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ANSYS12.0经典内部培训资料(线性力学结构分析)

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Ansys Workbench详解教程

Ansys Workbench详解教程
Refinement—细化网格 Mapped Face Meshing—映射网格；
2013-8-5
34
网格划分
三维实体的四面体（Tetrahedron） 单元划分
三维实体的六面体（Hexahedron） 单元划分
4 选择分析类型
静力学分析(Static Analysis) ：
计算在固定不变的载荷作用下结构的响应，不考虑惯性和阻尼的影 响，如结构受随时间变化载荷的影响。
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。
2013-8-5
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）。 其余一些网格控制项的意义：
2013-8-5
12
工具条
常用工具条
图形工具条
2013-8-5
13
结构树
结构树包含几何模型的信息和整个分析

的相关过程。
一般由Geometry、Connections、Mesh、 分析类型和结果输出项组成，分析类型里包
括载荷和约束的设置。
说明分支全部被定义 说明输入的数据不完整
说明需要求解
说明被抑制，不能被求解 说明体或零件被隐藏
2013-8-5
29
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。

ANSYS培训-第一讲

ANSYS培训-第一讲

结构非线性分析
结构非线性导致结构或部件的响应随外载荷不成比例变 化。 ANSYS 程序可求解静态和瞬态非线性问题，包括 材料非线性、几何非线性和单元非线性三种。
热分析
热分析程序可处理热传递的三种基本类型：传导、对流 和辐射。热传递的三种类型均可进行稳态和瞬态、线性 和非线性分析。热分析还具有可以模拟材料固化和熔解 过程的相变分析能力以及模拟热与结构应力之间的热－ 结构耦合分析能力。
双线性随动强化模型 Bilinear Kinematic Hardening
●
多线性随动强化模型 Multilinear kinematic hardening
小应变分析
材料 - 结构分析
●
双线性各向强化模型 Bilinear Isotropic Hardening
大应变分析
●
多线性各向强化模型 Multilinear Isotropic Hardening
分析模块
●
前处理模块
实体建模 & 网格划分
●
分析计算模块
结构分析（可进行线性分析、非线性分析和高度非线性 分析）、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压 电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质 的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力；
●
后处理
分析类型
●
结构静力分析 结构动力学分析 结构非线性分析 动力学分析 热分析 电磁场分析 流体动力学分析等
●
后续课程
●
实体建模与网格划分 施加载荷与求解 常用后处理- 第一讲
●
ANSYS 简介 分析模块 分析类型 单元、材料、物性参数和坐标系
●
●
●
ANSYS 简介
ANSYS 软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析 于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有 限元分析软件公司之一的美国 ANSYS 开发，它能与多 数 CAD 软件接口，实现数据的共享和交换，如 Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I － DEAS, AutoCAD 等， 是现代产品设计中的高级 CAE 工具之 一。

(最新整理)ANSYS培训汇总

(最新整理)ANSYS培训汇总

2. 热力学分析（Thermal）
热力学分析用于分析系统或部件的温度分布，以及其它
热物理参数，如热梯度、热流密度等。ANSYS中的热分析可
以分为以下几类：
（1）稳态热分析：用于研究稳态的热载荷对系统或部件的影 响。
（2）瞬态热分析：用于计算一个系统随时间变化的温度场及 其它热参数。
（3）热传导、热对流、热辐射分析：用于分析系统各部件间 的热传递问题。
6
一个典型的ANSYS分析过程包括以下三个步骤:
1.创建有限元模型：参数定义（单位制、单元类型、单元
实常数、材料特性或使用材料库文件等），实体建模（点、线、 面、体，布尔运算等），网格划分（延伸划分、映像划分、自 由划分、自适应划分）
2.施加载荷并求解：荷载与边界条件施加，分析（静力分
析、动力分析、屈曲分析、热力学分析、流体动力分析、电磁 场分析、压电分析、声场分析、多物理场的耦合分析）
入命令。
（5）图形窗口Graphics Window，显示所有前后处
理图形的窗口，可同时打开多个图形窗口，并可作各种缩 放及位置安排。
（6）输出窗口Output Window，可在输出窗口显示
所有的列表结果，也可以将其中的文本复制到其他软件作 进一步的处理。
2021/7/26
11
ANSYS Utility Menu File Select List Plot PlotCtrls WorkPlane Parameters Macro MenuCtrls Help
（2）声学分析：考虑流体介质与周围固体的相互作用，进行声波传递或水下结构 的动力学分析等。
（3）容器内流体分析：考虑容器内的非流动流体的影响，进行由于晃动引起的动 力学分析等。

