1、會計學1ANSYS及其應用完成及其應用完成2 第一節第一節 ANSYSANSYS簡介簡介 CAE(Computer Aided Engineering)技術，即計算機輔助工程技術，是一個涉及面廣、集多種學科與工程技術于一體的綜合性、知識密集型技術。相應的CAE軟件則是包含了數值計算技術、數據庫、計算機圖形學、工程分析與仿真等在內的綜合型軟件系統。一、一、CAECAE概念概念針對特定類型的工程或產品所開發的用 于產品性能分析、預測和優化的軟件，它以在某個領域中的應用深入而見長，如美國ETA 公司的汽車專用CAE軟件LS/DYNA3D(大型非線性有限元程序)及ETA/FEMB (FEMB是專門針對

2、LS-DYNA核心所開發的前處理分析軟件)等。通用型軟件可對多種類型的工程 和產品的物理力學性能進行分析、模擬、預測、評價和優化，以實現產品技術創新的軟件， 它以覆蓋的應用范圍廣而著稱，如ANSYS、NASTRAN、MARC等。CAE軟件專用類通用類第2頁/共102頁第1頁/共102頁3 第一節第一節 ANSYSANSYS簡介簡介 CAE技術始于1943年，而真正的CAE軟件誕生于20世紀70年代初期，到80年代中期才逐步形成了商品化的通用和專用CAE軟件。CAECAE軟件的主要價值軟件的主要價值 在設計階段，通過對工程和產品進行加工、性能和安全可靠性的模擬，可以及早發現設計缺陷，并預測工程、

3、產品的可用性與可靠性，為工程實施、產品創新提供技術保障。 CAECAE軟件的理論基礎軟件的理論基礎：有限元、邊界元法等現代計算力學方法CAECAE技術技術的核心內容核心內容：計算機模擬和仿真CAECAE技術技術的發展條件發展條件：計算機及圖形顯示設備的推出第3頁/共102頁第2頁/共102頁4 第一節第一節 ANSYSANSYS簡介簡介 在工程實際應用的諸多領域里，為尋求可靠的、最優的工藝和技術方案，以往所憑借和依賴的直覺、經驗、實驗和“嘗試法”,隨著工藝要求的日益嚴格，追求質量所引發競爭的日臻激烈，已開始顯得力不從心。 在迅速普及的高性能計算機系統的支持下，CAE軟件將成為工程師們實現其工程

4、創新和產品創新的得力助手和有效工具。他們將通過使用CAE軟件對其創新的設計方案快速實施性能與可靠性分析、并進行虛擬運行模擬，及早地發現設計缺陷，實現優化設計，在實現創新的同時，提高設計質量，降低研究開發成本，縮短研究開發周期。CAE與CAD、CAM、PDM以及ERP等軟件，已經成為支持工程行業和制造企業信息化的主要技術工具之一，并對工程和產品制造業的技術創新有重大影響，也將會為國民經濟的發展做出更大的貢獻。第4頁/共102頁第3頁/共102頁5 第一節第一節 ANSYSANSYS簡介簡介 ANSYS正是在這樣一種前提下應運而生。該軟件是一個功能強大的，融結構、熱、流體、電磁、聲學于一體的大型C

5、AE通用有限元分析軟件，具有強大的前處理、求解和后處理功能。廣泛應用于航空、航天、汽車、船舶、鐵路、交通、電子、石油化工、機械制造、國防軍工、電子、土木工程、生物醫學、地礦、水利、日用家電等一般工業及科學研究領域。 ANSYS作為廣泛應用的優秀的有限元軟件，把有限元數值分析技術和CAD、CAE、CAM等圖像處理有機地結合在起。ANSYS除了發展多種與CAD直接轉換的接口以外(即ANSYS可直接調入Pro/E、UG、Solid Works、Solid Edge、AutoCAD、SAT等軟件生成的幾何模型，ANSYS與UG、Pro/E、ADAMS、I-DEAS、ALGOR等軟件的有限元分析可相互轉

6、換)，同時使自己的輸出文件格式通用化和標準化。ANSYS自帶的編程語言APDL可供用戶以ANSYS為平臺，進行二次開發，是強有力的計算工具。用戶既可以在CAD中建模，然后通過ANSYS和CAD接口傳入模型進行計算，也可以在ANSYS中以用戶界面方式利用菜單建模，輸入初始數據，進行計算和查看計算結果。用戶還可以用ANSYS的APDL語言，用命令流的方式進行建模、計算和查看結果。第5頁/共102頁第4頁/共102頁6 第一節第一節 ANSYSANSYS簡介簡介二、二、ANSYSANSYS軟件簡介軟件簡介 近幾十年來，各國相繼開發了許多通用的大型有限元程序，如ALGOR、ANSYS、ABACUS、M

7、ARC和NASTRAN等。 1970年，Doctor John Swanson博士洞察到計算機模擬工程應該商品化，于是創建了ANSYS公司，總部位于美國賓夕法尼亞州的匹茲堡。30年來，ANSYS公司致力于設計分析軟件的開發，不斷吸取新的計算方法和計算技術，領導著世界有限元技術的發展，并為全球工業廣泛接受，其50000多用戶遍及全世界。第6頁/共102頁第5頁/共102頁7 第一節第一節 ANSYSANSYS簡介簡介 ANSYS軟件的第一個版本僅提供了熱分析及線性結構分析功能，象當時的大多數程序一樣，它只是一個批處理程序，且只能在大型計算機上運行。 20世紀70年代初，ANSYS軟件中融入了新的

