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1、ANSYS简介与基本应用,主讲：孙艳斌 导师：关砚聪 小组：孙艳斌 赵宏伟 陈作瑞 苑忠亮,一、主要功能简介,ANSYS具有强大的结构、热力学、流体、电磁等领域的分析功能。结构静力分析用来求解外载荷引起的位移、应力和力。结构动力学分析用来求解随时间变化的载荷对结构或部件的影响。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可以分析大型三维柔体运动。ANSYS可以处理热传递的3种基本类型：传导、对流和辐射热。,ANSYS与CAD软件的接口产品。可以将CAD模型数据或国际标准格式CAD模型数据直接读入并进行任意ANSYS支持的分析。目前支持的CAD软件有：Pro/E、UG、CADD
2、S。支持的国际标准格式有：IGES、SAT、Parasolid.,二、 ANSYS基本使用方法,1.认识ANSYS工作界面 2.有限元分析典型步骤,主窗口组成,1.状态栏 mat=1：材料号 type=1：单元号 real=1：实常数号 csys=0：坐标系统号 secn=1：界面类型号 2.命令输入窗口 所有的命令都可以通过输入对应的命令来实现 在复杂的模型中，输入一系列的的ANSYS命令比图形 操作更加方便和快捷，而且在输入命令时，会自动弹出该命令用法的提示信息如上图所示。 3.图形显示窗口,左上角表示：当前显示窗口号（“1”）以及当前绘图区域的图形对象（node） 右上角表示：此次有限元
3、分析建立的时间 4.ANSYS工具栏 Ansys工具栏集成了几个比较常用的按钮，单击这些按钮 可以高效快捷的完成保存、回复、退出等命令。 SAVE-DB 保存当前数据 RESUME-DB 从保存的文件中恢复数据 QUIT 退出ANSYS POWRGRPH 切换图形显示模式 5图形显示控制按钮集 通过这些按钮，可以控制模型的显示模式，可实现绕各 轴的旋转，显示各个视图以及放大缩小等。,6.ANSYS实用菜单 ansys实用菜单主要涉及文件，模型选择，列表，绘图 控制等一系列关键操作 File菜单：主要完成文件管理、数据库操作等一些列功能 Select菜单：用于实体模型或者有限元模型中对象的选取
4、，在复杂模型中该功能非常有用，它同时还可以对组件 和部件进行管理。 WorkPlane菜单：用于控制工作平面和系统坐标系。 List菜单：主要用来列表显示文件信息，可以列表显示文 件信息，可以列表显示命令记录文件，列表显示错误信 息文件，以及显示二进制文件 Plot菜单：主要用来绘制模型的各个图像对象，比如可以 选择只绘制模型的及诶单或单元等。,ANSYS,7.ANSYS Main Menu(主菜单),Preprocessor：前处理主要用来建立模型，可以构建出二维和三维等复杂模型以及划分网格 Solution：求解，用来施加约束分析受理情况 General Postproc:通用 后处理器,
5、2、典型分析过程,1. 前处理创建有限元模型 1）单元属性定义（单元类型、实常数、材料属性） 2）创建或读入几何实体模型 3）有限元网格划分 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 3. 后处理 1）查看分析结果 2）检验结果,2.1关于建立模型的基本概念,2.1.1区分实体模型与有限元模型 几乎所有的有限元分析模型都用实体模型建模。几何实体并不参与有限元分析。所有施加在几何实体模型上的载荷或约束必须最终转移到有限元模型上（节点或单元上）进行求解。几何实体模型通过网络划分（meshing)就可以建立有限元模
6、型,2.2几何实体模型和有限元模型的创建方法,创建ANSYS模型的四种途径,2.3 ANSYS中图元的及其层次关系,2.4ANSYS实体建模基本思路,实体建模有两种思路：自底向上建模和自顶向下建模。 自底向上是最基本的建模方法，也是最易掌握的所谓“传统”方法，自底向上建模时首先定义关键点，再由关键点定义较高的图元，由点到线，线到面，面到体，由低级到高级。 例子：柱高100，底面上共有8个角点，坐标以此为： 1（0，0）；2（50,30）；3（100,0）；4（70,50）； 5（100,100）；6（50,70）；7（0,100）8（30,50）,2自顶向下建模 当用户直接建立一个体时，ANS
7、YS会自动生成所有从属于该体的低级图元。这种一开始就从较高级图元开始建模的方法就叫做自顶向下建摸。 例子：板厚度为25mm，长为200mm，宽为15mm，圆孔半径为10mm，分布在板的四角距边缘10mm。,2.4布尔运算常用的运算命令,在ANSYS中，可以通过布尔运算进行几何图形的加减、 塔接等操作。 布尔运算一共有七种操作功能,布尔操作路径,1.相加运算（ADD）,2.减运算（Subtract）,3.塔接（Overlap） 塔接是指两者相交处新生成“第三者”，原来各少一块。,4.粘贴（Glue） 粘接运算后的图元仍然保持相互独立，只是它们在交界 处共用低级图元。,2.5坐标系,坐标系,总体坐标系,局部坐标系,节点坐标系,单元坐标系,显示坐标系,结果坐标系,笛卡尔坐标系，代号为0,柱坐标系，代号为1,球坐标系，代号为2,空间中的任何一点都可以用其中任何一坐标系来表示其 位置，均需要3个参数来描述。 笛卡尔坐标系 柱坐标 球坐标,例子：三维轴承模型,三.网格划分,以建立的带孔矩形模板为例说明（视频）： 模型基本参数：板厚度为25mm，长为200mm,宽为150mm,圆孔半径10mm，弹性模量E=20Gpa，泊松比 =0.3。,END,