Ansys Workbench详解教程

Ansys Workbench详解教程
操作界面的显示 工具条的显示 选择目标 显示/隐藏 旋转、平移、缩放
2020/6/29
18
创建、打开、保存文档
File菜单或者工具条的 1、创建一个新文档。选择File—New命令。 2、 打开文档。选择File—Open命令。 3、保存文档。选择File—Save或Save As命令，
一般保存为.dsdb格式的文档。
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
2020/6/29
3
ANSYS Workbench12.0 基础培训讲义
（内部共享）
2020/6/29
1
主要内容
一、有限元基本概念
二、Ansys Workbench 软件介绍
基本操作 有限元分析流程的操作 静力学分析与模态分析 FEA模型的建立
（本次培训不涉及非线性问题 ，所讲内容主要针对三维实体单元。 ）
2020/6/29
求解得到节点位移
根据弹性力学公式得到单元应变、应力
7
有限元法的基本步骤
1. 结构离散； 2. 单元分析
a. 建立位移函数 b. 建立单元刚度方程
n
y ii
i
k e e F e
c. 计算等效节点力
3. 进行单元集成； 4. 得到节点位移；
K F
5. 根据弹性力学公式计算单元应变、应力。
8
ANSYS Workbench 软件介绍

ANSYS结构培训教程

ANSYS结构培训教程

ANSYS培训教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao(011001)
Stru-10
第二章
结构线性静力分析
2001年10月1日
ANSYS培训教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao(011001)
Stru-11
第一讲 静力分析的定义
结构静力分析
1. ..... 2. ..... 3. .....
Procedure
Lesson Objectives
2001年10月1日
ANSYS培训教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao(011001)
Stru-1
目录
第一章、结构分析概述
第一讲、结构分析的定义 第二讲、结构分析的类型
Stru-9
结构分析类型（续） Guidelines
此外，前面提到的七种分析类型还有如下特殊的应用：
断裂力学 复合材料 疲劳分析
p-Method 结构分析所用的单元：绝大多数的ANSYS单元类型可用于结构分析， 单元类型从简单的杆单元和梁单元一直到较为复杂的层合壳单元 和大应变实体单元。
2001年10月1日
模态分析---用于计算结构的固有频率和模态。 谐波分析---用于确定结构在随时间正弦变化的载荷作用下的响应。 瞬态动力分析---用于计算结构在随时间任意变化的载荷作用下的响应，
并且可计及上述提到的静力分析中所有的非线性性质。
谱分析---是模态分析的应用拓广，用于计算由于响应谱或PSD输入
（随机振动）引起的应力和应变。
2001年10月1日
ANSYS培训教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao(011001)