8、技術以及用戶的要求，從而使程序發生了很大的變化，非線性、子結構以及更多的單元類型被加入到子程序。70年代末，交互方式的加入是該軟件最為顯著的變化，它大大地簡化了模型生成和結果評價(前處理和后處理)。在進行分析之前，可用交互式圖形來驗證模型的幾何形狀、材料及邊界條件；在分析完成之后，計算結果的圖形顯示，立即可用于分析檢驗。 總部位于總部位于 Canonsburg, PA - USA (匹茲堡南部匹茲堡南部)第7頁/共102頁第6頁/共102頁8 第一節第一節 ANSYSANSYS簡介簡介第8頁/共102頁第7頁/共102頁9 第一節第一節 ANSYSANSYS簡介簡介1、ANSYS/Connec

9、tion: 和CAD軟件的接口模塊；2、ANSYS/CADfix: 高級通用圖形接口模塊；3、ANSYS/CivilFEM: 土木和橋梁分析專用模塊；4、ANSYS/Linflow: 氣彈和顫振分析專用模塊；5、DETAynForm: 薄板成型分析專用模塊；6、ETA/VPG: 車輛虛擬道路試驗場；7、FE-Safe: 高級疲勞分析專用模塊；8、DesignSpace: 智能化快速設計校驗工具；9、FEKO: 混合法電磁場子系統。ANSYSANSYS的其他產品系列的其他產品系列第9頁/共102頁第8頁/共102頁10 第一節第一節 ANSYSANSYS簡介簡介 ANSYS是目前世界范圍內增長最

10、快的CAE軟件，該公司對軟件的質量非常重視，新版的新版的ANSYSANSYS軟件必須通過軟件必須通過70007000道標準考題道標準考題。業界典范的質保體系，自動化規范化的質量測試使ANSYS公司于1995年5月成為迄今為止世界范圍內唯一通過了IS09001的質量體系認證的設計分析類軟件，是美國機械工程師協會(ASME)、國核安全局(NQA)及近二十種專業技術協會認證的標準分析軟件。 ANSYS公司于1996年2月在北京開設了第一個駐華辦事機構，短短幾年的時間里發展到北京、上海、成都、廣州四個辦事處。ANSYS軟件與中國壓力容器標準化技術委員會合作，在1996年開發了符合中國JB473295國

11、家標準的中國壓力容器版。作為ANSYS集團用戶的鐵路機車車輛工業總公司，在其機車提速的研制中，ANSYS軟件已經開始發揮作用，中國鐵路機車“上水平、上檔次、上質量”的目標己初見成效。在中國它是第一個通過中國壓力容器標準化技術委員會認證，并在全國壓力容器行業和17個部委推廣使用的分析軟件，擁有數百家之廣大的中國用戶群。中國100多所理工院校采用ANSYS分析軟件，74所理工科院校、115門課程的標準教學軟件。第10頁/共102頁第9頁/共102頁11 第一節第一節 ANSYSANSYS簡介簡介 它為用戶提供了一個強大的實體建模及網格劃分工具，可以方便地構造有限元模型，軟件提供了100種以上的單元

12、類型，用來模擬工程中的各種結構和材料。 1)1)實體建模實體建模。 參數化建模。 體素庫及布爾運算。 拖拉、旋轉、拷貝、蒙皮、倒角等。 2)2)多種自動網格劃分工具多種自動網格劃分工具，自動進行單元形態、求解精度檢查及修正。 自由映射網格劃分、智能網格劃分、自適應網格劃分。 復雜幾何體Sweep映射網格生成。 六面體向四面體自動過渡網格：金字塔形。 邊界層網格劃分。 3)3)在幾何模型或在幾何模型或FEFE模型上加載模型上加載：點載荷、分布載荷、體載荷、函數載荷。 4)4)可擴展的標準梁截面形狀庫可擴展的標準梁截面形狀庫。三、三、ANSYSANSYS軟件的組成軟件的組成ANSYS軟件主要包括三

13、個部分：前處理模塊、分析計算模塊和后處理模塊前處理模塊、分析計算模塊和后處理模塊。1、前處理模塊第11頁/共102頁第10頁/共102頁12 第一節第一節 ANSYSANSYS簡介簡介 可將計算結果以彩色等值線顯示、梯度顯示、矢量顯示、粒子流跡顯示、立體切片顯示、透明及半透明顯示(可看到結構內部)等圖形方式顯示出來，也可將計算結果以圖表、曲線形式顯示或輸出。具體如下所示： 計算報告自動生成及定制工具，自動生成符合要求格式的計算報告。 結果顯示菜單：圖形顯示、抓圖、結果列表。2、分析計算模塊 包括結構分析(可進行線性分析、非線性分析和高度非線性分析)、流體動力學分析、電磁場分析、聲場分析、壓電分

14、析以及多物理場的耦合分析，可模擬多種物理介質的相互作用，具有靈敏度分析及優化分析能力。3、后處理模塊第12頁/共102頁第11頁/共102頁13 第一節第一節 ANSYSANSYS簡介簡介 圖形：云圖、等值線、矢量顯示、粒子流跡顯示、切片、透明及半透明顯示、紋理。 鋼筋混凝土單元可顯示單元內鋼筋開裂情況以及壓碎部位。 梁、管、板、復合材料單元及結果按實際形狀顯示，顯示橫截面結果；顯示梁單元彎矩圖。 顯示優化靈敏度及優化變量曲線。 各種結果動畫顯示，可獨立保存及重放。 3D圖形注釋功能。 直接生成BMP、JPG、VRML、WMF、EMF、PNG、PS、TIFF、HPGL等格式的圖形。 計算結果排

