ANSYS机械工程应用精华60例第4版
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有限元专题实践 软件及应用
1.3 ANSYS的使用方法
一、解题步骤 1.前处理
先指定任务名和分析标题，然后在PREP7预处理器下选 择单元类型、定义单元实常数和材料特性、创建有限元模 型等。 2.求解
在SOLUTION求解器下选择分析类型，指定分析选项； 然后施加载荷和约束，指定载荷步长并对有限元求解进行 初始化并求解。 3.后处理
二、ANSYS的特点 1.具有强大的建模能力 ，仅靠ANSYS本身即能创建出各
种复杂的几何模型。
2.具有强大的求解能力 。 3.具有强大的非线性分析功能。 4.可以进行单独物理场分析，也可以耦合场分析。 5.具有强大的网格划分功能。
6.具有强大的后t处1 理功能。 7.具有强大的二t次2 开发功能。 8.提供了常用CAD软件耦的合场数-热状据应态接力非口线性。 9.可以在有限元分析的基材几料础何非非上线线，性性进行优化设计。
前言
有限元专题实践 软件及应用
本课程是一门介绍有限元法在机械工程中应用的专业基础课。 其主要任务是： 1．巩固学生所学习有限元法理论知识的基础。 2．学习通用有限元软件ANSYS的使用方法，了解有限元分析的 前后处理、求解过程的步骤、方法、特点和理论。 3．掌握用有限元法求解机械结构静力学、动力学问题的方法和 步骤。 4. 培养学生运用理论知识解决实际问题的能力、自学能力和工 程意识。 5. 帮助学生掌握本学科的专业英语术语以及本专业的最新国际 发展动态，开阔学生视野，培养学生探索新知识的兴趣，增强 学生进行国际学术交流的能力。
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本章提示
有限元专题实践 软件及应用
1. 掌握ANSYS界面的组成、特点及使用方法。 2. 掌握ANSYS软件的基础知识。
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有限元专题实践
1.1 ANSYS的基础知识（软一件及应用）
一、ANSYS的功能 (一)结构分析
用于分析在力载荷作用下结构的 变形、应力和应变和反力。
1. 静力分析：载荷不随时间变化时。 机械结构 是最常用、最基本的一种分析类型。
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有限元专题实践
1.2 ANSYS的用户界面软件及应用
Main Menu：包含了各个处理器下的基本命令。为树状弹 出式菜单结构。
Utility Menu：包含了ANSYS的全部公共命令。 该菜单为 下拉菜单结构。
Graphics Window：用于显示ANSYS的模型以及分析得到 的图形结果等。
Command Input Area：用于输入ANSYS命令。 Output Window：用于显示软件运行过程的文本输出。 Toolbar： 用于快速执行命令，常用的有Text Toolbar、 Standard Toolbar、Display Toolbar。 Status and Prompt Area：用于向用户显示提示信息， 显示当前单元属性设置和当前激活坐标系等。
10.集前后处理、求解功能于一体，使用统一的数据库。
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有限元专题实践 软件及应用
1.1 ANSYS的基础知识（三）
三、ANSYS的结构 1.处理器（即程序模块，共9个）
预处理器（PREP7）：创建有限元模型。 求解器（SOLUTION）：施加约束、载荷，求解。
普通后处理器（POST1）： 显示在指定时间点上选定模 型的计算结果。
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目录
第1章 ANSYS简介 第2章 ANSYS的建模 第3章 结构静力学分析 第4章 结构动力学分析 第5章 ANSYS Workbench简Байду номын сангаас 第6章 非线性分析 第7章 其它应用
有限元专题实践 软件及应用
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有限元专题实践 软件及应用
第1章 ANSYS简介
本章提示 1.1 ANSYS的基础知识 1.2 ANSYS的用户界面 1.3 ANSYS的使用方法 1.4 ANSYS应用实例-平面桁架
(一)结构分析 3. 其它结构分析功能：
随机振动分析、结构屈曲分 析、 用ANSYS/LS-DYNA进 行结构显式动力学分析。 (二)热分析
用于计算系统随时间变化 的温度场和其他热参数。 (三)电磁场分析 (四)流体动力学分析
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屈曲分析 热分析
