ANSYS有限元分析软件介绍（清楚明了）

有限元分析软软件ANSYS软件介绍ANSYS软件常用命令令ANSYS软件界面及菜菜单ANSYS的单位制ANSYS的文件管理ANSYS软件建模及网网格划分ANSYS软件分析步骤骤ANSYS软件家族产品品特色产品★Workbench★Multiphysics★DesignSpace★DesignXplorer★FSI★HPC结构分析产品品★Mechanical★ExplicitSTR★RigidDynamics★FatigueModule★LS-DYNA模型处理产品品★AI*Environment★BladeModeler★DesignModeler★MeshMorpher★Meshing★Tgrid★ICEMCFD★ICEMCFDCart3D流体分析产品品★FLUENT★CFX★FLUENTV5电磁分析产品品★EMAG★ANSOFT行业专用★AAutoReaGas★AUTODYN★POLYFLOW★Icepak★Airpak★DTMANSYS有限元分析软软件介绍结构分析：确定结构的变变形、应变、、应力及反作作用力等。热分析：：计算物体的稳稳态或瞬态温温度分布，以及热量的获获取或损失、、热梯度、热热通量等。电磁分析:用于计算磁场场，包括静磁磁场、交变磁磁场、瞬态磁磁场、交变电电磁场等。流体分析：用于确定流体体的流动及热热行为，包括不可压缩缩或可压缩流流体、层流及及湍流，以及及多组份流等等。耦合场分析：：考虑两个或多多个物理场之之间的相互作作用。ANSYS软件常用命令令UtilityMenu实用菜单SAVE_DB存储数据库RESUME_DB恢复数据库SelectEntity选择实体Comp/Assembly组元/集合Plot/Replot画图/重新画图Pan,Zoom,Rotate…平移，缩放，旋转…WorkPlane(WP)工作平面CoordinateSystem(CS)坐标系Macro宏ANSYS软件常用命令令Preference…优先设置…Preprocessor前处理GeneralPostproc通用后处理TimeHistPostproc时间历程后处理APDLANSYS参数化设计语言LineFillet在两条线的过渡生成线Arbitrary任意形状Cylinder圆柱体Prism棱柱体Cone圆锥形Sphere球形Polygon多边形ANSYS软件常用命令令Stress应力Strain应变Displacement位移DOF自由度VonMises(Stress)平均应力Contour等高线（图）Deformed/Undeformedshape变形后/未变形的形状ResultsSummary结果摘要RadiationMatrix辐射矩阵Modeling建模Meshing划分网格Attribute属性LS(LoadStep)载荷步ANSYS软件界面及菜菜单输出窗口工具条菜单图标ContactManagerIcon主菜单应用菜单输入行显示/隐藏图标模型控制工工具条绘图区当前设置用户提示信息缩写工具条菜单命令窗口图图标Resetpicking典型的ANSYS分析过程典型的ANSYS分析过程包包含三个主主要的步骤骤：1、创建有限限元模型（（前处处理器）1）创建或读读入有限元元模型；2）定义材料料属性；3）划分网格格。2、施加载荷荷并求解（（求解器器）1）施加载荷荷及设定约约束条件；；2）求解。3、查看结果果（（后处理器器）1）查看分析析结果；2）检查结果果是否正确确。ANSYS软件界面及及菜单1.建立有限元元模型3.查看结果2.施加载荷求求解主菜单（MainMenu）实用菜单（（UtilityMenu）文件选选择列列表显显示显显示控控制工工作平面参参数数宏宏菜菜单控制帮帮助助ANSYS所有的单位位是自己统统一的。常用单位如如下表：ANSYS的单位制ANSYS在分析过程程中需要读读写文件.文件格式为为jobname.ext,其中jobname是设定的工工作文件名名,ext是由ANSYS定义的扩展展名，用于于区分文件件的用途和和类型.默认的工作作文件名是是file.ANSYS的文件管理理一些特殊的的文件数据库文件件jobname.db二进制Log文件jobname.log文本结果文件jobname.rxx二进制(例如：结构构)jobname.rst图形文件jobname.grph二进制(特殊格式)有限元模型型的建立方方法可分为为：直接法直接根据机机械结构的的几何外型型建立节点点和单元，，因此直接接法只适应应于简单的的机械结构构系统。间接法适用于具有复杂几几何外型、、节点及单元元数目较多多的机械结结构系统。。该方法通通过点、线线、面、体体，先建立立实体模型型，再进行行网格划分分，以完成成有限元模模型的建立立。下面介绍间间接法即实实体建模。。ANSYS软件建模及及网格划分分MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Create>选择择以以““＋＋””结结尾尾的的菜菜单单，，将将弹弹出出拾拾取取菜菜单单(见下下页页）），，提提示示通通过过拾拾取取方方式式创创建建体体素素.选择择ByDimensions...将弹弹出出对对话话框框，，提提示示输输入入体体素素的的坐坐标标.对话话框框示示例例建模模二维维体体素素包包括括矩矩形形、、圆圆、、三三角角形形和和其其它它多多边边形形三维维体体素素包包括括块块、、圆圆柱柱、、棱棱柱柱、、球球和和锥锥坐标标系系统统及及工工作作平平面面总体体坐坐标标系系－总总体体笛笛卡卡尔尔坐坐标标系系－总总体体柱柱坐坐标标系系－总总体体球球坐坐标标系系局部部坐坐标标系系－局局部部笛笛卡卡尔尔坐坐标标系系－局局部部柱柱坐坐标标系系－局局部部球球坐坐标标系系工作平面面坐标系系ANSYS中的坐标标系有：：工作平面面设置工作平面面控制移动工作作平面的选项有关坐标标系统的的选项UtilityMenu:WorkPlane>坐标系统统与工作作平面关关系：工作平面面工作平面面—是一个可可以移动动的二维维参考平平面，用用于定位位和确定定体素的的方向。。缺省时，，工作平平面的原原点与总总体坐标标系的原原点重合合，但可可以将它它移动或或旋转到到任意想想要的位位置通过显示示栅格，，可以将将工作平平面作为为绘图板板WXWYWXWYX2X1Y2Y1WP(X,Y)widthheight选择图图形类类型.将弹出出选取菜菜单,提示选选择图图形进进行布布尔操操作.要使用用布尔尔操作作:MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Operate>Procedure1......2......3......

