1第一章 有限元及ansys简介
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第1章 ANSYS基本介绍有限元法是20世纪50年代在连续体力学领域——飞机结构的静力和动力特性分析中应用的一种有效的数值分析方法。
同时,有限元法的通用计算程序作为有限元研究的一个重要组成部分,也随着电子计算机的飞速发展而迅速发展起来。
在20世纪70年代初期,大型通用的有限元分析软件出现了,这些大型、通用的有限元软件功能强大,计算可靠,工作效率高,因而逐步成为结构分析中的强有力的工具。
近20多年来,各国相继开发了很多通用程序系统,应用领域也从结构分析领域扩展到各种物理场的分析,从线性分析扩展到非线性分析,从单一场的分析扩展到若干个场耦合的分析。
在目前应用广泛的通用有限元分析程序中,美国ANSYS公司研制开发的大型通用有限元程序ANSYS是一个适用于微机平台的大型有限元分析系统,功能强大,适用领域非常广泛。
ANSYS是在20世纪70年代由ANSYS公司开发的工程分析软件。
开发初期是为了应用于电力工业,现在已经广泛应用于航空、航天、电子、汽车、土木工程等各种领域,能够满足各行业有限元分析的需要。
初期版本的ANSYS软件功能单一,使用不便,但随着几十年的发展到现在,ANSYS 的最新版本已经达到6.1(估计截稿时,最新版本有可能达到7.0),功能更加强大和完善,操作和使用也更加的方便。
图形用户界面(GUI)给用户学习和使用ANSYS提供了更加直观的途径。
而命令流方式给高级用户提供了更为灵活和高效的分析手段。
同时,ANSYS提供的强大和完整的联机说明和系统详尽的联机帮助系统,使用户能够不断深入学习并完成一些深入的课题。
ANSYS软件主要包括三个模块:前处理模块,分析计算模块和后处理模块。
前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具,用户可以方便地构造有限元模型;分析计算模块包括结构分析(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;后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示(可看到结构内部)等图形方式显示出来,也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。
ANSYS教程第 1 章前言1.1 ANSYS简介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。
到80年代初期,国际上较大型的面向工程的有限元通用软件主要有:ANSYS, NASTRAN, ASKA, ADINA, SAP等。
以ANSYS为代表的工程数值模拟软件,是一个多用途的有限元法分析软件,它从1971年的2.0版本与今天的5.7版本已有很大的不同,起初它仅提供结构线性分析和热分析,现在可用来求结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题的解答。
它包含了前置处理、解题程序以及后置处理,将有限元分析、计算机图形学和优化技术相结合,已成为现代工程学问题必不可少的有力工具。
1.2 ANSYS软件主要功能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。
1.3 本教材内容•讲述如何利用ANSYS进行静力或稳态分析。
•面向的读者:针对不熟悉ANSYS实际应用的新用户或不常使用ANSYS 的用户。
讲授基本内容:•ANSYS功能,ANSYS基本术语和ANSYS图形用户界面。