ansys讲义第章基本操作

弹性力学偏微分方程数值求解方法： （1）差分法 （2）有限元法。有限元法适用于任意形状、剖分网 格可随解的分布而变化，得到的求解方程正定对称， 比差分法更优越。 1.2 应力 应力：描述物体内部间互相作用大小的物理量，通 常用物体内微小长方体受力状态描述。 dydz xx , yy , zz 表示微小长方体拉压变形正应力，
注意： 1 2 3， 1， 2， 3带符号 主应力为应力张量的特征值，即为方程 xx xy xz det I yx yy yz 0的根， zx zy zz I 为单位矩阵 (2)第一强度理论 最大主应力小于许应力强度： 1 [ ]
((
i
ij
)V j f jV j )h dxdydz 0, 下标h表示某一小块区域。
((
i
ij
)V j ) h dxdydz i ( ijV j ) h dxdydz ( ij iV j ) h dxdydz
( V )
i ij
j h
dxdydz ( ijV j ) h dSi
dS x dydz , dS y dxdz , dS z dxdy , 记(dS x , dS y , dS z ) dS , 表示面积向量
高数的面积 分转体积分 定理
将所有小区域(h)的积分相加，因面上的积分
2 12 2 32 2 ( 1 2 2 3 3 1 ) [ ]
1.7 弹性力学的变形偏微分方程：
xi yi zi fi 0(i x, y, z ) x y z 将应变与应力的关系代入，可得： divU u x ( ) fx 0 x divU u y ( ) fy 0 y divU u z ( ) fz 0 z 2 2 2 u x u y u z 其中 2 2 2 ，divU x y z x y z

4. 选择 OK.
2018/10/29 山东科技大学
3. 选择单元类型.
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定义单元类型(续)
5. 如果必要，选择 Options 修改单元选项. 以下是 PLANE42的单元选项设置.
6. 选择 Close 结束单元 类型定义.
选择 Help 得到更多 单元选项的帮助.
山东科技大学 12/80
2018/10/29
山东科技大学
3/80
定义图形界面过滤参数
Main Menu>Preference
2018/10/29
山东科技大学
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ANSYS的单位制
ANSYS软件并没有为分析指定系统单位，除了磁场分 析外，可使用任意一种单位制。在结构分析中，可以 使用任何一套自封闭的单位制（所谓自封闭是指这些 单位量纲之间可以互相推导得出），只要保证输入的 所有数据的单位都是正在使用的同一套单位制里的单 位即可。 ANSYS读入输入的数值，并不检验单位制是否正确. [ 注意: /UNITS 命令只是一种简单的记录，告诉别的 人现在使用的单位制。] 单位制将影响输入的实体模型尺寸、材料属性、实常 数以及载荷等。
定义作业名
当为某项分析定义了作业名，作业名就成为分析过程中产生的 所有文件名的第一部分（文件名）。通过为每一次分析给定作 业名，可确保文件不被覆盖。 GUI：Utility Menu>File>Change Jobname
定义分析标题
Utility Menu>File>Change Title， ANSYS系统将在所有 的图形显示、所有的求解输出中包含该标题。
.
. . . .
线性
2018/10/29

ANSYS基本操作精讲
1. 新建项目：启动ANSYS后，点击“File -> New -> Project…”，输入项目名称和存储路径，选择适当的单位系统和求解器类型，然后点击“OK”按钮。

3.定义材料属性：在材料模块中，可以定义各种材料的物理特性。

选
择合适的材料模型并输入相应的参数。

可以通过导入材料库或自定义材料
属性来定义材料。

4.设置边界条件：在加载模块中，设置边界条件是非常重要的。

可以
设置约束条件（如固定支撑和约束）和荷载条件（如力、压力和热源）。

通过选择几何模型的面、边或节点，然后定义相应的边界条件。

5.网格划分：网格划分模块（或称为前处理模块）用于将几何模型离
散化为有限元网格。

可以选择适当的网格类型，如三角形网格或四边形网格，并选择合适的网格密度。

6. 运行求解器：在求解模块中，选择适当的求解器和求解方法。

通
过点击“Solve”按钮，ANSYS将自动进行求解，并输出结果。

可以通过
设置收敛准则、调整步长和监控求解过程来改进求解性能。

7.结果后处理：在后处理模块中，可以对求解结果进行可视化和分析。

可以使用绘图工具绘制各种图表和图形，并对结果进行剪切、比较和动态
显示。

以上是ANSYS的一些基本操作。

除了这些基本操作外，ANSYS还提供
了许多高级功能和工具来解决复杂的工程问题。

为了更好地使用ANSYS，
建议深入学习ANSYS的使用手册和相关教程，并进行实际的案例分析和实
践操作。

ANSYS基本操作第1章开始使用ANSYS1.1完成典型的ANSYS分析ANSYS软件具有多种有限元分析的能力，包括从简单线性静态分析到复杂的非线性瞬态动力学分析。