有限元专题实践 软件及应用
1.1 ANSYS的基础知识（二）
二进制
有限元专题实践 软件及应用
1.1 ANSYS的基础知识（四）
四、ANSYS主要产品 1. 经典版ANSYS（Mechanical APDL）
ANSYS Multiphysics包括工程学科的所有功能。 ANSYS Mechanical用于结构及热分析； ANSYS Emag用于电磁场分析； ANSYS FLOTRAN用于计算流体动力学分析。 2. ANSYS Workbench 继承了经典版ANSYS的绝大多数功能，具有强大的模 型创建、网格划分能力，使用和学习十分方便。 3. ANSYS LS-DYNA 为显式动力学分析软件，用于求解高度非线性问题。
时间历程后处理器（POST26）： 显示模型上指定点在 整个时间历程上的结果。
优化处理器（OPT）：优化设计。 2.ANSYS文件
ANSYS执行一个分析任务时，要使用大量的文件。这些 文件以工作名（JOBNAME）为基础。
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有限元专题实践 软件及应用
1.1 ANSYS的基础知识（三）
文件类型 扩展名
建筑结构
2. 动力学分析：
模态分析用于分析结构的固有频率和振型。
谐响应分析用于分析结构在正弦载荷作用下的响应。
瞬态动力学分析用于分析结构在随时间呈任意规律变化
载荷作用下的响应。
谱分析用于确定结构对随机载荷或时间变化载荷（如地
震载荷）的动力响应。
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有限元专题实践 软件及应用
1.1 ANSYS的基础知识（一）
存储
数据库文件
记录文件
错误与警告文件 结果文件：
结构和耦合场分析 热分析 磁场分析 流体力学分析
.DB
.LOG
.ERR
.RST .RTH .RMG .RFL
模型、载荷、约束、输 入输出数据
运行过程中的每一个命 令
运行过程中的所有错误 和警告信息
运算过程中所有结果数 据
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文件格式 二进制 ASCⅡ ASCⅡ
使用POST1普通后处理器或POST26时间历程后处理器 对结果进行查看。
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有限元专题实践 软件及应用
1.3 ANSYS的使用方法
二、命令输入方法 1.菜单法（GUI法）
有限元专题实践 软件及应用
1.3 ANSYS的使用方法
一、解题步骤 1.前处理
先指定任务名和分析标题，然后在PREP7预处理器下选 择单元类型、定义单元实常数和材料特性、创建有限元模 型等。 2.求解
在SOLUTION求解器下选择分析类型，指定分析选项； 然后施加载荷和约束，指定载荷步长并对有限元求解进行 初始化并求解。 3.后处理
二、ANSYS的特点 1.具有强大的建模能力 ，仅靠ANSYS本身即能创建出各
种复杂的几何模型。
2.具有强大的求解能力 。 3.具有强大的非线性分析功能。 4.可以进行单独物理场分析，也可以耦合场分析。 5.具有强大的网格划分功能。
6.具有强大的后t处1 理功能。 7.具有强大的二t次2 开发功能。 8.提供了常用CAD软件耦的合场数-热状据应态接力非口线性。 9.可以在有限元分析的基材几料础何非非上线线，性性进行优化设计。
前言
有限元专题实践 软件及应用
本课程是一门介绍有限元法在机械工程中应用的专业基础课。 其主要任务是： 1．巩固学生所学习有限元法理论知识的基础。 2．学习通用有限元软件ANSYS的使用方法，了解有限元分析的 前后处理、求解过程的步骤、方法、特点和理论。 3．掌握用有限元法求解机械结构静力学、动力学问题的方法和 步骤。 4. 培养学生运用理论知识解决实际问题的能力、自学能力和工 程意识。 5. 帮助学生掌握本学科的专业英语术语以及本专业的最新国际 发展动态，开阔学生视野，培养学生探索新知识的兴趣，增强 学生进行国际学术交流的能力。
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本章提示
有限元专题实践 软件及应用
1. 掌握ANSYS界面的组成、特点及使用方法。 2. 掌握ANSYS软件的基础知识。
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有限元专题实践
1.1 ANSYS的基础知识（软一件及应用）
一、ANSYS的功能 (一)结构分析
用于分析在力载荷作用下结构的 变形、应力和应变和反力。
1. 静力分析：载荷不随时间变化时。 机械结构 是最常用、最基本的一种分析类型。
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有限元专题实践
1.2 ANSYS的用户界面软件及应用