选择一一种布布尔操操作(例如：Add)布尔操操作WZWYWX这个看起来来复杂的模模型，实际际上是一个个方块与一一个空心的的球进行求求交（intersect）布尔操作作的结果.ANSYS软件建模及及网格划分分网格划分主主要包括以以下四个步步骤:1.定义单元属属性(材料属性、、单元类型型、实常数数).2.设定网格尺尺寸控制(控制网格密密度).3.网格划分以以前保存数数据库.4.执行网格划划分.打开网格划划分工具:MainMenu:Preprocessor>MeshTool网格划分工工具是网格控制制的一种快快捷方式单元属性控控制智能网格划划分控制尺寸控制指定单元形形状自由网格划划分或映射射网格划分分执行网格划划分清除网格局部细划1234567812345867ANSYS软件建模及及网格划分分1、定义单元元类型结构点单元MASS21结构线单元2DLINK13DLINK8，LINK10，LINK180梁单元2DBEAM3，BEAM23，BEAM543DBEAM4，BEAM24，BEAM44，BEAM188，BEAM189实体单元2DPLANE2，PLANE25，PLANE42，PLANE82，PLANE83，PLANE145，PLANE146，PLANE182，PLANE1833DSOLID45，SOLID64，SOLID65，SOLID92，SOLID95，SOLID147，SOLID148，SOLID185，SOLID186，SOLID187壳单元2DSHELL51，SHELL61，SHELL208，SHELL2093DSHELL28，SHELL41，SHELL43，SHELL63，SHELL93，SHELL150，SHELL181管单元PIPE16，PIPE17，PIPE18，PIPE20，PIPE59，PIPE60ANSYS软件分析步步骤2、定义单元元实常数单元实常数数是依赖单单元类型的的特性，如如梁单元的的横截面特特性。例如如2D梁单元BEAM3的实常数是是面积（AREA）、惯性矩矩（IZZ）、高度（（HEIGHT）、剪切变变形常数（（SHEARZ）、初始应应变（ISTRN）和附加的的单位长度度质量（ADDMAS）。并不是所有有的单元类类型都需要要实常数，，同类型的的不同单元元可以有不不同的实常常数值。ANSYS软件分析步步骤3、定义材料料属性绝大多数单单元类型需需要材料特特性。根据据应用的不不同，材料料特性可以以是线性或或非线性的的。与单元类型型、实常数数一样，每每一组材料料特性有一一个材料参参考号。与与材料特性性组对应的的材料参考考号表称为为材料表。。在一个分分析中，可可能有多个个材料特性性组（对应应的模型中中有多种材材料），ANSYS通过独特的的参考号来来识别每个个材料特性性组。定义材料属属性时应当当注意以下下几点：一一般情况下下杨氏模量量（EX）必须定义义；若加惯惯性载荷，，必须定义义能求出质质量的参数数，如密度度；若模型型中存在热热载荷，需需定义膨胀胀系数（ALPX）。ANSYS软件分析步步骤4、创建几何何模型1.建立模型的的方法ANSYS程序为用户户提供了下下列生成几几何模型以以及有限元元模型的方方法：在ANSYS中创建几何何模型，即即实体建模模；导入在其它它CAD系统创建的的模型，直直接生成。。对于实体建建模，需要要描述模型型的几何边边界，以便便生成有限限元模型前前建立对单单元大小和和形状的控控制，然后后让ANSYS自动生成所有有的节点和单单元。与之对对比，直接生生成方法必须须直接确定每每个节点的位位置，以及每每个单元的大大小、形状和和连接关系。。采用命令流流方式往往更更便于实现有有限元模型的的直接生成。。2.坐标系1）整体与局部部坐标系2）坐标系的激激活3）节点和单元元坐标系4）显示和结果果坐标系ANSYS软件分析步骤骤5、对实体模型型划分网格用户建模工作作完成后，得得到分析目标标的几何模型型。接下来，，就需要对几几何模型划分分网格，形成成有限元单元元、节点，从从而得到有限限元分析模型型。有限元网网格的划分过过程包括四个个步骤：定义有限元模模型中的单元元属性；目标网格选项项控制；对几何模型划划分网格；修改与优化有有限元网格。。ANSYS软件分析步骤骤6、施加负载对于不同的分分析类型，所所施加的载荷荷形式有所不不同，可以归归结为6类：DOF约束（DOFconstraint）：用于对模模型自由度做做出限定，用用于确定边界界条件；力（Force）：施加在有有限元模型节节点上的集中中载荷；表面载荷（Surfaceload）：施加在单单元上的分布布载荷，包括括线分布和面面分布；体载荷（Bodyload）：包括体积积载荷和场载载荷；惯性载荷（Inertialoads）：由模型惯惯性而引起的的载荷，主要要应用在结构构分析中；其他类型载荷荷：包括耦合合场载荷（Coupled-fieldloads）、初应力载载荷等。ANSYS软件分析步骤骤7、求解—ANSYS程序中有几种种解联立方程程系统的