在ANSYS分析指南手册中有关于它开展不同工程应用领域分析的具体过程。

本章下面几节中描述了对绝大多数分析皆适用的一般步骤。

一个典型的ANSYS分析过程可分为三个步骤：·建立模型·加载并求解·查看分析结果1.2建立模型与其他分析步骤相比，建立有限元模型需要花费ANSYS用户更多时间。

首先必须指定作业名和分析标题，然后使用PREP7前处理器定义单元类型、单元实常数、材料特性和几何模型。

1.2.1指定作业名和分析标题该项工作不是强制要求的，但ANSYS推荐使用作业名和分析标题。

1.2.1.1定义作业名作业名是用来识别ANSYS作业。

当为某项分析定义了作业名，作业名就成为分析过程中产生的所有文件名的第一部分（文件名）。

（这些文件的扩展名是文件类型的标识，如 .DB）通过为每一次分析给定作业名，可确保文件不被覆盖。

如果没有指定作业名，所有文件的文件名均为FILE或file（取决于所使用的操作系统）。

可按下面方法改变作业名。

·进入ANSYS程序时通过入口选项修改作业名。

可通过启动器或ANSYS执行命令。

详见ANSYS操作指南。

·进入ANSYS程序后，可通过如下方法实现：命令行方式：/FILENAME菜单方式：Utility Menu>File>Change Jobname/FILENAME命令仅在Begin level（开始级)才有效，即使在入口选项中给定了作业名，ANSYS仍允许改变作业名。

然而该作业名仅适用于使用/FILNAME后打开的文件。

使用/FILNAME命令前打开的文件，如记录文件Jobname.LOG、出错文件Jobname.ERR等仍然是原来的作业名。

1.2.1.2定义分析标题/TITLE命令 (Utility Menu>File>Change Title)可用来定义分析标题。

M1-27
鼠标键功能总结
M ode L e ft M o u s e B u tto n P an M id d le M o u s e B u tto n Z oom o r R o ta t e a b o u t z -a x i s A p p ly R ig h t M o u s e B u tto n R o ta t e a b o u t x , y ax es P i c k / U n p ic k M o d e l V i e w in g
M1-30
退出 ANSYS
1-7. 退出ANSYS软件.
1. ..... 2. ..... 3. ..... Procedure
要退出ANSYS: 1. 选择工具条中的 QUIT,或选择应用菜 单 File > Exit. 2. 选择退出对话框中的 存盘选项.
3. 选择对话框中的 OK.
M1-31
P Z R
鼠标上移的结果
M1-17
Pan, Zoom, and Rotate 菜单 (续)
使用动态模式控制 - 用鼠标中键进行模型旋转 按住鼠标中键不放，左右 移动鼠标，则模型绕着屏 幕的Z向旋转 原始位置
P z R
将鼠标向左移动的结果
Refers to “z”-axis rotation
M1-18
• 设计成交互式的，可与ANSYS使用同一个屏幕. • 需要HTML 3.2浏览器 (建议使用Netscape Communicator 4.0). • 每个教学文件中都包含从ANSYS图形窗口中拷贝出来的一些步骤中的 彩色图形. • 包含大多数分析结果的真彩色动画. • 使用超文本连接，需要时可弹出项目词汇解释，在屏幕底部显示. • 可使用浏览器的查找及打印功能. • 在后面的培训课程中，您可以运行这些在线教学文件，作为课堂练习 的一部分。此部分内容可以在此课程中作为ANSYS的在线帮助来介绍

