第六章有限元软件介绍

有限元软件介绍和比较一、msc/patran+nastran, ansys, abaqus 三者的比较俺最喜欢的是msc/patran+nastran，因为当年国内飞机公司最先引进的就是nastran，其菜单式的操作，比用手写有限元程序，爽多了！！特别是建立飞机这类巨大型结构，可以说，只有patran的建模最强！！（有人在仿真说abaqus能建整个飞机模型，哈哈，吹牛不上税，就凭其目前功能，要花一百年！！）另外，msc财大气粗，其教程是手把手式，航空上最常用的有限元分析，都有现成的例题，step by step，傻瓜都会很快地入门！！由于其广泛应用于航空航天/汽车工业，所以，至今为止，如果要学CAE软件，俺认为应首选msc/patran+nastran。

与patran+nastran相比，ansys的界面就低了一些，操作也没有patran舒服。

不过，差别不是很大。

ansys据俺的体会，唯一的强项就是多场耦合。

其他的功能，msc/patran+nastran都有。

不过，ansys的apdl语言比较高级，是其最大优势，或者说，msc 应向这一方向发展！！不过，apdl最开始学也很费事，得一条一条查，一条一条记，这个过程没有两三个月下不来。

由此，ansys的清爽度比msc差一些。

abaqus，如果自己用手编写过有限元程序的，入门应该不难。

其命令格式，跟自己用手编程序一个套路。

abaqus的强项是其分析功能很全面，特别是非线性部分，基本上都包含了。

abaqus最大的缺点是上手慢，其教程太差，除了几本手册，基本上等于没有教程。

要学abaqus，其时间要比msc, ansys长多了！！现在看，学abaqus实在没什么省时间的方法（比如它的 training lecture，一本250$，买来一看，气晕俺，还没手册说得详细！！），所以唯一的笨方法就是要看手册啦。

(如果说msc是windows点鼠标时代的水平，abaqus就是敲dos命令的原始时代。

有限元分析软件简介有限元分析软件（Finite Element Analysis Software）是一种通过有限元方法（Finite Element Method，简称FEM）对工程结构进行数值计算和模拟的工具。

有限元分析软件可以用于分析和解决各种工程问题，包括结构强度、热传导、流体流动、电磁场等。

本文将介绍有限元分析软件的基本原理、主要功能和一些常见的应用领域。

原理有限元分析软件的基本原理是将连续体划分为有限数量的小元素，每个小元素在一个局部坐标系内进行计算。

通过将整个结构划分为多个小元素，并在每个小元素内进行计算，最终可以得到整个结构的物理行为。

有限元软件使用数学模型描述物体的力学特性和材料特性，例如弹性模量、材料的热传导系数等。

在分析过程中，可以通过施加不同的边界条件和加载情况来模拟结构的行为。

主要功能有限元分析软件通常具有以下主要功能：1.几何建模：可以通过创建、编辑和修改几何模型来描述结构的形状和尺寸。

2.网格生成：将几何模型划分为有限数量的小元素，生成网格以进行计算。

3.边界条件和加载设置：可以设置结构的边界条件，如固定支撑、力和热流等加载条件。

4.材料属性设置：可以定义结构的材料属性，如弹性模量、热传导系数等。

5.计算求解：通过求解数学模型的方程组，得到结构的应力、位移、温度等结果。

6.结果后处理：对计算结果进行可视化和分析，如绘制应力云图、位移矢量图等。

应用领域有限元分析软件在各个工程领域都有广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：结构分析有限元分析软件可以对各种结构进行静力学和动力学分析。

