛顿流体分析；内流 和外流分析；分布阻尼和FAN模型；热辐射边界条件，管流 。
《ANSYS教程》课件
运行模拟并等待结果输出，进行模型分析
根据分析结果进行可视化和数据输出，进行分 析和参数调整
ANSYS的模拟实例
1
情景二：电信领域的射频开
2
关设计
分析电路中信号的耦合和系统的灵敏
度，提高通讯质量
3
情景一：沉浸式周围声场仿真
解决声场问题，提高游戏/电影音效 的真实感和观感
情景三：集成电路级超导带 宽解调器
半导体生产仿真
ANSYS模拟了半导体生产的各个方面，不仅节约 了时间和金钱，同时也提供了更优质的产品。
电子显微镜实现
ANSYS电子显微镜可以匹配实验结果，以便进行 更深入的材料分析。
ANSYS的基本操作方法
法
确定清晰的设计目标和对应的边界条件和材料 参数
选择适当的分析方案、网格分析密度、计算环 境和可能的非线性参数
《ANSYS教程》PPT课件
在这份PPT课件中，您将了解到ANSYS的基本原理和概念，以及在不同应用领 域如何使用ANSYS进行模拟分析，为您的工程实践带来变革性的帮助。
什么是ANSYS
技术领袖
ANSYS是计算机仿真和虚拟设计提供商的全 球领导者。
创新应用
ANSYS在空气动力学、声学建模、自动驾驶 汽车等方面处于行业前列。
多适应性
无论是电子、机械还是材料方面，ANSYS提 供了一整套仿真解决方案。
强大网络
ANSYS拥有众多的合作伙伴和客户，可在一 系列行业和领域中提供支持。
ANSYS的应用领域
流体力学分析
ANSYS可以用于模拟汽车、火箭、飞机、船舶等 的风险分析。
建筑设计模拟
ANSYS可用于建筑结构的强度和稳定性评估，确 保建筑物在使用寿命内不发生结构破坏。
根据分析结果进行可视化和数据输出，进行分 析和参数调整
ANSYS的模拟实例
1
情景二：电信领域的射频开
2
关设计
分析电路中信号的耦合和系统的灵敏
度，提高通讯质量
3
情景一：沉浸式周围声场仿真
解决声场问题，提高游戏/电影音效 的真实感和观感
情景三：集成电路级超导带 宽解调器
半导体生产仿真
ANSYS模拟了半导体生产的各个方面，不仅节约 了时间和金钱，同时也提供了更优质的产品。
电子显微镜实现
ANSYS电子显微镜可以匹配实验结果，以便进行 更深入的材料分析。
ANSYS的基本操作方法
法
确定清晰的设计目标和对应的边界条件和材料 参数
选择适当的分析方案、网格分析密度、计算环 境和可能的非线性参数
《ANSYS教程》PPT课件
在这份PPT课件中，您将了解到ANSYS的基本原理和概念，以及在不同应用领 域如何使用ANSYS进行模拟分析，为您的工程实践带来变革性的帮助。
什么是ANSYS
技术领袖
ANSYS是计算机仿真和虚拟设计提供商的全 球领导者。
创新应用
ANSYS在空气动力学、声学建模、自动驾驶 汽车等方面处于行业前列。
多适应性
无论是电子、机械还是材料方面，ANSYS提 供了一整套仿真解决方案。
强大网络
ANSYS拥有众多的合作伙伴和客户，可在一 系列行业和领域中提供支持。
ANSYS的应用领域
流体力学分析
ANSYS可以用于模拟汽车、火箭、飞机、船舶等 的风险分析。
建筑设计模拟
ANSYS可用于建筑结构的强度和稳定性评估，确 保建筑物在使用寿命内不发生结构破坏。
同济大学课件——通用有限元程序ANSYS及应用-精品文档
硕士研究生学位课程讲义（2010）
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
通用有限元程序ANSYS及应用
( 三)
主 讲： 钱 江 结构工程与防灾研究所
Tel：65986113 (B310) Email:
二O一O年三月十九日
19 March 2010
通用有限元程序ANSYS及应用
L3-2
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
坐标系的用途
■ 用于创建几何模型 ■ 用于指定载荷和自由度方向 ■ 用于解释结果（包括图示或列表）
19 March 2010
通用有限元程序ANSYS及应用
L3-3
应用坐标系创建几何模型
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
■
列出节点坐标系：Utility Menu: List > Nodes
■ ■
这些坐标都用显示坐标系( DSYS )表示。 缺省时，DSYS被设置为全局直角坐标系，因此无论 模型在何种坐标系中创建，列出的坐标值都位于全局 直角坐标系中。 改变显示坐标系：Utility Menu: WorkPlane > Change Display CS to
通用有限元程序ANSYS及应用
■
19 March 2010
L3-15
坐标系 — 总结
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
■ ■ ■ ■
工作平面
用于定义和定位几何项
全局坐标系
局部坐标系 — 用于辅助定义和定位几何项 节点坐标系 — 用于载荷和自由度定向
ห้องสมุดไป่ตู้
■
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
通用有限元程序ANSYS及应用
( 三)
主 讲： 钱 江 结构工程与防灾研究所
Tel：65986113 (B310) Email:
二O一O年三月十九日
19 March 2010
通用有限元程序ANSYS及应用
L3-2
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
坐标系的用途
■ 用于创建几何模型 ■ 用于指定载荷和自由度方向 ■ 用于解释结果（包括图示或列表）
19 March 2010
通用有限元程序ANSYS及应用
L3-3
应用坐标系创建几何模型
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
■
列出节点坐标系：Utility Menu: List > Nodes
■ ■