15、序、檢索、列表及再組合。 提供對計算結果的加、減、積分、微分等計算。 顯示沿任意路徑的結果曲線，并可進行沿路徑的數學計算。第13頁/共102頁第12頁/共102頁14 第一節第一節 ANSYSANSYS簡介簡介四、四、ANSYSANSYS軟件的功能軟件的功能 結構分析的類型結構分析的類型: :v靜力分析靜力分析 - - 用于求解靜態外載荷引起用于求解靜態外載荷引起的系統或部件的的系統或部件的位移、應變、應力和位移、應變、應力和力力。 可以考慮結構的線性及非線性行可以考慮結構的線性及非線性行為，例如為，例如: : 大變形、大應變、應力剛大變形、大應變、應力剛化、接觸、塑性、超彈及蠕變等化、接觸、

16、塑性、超彈及蠕變等. .v模態分析模態分析 - - 計算線性結構的計算線性結構的自振頻率自振頻率及振形及振形. . 譜分析譜分析 是模態分析的擴展是模態分析的擴展，用于計算由于隨機振動引起的，用于計算由于隨機振動引起的結構結構應力和應變應力和應變 ( (也叫作也叫作 響應譜或響應譜或 PSDPSD).). 結構分析用于確定結構的變形、應結構分析用于確定結構的變形、應變、應力及反作用力等變、應力及反作用力等. .第14頁/共102頁第13頁/共102頁15 第一節第一節 ANSYSANSYS簡介簡介v諧響應分析諧響應分析 - - 確定線性結構對確定線性結構對隨時間按正弦曲線變化的載荷的隨時間按正

17、弦曲線變化的載荷的響應響應. .v瞬態動力學分析瞬態動力學分析 - - 確定結構對確定結構對隨時間任意變化的載荷的響應隨時間任意變化的載荷的響應。可以考慮與靜力分析相同的結構可以考慮與靜力分析相同的結構非線性行為非線性行為. .v特征屈曲分析特征屈曲分析 - - 用于用于計算線性計算線性屈曲載荷并確定屈曲模態形狀屈曲載荷并確定屈曲模態形狀. . ( (結合瞬態動力學分析可以實現結合瞬態動力學分析可以實現非線性屈曲分析非線性屈曲分析.).)v專項分析專項分析: : 斷裂力學分析斷裂力學分析 復合材料分析復合材料分析 疲勞分析及壽命估算疲勞分析及壽命估算 第15頁/共102頁第14頁/共102頁1

18、6 第一節第一節 ANSYSANSYS簡介簡介v用于模擬非常大的變形用于模擬非常大的變形，慣性力占支配地位，慣性力占支配地位，并考慮所有的非線性行并考慮所有的非線性行為為. .v它的顯式方程它的顯式方程求解沖擊求解沖擊、碰撞、快速成型、碰撞、快速成型等問等問題，是目前求解這類問題，是目前求解這類問題最有效的方法題最有效的方法. . ANSYS ANSYS除了提供標準的除了提供標準的隱式動力學分析隱式動力學分析以外，以外， 還提還提供了供了顯式動力學分析模塊顯式動力學分析模塊ANSYS/LS-DYNAANSYS/LS-DYNA. .ANSYS ANSYS 結構分析結構分析 ( (續續) )第16

19、頁/共102頁第15頁/共102頁17 第一節第一節 ANSYSANSYS簡介簡介v ANSYSANSYS軟件可處理熱傳遞的三種軟件可處理熱傳遞的三種基本類型：基本類型：傳導、對流和輻射傳導、對流和輻射。v 熱傳遞的三種類型均可進行熱傳遞的三種類型均可進行穩穩態和瞬態、線性和非線性分析態和瞬態、線性和非線性分析。熱分析還具有可以。熱分析還具有可以模擬材料模擬材料固化固化和和熔解熔解過程的過程的相變分析相變分析能能力以及模擬熱與結構應力之間力以及模擬熱與結構應力之間的的熱熱結構耦合分析結構耦合分析能力。能力。 v熱分析之后往往進行結構分析熱分析之后往往進行結構分析, ,計算由于熱膨脹或收縮不均勻

20、計算由于熱膨脹或收縮不均勻引起的應力引起的應力. . ANSYS ANSYS 熱分析計算物體的穩態或瞬態溫度分布熱分析計算物體的穩態或瞬態溫度分布，以以及熱量的獲取或損失、熱梯度、熱通量等及熱量的獲取或損失、熱梯度、熱通量等. .第17頁/共102頁第16頁/共102頁18 第一節第一節 ANSYSANSYS簡介簡介v主要用于電磁場問題的分析，主要用于電磁場問題的分析，如如電感電感、電容電容、磁通量密度磁通量密度、磁場密度磁場密度、渦流渦流、阻抗阻抗、電場電場分布分布、磁力線分布磁力線分布、力力、運動運動效應效應、電路和能量損失電路和能量損失及及磁通磁通量泄漏量泄漏等等。還可用于螺線管、。還可

21、用于螺線管、調節器、發電機、變換器、磁調節器、發電機、變換器、磁體、加速器、電解槽及無損檢體、加速器、電解槽及無損檢測裝置等的設計和分析領域。測裝置等的設計和分析領域。v磁場可由電流、永磁體、外加磁場可由電流、永磁體、外加磁場等產生。磁場等產生。磁場分析磁場分析 用于計算磁場用于計算磁場. .第18頁/共102頁第17頁/共102頁19 第一節第一節 ANSYSANSYS簡介簡介 磁場分析的類型磁場分析的類型: :v靜磁場分析靜磁場分析 ：計算直流電（計算直流電（DC)DC)或永或永磁體產生的磁場磁體產生的磁場。v交變磁場分析交變磁場分析 ：計算由于交流電計算由于交流電( (AC)AC)產生的

