有限元分析軟軟件ANSYS軟件介紹ANSYS軟件常用命令令ANSYS軟件界面及菜菜單ANSYS的單位制ANSYS的文件管理ANSYS軟件建模及網網格劃分ANSYS軟件分析步驟驟ANSYS軟件家族產品品特色產品★Workbench★Multiphysics★DesignSpace★DesignXplorer★FSI★HPC結構分析產品品★Mechanical★ExplicitSTR★RigidDynamics★FatigueModule★LS-DYNA模型處理產品品★AI*Environment★BladeModeler★DesignModeler★MeshMorpher★Meshing★Tgrid★ICEMCFD★ICEMCFDCart3D流體分析產品品★FLUENT★CFX★FLUENTV5電磁分析產品品★EMAG★ANSOFT行業專用★AAutoReaGas★AUTODYN★POLYFLOW★Icepak★Airpak★DTMANSYS有限元分析軟軟件介紹結構分析：確定結構的變變形、應變、、應力及反作作用力等。熱分析：：計算物體的穩穩態或瞬態溫溫度分布，以及熱量的獲獲取或損失、、熱梯度、熱熱通量等。電磁分析:用于計算磁場場，包括靜磁磁場、交變磁磁場、瞬態磁磁場、交變電電磁場等。流體分析：用于確定流體體的流動及熱熱行為，包括不可壓縮縮或可壓縮流流體、層流及及湍流，以及及多組份流等等。耦合場分析：：考慮兩個或多多個物理場之之間的相互作作用。ANSYS軟件常用命令令UtilityMenu實用菜單SAVE_DB存儲數據庫RESUME_DB恢復數據庫SelectEntity選擇實體Comp/Assembly組元/集合Plot/Replot畫圖/重新畫圖Pan,Zoom,Rotate…平移，縮放，旋轉…WorkPlane(WP)工作平面CoordinateSystem(CS)坐標系Macro宏ANSYS軟件常用命令令Preference…優先設置…Preprocessor前處理GeneralPostproc通用后處理TimeHistPostproc時間歷程后處理APDLANSYS參數化設計語言LineFillet在兩條線的過渡生成線Arbitrary任意形狀Cylinder圓柱體Prism棱柱體Cone圓錐形Sphere球形Polygon多邊形ANSYS軟件常用命令令Stress應力Strain應變Displacement位移DOF自由度VonMises(Stress)平均應力Contour等高線（圖）Deformed/Undeformedshape變形后/未變形的形狀ResultsSummary結果摘要RadiationMatrix輻射矩陣Modeling建模Meshing劃分網格Attribute屬性LS(LoadStep)載荷步ANSYS軟件界面及菜菜單輸出窗口工具條菜單圖標ContactManagerIcon主菜單應用菜單輸入行顯示/隱藏圖標模型控制工工具條繪圖區當前設置用戶提示信息縮寫工具條菜單命令窗口圖圖標Resetpicking典型的ANSYS分析過程典型的ANSYS分析過程包包含三個主主要的步驟驟：1、創建有限限元模型（（前處處理器）1）創建或讀讀入有限元元模型；2）定義材料料屬性；3）劃分網格格。2、施加載荷荷并求解（（求解器器）1）施加載荷荷及設定約約束條件；；2）求解。3、查看結果果（（后處理器器）1）查看分析析結果；2）檢查結果果是否正確確。ANSYS軟件界面及及菜單1.建立有限元元模型3.查看結果2.施加載荷求求解主菜單（MainMenu）實用菜單（（UtilityMenu）文件選選擇列列表顯顯示顯顯示控控制工工作平面參參數數宏宏菜菜單控制幫幫助助ANSYS所有的單位位是自己統統一的。常用單位如如下表：ANSYS的單位制ANSYS在分析過程程中需要讀讀寫文件.