ANSYS有限元分析典型步骤
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型进行网格划分,以生成有限元模型。 • 2)直接用单元和节点生成有限元模型。
• 利用第一种创建有限元模型的方法有以下 几个流程：
• 1)创建或者导入实体模型。 • ANSYS提供强大的实体模型创建功能.可以
创建关键点、线、面、体,并支持布尔操作, 以生成更为复杂的模型。模型创建的菜单 项如图1所示。
• 定义单元类型方法如下: • Main Menu(主菜单)→Preprocessor（前
处理器）→Element Type（单元类型） →Add/Edit/Delete(增加/编辑/删除)。 • 单元由什么组成呢？现在仅需知道单元含 节点即可。
• 第三步:定义材料属性数据 • ANSYS中的所有分析都需要输入材料属性。例
• 体载荷：施加在某个体的载荷，例如电磁场计算中施 加在线圈中的电流密度。
• 惯性载荷：它是由物体的惯性引起的，比如说结构计 算中经常考虑重力带来的加速度。
• 耦合场载荷：把从一种分析中得到的结果作为另一种 分析的载荷。例如磁场计算后得到的Lorentz力作为 结构分析的力载荷。
• 2.2.3选择求解方法 • 求解就是ANSYS通过有限元方法建立联立方程并
计算联立方程的结果。 • 要选择合适的求解方法，单击Main Menu(主菜
单)→Solution(求解器) →Analysis Type(分析类 型) →Sol’n Controls(求解控制)，弹出Solution Controls(求解设置)对话框，如图6所示。
• 2.2.4求解 • 选择好求解器后，开始求解，方法如下： • Main Menu(主菜单) →Solution(求解器)
• 修改工作文件名 • 单击Utility Menu(实用菜单)→File(文
件)→Change jobname(更改工作文件名) 命令，弹出Change jobname(更改工作文 件名)对话框。
• 第二步：定义单元类型 • ANSYS单元库提供多达200种不同的单元。 • 较为简单的单元分类如表所示。 • 下面是一个平面单元在ANSYS单元类中的
分别是：静态分析，瞬态分析，谐振态分析，模 态分析，频谱分析，屈曲分析以及子结构分析。
• 定义分析类型和设置分析选项的方法如下： • Main Menu(主菜单)→Solution(求解器) →Analysis
Type(分析类型) →New Analysis(新分析) • 2.2.2施加载荷 • ANSYS对载荷的定义包括约束，支撑，边界条件，激
命名方式：
• PLANE77 • PLANE表示该单元属于平面单元类。由于
平面单元类中还包含其他许多单元，所以 还要用数字编号77来标识特定单元。
• 单元的概念 • 什么是单元呢？ • 可以这样理解单元：在远处看一栋平房，很明显，
它的几何形状就是一个长方体，这个长方体在 ANSYS中称为实体模型，一旦走近，就会发现， 这个长方体由一块块砖搭建而成，这些个有限数 目的砖，组成了同样一个长方体，这些砖在 ANSYS中便称为单元。
划分。网格划分的菜单项如图4所示。网格划分 后产生有限元模型。以空心圆柱为例，对它划分 完毕后生成的有限元模型如图5所示。
• 2.2 加载和求解 • 加载和求解步骤分为： • 定义分析类型和设置分析选项。 • 施加载荷。 • 设置载荷步选项。 • 求解。
• 2.2.1定义分析类型和设置分析选项 • ANSYS一共可以求解7种不同类型的分析，它们
励等。并根据真实物理环境将载荷分为6大类。 • 自由度约束：即把某个固定自由度用给定的数值代替。
例如电磁场分析中的给有限元模型施加的磁势为零的 边界条件。
• 集中力载荷：施加在节点上的集中载荷。例如结构分 析中施加在有限元模型上的力和力矩。
• 面载荷：施加在某个表面上的载荷，例如结构分析中 施加的压力。
第2章 ANSYS有限元分析典型步骤
2.1建立有限元模型 2.2加载和求解 2.3结果后处理
• 2.1建立有限元模型 • ANSYS将模型分为实体模型和有限元模型
两大类。 • 实体模型由关键点、线、面和体组成，用
来直接描述所求问题的几何特性。 • 有限元模型是实际结构和物质的数学表示