1. Build solid model.
1. Import solid model
B
2. Defeature as needed.
2. Complete or modify as
3. Export solid model.
needed.
3. Mesh finite element model.
C
Build the nodes and elements
具体单元名称 单元图示
ANSYS 单元名称 (类别, 编号)
2019/10/10
单元特性
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分类 结构点单元 结构线单元 结构梁单元
结构实体单元
结构壳单元 结构管单元
2019/10/10
表2-3 ANSYS单元分类
单元维数
2D 3D 2D 3D
2D
3D 2D 3D
单元
MASS21
LINK1
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2. 选择要定 义的实常数 是针对哪种 单元类型.
14/80
定义实常数 (续)
4. 输入实常数.
5. 选择 OK.
2019/10/10
6. 如果要定义另 一实常数，选 择 Add 并重复 2～5步.
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7.结束实常数定义， 选择 Close.
15/80
材料属性
ANSYS所有的分析都需要输入材料属性- 例如在结构分 析至少要输入材料的杨氏模量EXX，热分析至少要输入 材料的导热系数等KXX.
2019/10/10
山东科技大学
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材料属性（续）
下表是ANSYS全部的材料属性.
2019/10/10
山东科技大学

•分析完成后，您必须保存如下文件: log 文件 ( .log), 数据 库文件 ( .db), 结果文件 ( .rst, .rth等), 载荷步文件 (.s01, .s02, ...), 输出文件 ( .out), 物理环境文件 (.ph1, .ph2, ...). •注意 log 文件只添加，不会覆盖.
二进制
载荷步文件
图形文件
Jobname.sn
Jobname.grph
文本
文本（特殊格式）
单元矩阵
2013-10-7
Jobname.emat
17/27
二进制
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基本交互操作
输入窗口交互操作
[注意: 当ANSYS提示你输入信息时，输入窗口的颜色会发生改变。] 在输入窗口输入任何信息以前，请先确认光标在窗口内闪动，否则，请在窗 口内文字输入框按一下鼠标左键。在输入完信息以后，请按回车键执行。
Mechanical APDL Product Launcher
2013-10-7
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运行环境的配置
仿真环境：ANSYS Licence： ANSYS Multiphysics 选项页
选择ANSYS的工作 目录，ANSYS所有 生成的文件都将写 在此目录下。缺省 为上次运行定义的 目录。
*平移及缩放的单位可以由滚动条进行设定，详见下页.
2013-10-7
选择矩形的两个对角点 放大. 将模型向左平移一个单位*.
将模型放大一个单位*.
22/27
山东科技大学
Pan, Zoom, and Rotate 菜单 (续)
单位滚动条控制, 动态模式控制及功能键
绕着X,Y,Z屏幕坐标旋转一 个单位. 选取此开关可以进入动态 模式或光源控制。 设置缩放、平移及旋转按 钮的单位的滚动条.

有限元软件ANSYS提高讲义目录第一篇结构有限元分析基础 (1)第1章有限元理论 (1)1.1 有限单元法介绍 (1)1.2 杆件有限元理论计算与ANSYS软件计算 (1)1.2.1 有限元理论求解计算步骤 (1)1.2.2 ANSYS软件分析计算步骤 (3)第2章各种单元类型分析计算实例 (5)2.1 杆单元分析计算 (5)2.1.1 概述 (5)2.1.2 桁架结构的应力变形分析 (5)2.2 梁单元分析计算 (9)2.2.1 概述 (9)2.2.2 组合门字架梁受力变形分析 (11)2.3 平面板单元分析计算 (23)2.3.1 概述 (23)2.3.2 厚壁圆筒的平面应变有限元分析 (23)2.4 轴对称单元分析计算 (28)2.4.1 概述 (28)2.4.2 厚壁圆筒的轴对称有限元分析 (29)2.5 空间实体单元分析计算 (36)2.5.1 概述 (36)2.5.2 连杆受力分析 (37)2.6 壳单元分析计算 (44)2.6.1 概述 (44)2.6.2 受内压圆柱壳有限元分析 (45)第3章网格划分技巧及实例讲解 (51)3.1 面的自由与映射网格划分 (51)3.1.1 面的自由网格划分 (51)3.1.2 面的映射网格划分 (51)3.2 体的自由与映射网格划分 (52)3.3 体的扫略、拖拉网格划分 (52)3.3.1 体的扫略网格划分 (53)5.9.2 体的拖拉网格划分 (55)第一篇 结构有限元分析基础第1章 有限元理论1.1 有限单元法介绍有限元法(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。