22、磁場產生的磁場。v瞬態磁場分析瞬態磁場分析：計算隨時間隨機變化計算隨時間隨機變化的電流或外界引起的磁場的電流或外界引起的磁場。v電場分析：電場分析：用于計算電阻或電容系統用于計算電阻或電容系統的電場的電場。典型的物理量有電流密度、。典型的物理量有電流密度、電荷密度、電場及電阻熱。電荷密度、電場及電阻熱。v高頻電磁場分析高頻電磁場分析：用于微波及用于微波及RFRF無源無源組件，波導、雷達系統、同軸連接器組件，波導、雷達系統、同軸連接器等分析等分析。第19頁/共102頁第18頁/共102頁20 第一節第一節 ANSYSANSYS簡介簡介 流體分析流體分析：用于確定流體的流動及熱行為。：用于確定流體

23、的流動及熱行為。流體分析分以下幾類流體分析分以下幾類: :vCFDCFD - - ANSYS/FLOTRANANSYS/FLOTRAN 提供強大的計算流體動力學分析功能，包括提供強大的計算流體動力學分析功能，包括不可壓縮不可壓縮或或可壓縮流體可壓縮流體、層流層流及及湍流湍流，以及，以及多組份流多組份流等。等。v聲學分析聲學分析 - -軟件的聲學功能軟件的聲學功能用來研究含流體的介質中聲波的傳播，或分析浸在流體中的固體結構的動態特性用來研究含流體的介質中聲波的傳播，或分析浸在流體中的固體結構的動態特性。考慮流體介質與周圍固體的相互作用。考慮流體介質與周圍固體的相互作用, , 進行聲波傳遞或水下結

24、構的動力學分析等。進行聲波傳遞或水下結構的動力學分析等。v容器內流體分析容器內流體分析 - - 考慮容器內的非流動流體的影響。可以考慮容器內的非流動流體的影響。可以確定由于晃動引起的靜水壓力確定由于晃動引起的靜水壓力。v流體動力學耦合分析流體動力學耦合分析 - - 在考慮流體約束質量的動力響應基礎上，在考慮流體約束質量的動力響應基礎上，在結構動力學分析中使用流體耦合單元。在結構動力學分析中使用流體耦合單元。第20頁/共102頁第19頁/共102頁21 第一節第一節 ANSYSANSYS簡介簡介 耦合場分析耦合場分析：考慮：考慮兩個或多個物理場之間的相互作用兩個或多個物理場之間的相互作用。如果兩

25、個物。如果兩個物理場之間相互影響，單獨求解一個物理場是不可能得到正確結果的，因理場之間相互影響，單獨求解一個物理場是不可能得到正確結果的，因此你需要一個能夠將兩個物理場組合到一起求解的分析軟件。此你需要一個能夠將兩個物理場組合到一起求解的分析軟件。( (絕大多絕大多數的工程分析都要用到耦合場的功能數的工程分析都要用到耦合場的功能) ) 例如例如：在壓電力分析中，需要同時求解：在壓電力分析中，需要同時求解電壓分布（電場分析）和應變（結構分析）。電壓分布（電場分析）和應變（結構分析）。 其他需要其他需要耦合場分析耦合場分析的典型情況有：的典型情況有：v熱熱應力分析應力分析v流體流體結構相互作用結構

26、相互作用v感應加熱（電磁感應加熱（電磁熱），熱），感應振蕩感應振蕩兩根熱膨脹系數不同的棒焊接在兩根熱膨脹系數不同的棒焊接在一起，圖示為加熱后的變形一起，圖示為加熱后的變形.第21頁/共102頁第20頁/共102頁22 第一節第一節 ANSYSANSYS簡介簡介 ANSYSANSYS軟件的開放結構允許連接自己的軟件的開放結構允許連接自己的FORTRANFORTRAN程序和于過程。程序和于過程。ANSYSANSYS自帶的編程語言自帶的編程語言APDLAPDL可供用戶以可供用戶以ANSYSANSYS為平臺，進行二次開發，是為平臺，進行二次開發，是強有力的計算工具。強有力的計算工具。 6 6、優化設計

27、、優化設計 優化設計是一種尋找確定最優方案的技術。設計方案的任何方面都是可以優化設計是一種尋找確定最優方案的技術。設計方案的任何方面都是可以優化的，如：尺寸優化的，如：尺寸( (如厚度如厚度) )、形狀、形狀( (如過渡圓角的大小如過渡圓角的大小) )、支撐位置、制造、支撐位置、制造費用、自然頻率、材料特性等。實際上，所有可以參數化的費用、自然頻率、材料特性等。實際上，所有可以參數化的ANSYSANSYS選項都選項都可以作優化設計。可以作優化設計。7 7、拓撲優化、拓撲優化 拓撲優化是指形狀優化，有時也稱為外形優化。拓撲優化的目標是拓撲優化是指形狀優化，有時也稱為外形優化。拓撲優化的目標是尋找

28、承受單載荷或多載荷的物體的最佳材料分配方案。這種方案在拓撲尋找承受單載荷或多載荷的物體的最佳材料分配方案。這種方案在拓撲優化中表現為優化中表現為“最大剛度最大剛度”設計。用戶只需要給出結構的參數設計。用戶只需要給出結構的參數( (材料特性材料特性、模型、荷載等、模型、荷載等) )和要省去的材料百分比，程序就能自動進行優化。和要省去的材料百分比，程序就能自動進行優化。8 8、用戶可擴展功能、用戶可擴展功能( (UPF)UPF)和二次開發功能和二次開發功能第22頁/共102頁第21頁/共102頁23 第一節第一節 ANSYSANSYS簡介簡介總結總結 用戶利用用戶利用ANSYSANSYS軟件能夠完