ANSYS Workbench12.0培训教程之静力学

ANSYS Workbench12.0培训教程之静力学

Training Manual
在图形窗口中给出了时间 和载荷值的关系图
4-16
Static Structural Analysis
Training Manual
– Bonded 和 No Separation 是线性接触并只需要一次迭代 – Frictionless，Rough 和Frictional 是非线性接触并需要多次 迭代
• 非线性接触类存在一个Interface Treatment（界面处理） 选项：
• Offset：给初始调整指定一个0或非0的值 • Adjusted to Touch： ANSYS把间隔缩小到恰好接触的位置 （ ANSYS Professional 或更高版本）
4-10
Static Structural Analysis
…组件 – 实体接触
• Advanced 选项 （更多细节参见第三 章的pinball区域的细节设置）：
– Pin Ball Region：
• Inside pinball = near-field contact • Outside pinball = far-field contact • 使求解器更有效的进行接触计算
4-14
Static Structural Analysis
. . . 分析设置- Analysis Data Management
• Analysis Data Management（分析数据管理器 ）：
– Solver Files Directory：给出了相关分析文件的 保存路径 – Future Analysis：指定求解中是否要进行后续分 析（如预应力模型）。如果在project schematic 里指定了耦合分析，将自动设置该选项。 – Scratch Solver Files Directory：求解中的临时 文件夹 – 保存 ANSYS DB 分析文件 – Delete Unneeded Files： 在Mechanical APDL 中，可以选择保存所有文件以备后用 – Solver Units： Active System 或 manual. – Solver Unit System：如果以上设置是人工的，那 当Mechanical APDL共享数据的时候，就可以选 择8个求解单位系统中的一个来保证一致性（在用 户操作界面中不影响结果和载荷显示）

Ansys Workbench详解教程


实现上述操作，也可以利用鼠标和键
2020/4/23
B
24
制定分析方案
有限元分析（FEA）工作的定位：开发流程的什么阶段进行？ FEA分析的目标：刚度/强度，位移/应力，模态…
材料屈服？网格细化？网格较为均匀。
分析领域：结构、热 分析类型：静力分析、模态分析 材料特性、载荷、约束 网格密度 前处理：模型简化、建模技巧（对称性的利用）…
2020/4/23
B
29
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。
8
ANSYS Workbench 软件介绍
运行软件 操作界面简介 基本操作 分析流程的各项操作
2020/4/23
B
9
运行软件
方法一：从CAD软件中进入
方法二：单击开始菜单，
选择程序命令；
从Ansys程序组
中选择
AnsysWorkbench程序。
启动该软件后，出现一模块选择对话框。
2020/4/23

【免费下载】ANSYS结构分析指南结构线性静力分析

ANSYS结构分析指南第二章结构线性静力分析2.1 静力分析的定义静力分析计算在固定不变载荷作用下结构的响应，它不考虑惯性和阻尼影响--如结构受随时间变化载荷作用的情况。

可是，静力分析可以计算那些固定不变的惯性载荷对结构的影响(如重力和离心力)，以及那些可以近似为等价静力作用的随时间变化载荷(如通常在许多建筑规范中所定义的等价静力风载和地震载荷)的作用。

静力分析用于计算由那些不包括惯性和阻尼效应的载荷作用于结构或部件上引起的位移、应力、应变和力。

固定不变的载荷和响应是一种假定，即假定载荷和结构响应随时间的变化非常缓慢。

静力分析所施加的载荷包括：外部施加的作用力和压力稳态的惯性力(如重力和离心力)强迫位移温度载荷(对于温度应变)能流(对于核能膨胀)关于载荷，还可参见§2.3.4。