方法。
• 建立有Байду номын сангаас元模型的步骤，可细分为以下几 个流程：
• (2) 时间历程后处理器POST26 • 用于分析处理指定时间范围内模型指定节点上的
某个结果随时间或频率变化的情况。时间历程后 处理对应的菜单项如图8所示。 • 进入时间历程后处理器的方法如下： • Main Menu(主菜单)→TimeHist Postprc(时间历 程后处理器)
• 2)网格划分前预备工作包括以下2个步骤： • i)为实体模型分配单元属性 • 单元属性指的是单元类型、实常数，材料
属性和单元坐标系。该步骤对应的菜单项 如图2所示。
• ii)设置网格划分水平 • ANSYS网格划分水平控制菜单项如图3所示。 • iii)对实体模型进行网格划分 • 在完成1,2步骤后，就可以对实体模型进行网格
如，在进行电磁场分析时，至少要输入材料的相 对磁导率MURX，进行结构分析时，要输入材料 的杨氏弹性模量EX。 • Main Menu(主菜单)→Preprocessor(前处理器) →Material Props(材料属性) →Material Models(材料模型)
• 第四步:创建有限元模型 • ANSYS提供了两种方法来构建有限元模型. • 1)首先创建或导入实体模型,然后对实体模
→Solve(求解) →Current LS（当前载荷步） • 2.3结果后处理 • 所谓后处理，通俗而言，就是观察和分析有限元
的计算结果.
• (1)通用后处理器POST1 • 用于分析处理整个模型在某个子载荷步的某个子
步，或者某个结果序列，或者特定时间或频率下 的结果，例如在热分析中，查看时间等于15秒时 模型的温度等。 • 通用后处理的菜单项如图7所示。 • 进入通用后处理器的方法如下： • Main Menu(主菜单) →General Postproc(通用 后处理器)
• 1)指定工作文件名和标题名； • 2)定义单元类型； • 3)定义材料属性； • 4)创建有限元模型。
• 第一步：建立和修改工作文件名 • 工作文件名的建立是在进入前处理器之前
完成的。 • 启动ANSYS，单击Utility Menu(实用菜
单)→File(文件)→Resume from(从…恢复)
• 利用第一种创建有限元模型的方法有以下 几个流程：
• 1)创建或者导入实体模型。 • ANSYS提供强大的实体模型创建功能.可以
创建关键点、线、面、体,并支持布尔操作, 以生成更为复杂的模型。模型创建的菜单 项如图1所示。
• 定义单元类型方法如下: • Main Menu(主菜单)→Preprocessor（前
处理器）→Element Type（单元类型） →Add/Edit/Delete(增加/编辑/删除)。 • 单元由什么组成呢？现在仅需知道单元含 节点即可。
• 第三步:定义材料属性数据 • ANSYS中的所有分析都需要输入材料属性。例
• 体载荷：施加在某个体的载荷，例如电磁场计算中施 加在线圈中的电流密度。
• 惯性载荷：它是由物体的惯性引起的，比如说结构计 算中经常考虑重力带来的加速度。
• 耦合场载荷：把从一种分析中得到的结果作为另一种 分析的载荷。例如磁场计算后得到的Lorentz力作为 结构分析的力载荷。
• 2.2.3选择求解方法 • 求解就是ANSYS通过有限元方法建立联立方程并
计算联立方程的结果。 • 要选择合适的求解方法，单击Main Menu(主菜
单)→Solution(求解器) →Analysis Type(分析类 型) →Sol’n Controls(求解控制)，弹出Solution Controls(求解设置)对话框，如图6所示。
• 2.2.4求解 • 选择好求解器后，开始求解，方法如下： • Main Menu(主菜单) →Solution(求解器)
• 修改工作文件名 • 单击Utility Menu(实用菜单)→File(文
件)→Change jobname(更改工作文件名) 命令，弹出Change jobname(更改工作文 件名)对话框。
• 第二步：定义单元类型 • ANSYS单元库提供多达200种不同的单元。 • 较为简单的单元分类如表所示。 • 下面是一个平面单元在ANSYS单元类中的