例如，在建筑工程中可以分析房屋的承重能力、抗风性能等；在机械工程中可以分析零件的强度、刚度等。

热传导分析有限元分析软件可以模拟材料或结构中的热传导过程。

例如，在电子设备中可以分析散热器的性能，以确保设备的正常运行；在汽车行业中可以优化发动机的冷却系统。

流体力学分析有限元分析软件可以模拟流体在管道、泵和阀门等设备中的流动。

有限元分析软件有限元分析软件是一种广泛应用于工程领域的计算工具，它可以帮助工程师们进行结构力学和热力学的仿真分析。

本文将介绍有限元分析软件的基本原理、应用领域、优势和限制以及未来发展趋势。

有限元分析软件的基本原理是将复杂的工程结构分割成许多小的简单几何单元，如三角形或四边形，然后通过数学方法对这些单元进行建模和求解。

通过将结构分割成小的单元，可以更准确地描述结构的力学行为和变形情况。

有限元分析软件在许多领域都有广泛的应用，特别是在土木工程、航空航天、汽车工程和机械工程等领域。

在土木工程中，有限元分析软件可以用来评估建筑物和桥梁等结构的强度和稳定性，从而帮助工程师们设计更安全可靠的结构。

在航空航天领域，有限元分析软件可以用来模拟飞机和火箭的结构响应，从而提高飞行器的性能和安全性。

有限元分析软件的优势之一是它能够提供更全面和准确的分析结果。

相比传统的解析方法，有限元分析软件可以考虑更多的物理因素和边界条件，从而得到更真实的模拟结果。

此外，有限元分析软件还能够快速处理大规模和复杂的问题，节省了工程师们的时间和精力。

然而，有限元分析软件也存在一些限制。

首先，它依赖于输入的模型和边界条件的准确性。

如果模型的几何形状或边界条件被错误地定义，那么得到的分析结果可能会出现较大误差。

其次，有限元分析软件需要大量的计算资源，例如计算机的处理能力和内存容量。

如果计算资源不足，则可能无法完成复杂问题的分析。

此外，有限元分析软件还需要用户具备一定的专业知识和技能，才能正确地使用软件进行分析。

未来，有限元分析软件将继续发展和改进。

随着计算机技术的不断进步，有限元分析软件将变得更快、更准确和更易用。

此外，随着先进的材料和结构设计的出现，有限元分析软件也需要不断适应新的挑战和要求。

例如，针对复合材料的分析和仿真、考虑材料非线性行为的分析等都是有限元分析软件未来发展的方向。

总之，有限元分析软件是一种强大的工程分析工具，可以帮助工程师们更好地理解和优化结构的力学行为。

有限元软件的优点总结有限元软件是一种广泛应用于工程和科学领域的计算工具，它利用有限元法进行数值分析，并能够模拟和解决多种复杂的物理问题。

有限元软件在许多领域中被广泛使用，包括结构力学、流体力学、热传导、电磁场等。

在本文中，我们将总结有限元软件的一些主要优点。

1. 精确性有限元软件能够提供高精度的数值计算结果。

通过将实际问题离散化为许多小元素，并在每个元素上进行数值计算，有限元软件能够更准确地模拟复杂的物理现象。

它可以考虑材料的非线性、几何非线性以及大变形等因素，使得计算结果更加准确和可靠。

2. 可视化有限元软件通常具有友好的用户界面，使用户能够直观地输入模型和参数，并通过可视化方式展示计算结果。

用户可以通过图形界面进行模型的建立、网格划分、边界条件的设定等操作，并可随时查看和分析模拟结果。

这使得工程师和科学家能够更好地理解和解释计算结果。

3. 灵活性有限元软件通常具有灵活的建模和求解能力。

用户可以根据实际需要对模型进行细化或简化，选择合适的求解算法和参数。

有限元软件还通常支持并行计算，可以在多核处理器或集群上进行高效求解，加快计算速度。

这些灵活性使得有限元软件适用于各种不同的问题和需求。

4. 可靠性经过长期的发展和验证，在多个领域广泛使用的有限元软件已经被证明是可靠的。

这些软件已经通过许多实际案例的验证和比对，能够提供准确和可信的计算结果。

此外，有限元软件通常具有完善的错误检测和修复机制，能够帮助用户发现和解决潜在的问题。

5. 经济性有限元软件相对于传统的试验方法来说，具有更低的成本。

通过使用有限元软件，可以节省大量的实验成本和时间。

此外，有限元软件通常具有良好的可扩展性和可重复性，可以在不同的项目和场景中进行重复使用，并进行标准化和自动化的计算。

6. 创新性有限元软件的发展推动了科学和工程领域的创新。

它们为工程师和科学家提供了一个探索设计空间、优化问题和改进产品的平台。

有限元软件能够帮助用户快速设计和迭代新产品，减少开发周期和成本，并提高产品的性能和质量。

有限元分析软件及应用有限元分析（Finite Element Analysis，简称FEA）是一种工程力学的数值计算方法，用于模拟和分析材料或结构在力学、热学、流体力学等领域的行为。