29、成下列工作：軟件能夠完成下列工作： (1) (1)能夠建立有限元模型或轉換結構、產品、零件和系能夠建立有限元模型或轉換結構、產品、零件和系統的統的CADCAD模型。模型。 (2) (2)能夠施加運行載荷或其它設計性能參數。能夠施加運行載荷或其它設計性能參數。 (3) (3)研究物理響應，如應力水平、溫度分布或電磁場。研究物理響應，如應力水平、溫度分布或電磁場。 (4) (4)進行優化設計，減小產品費用。進行優化設計，減小產品費用。 (5) (5)能夠做在某些環境下不可能或不方便的樣機實驗。能夠做在某些環境下不可能或不方便的樣機實驗。 第23頁/共102頁第22頁/共102頁24第二節第二節 A

30、NSYS ANSYS 圖形用戶界面（圖形用戶界面（GUIGUI）第24頁/共102頁第23頁/共102頁25第二節第二節 ANSYS ANSYS 圖形用戶界面（圖形用戶界面（GUIGUI）Objective一一. . ANSYS GUIANSYS GUI中六個窗口的總體功能中六個窗口的總體功能輸入窗口輸入窗口 顯示提示信息顯示提示信息，輸入，輸入ANSYSANSYS命命令，所有輸入的令，所有輸入的命令將在此窗口命令將在此窗口顯示顯示。主菜單主菜單 包含包含ANSYSANSYS的的主要功能，分為主要功能，分為前處理、求解、前處理、求解、后處理等。后處理等。輸出窗口輸出窗口 顯示軟件的文顯示軟件的

31、文本輸出。通常在本輸出。通常在其他窗口后面，其他窗口后面，需要查看時可提需要查看時可提到前面到前面。應用菜單應用菜單 包含例如文件包含例如文件管理、選擇、顯管理、選擇、顯示控制、參數設示控制、參數設置等功能置等功能. .工具條工具條 將常用的命令將常用的命令制成工具條，方制成工具條，方便調用便調用. .圖形窗口圖形窗口 顯示由顯示由ANSYSANSYS創建或傳遞到創建或傳遞到ANSYSANSYS的圖形的圖形. .第25頁/共102頁第24頁/共102頁26第二節第二節 ANSYS ANSYS 圖形用戶界面（圖形用戶界面（GUIGUI）二. ANSYS的應用菜單(Utility Menu) Fi

32、leFile文件管理菜單文件管理菜單：提供了對程序文件操作的命令和功能：提供了對程序文件操作的命令和功能SelectSelect選擇菜單選擇菜單：提供了關于實體選擇的命令：提供了關于實體選擇的命令ListList列表菜單列表菜單：提供了對數據庫文件進行列表的命令：提供了對數據庫文件進行列表的命令PlotPlot繪圖菜單繪圖菜單：提供了對模型圖形顯示操作的各種命令和功能：提供了對模型圖形顯示操作的各種命令和功能PlotCtrlsPlotCtrls繪圖控制菜單繪圖控制菜單：提供了對圖形顯示的高級控制功能：提供了對圖形顯示的高級控制功能WorkPlaneWorkPlane工作平面菜單工作平面菜單：工

33、作平面的設置，主要為實際的建：工作平面的設置，主要為實際的建模提供方便模提供方便ParametersParameters參數控制菜單參數控制菜單：設置程序使用過程中的參數：設置程序使用過程中的參數MacroMacro宏管理菜單宏管理菜單：提供了對宏命令的編輯和修改的命令：提供了對宏命令的編輯和修改的命令MenuCtrlsMenuCtrls菜單控制菜單菜單控制菜單：提供了對：提供了對ANSYS ANSYS 其他窗口的開關功其他窗口的開關功能能HelpHelp幫助菜單幫助菜單：提供了：提供了ANSYSANSYS的聯機幫助手冊的聯機幫助手冊第26頁/共102頁第25頁/共102頁27第二節第二節 A

34、NSYS ANSYS 圖形用戶界面（圖形用戶界面（GUIGUI） Clear & Start New 清除當前的工作文件，并啟動新的清除當前的工作文件，并啟動新的工作文件。工作文件。說明：執行該命令后，新文件的工作目錄和工作文件名仍然沿用先前文件的設置，其他的參數設置也并不改變，仍為在啟動ANSYS時交互式參數設置的參數值。此操作一般在分析過程中對先前所做的工作不滿意或不想花費時間逐一刪除而重新開始新的分析時使用。 Change Jobname 更改工作文件名更改工作文件名說明：命令執行后，將彈出change Jobname對話框。在選項Enter New jobname后面的文本框中

35、輸入新的工作文代名；在選項New log and error fiLe? 后面的選擇框中決定是否使用新的x1og(日志文件“和xerr(出錯文件)。一旦選擇使用新的日志文件和出錯文件，原來的日志文件和出錯文件將被忽略，但并沒有刪除，所有的數據都將存儲在新的文件中。 該命令僅在開始級(即在進行有限元分析之前，對ANSYS工作環境初始化時)才有效。即使在啟動交互式參數設置選項中給定了工作文件名，ANSYS仍允許改變工作文件名。然而該作業名僅適用于執行此命令后打開的文件，而不適用于在這之前已經打開的文件。 該命令適用于整個運行過程，不同組的文件需要有不同的工作文件名，是因為在子結構運行時為了避免之前

36、文件被覆蓋。 、文件管理菜單（、文件管理菜單（FileFile）第27頁/共102頁第26頁/共102頁28第二節第二節 ANSYS ANSYS 圖形用戶界面（圖形用戶界面（GUIGUI）Change Title 改變（圖形窗體左下角）標題改變（圖形窗體左下角）標題 說明：標題是用來說明分析的主要目的、工作內容和圖形顯示內容等。ANSYS系統將所有圖形顯示、求解輸出中包含此標題。定義好分析標題后，它將在繪圖窗口的下部顯示出來。 提示：可使用stitle,nline,title命令給分析添加副標題，它將出現在輸出結果中，而在圖形中不顯示。 Resume Jobname.db 恢復最后一次保存在工