•3
2.1.2 ANSYS12.0界面介绍
ANSYS 的图形用户界面（GUI） 1）Utility Menu（实用菜单）
包括一些在整个分析过程中都有可能要用到的一些命令，比如文 件类命令、选取类命令以及图形控制和一些参数设置等等。 2）Standard Toolbar（标准工具条） 包括一些常用的命令按钮，这些按钮对应的命令都可以在实用菜 单中找到对应的菜单项。 3）Input Window（命令输入窗口） 该窗口为ANSYS命令的输入区域，可以直接输入ANSYS支持的命 令，以前所有输入过的命令以下拉列表的形式显示。
•20
4）建模时注意对模型作一些必要的简化，去掉一些不必要的细节。 如倒角等。过多的考虑细节有可能使问题过于复杂而导致分析无 法进行；
5）采用适当的单元类型和网格密度，结构分析中尽量采用带有中节 点的单元类型（二次单元），非线性分析中优先使用线性单元 （没有中节点的直边单元），尽量不要采用退化单元类型。
•11
2.2 建立模型
2.2.1 指定工作目录、作业名和分析标题 2.2.2 定义图形界面过滤参数 2.2.3 ANSYS的单位制
读者可以根据自己的需要由上面的量纲关系自行修改单位系统， 只要保证自封闭即可。ANSYS提供的/UNITS命令可以设定系统的 单位制系统，但这项设定只有当ANSYS与其它系统比如CAD系统 交换数据时才可能用到（表示数据交换的比例关系），对于 ANSYS本身的结果数据和模型数据没有任何影响。
•14
2.2.6 定义材料属性
绝大多数单元类型需要材料特性。根据应用的不同，材料特性可 以是线性或非线性的。
与单元类型、实常数一样，每一组材料特性有一个材料参考号。 与材料特性组对应的材料参考号表称为材料表。在一个分析中， 可能有多个材料特性组（对应的模型中有多种材料），ANSYS通 过独特的参考号来识别每个材料特性组。

数、材料属性）
A1
•
2）创建或读入几何实体模型
•
3）有限元网格划分
YZX
•
4）施加约束条件、载荷条件
• 2. 施加载荷进行求解
•
1）定义分析选项和求解控制
•
2）定义载荷及载荷步选项
•
2）求解 solve
ANSYS的分析方法(续)
2-2. ANSYS分析步骤在GUI中的体现.
Objective
分析的三个主要步骤可在主菜单中得到明确体现.
称为布尔运算。
实体建模 - 自顶向下建模
•二维图元包括矩形、圆、三角形和其它多边形。
•三维图元包括块体, 圆柱体, 棱体， 球 体, 圆锥体和圆环。
• 当建立二维图元时，ANSYS 将定义一个面，并包括其下层的线和关 键点。
• 当建立三维图元时，ANSYS 将定义一个体，并包括其下层的面、线 和关键点。
D. 自底向上建模
• 由下向上建模时首先建立关键点，从关键点开始建立其它实体。 • 如建立一个L-形时, 可以先下面所示的角点. 然后通过连接点简单地
形成面，或者先形成线，然后用线定义面.
关键点
•定义关键点:
– Preprocessor > -Modeling- Create > Keypoints – 或者用 K 命令组立的命令: K, KFILL, KNODE, 等.
即:生成一种体素时会自动生成所有的从属于该体素的较低级图元。
布尔运算
• 布尔运算 是对几何实体进行组合计算的过程。ANSYS 中布尔运算包 括加、减、相交、叠分、粘接、搭接.
• 布尔运算时输入的可以是任意几何实体从简单的图元到通过CAD输入 的复杂的几何体。

基 本 操 作
文恒教育
6.5. 图元的选择：
Select>entities
图元类型（用于确定选取关键 点还是面………） 选择方式(用于确定拾取还是附属法选择想要 的图元等………)
形成集合方法（下一页有专门视图介 绍） 提示：被选中的图元称为当前图元，当你用 plot命令在显示这类图元时可以发现这类图元 会更新当前图元，以后的操作也为对当前图元 操作！
3.删除几何图元的方法。
基 本 操 作
提示：连接在高级图元上的低级图元不能被删除！
文恒教育
自由练习：
请大家自由练习刚才所讲点，线，面，体的创建， 若有问题请及时与我交流！
基 本 操 作
文恒教育
请跟我做：
请大家做以下操作： 1. 删除刚才练习中的几何体（包括点，线，面，体）。
preprocessor>modeling>delete
将实体模型网格划分后可以形成有限元模型如右面这幅图所示有限元模型是由节点和单元组成的载荷约束是加载在有限元模型上的实体模型也可以加载但所有施加在实体边界上的载荷或约束也都是传递到有限元模型上节点或单元上进行求解
有限元分析与ANSYS
ANSYS的基本操作
主讲人：霍磊 文恒教育
文恒教育
基 本 操 作
一.ANSYS中的两种操作方式
布尔运算的图解请见案例集！
基 本 操 作
文恒教育
布尔运算注意点：
基 本 操 作
文恒教育
操作演示：
为大家演示布尔运算中各种命令！
基 本 操 作
文恒教育
请跟我做：
1. 用布尔运算从长方形上减去圆形。
Preprocessor > Modeling>Operate > booleans > subtract > areas