有限元分析软件是用于进行有限元分析的工具，提供了对复杂问题进行建模、求解和分析的功能。

下面将介绍几种常用的有限元分析软件及其应用。

1. ANSYS：ANSYS是全球领先的有限元分析软件之一，适用于多个领域，如结构力学、流体力学、电磁场等。

在结构分析方面，ANSYS可以进行静力学、动力学、疲劳分析等，可应用于航空、汽车、能源、医疗等行业。

2. ABAQUS：ABAQUS是另一个广泛使用的有限元分析软件，适用于结构、热、流体、电磁等多个领域的分析。

ABAQUS提供了丰富的元件模型和边界条件，可以进行复杂结构的非线性、瞬态、热源等分析，广泛应用于航空航天、汽车、能源等领域。

3. MSC Nastran：MSC Nastran是一款专业的有限元分析软件，主要用于结构和动力学分析。

它提供了丰富的分析和模拟工具，可进行静力学、动力学、疲劳分析等。

MSC Nastran广泛应用于航空、汽车、船舶等领域，具有较高的准确性和可靠性。

4. LS-DYNA：LS-DYNA是一款用于求解非线性动力学问题的有限元分析软件。

它可以进行结构和流体的动态响应分析，主要应用于汽车碰撞、爆炸、冲击等领域。

LS-DYNA具有强大的求解能力和灵活性，可以模拟复杂的物理现象和材料性能。

除了上述几个常用的有限元分析软件外，还有许多其他软件也具有广泛的应用。

有限元分析在实际工程中有着广泛的应用，下面以汽车结构分析为例进行介绍。

汽车结构分析是有限元分析的一个重要应用领域。

有限元分析软件可以帮助工程师对汽车的结构进行模拟和分析，评估其在碰撞、强度、刚度等方面的性能。

首先，工程师可以使用有限元分析软件对汽车的结构进行建模。

软件提供了各种几何建模工具，可以根据汽车的三维CAD数据进行建模，或者使用简化的二维平面模型。

几乎所有的有限元分析的软件介绍——让你对CAE软件更了解有限元分析（Finite Element Analysis，FEA）是一种数值计算方法，用于求解结构、固体力学、热传导和流体力学等领域中的工程问题。