37、作文件中的恢復最后一次保存在工作文件中的數據數據 說明：當要恢復從前的工作或取消當前的文件時，可以使用這個操作。 Resume from 讀取指定文件名的數據庫文件，但是當前讀取指定文件名的數據庫文件，但是當前工作文件的名稱并不發生改變工作文件的名稱并不發生改變 說明：此命令與Resume Jobname命令的不同之處在于，調入的工作文件名是用戶自己指定的，而不是系統規定的當前工作文件。另外，從指定文件中讀人數據文件，在圖形輸出窗口不會直接顯示所讀人的數據，必須通過繪圖功能菜單Ptot進行重繪。 第28頁/共102頁第27頁/共102頁29第二節第二節 ANSYS ANSYS 圖形用戶界面（圖

38、形用戶界面（GUIGUI）Save as Jobname.db 將當前文件以系統默認的文件名進行保存，將當前文件以系統默認的文件名進行保存，以便下次在需要的時候可以方便調用以便下次在需要的時候可以方便調用。 Save asSave as 將當前的文件以指定的文件名進行保存，但是當前工作文將當前的文件以指定的文件名進行保存，但是當前工作文件的名稱并不發生改變，即用指定文件名保存文件后，若再用件的名稱并不發生改變，即用指定文件名保存文件后，若再用Save as Save as Jobname.db Jobname.db 再次保存，則仍以系統默認文件名進行保存。再次保存，則仍以系統默認文件名進行保存

39、。 在用該命令保存文件時，不一定保存為后綴為DB文件，用戶可以根據需要指定后綴名，若不指定，系統將默認該數據文件擴展名為DB。 Write DB Log File 將數據庫命令日志文件寫入指定的文件中。將數據庫命令日志文件寫入指定的文件中。 數據庫命令日志文件包含創造當前數據庫文件的所有命令。當進行命令操作時，這些命令都保存在數據庫中。使用此命令，即可實現從GUI操作過程到命令流文件的轉換，對于實際的分析問題和學習ANSYS命令流文件編寫，都將有著重要的意義。第29頁/共102頁第28頁/共102頁30第二節第二節 ANSYS ANSYS 圖形用戶界面（圖形用戶界面（GUIGUI） Read

40、Input from 從指定的從指定的ANSYSANSYS命令文本文件中讀取命命令文本文件中讀取命令。令。 命令執行后，在彈出的對話框選項Optional line number or label下的文本框中，輸入行號或標簽，它表示系統從指定文件中的指定行號或標簽開始往下讀人其命令并執行，讀人行號的默認值為0或1，即從文件的最頂端開始讀入。選項勘copy input to database log用來選擇讀入命令的同時是否將所讀入命令也記錄在日志文件中，默認是不將所讀人的命令記錄到日志文件中。 Switch output to 切換輸出文本數據到文件或輸出窗口。切換輸出文本數據到文件或輸出窗口

41、。 說明：除了分析過程中ANSYS程序自動寫入的文件外，還可在必要的時候迫使文件操作。該命令允許將文件輸出從屏幕重新定向到指定的文件中。命令執行后，將會彈出一個對話框，詢問將文本數據輸出到文件或輸出窗口，選定后，輸出數據將保存到用戶指定的文件或屏幕中。默認是將文本數據輸出到輸出窗口。 第30頁/共102頁第29頁/共102頁31第二節第二節 ANSYS ANSYS 圖形用戶界面（圖形用戶界面（GUIGUI） List 顯示文件內容顯示文件內容 命令執行后，將列出對應當前工作文件名的相關日志文件(log file)、出錯 Error File(出錯文件)、其他指定類型的Other(文本文件)或B

42、inarv file(二進制文件)。在日志文件中主要記錄了ANSYS程序操作的所有命令，這些命令經過簡單修改后，便可以作為ANSYS程序的批處理文件使用。而在出錯文件中，則記錄著ANSYS程序執行過程中每一步ANSYS操作所可能引起的異常、警告以及提示信息等出錯信息。 File Operations 對文件進行重命名、刪除和復制等操作對文件進行重命名、刪除和復制等操作 ANSYS File Options 設定設定ANSYSANSYS文件的屬性等文件的屬性等 命令執行后，將彈出的ANSYS File Optiom對話框中，用戶可以根據實際需要完成對ANSYS某些文件的指定，其指定為內部文件或外

43、部文件，在分析結束后要保存哪些文件或刪除哪些文件等操作設置。 第31頁/共102頁第30頁/共102頁32第二節第二節 ANSYS ANSYS 圖形用戶界面（圖形用戶界面（GUIGUI） Import 外部幾何模型的輸入接口。外部幾何模型的輸入接口。 此命令主要用來將不同類型的CAD模型導人并轉化為ANSYS的幾何模型。有些接口是需要另外購買的，否則此命令將不起作用。 Export ANSYSANSYS幾何模型的輸出接口。幾何模型的輸出接口。 通過此命令，可以將ANSYS程序生成的圖形文件輸出到其他CAD軟件中，被其他軟件所調用。 Report GeneratorReport Generato

44、r 報告生成器向導。報告生成器向導。 命令執行后，將彈出ANSYS報告生成器向導，根據向導填入如報告名、保存目錄等信息，ANSYS會對程序所進行的工程分析自動生成一份規范的報告文件。 第32頁/共102頁第31頁/共102頁33第二節第二節 ANSYS ANSYS 圖形用戶界面（圖形用戶界面（GUIGUI）EXIT 退出退出ANSYSANSYS程序。程序。 命令執行后，將彈出Exit from ANSYS對話框，在退出ANSYS程序之前，有四個操作選項可供選擇： Save Geom十Loads：表示保存ANSYS的幾何模型和載荷設置之后再退出ANSYS程序。 Save Geom十Ld十Solu