ANSYS新手入门手册（完整版）超值上ANSYS 基本分析过程指南目录第 1 章开始使用 ANSYS1.1 完成典型的 ANSYS 分析1.2 建立模型第2章加载2.1 载荷概述2.2 什么是载荷2.3 载荷步、子步和平衡迭代2.4 跟踪中时间的作用2.5 阶跃载荷与坡道载荷2.6 如何加载2.7 如何指定载荷步选项2.8 创建多载荷步文件2.9 定义接头固定处预拉伸第 3 章求解3.1 什么是求解3.2 选择求解器3.3 使用波前求解器3.4 使用稀疏阵直接解法求解器3.5 使用雅可比共轭梯度法求解器（JCG）3.6 使用不完全乔列斯基共轭梯度法求解器（ICCG）3.7 使用预条件共轭梯度法求解器（PCG）3.8 使用代数多栅求解器（AMG）3.9 使用分布式求解器(DDS)3.10 自动迭代（快速）求解器选项3.11 在某些类型结构分析使用特殊求解控制3.12 使用 PGR 文件存储后处理数据3.13 获得解答3.14 求解多载荷步3.15 中断正在运行的作业3.16 重新启动一个分析3.17 实施部分求解步3.18 估计运行时间和文件大小111 2323 23 24 25 26 27 6877 788584 84 85 86 86 86 86 87 8888 89 92 9697 100 100 111 1133.19 奇异解第 4 章后处理概述4.1 什么是后处理4.2 结果文件4.3 后处理可用的数据类型第5章5.1 概述5.2 将数据结果读入数据库5.3 在 POST1 中观察结果5.4 在 POST1 中使用 PGR 文件5.5 POST1 的其他后处理内容第 6 章时间历程后处理器（POST26）6.1 时间历程变量观察器6.2 进入时间历程处理器6.3 6.4 6.5 6.6 6.7定义变量处理变量并进行计算数据的输入数据的输出变量的评价通用后处理器(POST1)1141161161171171181181181271521601741741761771791811831841871901901901941956.8 POST26 后处理器的其它功能第 7 章选择和组件7.1 什么是选择7.2 选择实体7.3 为有意义的后处理选择7.4 将几何项目组集成部件与组件第 8 章图形使用入门8.1 概述8.2 交互式图形与“外部”图形8.3 标识图形设备名(UNIX 系统)8.4 指定图形显示设备的类型(WINDOWS 系统)198198 198 198 2018.5 与系统相关的图形信息8.6 产生图形显示8.7 多重绘图技术第 9 章通用图形规范9.1 概述9.2 用 GUI 控制显示9.3 多个 ANSYS 窗口，叠加显示9.4 改变观察角、缩放及平移9.5 控制各种文本和符号9.6 图形规范杂项9.7 3D 输入设备支持第 10 章增强型图形10.1 图形显示的两种方法10.2 POWERGRAPHICS 的特性10.3 何时用 POWERGRAPHICS10.4 激活和关闭 POWERGRAPHICS10.5 怎样使用 POWERGRAPHICS10.6 希望从 POWERGRAPHICS 绘图中做什么第 11 章创建几何显示11.1 用 GUI 显示几何体11.2 创建实体模型实体的显示11.3 改变几何显示的说明第 12 章创建几何模型结果显示12.1 利用 GUI 来显示几何模型结果12.2 创建结果的几何显示12.3 改变 POST1 结果显示规范12.4 Q-SLICE 技术12.5 等值面技术12.6 控制粒子流或带电粒子的轨迹显示202 205 207 210210 210 210 211 214 217 218219219 219 219 220 220 220223223 223 224233233 233 235 238 238 239第 13 章生成图形24013.1 使用 GUI 生成及控制图13.2 图形显示动作13.3 改变图形显示指定第 14 章注释注释概述二维注释为 ANSYS 模型生成注释三维注释三维查询注释240 240 24124514.1 14.2 14.3 14.4 14.5245 245 246 246 247第 15 章动15.1 动画概述画24824824824824924925025115.2 在 ANSYS 中生成动画显示15.3 使用基本的动画命令15.4 使用单步动画宏15.5 离线捕捉动画显示图形序列15.6 独立的动画程序15.7 WINDOWS 环境中的动画第 16 章外部图形25316.1 外部图形概述16.2 生成中性图形文件16.3 DISPLAY 程序观察及转换中性图形文件16.4 获得硬拷贝图形第 17 章报告生成器17.1 启动报告生成器17.2 抓取图象17.3 捕捉动画17.4 获得数据表格17.5 获取列表17.6 生成报告253 254 255 258259259 260 260 261 264 26417.7 报告生成器的默认设置第 18 章 CMAP 程序18.1 CMAP 概述18.2 作为独立程序启动 CMAP 18.3 在 ANSYS 内部使用 CMAP 18.4 用户化彩色图第 19 章文件和文件管理267 269269 269 271 27127419.1 文件管理概述19.2 更改缺省文件名19.3 将输出送到屏幕、文件或屏幕及文件19.4 文本文件及二进制文件19.5 将自己的文件读入 ANSYS 程序19.6 在 ANSYS 程序中写自己的 ANSYS 文件19.7 分配不同的文件名19.8 观察二进制文件内容（AXU2）19.9 在结果文件上的操作（AUX3）19.10 其它文件管理命令第 20 章内存管理与配置20.1 内存管理20.2 基本概念20.3 怎样及何时进行内存管理20.4 配置文件274274 275 275 278 279 280280 280280 282282 282 283 286第1章开始使用 ANSYS1.1 完成典型的 ANSYS 分析ANSYS 软件具有多种有限元分析的能力，包括从简单线性静态分析到复杂的非线性瞬态动力学分析。