它通过离散化技术将复杂的连续体问题转化为一个有限数量的单元问题，再通过求解这些单元的代数方程组得到整个问题的近似解。

在工程领域，有限元分析常常被用来进行结构强度、振动、疲劳和优化分析等。

下面将介绍几个常见的有限元分析软件，包括ANSYS、ABAQUS、LS-DYNA和SolidWorks Simulation。

1.ANSYSANSYS是一款全面的有限元分析软件，包含了结构分析、流体动力学、电磁场分析和耦合多场分析等功能。

它具有强大的前后处理功能和丰富的材料模型库，可以模拟各种复杂的物理现象。

ANSYS还提供了多种优化算法，用于进行结构和材料参数的优化设计。

它广泛应用于航空航天、汽车、能源和电子等领域。

2.ABAQUSABAQUS是一款广泛应用于工程和科学领域的有限元分析软件，主要用于求解复杂的结构、流体和热力学问题。

它具有强大的建模和求解能力，支持线性和非线性分析。

ABAQUS还提供了各种完整的元件库和材料模型，同时支持多学科的耦合分析。

它适用于多种工程和科学领域，如航空航天、汽车、生物医学和材料科学等。

3.LS-DYNALS-DYNA是一款专注于动力学和非线性问题的有限元分析软件，用于模拟高速碰撞、爆炸和弹道问题等。

它具有优秀的显式求解器和平行计算能力，能够处理大型和复杂的模型。

LS-DYNA还提供了丰富的材料模型和接触算法，支持多物理场耦合。

它适用于汽车、航空航天、国防和地震等领域。

4. SolidWorks SimulationSolidWorks Simulation是一款基于SolidWorks CAD软件的有限元分析工具，用于进行结构和流体力学分析。

它提供了友好的用户界面和强大的建模和分析功能，能够快速进行设计验证和性能优化。

有限元分析软件ANSYS简介1、 ANSYS程序自身有着较为强大三维建模能力，仅靠ANSYS的GUI （图形界面）就可建立各种复杂的儿何模型;此外，ANSYS还提供较为灵活的图形接口及数据接口。

因而，利用这些功能，可以实现不同分析软件之间的模型转换。

“上海二十一世纪中心大厦”整体分析曾经由日本某公司采用美国ETABS软件计算，利用他们已经建好的模型，读入AXSYS并运行之，可得到计算结果，从而节省较多的工作量。

2、 ANSYS 功能（1）结构分析静力分析-用于静态载荷.可以考虑结构的线性及非线性行为，例如：大变形、大应变、应力刚化、接触、塑性、超弹及蠕变等.模态分析- 计算线性结构的自振频率及振形.谱分析是模态分析的扩展，用于计算山于随机振动引起的结构应力和应变（也叫作响应谱或PSD）.谐响应分析-确定线性结构对随时间按正弦曲线变化的载荷的响应•瞬态动力学分析-确定结构对随时间任意变化的载荷的响应.可以考虑与静力分析相同的结构非线性行为.特征屈曲分析- 用于讣算线性屈曲载荷并确定屈曲模态形状.（结合瞬态动力学分析可以实现非线性屈曲分析.）专项分析：断裂分析，复合材料分析，疲劳分析用于模拟非常大的变形，惯性力占支配地位，并考虑所有的非线性行为.它的显式方程求解冲击、碰撞、快速成型等问题，是H前求解这类问题最有效的方法.（2）ANSYS热分析热分析之后往往进行结构分析，计算由于热膨胀或收缩不均匀引起的应力.ANSYS功能：相变（熔化及凝固），内热源（例如电阻发热等）三种热传递方式（热传导、热对流、热辐射）（3）ANSYS电磁分析磁场分析中考虑的物理量是磁通量密度、磁场密度、磁力、磁力矩、阻抗、电感、涡流、能耗及磁通量泄漏等.静磁场分析-计算直流电（DC）或永磁体产生的磁场.交变磁场分析-计算由于交流电(AC)产生的磁场.瞬态磁场分析-计算随时间随机变化的电流或外界引起的磁场电场分析用于计算电阻或电容系统的电场.典型的物理量有电流密度、电荷密度、电场及电阻热等。