2.2 线性静力分析与非线性静力分析静力分析既可以是线性的也可以是非线性的。

非线性静力分析包括所有类型的非线性：大变形、塑性、蠕变、应力刚化、接触(间隙)单元、超弹性单元等。

本章主要讨论线性静力分析。

对非线性静力分析只作简单介绍，其详细论述见《ANSYS Structural Analysis Guide》§8。

2.3 静力分析的求解步骤2.3.1 建模首先用户应指定作业名和分析标题，然后通过PREP7 前处理程序定义单元类型、实常数、材料特性、模型的几何元素。

这些步骤是大多数分析类型共同的，并已在《ANSYS Basic Analysis Guide》§1.2论述。

有关建模的进一步论述，见《ANSYS Modeling and Meshing Guide》。

2.3.1.1 注意事项在进行静力分析时，要注意如下内容：1、可以采用线性或非线性结构单元。

2、材料特性可以是线性或非线性，各向同性或正交各向异性，常数或与温度相关的：必须按某种形式定义刚度(如弹性模量EX，超弹性系数等)。

对于惯性载荷(如重力等)，必须定义质量计算所需的数据，如密度DENS。

Ansys-Workbench详解教程ppt课件

局部细化： 支撑处、载荷施加位置、应力变化较大的地方。
ppt课件.
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）。
其余一些网格控制项的意义：
Refinement—细化网格 Mapped Face Meshing—映射网格；
定义
真实系统
ppt课件.
有限元模型
4
节点和单元
载荷
节点: 空间中的坐标位置，具有一定自由度和 存在相互物理作用。
单元: 一组节点自由度间相互作用的数值、矩阵 描述（称为刚度或系数矩阵)。单元有线、面或实 体以及二维或三维的单元等种类。
约束
有限元模型由一些简单形状的单元组成，单元之间通过 节点连接，并承受一定载荷。
与单选的方法类似，只需选择Box Select，再在图形窗口中按住 左键、画矩形框进行选取。 3、在结构树中的Geometry分支中进行选择。
屏幕下方的状态条中将显示被选择的目标的信息。
ppt课件.
22
显示/隐藏目标
1、隐藏目标
在图形窗口的模型上选择一个目标，单击鼠标右键，在弹出的选
项里选择
，该目标即被隐藏。用户还可以在结构树中选取一
操作界面的显示 工具条的显示 选择目标 显示/隐藏 旋转、平移、缩放
ppt课件.
18
创建、打开、保存文档
File菜单或者工具条的 1、创建一个新文档。选择File—New命令。 2、 打开文档。选择File—Open命令。 3、保存文档。选择File—Save或Save As命令，
一般保存为.dsdb格式的文档。

Ansys12.0培训教程(全面)

Ansys12.0培训1、有限元的概念和Ansys12.0产品介绍2、Ansys的菜单栏的调用3、Ansys12.0的安装（许可证的获取和run）4、Ansys12.0的Preference偏好设置5、Ansys12.0的Preprocessor前处理器6、Ansys12.0的Preprocessor一般处理器7、Ansys12.0的Preprocessor后理器8、Ansys12.0不同类型分析8.1 三维实体模型8.2轴对称模型8.3梁模型1、有限元的概念和Ansys12.0产品介绍计算机辅助设计CAD（Computer Aided Design）计算机辅助工程CAE （Computer Aided Engineering）计算机辅助制造CAM（Computer AidedManufacturing）。

在现代制造企业中，CAD/CAE/CAM技术已经快速渗透，常用的CAD软件如Auto CAD、Proe、UG、Solidworks、Catia，常用的CAE软件如Ansys、Nastran、ABAQUS。

Ansys软件由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发，是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。

CAE的技术种类有很多，其中包括有限元法，边界元法，有限差法等，Ansys是基于有限元法进行求解。

分析模型包括结构静力分析、结构动力学分析、结构非线性分析、动力学分析、热分析、电磁场分析、流体动力学分析、声场分析、压电分析。

Ansys主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块（一般处理）和后处理模块。

2、Ansys的菜单栏的调用Ansys的菜单栏分为、List、Plot、Plotctrls、Workplane、Parameters等。

修改文件名和文件标题保存和调用数据库db文件导入或导出其它格式的文件（Ansys与其它CAD软件的数据接口）为每个对象自动生成编号显示或标识设定的对象设置绘图和显示样式设置窗口大小、布局、数量动画显示模型结果特征，变形、导电、对流、温变等注释设置拭除操作设置窗口数量，并对所选择的窗口进行显示设置对当前窗口进行快照截图，可另存为JPG格式3、Ansys12.0的安装2.1下载Ansys12.0的数据压缩包，大小约2.5G ，找一个空闲的硬盘存储； 2.2解压数据压缩包，在解压文件中找到Setup.exe 安装文件，依次安装微软配置文件、Ansys 产品和Ansys 许可文件，如下图注意：a 、安装微软配置文件时，会出现报错对话框，点确定即可，因为我们的WIN7系统，有更高NET 框架程序包，（此文件是程序和软件写入读取的框架和平台）。

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