6. 声学分析 ●定常分析 ●模态分析 ●动力响应分析 7. 压电分析 ●稳态、瞬态分析 ●模态分析 ●谐响应分析 8. 多场耦合分析 ●热－结构 ● 磁－热 ●磁－结构 ●流体－热 ●流体－结构 ●热－电 ●电－磁－热－流体－结构
9. 优化设计及设计灵敏度分析 ●单一物理场优化 ●耦合场优化 10.二次开发功能 ●参数设计语言 ●用户可编程特性 ●用户自定义界面语言 ●外部命令
一、主要功能简介
1. 结构分析 1） 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。 ● 线性结构静力分析 ● 非线性结构静力分析 ♦ 几何非线性：大变形、大应变、应力强化、旋 转软化 ♦ 材料非线性：塑性、粘弹性、粘塑性、超弹性、 多线性弹性、蠕变、肿胀等 ♦ 接触非线性：面面 / 点面 / 点点接触、柔体 / 柔体 刚体接触、热接触 ♦ 单元非线性：死/活单元、钢筋混凝土单元、非 线性阻尼/弹簧元、预紧力单元等
ANSYS的分析方法(续)
2-2. ANSYS分析步骤在GUI中的体现.
Objective
分析的三个主要步骤可在主菜单中得到明确体现.
主菜单 1. 建立有限元模型 2. 施加载荷求解 3. 查看结果
ANSYS的分析方法(续)
ANSYS GUI中的功能排列 按照一种动宾结构，以动 词开始（如Create), 随后 是一个名词 (如Circle).
2. 高度非线性瞬态动力分析（ANSYS/LS-DYNA） ●全自动接触分析，四十多种接触类型 ●任意拉格郎日－欧拉（ALE）分析 ●多物质欧拉、单物质欧拉 ● 适应网格、网格重划分、重启动 ● 100多种非线性材料模式 ●多物理场耦合分析：结构、热、流体、声学 ●爆炸模拟，起爆效果及应力波的传播分析 ●侵彻穿甲仿真，鸟撞及叶片包容性分析，跌落分析 ●失效分析，裂纹扩展分析 ●刚体运动、刚体－柔体运动分析 ●实时声场分析 ● BEM边界元方法，边界元、有限元耦合分析 ●光顺质点流体动力（SPH）算法