这些坐标都用显示坐标系( DSYS )表示。 缺省时，DSYS被设置为全局直角坐标系，因此无论 模型在何种坐标系中创建，列出的坐标值都位于全局 直角坐标系中。 改变显示坐标系：Utility Menu: WorkPlane > Change Display CS to
通用有限元程序ANSYS及应用
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19 March 2010
L3-15
坐标系 — 总结
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
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工作平面
用于定义和定位几何项
全局坐标系
局部坐标系 — 用于辅助定义和定位几何项 节点坐标系 — 用于载荷和自由度定向
ห้องสมุดไป่ตู้
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mp,ex,3,1.20E+9 mp,dens,3,2500 mp,prxy,3,0.2
!!!!!! 顶、底梁刚度强化区混凝土 M03
14 April 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L8-21
双肢剪力墙计算过程实例 — 命令流（时程分析）
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
硕士研究生学位课程讲义（2006）
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
通用有限元程序ANSYS及应用
(八)
主 讲： 钱 江
二OO六年四月十四日
14 April 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L8-1
硕士研究生学位课程讲义（2006）
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
混凝土：Ec = 3.01010 N/m2，c = 0.20，
抗拉强度 ft = 2.6106 N/m2，轴心抗压强度 fc = 2.5107 N/m2
14 April 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L8-16
二维平面单元应用实例
（A）分别在两个轴孔 处形成平衡力系，连 杆柄处计算结果可能 偏离实际； （B）结果不对称； （C）与 （D）三个小 凸台处实际应接近应 力自由，施加约束后 会产生虚假的应力分 布。 要点：给定问题的应 力场是唯一的，故位 移最多相差一常数， 或相差一个刚体位移 解。 （C）
14 April 2006
!! 指定混凝土材料
!! 混凝土材料参数 !! 混凝土单元配筋状况由实参数定 !! 指定混凝土单元配筋状况
14 April 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L8-10
10.2 非线性求解过程基本参数的设定
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
确定求解控制 Solution > Sol’n Control. 许多控制可以采用， 但是常用如下： 小或大变形 时间和时间步 或子步数 输出控制： 1． 施加载荷。 2． 保存数据库。 3． 求解。
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
建模及计算规划
考虑混凝土与钢筋不同材料特性及钢筋分布对构件变形计算结果的影响， 考虑材料非线性，采用弹塑性材料模型； 假定构件处于平面应力状态；
底梁及顶梁加厚处通过加大材料模量的方式模拟；
非线性分析叠加原理不成立，墙肢轴压作用效应对结果有影响（模拟高 层结构自重效果）；
非线性 非弹性 应变率无关 运动强化 双线性 屈服应力 塑性切线模量
14 April 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L8-6
10.1 非线性材料模型的定义
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
定义弹塑性材料属性的命令流（续2）
!!!!!! 定义线弹性材料属性 MP,EX,1,2.10E+11 MP,DENS,1,7800 MP,PRXY,1,0.3 !!!!!! 定义弹塑性材料属性 TB,BKIN,1,1,2,1 TBTEMP,0 TBDATA,,2.35E6,2.10E10,,,,
14 April 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L8-20
双肢剪力墙计算过程实例 — 命令流
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
mp,ex,2,3.36E+10 !!!!!! 连梁混凝土 M02 mp,dens,2,2610 mp,prxy,2,0.3 !!! TB,BKIN,2,1,2,1 !!!!!! 塑性强化规则 TBTEMP,0 TBDATA,,7.274E6,2.10E10,,,, !!!!!! 弹塑性参数
!!!!!! 塑性强化规则 !!!!!! 弹塑性参数
14 April 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L8-7
10.1 非线性材料模型的定义
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
定义混凝土材料属性GUI命令操作（Solid65单元）
先定义线弹性材料属性，然后再定义 混凝土材料属性： 选取非线性（Nonlinear）材料模型， 非弹性（Inelastic），非金属塑性材 料（Non-metal Plasticity）,混凝土 材料 （Concrete）。 弹出混凝土材料属性参数对话框。
第八讲 内容提要
10. 钢筋混凝土剪力墙非线性分析 二维平面单元应用实例 10.1 非线性材料模型的定义 10.2 非线性求解过程基本参数的设定 10.3 如何解释结果 10.4 作业中的几个普遍问题！