Main Menu：包含了各个处理器下的基本命令。为树状弹 出式菜单结构。
Utility Menu：包含了ANSYS的全部公共命令。 该菜单为 下拉菜单结构。
Graphics Window：用于显示ANSYS的模型以及分析得到 的图形结果等。
Command Input Area：用于输入ANSYS命令。 Output Window：用于显示软件运行过程的文本输出。 Toolbar： 用于快速执行命令，常用的有Text Toolbar、 Standard Toolbar、Display Toolbar。 Status and Prompt Area：用于向用户显示提示信息， 显示当前单元属性设置和当前激活坐标系等。
10.集前后处理、求解功能于一体，使用统一的数据库。
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有限元专题实践 软件及应用
1.1 ANSYS的基础知识（三）
三、ANSYS的结构 1.处理器（即程序模块，共9个）
预处理器（PREP7）：创建有限元模型。 求解器（SOLUTION）：施加约束、载荷，求解。
普通后处理器（POST1）： 显示在指定时间点上选定模 型的计算结果。
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目录
第1章 ANSYS简介 第2章 ANSYS的建模 第3章 结构静力学分析 第4章 结构动力学分析 第5章 ANSYS Workbench简Байду номын сангаас 第6章 非线性分析 第7章 其它应用
有限元专题实践 软件及应用
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有限元专题实践 软件及应用
第1章 ANSYS简介
本章提示 1.1 ANSYS的基础知识 1.2 ANSYS的用户界面 1.3 ANSYS的使用方法 1.4 ANSYS应用实例-平面桁架
(一)结构分析 3. 其它结构分析功能：
随机振动分析、结构屈曲分 析、 用ANSYS/LS-DYNA进 行结构显式动力学分析。 (二)热分析
用于计算系统随时间变化 的温度场和其他热参数。 (三)电磁场分析 (四)流体动力学分析
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屈曲分析 热分析
有限元专题实践 软件及应用
1.1 ANSYS的基础知识（二）
二进制
有限元专题实践 软件及应用
1.1 ANSYS的基础知识（四）
四、ANSYS主要产品 1. 经典版ANSYS（Mechanical APDL）
ANSYS Multiphysics包括工程学科的所有功能。 ANSYS Mechanical用于结构及热分析； ANSYS Emag用于电磁场分析； ANSYS FLOTRAN用于计算流体动力学分析。 2. ANSYS Workbench 继承了经典版ANSYS的绝大多数功能，具有强大的模 型创建、网格划分能力，使用和学习十分方便。 3. ANSYS LS-DYNA 为显式动力学分析软件，用于求解高度非线性问题。
时间历程后处理器（POST26）： 显示模型上指定点在 整个时间历程上的结果。
优化处理器（OPT）：优化设计。 2.ANSYS文件
ANSYS执行一个分析任务时，要使用大量的文件。这些 文件以工作名（JOBNAME）为基础。
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有限元专题实践 软件及应用
1.1 ANSYS的基础知识（三）
文件类型 扩展名
建筑结构
2. 动力学分析：
模态分析用于分析结构的固有频率和振型。
谐响应分析用于分析结构在正弦载荷作用下的响应。
瞬态动力学分析用于分析结构在随时间呈任意规律变化
载荷作用下的响应。
谱分析用于确定结构对随机载荷或时间变化载荷（如地
震载荷）的动力响应。
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有限元专题实践 软件及应用
1.1 ANSYS的基础知识（一）
存储
数据库文件
记录文件
错误与警告文件 结果文件：
结构和耦合场分析 热分析 磁场分析 流体力学分析
.DB
.LOG
.ERR
.RST .RTH .RMG .RFL
模型、载荷、约束、输 入输出数据
运行过程中的每一个命 令
运行过程中的所有错误 和警告信息
运算过程中所有结果数 据
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文件格式 二进制 ASCⅡ ASCⅡ
使用POST1普通后处理器或POST26时间历程后处理器 对结果进行查看。
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有限元专题实践 软件及应用
1.3 ANSYS的使用方法
二、命令输入方法 1.菜单法（GUI法）