2
有限元基本概念
概念
把一个原来是连续的物体划分为有限个单元，这些单元通过有
限个节点相互连接，承受与实际载荷等效的节点载荷，并根据力的 平衡条件进行分析，然后根据变形协调条件把这些单元重新组合成能
够进行综合求解的整体。 有限元法的基本思想—离散化。
节点 单元 载荷 约束 分析类型
2024/8/6
3
有限元模型
2024/8/6
30
定义材料属性
4、在线性静力结构分析当中，材料属性只需要定义杨氏模量以及泊松比。
– 假如有任何惯性载荷，密度是必须要定义的；模态分析中同样需要定义材 料密度。
2024/8/6
31
3 网格控制
目的：实现几何模型
原则：整体网格控制
有限元模型的转化 局部网格细化
2024/8/6
32
网格控制
整体网格： Relevance（-100~100） 、 Relevance Center（coarse~ fine）
局部细化： 支撑处、载荷施加位置、应力变化较大的地方。
2024/8/6
33
网格控制
具体操作：选中结构树的Mesh项，点击鼠标右键，选择Insert，弹出 对网格进行控制的各分项，一般只需设置网格的形式（Method）和单元的 大小（Sizing）。
2024/8/6
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2 定义材料属性
1、双击Component Systems中的Engineering Data。 2、 右击Engineering Data----edit 3、选择view中outline、properties,把General Materials等中的材料添加到
Engineering Data中，修改Density密度、Young’s modulus杨氏模量、 Poisson’s Ratio泊松比、热膨胀系数等参数。 4、点击Return to Project 5、右击Model----Update 6、右击Model-----edit 7、在模型的Material----Assignment右面的箭头可选择材料 注：软件默认的材料是Structural Steel。

第一章第章ANSYS Workbench介绍ANSYS Workbench概述Training Manual •什么是ANSYS Workbench?–ANSYS Workbench提供了与ANSYS系列求解器相交互的强大方法。

这种环境为CAD系统和您的设计过程提供了独一无二的集成。

系统和您的设计过程提供了独一无二的集成•ANSYS Workbench由多种应用组成(一些例子):–Mechanical用ANSYS求解器进行结构和热分析。

•网格划分也包含在Mechanical应用中M h i l–Fluid Flow (CFX) 用CFX进行CFD分析–Fluid Flow (FLUENT) 用FLUENT进行CFD分析Geometry(DesignModeler)几何体为在–Geometry (DesignModeler)创建和修改CAD几何体，为在Mechanical中所用的实体模型做准备。

–Engineering Data 定义材料属性。

g pp–Meshing Application 创建CFD和显式动态网格–Design Exploration用于优化分析–Finite Element Modeler (FE Modeler)转换NASTRAN和ABAQUS 中的网格以便在ANSYS中使用Bl d G(Bl d G t)–BladeGen (Blade Geometry)用于创建叶片几何–Explicit Dynamics用于非线性动态的显式动态模拟特性建模Training Manual… ANSYS Workbench 概述•The Workbench 提供两种类型的应用:–本地应用(工作区): 现有的本地应用有Project Schematic, Engineering Data d D i E l ti and Design Exploration 。

•本地应用完全在Workbench 窗口中启动和运行。

第1讲（ANSYS 基本使用）按钮。

2定义工作标题。

执行Utility Menu>File>Change Title 命令，在弹出的【Change Title 】对话框中输入“The analysis of beam ”，单击按钮。

重新显示。

执行Utility Menu>Plot>Replot 命令。

3关闭三角坐标符号。

执行Utility Menu>Plot Ctrls>Window Controls>Window Options 命令，弹出【Window Options 】对话框，在【Location of triad 】下拉列表框中选择“Not Shown ”选项，单击按钮。

4输入参数。

执行Utility Menu>Parameters>Scalar Parameters 命令，弹出如图1-11所示的【Scalar Parameters 】对话框。

在【Selection 】文本框中输入“L=2”，单击【Accept 】按钮，重复输入“H=0.1”、“B=0.05”、“XSECT=H*B ”及“INERTIAZ=（B*H**3）/12”，然后单击按钮。

图1-11 【Scalar Parameters 】对话框5选择单元类型。

执行Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add ／Edit ／Delete 命令，弹出【Element Types】对话框，单击按钮，弹出如图1-12所示的【Library of Element Types】对话框。

选择“Structural Beam”和“2D elastic 3”选项，单击按钮，然后单击按钮。

图1-12 【Library of Element Types】对话框6定义梁的横截面尺寸。

执行Main Menu>Preprocessor>Real Constants>Add／Edit／Delete 命令，弹出【Real Constants】对话框，单击按钮，选择“Type l BEAM3”选项。