45、：表示保存ANSYS的幾何模型、載荷設置和求解信息之后 再退出ANSYS程序。 Save Everything：表示保存當前數據庫內容后再退出ANSYS程序。 QuitNo Save!：表示不作存儲操作，直接退出ANSYS程序。 第33頁/共102頁第32頁/共102頁34第二節第二節 ANSYS ANSYS 圖形用戶界面（圖形用戶界面（GUIGUI）注意：注意： 為防止由于操作失誤引起的數據庫文件被覆蓋或丟失的情況，建議為防止由于操作失誤引起的數據庫文件被覆蓋或丟失的情況，建議用戶采用以下一些措施：用戶采用以下一些措施： 1 1）針對每一個分析項目，都單獨設置一個文件夾。）針對每一個分析項目

46、，都單獨設置一個文件夾。 2 2）每求解一個新問題使用不同的）每求解一個新問題使用不同的 工作文件名。工作文件名。 在在AYSYSAYSYS啟動對話啟動對話框中設置新的工作文件名，并存儲在新的工作文件夾下面。框中設置新的工作文件名，并存儲在新的工作文件夾下面。 3 3）在分析求解的過程中，每隔一段時間存儲一次數據庫文件）在分析求解的過程中，每隔一段時間存儲一次數據庫文件 4 4）進行會對問題求解產生重大影響的操作之前（如刪除操作），）進行會對問題求解產生重大影響的操作之前（如刪除操作），建議先保存數據庫。建議先保存數據庫。 5 5）如果在進行一個操作以前剛剛存儲完數據庫，您可以選擇工具）如果在

47、進行一個操作以前剛剛存儲完數據庫，您可以選擇工具條中的條中的RESUME_DBRESUME_DB，進行進行 “undoundo”。ANSYSANSYS菜單中沒有菜單中沒有“undoundo”功能。功能。 6 6）ANSYSANSYS的的OutputOutput文件在交互操作中并不自動被寫出，在交互操作文件在交互操作中并不自動被寫出，在交互操作中，您必須用中，您必須用Utility Menu: File Switch Output to File把把output寫到寫到一個文件中。一個文件中。7 7）分析完成后，您必須保存如下文件）分析完成后，您必須保存如下文件: : log 文件文件 ( (

48、.log), ), 數據庫文件數據庫文件 ( .db), ), 結果文件結果文件 ( ( .rst, .rth等等), ), 載荷步文件載荷步文件 ( (.s01, .s02, .), 輸出文件輸出文件 ( ( .out), ), 物理環境文件物理環境文件 ( (.ph1, .ph2, .)。注意注意 log log 文件只添加，不會文件只添加，不會覆蓋。覆蓋。第34頁/共102頁第33頁/共102頁35第二節第二節 ANSYS ANSYS 圖形用戶界面（圖形用戶界面（GUIGUI） 工程分析模型可能非常復雜，若要對這樣復雜的模型中的某一部分進行操作處理，例如加載、圖形顯示或有選擇性的觀察結果

49、，就必須涉及到ANSYS的選擇功能。由于所有 的ANSYS數據都存在數據庫內，因此利用選擇功能，用戶可以很方便地只選擇數據的某部分進行操作。 ANSYS不僅可以對模型的基本圖元進行選擇操作，還可以根據實際需要將模型中的部分基本圖元組合成Component(部件)，并賦予名稱。在接下來的操作中，可通過訪問構件名稱的方式對整個構件進行操作。此外，構件可以進一步組合成Assembly(組件)。 在ANSYS程序中，Select菜單操作主要針對Entities(實體)、 Component(部件)、 Assembly(組件)而言，具體菜單如圖： 2 2、選擇菜單(Select)第35頁/共102頁第3

50、4頁/共102頁36第二節第二節 ANSYS ANSYS 圖形用戶界面（圖形用戶界面（GUIGUI）Entities 對實體如點、線、面、體、節點、單元等進對實體如點、線、面、體、節點、單元等進行選擇操作行選擇操作。 執行該命令后，會彈出右下圖所示的選擇對話框。 在“對象欄”處定義選擇的對象，包括Nodes(節點)、Elements(單元)、Volumes(體)、Areas(面)、Lines(線)和Keypoints(關鍵點)。 在“方式欄”對話框處定義選擇的方式，對不同選擇對象將會有不同的選擇方式： 1、若選擇對象為節點，則選擇操作有6種方式： 1）By Num/Pick:通過編號或拾取來選

51、擇節點。 2)Attached to:選取附屬于其他實體圖元上的節點，附屬方式準則是必須先選擇所附屬的實體，再進行附屬方式選擇，如圖附屬式節點選擇對話框所示。 方式欄對象欄范圍欄功能按鈕區第36頁/共102頁第35頁/共102頁37第二節第二節 ANSYS ANSYS 圖形用戶界面（圖形用戶界面（GUIGUI） 3) By Location：根據坐標值的位置選取節點，位置式節點選擇對話框中有3個選項： X Coordinates：選擇x軸范圍界定的節點。 Y Coordinates ：選擇Y軸范圍界定的節點。 Z Coordinates ：選擇Z軸范圍界定的節點。 在Min，Max下面文本框中

52、輸入坐標范圍的值，第一個值為坐標的最小值，第二個為坐標的最大值，兩個值之間用逗號“，”或頓號“、”間隔。 4) By Attributes：通過節點的屬性來選擇，在屬性式節點選擇對話框中有六項： Master node num：按主自由度節點號(對于縮減法模態分析)來選擇節點。 Coupled set num：按耦合自由度節點號來選擇節點。 Constraint eq num：選取約束方程約束的節點。 THXY rot angle：選擇在坐標XY平面被旋轉指定角度范圍的節點。 THYZ rot angle：選擇在坐標YZ平面被旋轉指定角度范圍的節點。 第37頁/共102頁第36頁/共102頁3