14 April 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L8-2
10. 钢筋混凝土剪力墙非线性分析
模型1：等效模量法
墙肢 X向配筋率：1.0%；Y向配筋率：1.5%；双向平均取 1.3%； 连梁 X向配筋率：2.9%；Y向配筋率：0.7%；双向平均取 2.0%；
单元选择：混凝土采用 PLANE42 单元模拟;
顶部加载端加强部位及底梁均认为近似于刚性，用人为增大材料弹 性模量的方法模拟；顶梁可取厚度比 200/70 作为增大系数；底梁可取 厚度比 300/70 作为增大系数，或统一地取增大系数为4。
14 April 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L8-11
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
10.4 如何解释结果
14 April 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L8-12
10.4 作业中的几个普遍问题
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
14 April 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L8-18
二维平面单元单元应NSYS
模型2：离散化模拟
单元选择：混凝土采用 PLANE42 单元模拟，钢筋采用 Link1 单元模拟; 顶部加载端加强部位及底梁均认为近似于刚性，用人为增大材料弹性
通用有限元程序ANSYS及应用
L8-3
10.1 非线性材料模型的定义
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
弹塑性材料属性的定义
钢筋混凝土材料 Solid65 单元属性的定义
14 April 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L8-4
10.1 非线性材料模型的定义
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
问题1：如何恰当地给出实际工程问题的边界约束？ 问题2：如何恰当地划分单元网格 － 分布形式、最低密度？
14 April 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L8-13
10.4 作业中的几个普遍问题
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
问题1：如何恰当地给出实际工程问题的边界约束？
（A）
（B）
（D）
L8-14
通用有限元程序ANSYS及应用
10.4 作业中的几个普遍问题
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
问题2：如何恰当地划分单元网格 － 分布形式、最低密度？ 由于沿对角线上网格 的特殊分布形式，会 不恰当地强化这个区 域变形、应力的计算 结果！ 要点：没有充分依据 时，分网在任何方向 上不应有偏好！
可以采用二种计算模型进行比较：
模型1：均匀化钢筋混凝土模型（等效模量法）； 模型2：离散的钢筋混凝土模型（分离式），可反映配筋位置的影响。 单元划分：确定最低网格密度！
14 April 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L8-17
二维平面单元单元应用实例（续1）
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
定义弹塑性材料属性的GUI命令操作
执行 Main Menu > Preprocessor > Material Models 弹出材料模 型定义对话框 Define Material Model Behavior，先定义线弹性材 料属性如下图：
线性、弹性、各向同性
弹性模量、泊松比
14 April 2006
!!!!!! 时程分析命令流 !!! *set,st,0.01 *set,endpoint,100 *dim,xforce,array,endpoint *vread,xforce(1),Seismic_x,txt (7F10.5) *VOPER,xforce(1),xforce(1),MULT,9.8, , ,
3）单轴抗拉强度；
4）单轴抗压强度； 5）双轴抗压强度； 6）与参数 7、8联合使用的围压值
7）在参数 6给定围压下的双轴抗压强度；
8）在参数 6给定围压下的单轴抗压强度； 9）受拉开裂后的刚度折减因子。
14 April 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L8-9
10.1 非线性材料模型的定义
模量的方法模拟；
14 April 2006
通用有限元程序ANSYS及应用
L8-19
双肢剪力墙建模过程实例 — 命令流
LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
!!!!!! 用命令流生成 ANSYS 课教学练习-5 计算模型 !!!!!! 模型1：等效模量法 /prep7 !!!!!!定义单元类别 ET, 1,PLANE42 !!!!!! 墙肢单元 KEYOPT,1,3,3 ET, 2,PLANE42 !!!!!! 连梁单元 KEYOPT,2,3,3 ET, 3,PLANE42 !!!!!! 顶、底梁刚度强化区单元 KEYOPT,3,3,3 !!!!!! 定义材料属性 mp,ex,1, 3.23E+10 !!!!!! 墙肢混凝土 M01 mp,dens,1,2570 mp,prxy,1,0.2 !!! TB,BKIN,1,1,2,1 !!!!!! 塑性强化规则 TBTEMP,0 TBDATA,,5.62E6,2.10E10,,,, !!!!!! 弹塑性参数