ANSYS 基本分析过程指南目录第 1 章开始使用 ANSYS完成典型的 ANSYS 分析建立模型第2章加载载荷概述什么是载荷载荷步、子步和平衡迭代跟踪中时间的作用阶跃载荷与坡道载荷如何加载如何指定载荷步选项创建多载荷步文件定义接头固定处预拉伸第 3 章求解什么是求解选择求解器使用波前求解器使用稀疏阵直接解法求解器使用雅可比共轭梯度法求解器（JCG）使用不完全乔列斯基共轭梯度法求解器（ICCG）使用预条件共轭梯度法求解器（PCG）使用代数多栅求解器（AMG）使用分布式求解器(DDS)自动迭代（快速）求解器选项在某些类型结构分析使用特殊求解控制使用 PGR 文件存储后处理数据获得解答求解多载荷步中断正在运行的作业重新启动一个分析实施部分求解步估计运行时间和文件大小111 2323 23 24 25 26 27 6877 788584 84 85 86 86 86 86 87 8888 89 92 9697 100 100 111 113奇异解第 4 章 后处理概述什么是后处理 结果文件后处理可用的数据类型第5章 概述将数据结果读入数据库 在 POST1 中观察结果在 POST1 中使用 PGR 文件 POST1 的其他后处理内容第 6 章 时间历程后处理器（POST26）时间历程变量观察器 进入时间历程处理器定义变量处理变量并进行计算 数据的输入 数据的输出 变量的评价通用后处理器(POST1)114116116 117 117118118 118 127 152 160174174 176 177 179 181 183 184 187 190 190 190 194 195POST26 后处理器的其它功能 第 7 章选择和组件 什么是选择 选择实体为有意义的后处理选择 将几何项目组集成部件与组件第 8 章 图形使用入门概述交互式图形与“外部”图形 标识图形设备名(UNIX 系统)指定图形显示设备的类型(WINDOWS 系统)198198 198 198 201与系统相关的图形信息产生图形显示多重绘图技术第 9 章通用图形规范概述用 GUI 控制显示多个 ANSYS 窗口，叠加显示改变观察角、缩放及平移控制各种文本和符号图形规范杂项3D 输入设备支持第 10 章增强型图形图形显示的两种方法POWERGRAPHICS 的特性何时用 POWERGRAPHICS激活和关闭 POWERGRAPHICS怎样使用 POWERGRAPHICS希望从 POWERGRAPHICS 绘图中做什么第 11 章创建几何显示用 GUI 显示几何体创建实体模型实体的显示改变几何显示的说明第 12 章创建几何模型结果显示利用 GUI 来显示几何模型结果创建结果的几何显示改变 POST1 结果显示规范Q-SLICE 技术等值面技术控制粒子流或带电粒子的轨迹显示202 205 207210210 210 210 211 214 217 218219219 219 219 220 220 220223223 223 224233233 233 235 238 238 239第 13 章生成图形240使用 GUI 生成及控制图图形显示动作改变图形显示指定第 14 章注释注释概述二维注释为 ANSYS 模型生成注释三维注释三维查询注释240 240 241245245 245 246 246 247第 15 章动动画概述画248248248248249249250251在 ANSYS 中生成动画显示使用基本的动画命令使用单步动画宏离线捕捉动画显示图形序列独立的动画程序WINDOWS 环境中的动画第 16 章外部图形253外部图形概述生成中性图形文件DISPLAY 程序观察及转换中性图形文件获得硬拷贝图形第 17 章报告生成器启动报告生成器抓取图象捕捉动画获得数据表格获取列表生成报告253 254 255 258259259 260 260 261 264 264报告生成器的默认设置第 18 章 CMAP 程序CMAP 概述作为独立程序启动 CMAP在 ANSYS 内部使用 CMAP 用户化彩色图第 19 章文件和文件管理267 269269 269 271 271274文件管理概述更改缺省文件名将输出送到屏幕、文件或屏幕及文件文本文件及二进制文件将自己的文件读入 ANSYS 程序在 ANSYS 程序中写自己的 ANSYS 文件分配不同的文件名观察二进制文件内容（AXU2）在结果文件上的操作（AUX3）其它文件管理命令第 20 章内存管理与配置内存管理基本概念怎样及何时进行内存管理配置文件274274 275 275 278 279 280280 280280 282282 282 283 286第1章开始使用 ANSYS完成典型的 ANSYS 分析ANSYS 软件具有多种有限元分析的能力，包括从简单线性静态分析到复杂的非线性瞬态动力学分析。