有限元软件有限元软件是一类用于解决工程问题的计算机辅助工具，通常被应用于结构分析、热传导、流体力学等领域。

有限元软件采用了有限元分析方法，将复杂的结构或系统分割成有限数量的简单单元，通过对这些单元进行数值计算，得到整体系统的行为和性能。

有限元分析方法有限元分析方法是将一个复杂的问题分解为无数个小的单元，每个单元都是一个简单的几何形状，如三角形、四边形、立方体等。

这些单元通过节点连接起来，形成一个整体结构。

通过对每个单元进行力学计算，最终得到整个结构的力学特性。

有限元软件的应用有限元软件广泛应用于工程领域的各个方面，例如：•结构分析：用于模拟建筑、桥梁、飞机等结构的力学性能。

•热传导分析：用于预测物体在不同温度条件下的热传导效果。

•流体力学分析：用于模拟流体在管道、飞机机翼等结构中的流动情况。

•振动分析：用于研究结构在振动作用下的响应和稳定性。

有限元软件通过数学模型和计算方法，可以在计算机上快速、准确地模拟各种不同条件下的工程问题，为工程设计、分析和优化提供了重要的支持。

主要有限元软件目前市面上有很多种不同的有限元软件，常用的有限元软件有：•ANSYS：是一款功能强大的有限元分析软件，广泛应用于工程领域的各个方面。

•ABAQUS：是一款专业的有限元分析软件，适用于复杂结构和多物理场耦合分析。

•Nastran：是一款传统的有限元分析软件，被广泛用于航空航天领域。

以上软件都具有易用性好、计算准确、功能强大等特点，是工程师们解决复杂问题的得力工具。

结语有限元软件是现代工程领域不可或缺的工具，通过数值分析方法，可以快速准确地模拟工程问题的复杂情况，为工程设计和优化提供技术支持。

希望随着科技的不断发展，有限元软件能够更加智能化、高效化，为工程师们的工作带来更大的便利和进步。

工程有限元软件介绍目录一、简介------------------------------------------------------3二、有限元软件介绍——ANSYS----------------------------------31.ANSYS软件基本功能介绍-----------------------------------32. ANSYS软件分析过程--------------------------------------43.ANSYS软件单元类型---------------------------------------43.1线单元-----------------------------------------------43.2管单元-----------------------------------------------53.3实体单元---------------------------------------------53.4壳单元-----------------------------------------------73.5接触单元---------------------------------------------83.6特殊单元---------------------------------------------84.ANSYS软件优缺点-----------------------------------------95.ANSYS软件应用领域---------------------------------------9三、有限元软件介绍————ABAQUS------------------------------91.ABAQUS软件基本功能介绍----------------------------------92.ABAQUS软件分析过程-------------------------------------103.ABAQUS软件单元类型-------------------------------------103.1 线性完全积分单元------------------------------------113.2 二次完全积分单元------------------------------------113.3 线性减缩积分单元------------------------------------113.4 二次减缩积分单元------------------------------------123.5 非协调模式单元（imcompatible modes）----------------123.6 使用Tri 或Tet 单元要注意---------------------------123.7 杂交单元--------------------------------------------123.8混合使用不同类型的单元-------------------------------134.ABAQUS优缺点-------------------------------------------135.ABAQUS应用领域-----------------------------------------13四、有限元软件介绍----LS-DYNA--------------------------------131.LS-DYNA基本功能介绍-------------------------------------132.LS-DYNA分析过程-----------------------------------------143.LS-DYNA单元类型-----------------------------------------143.1概述-- ---------------------------------------------14 3.2单元库----------------------------------------------144.LS-DYNA优缺点-------------------------------------------175.LS-DYNA应用领域-----------------------------------------17一、简介有限元分析（FEA）是对于结构力学分析迅速发展起来的一种现代计算方法。

有限元软件ansys简介有限元分析（FEA，Finite Element Analysis）的基本概念是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。

它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的(较简单的）近似解，然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件），从而得到问题的解。

这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所代替。

由于大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段。

ANSYS是一种广泛的商业套装工程分析软件。

所谓工程分析软件，主要是在机械结构系统受到外力负载所出现的反应，例如应力、位移、温度等，根据该反应可知道机械结构系统受到外力负载后的状态，进而判断是否符合设计要求。

一般机械结构系统的几何结构相当复杂，受的负载也相当多，理论分析往往无法进行。

想要解答，必须先简化结构，采用数值模拟方法分析。

由于计算机行业的发展，相应的软件也应运而生，ANSYS 软件在工程上应用相当广泛，在机械、电机、土木、电子及航空等领域的使用，都能达到某种程度的可信度，颇获各界好评。

使用该软件，能够降低设计成本，缩短设计时间。

ANSYS 软件是融结构、热、流体、电磁、声学于一体的大型通用有限元软件，可广泛的用于核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、生物医学、水利、日用家电等一般工业及科学研究。

该软件提供了不断改进的功能清单，具体包括：结构高度非线性分析、电磁分析、计算流体力学分析、设计优化、接触分析、自适应网格划分及利用ANSYS 参数设计语言扩展宏命令功能。

有限元分析有限元分析（FEA，Finite Element Analysis）的基本概念是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。

它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的(较简单的）近似解，然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件），从而得到问题的解。

有限元分析软件范文有限元分析软件（Finite Element Analysis Software）是一种计算机软件，用于模拟和分析物体在受力作用下的变形、应力分布和振动等物理现象。