文件格式為為jobname.ext,其中jobname是設定的工工作文件名名,ext是由ANSYS定義的擴展展名，用于于區分文件件的用途和和類型.默認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數據庫文件件jobname.db二進制Log文件jobname.log文本結果文件jobname.rxx二進制(例如：結構構)jobname.rst圖形文件jobname.grph二進制(特殊格式)有限元模型型的建立方方法可分為為：直接法直接根據機機械結構的的幾何外型型建立節點點和單元，，因此直接接法只適應應于簡單的的機械結構構系統。間接法適用于具有復雜幾幾何外型、、節點及單元元數目較多多的機械結結構系統。。該方法通通過點、線線、面、體體，先建立立實體模型型，再進行行網格劃分分，以完成成有限元模模型的建立立。下面介紹間間接法即實實體建模。。ANSYS軟件建模及及網格劃分分MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Create>選擇擇以以““＋＋””結結尾尾的的菜菜單單，，將將彈彈出出拾拾取取菜菜單單(見下下頁頁）），，提提示示通通過過拾拾取取方方式式創創建建體體素素.選擇擇ByDimensions...將彈彈出出對對話話框框，，提提示示輸輸入入體體素素的的坐坐標標.對話話框框示示例例建模模二維維體體素素包包括括矩矩形形、、圓圓、、三三角角形形和和其其它它多多邊邊形形三維維體體素素包包括括塊塊、、圓圓柱柱、、棱棱柱柱、、球球和和錐錐坐標標系系統統及及工工作作平平面面總體體坐坐標標系系－總總體體笛笛卡卡爾爾坐坐標標系系－總總體體柱柱坐坐標標系系－總總體體球球坐坐標標系系局部部坐坐標標系系－局局部部笛笛卡卡爾爾坐坐標標系系－局局部部柱柱坐坐標標系系－局局部部球球坐坐標標系系工作平面面坐標系系ANSYS中的坐標標系有：：工作平面面設置工作平面面控制移動工作作平面的選項有關坐標標系統的的選項UtilityMenu:WorkPlane>坐標系統統與工作作平面關關系：工作平面面工作平面面—是一個可可以移動動的二維維參考平平面，用用于定位位和確定定體素的的方向。。缺省時，，工作平平面的原原點與總總體坐標標系的原原點重合合，但可可以將它它移動或或旋轉到到任意想想要的位位置通過顯示示柵格，，可以將將工作平平面作為為繪圖板板WXWYWXWYX2X1Y2Y1WP(X,Y)widthheight選擇圖圖形類類型.將彈出出選取菜菜單,提示選選擇圖圖形進進行布布爾操操作.要使用用布爾爾操作作:MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Operate>Procedure1......2......3......

選擇一一種布布爾操操作(例如：Add)布爾操操作WZWYWX這個看起來來復雜的模模型，實際際上是一個個方塊與一一個空心的的球進行求求交（intersect）布爾操作作的結果.ANSYS軟件建模及及網格劃分分網格劃分主主要包括以以下四個步步驟:1.定義單元屬屬性(材料屬性、、單元類型型、實常數數).2.設定網格尺尺寸控制(控制網格密密度).3.網格劃分以以前保存數數據庫.4.執行網格劃劃分.打開網格劃劃分工具:MainMenu:Preprocessor>MeshTool網格劃分工工具是網格控制制的一種快快捷方式單元屬性控控制智能網格劃劃分控制尺寸控制指定單元形形狀自由網格劃劃分或映射射網格劃分分執行網格劃劃分清除網格局部細劃1234567812345867ANSYS軟件建模及及網格劃分分1、定義單元元類型結構點單元MASS21結構線單元2DLINK13DLINK8，LINK10，LINK180梁單元2DBEAM3，BEAM23，BEAM543DBEAM4，BEAM24，BEAM44，BEAM188，BEAM189實體單元2DPLANE2，PLANE25，PLANE42，PLANE82，PLANE83，PLANE145，PLANE146，PLANE182，PLANE1833DSOLID45，SOLID64，SOLID65，SOLID92，SOLID95，SOLID147，SOLID148，SOLID185，SOLID186，SOLID187殼單元2DSHELL51，SHELL61，SHELL208，SHELL2093DSHELL28，SHELL41，SHELL43，SHELL63，SHELL93，SHELL150，SHELL181管單元PIPE16，PIPE17，PIPE18，PIPE20，PIPE59，PIPE60ANSYS軟件分析步步驟2、定義單元元實常數單元實常數數是依賴單單元類型的的特性，如如梁單元的的橫截面特特性。例如如2D梁單元BEAM3的實常數是是面積（AREA）、慣性矩矩（IZZ）、高度（（HEIGHT）、剪切變變形常數（（SHEARZ）、初始應應變（ISTRN）和附加的的單位長度度質量（ADDMAS）。并不是所有有的單元類類型都需要要實常數，，同類型的的不同單元元可以有不不同的實常常數值。ANSYS軟件分析步步驟3、定義材料料屬性絕大多數單單元類型需需要材料特特性。根據據應用的不不同，材料料特性可以以是線性或或非線性的的。與單元類型型、實常數數一樣，每每一組材料料特性有一一個材料參參考號。與與材料特性性組對應的的材料參考考號表稱為為材料表。。在一個分分析中，可可能有多個個材料特性性組（對應應的模型中中有多種材材料），ANSYS通過獨特的的參考號來來識別每個個材料特性性組。定義材料屬屬性時應當當注意以下下幾點：一一般情況下下楊氏模量量（EX）必須定義義；若加慣慣性載荷，，必須定義義能求出質質量的參數數，如密度度；若模型型中存在熱熱載荷，需需定義膨脹脹系數（ALPX）。ANSYS軟件分析步步驟4、創建幾何何模型1.建立模型的的方法ANSYS程序為用戶戶提供了下下列生成幾幾何模型以以及有限元元模型的方方法：在ANSYS中創建幾何何模型，即即實體建模模；導入在其它它CAD系統創建的的模型，直直接生成。。對于實體建建模，需要要描述模型型的幾何邊邊界，以便便生成有限限元模型前前建立對單單元大小和和形狀的控控制，然后后讓ANSYS自動生成所有有的節點和單單元。與之對對比，直接生生成方法必須須直接確定每每個節點的位位置，以及每每個單元的大大小、形狀和和連接關系。。采用命令流流方式往往更更便于實現有有限元模型的的直接生成。。2.坐標系1）整體與局部部坐標系2）坐標系的激激活3）節點和單元元坐標系4）顯示和結果果坐標系ANSYS軟件分析步驟驟5、對實體模型型劃分網格用戶建模工作作完成后，得得到分析目標標的幾何模型型。接下來，，就需要對幾幾何模型劃分分網格，形成成有限元單元元、節點，從從而得到有限限元分析模型型。有限元網網格的劃分過過程包括四個個步驟：定義有限元模模型中的單元元屬性；目標網格選項項控制；對幾何模型劃劃分網格；修改與優化有有限元網格。。ANSYS軟件分析步驟驟6、施加負載對于不同的分分析類型，所所施加的載荷荷形式有所不不同，可以歸歸結為6類：DOF約束（DOFconstraint）：用于對模模型自由度做做出限定，用用于確定邊界界條件；力（Force）：施加在有有限元模型節節點上的集中中載荷；表面載荷（Surfaceload）：施加在單單元上的分布布載荷，包括括線分布和面面分布；體載荷（Bodyload）：包括體積積載荷和場載載荷；慣性載荷（Inertialoads）：由模型慣慣性而引起的的載荷，主要要應用在結構構分析中；其他類型載荷荷：包括耦合合場載荷（Coupled-fieldloads）、初應力載載荷等。ANSYS軟件分析步驟驟7、求解—ANSYS程序中有幾種種解聯立方程程系統的