53、8第二節第二節 ANSYS ANSYS 圖形用戶界面（圖形用戶界面（GUIGUI） THZX rot angle：選擇在坐標ZX平面被旋轉指定角度范圍的節點。 在Min，Max，Inc的文本框中輸入指定范圍值，第一個值為最小值，第二個為最大值，第三個為最小值與最大值之間的增量。兩個值之間用逗號或頓號間隔。 注意：選擇旋轉角度，沒有增量值。 5) Exterior：選定單元表面的節點。 注意：在進行此操作之前，應該預先選定相應的單元。系統默認從所有可得到的單元中選定節點。 6）By Results：根據求解結果選定滿足在一定求解結果范圍的節點。 如在選擇對話框方式欄下拉選擇欄中，選取From f

54、ull，單擊OK或Apply按鈕，將彈出Select Nodes by Results對話框。選定結果選項，然后在Range of values選項后面的文本框中輸入結果值的范圍，單擊OK按鈕，就會選取滿足結果選項在最小值和最大值之間的節點。(例：在Select Nodes by Results對話框的設定，將會選出結構中所有的Von Mises應力值在200到l000范圍的節點。） 提示：在進行此項操作之前，程序對模型必須進行過一次分析求解過程。第38頁/共102頁第37頁/共102頁39第二節第二節 ANSYS ANSYS 圖形用戶界面（圖形用戶界面（GUIGUI） 2 2、對單元（、對單

55、元（Elements)Elements)的選擇操作有的選擇操作有7 7種方式種方式： By Num/Pick：通過編號或拾取來選擇單元。 Attached to：選取附屬于其他實體圖元的單元，在附屬式單元選擇對話框中有5項： Nodes：選擇附屬于已選定節點上的單元。 Nodes，all：選擇由已選定節點定義的單元。 lines：選擇單元的邊界在選定線上的單元。 Areas：選擇選定面上的單元。 Volumes：選擇選定體上的單元。 By Attributes：通過單元的屬性來選擇，在屬性式單元選擇對話框中有6項： Material num：根據材料編號來選擇單元。 E1em type num

56、：根據單元類型編號來選擇單元。每一種單元類型在單元類型表中都有一個編號，輸入編號對應一個單元類型。 Real set num: 根據實常數號來選擇單元。 Elem CS num：根據單元坐標系統編號來選擇單元。第39頁/共102頁第38頁/共102頁40第二節第二節 ANSYS ANSYS 圖形用戶界面（圖形用戶界面（GUIGUI） Section ID num：根據截面ID號來選擇單元。 layer num：根據層編號來選擇單元。 Min，Max，Inc的文本框中輸入編號范圍值，第一個值為最小值，第二個為最大值，第三個為最小值與最大值之間的增量。兩個值之間用逗號或頓號間隔。 By Resul

57、ts：根據求解結果選定滿足在一定求解結果范圍的單元。 By E1em Name：根據單元名或單元類型號來選擇單元。與屬性方式選擇的不同點在于，它每次只能指定一種單元類型，而屬性方式可以指定某編號范圍的單元類型。 Live E1ems：選擇活單元。單元的生與死也就是單元模型中加入(或刪除)材料，模型中相應的單元就存在(或消亡)。 Adjacent to：選擇與選定單元相鄰的單元。所選擇單元與已選定單元必須具有相同的維數，而且與選定的單元有相鄰的側面或邊，通過遍歷整個有限元模型的單元來得到滿足條件的單元。第40頁/共102頁第39頁/共102頁41第二節第二節 ANSYS ANSYS 圖形用戶界面

58、（圖形用戶界面（GUIGUI） 3 3、對體、對體(Volumes)的選擇操作有的選擇操作有4種方式種方式： By Num/Pick：通過編號或拾取來選擇體。 Attached to：選取附屬于其他實體圖元的體。 Areas：選擇附屬于選定面的體. Areas，a11：選擇由選定面構造出來的體。 By Location：根據坐標值的位置選取體。 X coordinates：選擇x軸范圍界定的體。 Y coordinates：選擇Y軸范圍界定的體。 Z coordinates：選擇Z軸范圍界定的體。 By Attributes: 通過體的屬性來選擇，在屬性式體選擇對話框中有四項： Materia

59、l num：根據材料編號來選擇體。 Elem type num：根據單元類型編號來選擇體。 Real set num：根據實常數號來選擇體。 Elem CS num：根據單元坐標系統編號來選擇體。 在“Min，max，Inc”的文本框中輸入編號范圍值。第41頁/共102頁第40頁/共102頁42第二節第二節 ANSYS ANSYS 圖形用戶界面（圖形用戶界面（GUIGUI）4、對面(Areas)的選擇操作有7種方式： .By Num/Pick .Attached to .By Location .By Attributes .Exterior:選擇選定體表面上的面。在進行此操作之前，應該預先選

60、定相應的體。 .By Hard Points:選擇包含硬點(Hard Points)的面。 .Concatenated:選擇與已選定面相連接的面。 第42頁/共102頁第41頁/共102頁43第二節第二節 ANSYS ANSYS 圖形用戶界面（圖形用戶界面（GUIGUI）5、對線(Lines)的選擇操作有8種方式： .By Num/Pick .Attached to .By Location .By Attributes .Exterior:選擇選定面邊界上的線。在進行此操作之前，應該預先選定相應的面。 .By Hard Points:選擇包含硬點(Hard Points)的線。 .Concatena