它可以将复杂的实际物体模型化为离散的有限元素，通过数值计算的方法求解工程问题的解析解，并根据计算结果进行可靠性分析和优化设计。

1.前处理模块：该模块用于导入CAD模型，并进行几何构建和网格生成。

它可以将复杂的实际物体模型划分为离散的有限元网格，通常使用三角形或四边形形状的单元。

2.求解模块：该模块用于求解有限元方程组，得到变形、应力和振动等物理量的数值解。

它采用一系列的数值计算方法，如高斯积分、直接法或迭代法，以获取准确的结果。

3.后处理模块：该模块用于对计算结果进行可视化和分析。

它可以绘制位移、应力、应变、振动模式等图形，帮助用户更好地理解和评估计算结果，并进行优化设计。

4.优化模块：一些高级有限元分析软件还提供了优化功能，用于在满足一系列约束条件的前提下，寻找最佳设计方案。

用户可以根据自己的需求和优化目标，设置约束条件和设计变量，以优化结构的性能和减少成本。

目前市面上有许多流行的有限元分析软件，如ANSYS、ABAQUS、Nastran、Simcenter等，每个软件都有其特点和适用领域。

1.ANSYS：ANSYS是一款功能强大的通用有限元分析软件，提供了多种物理问题的求解模块，包括结构静力学、动力学、流体力学、热传导和电磁学等。

它的仿真能力广泛应用于航空、汽车、能源和电子等领域。

2.ABAQUS：ABAQUS是一款全面的有限元分析软件，具有强大的非线性、动力学和多物理耦合求解能力。

它被广泛应用于机械、航空航天、地震工程和生物医学等领域。

3.Nastran：Nastran是一种专业的有限元分析软件，主要用于机械和结构工程分析。

它具有稳定性好、计算速度快和可扩展性强的特点，广泛应用于航空、汽车、能源和电子等领域。

4.Simcenter：Simcenter是西门子 PLM 软件公司开发的一套综合性有限元分析软件，包括了各种物理问题的求解模块，如结构分析、流体分析、声学分析和多物理耦合分析等。

大型通用有限元分析软件ANSYS简介ANSYS是一款大型通用有限元分析软件，广泛用于工业、医疗、交通等领域中的工程分析和仿真。

本文将对ANSYS的功能、特点和应用进行详细介绍。

功能简介ANSYS拥有丰富的功能，包括：•有限元分析：ANSYS可以对各种结构进行基于有限元计算的工程分析和仿真，包括热力学、动力学、流体力学等。

•多物理场模拟：ANSYS可以同时对多个物理场进行分析和仿真，如热力学、流固耦合、磁场等。

•材料建模：ANSYS支持多种材料的建模和分析，包括塑性、疲劳、断裂等。

•优化：ANSYS可以对设计进行自动化的优化，以满足不同的性能和成本要求。

•可视化：ANSYS可以通过可视化工具对模拟结果进行可视化，方便用户分析和理解仿真结果。

特点简介ANSYS的特点主要包括：•通用性：ANSYS是一款通用的有限元分析软件，可以应用于各种工程领域的分析和仿真。

•灵活性：ANSYS支持多种材料和物理场的分析，可以根据需要进行个性化的设置。

•精度：ANSYS的有限元计算技术可以提供高精度的分析结果。

•效率：ANSYS的并行计算技术可以显著提高仿真的效率，同时支持云计算和本地计算。

应用简介ANSYS广泛应用于各种工程领域，包括：•航空航天：用于飞机、火箭等结构和系统的分析和仿真。

•汽车工程：用于汽车零部件和整车的优化分析和仿真。

•医疗器械：用于医疗器械的设计和性能分析。

•电子设备：用于电子设备的热和电性能分析和仿真。

•建筑工程：用于建筑结构的分析和仿真。

总结ANSYS是一款功能丰富、通用性强、精度高的大型有限元分析软件，广泛应用于各种工程领域中的分析和仿真。

作为一名工程师，掌握ANSYS的使用，可以提高工程设计的效率和精度，为项目的成功实施提供有力的支持。