分别是：静态分析，瞬态分析，谐振态分析，模 态分析，频谱分析，屈曲分析以及子结构分析。
• 定义分析类型和设置分析选项的方法如下： • Main Menu(主菜单)→Solution(求解器) →Analysis
Type(分析类型) →New Analysis(新分析) • 2.2.2施加载荷 • ANSYS对载荷的定义包括约束，支撑，边界条件，激
命名方式：
• PLANE77 • PLANE表示该单元属于平面单元类。由于
平面单元类中还包含其他许多单元，所以 还要用数字编号77来标识特定单元。
• 单元的概念 • 什么是单元呢？ • 可以这样理解单元：在远处看一栋平房，很明显，
它的几何形状就是一个长方体，这个长方体在 ANSYS中称为实体模型，一旦走近，就会发现， 这个长方体由一块块砖搭建而成，这些个有限数 目的砖，组成了同样一个长方体，这些砖在 ANSYS中便称为单元。
划分。网格划分的菜单项如图4所示。网格划分 后产生有限元模型。以空心圆柱为例，对它划分 完毕后生成的有限元模型如图5所示。
• 2.2 加载和求解 • 加载和求解步骤分为： • 定义分析类型和设置分析选项。 • 施加载荷。 • 设置载荷步选项。 • 求解。
• 2.2.1定义分析类型和设置分析选项 • ANSYS一共可以求解7种不同类型的分析，它们
励等。并根据真实物理环境将载荷分为6大类。 • 自由度约束：即把某个固定自由度用给定的数值代替。
例如电磁场分析中的给有限元模型施加的磁势为零的 边界条件。
• 集中力载荷：施加在节点上的集中载荷。例如结构分 析中施加在有限元模型上的力和力矩。
• 面载荷：施加在某个表面上的载荷，例如结构分析中 施加的压力。
第2章 ANSYS有限元分析典型步骤
2.1建立有限元模型 2.2加载和求解 2.3结果后处理
• 2.1建立有限元模型 • ANSYS将模型分为实体模型和有限元模型
两大类。 • 实体模型由关键点、线、面和体组成，用
来直接描述所求问题的几何特性。 • 有限元模型是实际结构和物质的数学表示
方法。
• 建立有Байду номын сангаас元模型的步骤，可细分为以下几 个流程：
• (2) 时间历程后处理器POST26 • 用于分析处理指定时间范围内模型指定节点上的
某个结果随时间或频率变化的情况。时间历程后 处理对应的菜单项如图8所示。 • 进入时间历程后处理器的方法如下： • Main Menu(主菜单)→TimeHist Postprc(时间历 程后处理器)
• 2)网格划分前预备工作包括以下2个步骤： • i)为实体模型分配单元属性 • 单元属性指的是单元类型、实常数，材料
属性和单元坐标系。该步骤对应的菜单项 如图2所示。
• ii)设置网格划分水平 • ANSYS网格划分水平控制菜单项如图3所示。 • iii)对实体模型进行网格划分 • 在完成1,2步骤后，就可以对实体模型进行网格
如，在进行电磁场分析时，至少要输入材料的相 对磁导率MURX，进行结构分析时，要输入材料 的杨氏弹性模量EX。 • Main Menu(主菜单)→Preprocessor(前处理器) →Material Props(材料属性) →Material Models(材料模型)
• 第四步:创建有限元模型 • ANSYS提供了两种方法来构建有限元模型. • 1)首先创建或导入实体模型,然后对实体模
→Solve(求解) →Current LS（当前载荷步） • 2.3结果后处理 • 所谓后处理，通俗而言，就是观察和分析有限元
的计算结果.
• (1)通用后处理器POST1 • 用于分析处理整个模型在某个子载荷步的某个子
步，或者某个结果序列，或者特定时间或频率下 的结果，例如在热分析中，查看时间等于15秒时 模型的温度等。 • 通用后处理的菜单项如图7所示。 • 进入通用后处理器的方法如下： • Main Menu(主菜单) →General Postproc(通用 后处理器)
• 1)指定工作文件名和标题名； • 2)定义单元类型； • 3)定义材料属性； • 4)创建有限元模型。
• 第一步：建立和修改工作文件名 • 工作文件名的建立是在进入前处理器之前
完成的。 • 启动ANSYS，单击Utility Menu(实用菜
单)→File(文件)→Resume from(从…恢复)