ansys教程精心制作完整版

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1、 第一章 ANSYS的安装和配置 ANSYS程序包括两张光盘：一张是ANSYS经典产品安装盘，另一张是ANSYSWorkbench产品安装盘。本章以ANSYS100为例介绍ANSYS的安装、配置、启动及ANSYS的相关知识。 第一节 ANSYS的安装 一、安装ANSYS对系统的要求 安装ANSYS对计算机系统的要求如下。 1硬件要求 内存至少256M； 采用显存不少于32M的显卡，分辨率至少为1024x768，色彩为真彩色32位： 硬盘剩余空间至少2G； 安装网卡，设置好TCPIP协议，并且TCPIP协议绑定到此网卡上。注意在TCP1P协议中要设定计算机的hostname。 2软件系统要求 操

2、作系统为Windows2000或WindowsXP以上。 二、安装ANSYS前的准备工作 1拷贝文件 先将安装光盘中MAGNITUDE文件夹拷入计算机中，如D：LMAGNITUDE，用Windows的记事本打开D：IAGNITUDE文件夹中的ansysdat文件，该文件的第一行内容为SERVERhostOOOOO(30000001055”，把host改为你的计算机名，如1wm是我的主机名，则host改为Ivan。执行命令所有程序附件，命令提示符进入DOS状态，键入1PCONFIGALL回车，所显示的physicaladdress即为网卡号，本例中计算机网卡的physicaladdress为00

3、0c6e10c8531055，则ansysdat文件的第一行内容修改为“SERVERlwm000c6e10c8531055”，以原文件名存盘退出。 2生成许可文件 运行D：MAGNITUDE文件夹中的keygenbat文件，生成licensedat，该文件就是ANSYS的许可文件，将它存放在指定目录下永久保存，本例中存放在D：LMAGNITUDE文件夹中。 三、安装ANSYS 将ANSYS的安装光盘放入光驱中，出现如图1-1的画面，选择Install ANSYS 100开始安装AHSYS100。 开始运行ANSYS安装程序，出现ANSYS安装欢迎界面如图1-2的所示，选择Next按钮进行下一步

4、安装。第2页第3页 第二章 实体建模 第一节基本知识 建模在ANSYS系统中包括广义与狭义两层含义，广义模型包括实体模型和在载荷与边界条件下的有限元模型，狭义则仅仅指建立的实体模型与有限元模型。建模的最终目的是获得正确的有限元网格模型，保证网格具有合理的单元形状，单元大小密度分布合理，以便施加边界条件和载荷，保证变形后仍具有合理的单元形状，场量分布描述清晰等。 一、实体造型简介 1建立实体模型的两种途径 利用ANSYS自带的实体建模功能创建实体建模： 利用ANSYS与其他软件接口导入其他二维或三维软件所建立的实体模型。 2实体建模的三种方式 (1)自底向上的实体建模 由建立最低图元对象的点到最

5、高图元对象的体，即先定义实体各顶点的关键点，再通过关键点连成线，然后由线组合成面，最后由面组合成体。 (2)自顶向下的实体建模 直接建立最高图元对象，其对应的较低图元面、线和关键点同时被创建。 (3)混合法自底向上和自顶向下的实体建模 可根据个人习惯采用混合法建模，但应该考虑要获得什么样的有限元模型，即在网格划分时采用自由网格划分或映射网格划分。自由网格划分时，实体模型的建立比较1e单，只要所有的面或体能接合成一体就可以：映射网格划分时，平面结构一定要四边形或三边形的面相接而成。 二、ANSYS的坐标系 ANSYS为用户提供了以下几种坐标系，每种都有其特定的用途。 全局坐标系与局部坐标系：用于

6、定位几何对象(如节点、关键点等)的空间位置。 显示坐标系：定义了列出或显示几何对象的系统。 节点坐标系：定义每个节点的自由度方向和节点结果数据的方向。 单元坐标系：确定材料特性主轴和单元结果数据的方向。 1全局坐标系 全局坐标系和局部坐标系是用来定位几何体。在默认状态下，建模操作时使用的坐标系是全局坐标系即笛卡尔坐标系。总体坐标系是一个绝对的参考系。ANSYS提供了4种全局坐标系：笛卡尔坐标系、柱坐标系、球坐标系、Y-柱坐标系。4种全局坐标系有相同的原点，且遵循右手定则，它们的坐标系识别号分别为：0是笛卡尔坐标系(cartesian)，1是柱坐标系第13页(Cyliadrical)，2是球坐标

7、系(Spherical)，5是Y-柱坐标系(Y-aylindrical)，如图2-1所示。 ANSYS引用坐标系x轴、Y轴、z轴代表不同的意义，笛卡尔坐标系的X轴、Y轴、Z轴分别代表其原始意义；柱坐标系的x轴、Y轴、z轴分别代表径向R、轴向O和轴向Z；球坐标系的X轴、Y轴、z轴分别代表R、O、p。 注意：4种全局坐标系有共同的原点 2局部坐标系 局部坐标系是用户为了方便建模及分析的需要自定义的坐标系，可以和全局坐标系有不同的原点、角度、方向。 (1)建立局部坐标系 1)通过当前激活的工作平面的原点为中心来建立局部坐标系 Command方式： CSWPLA，KCN，KCS，pARl，PAll2

8、aKCN：坐标系编号。KCN是大于10的任何一个编号。 bKCS：局部坐标系的属性。KCS=O时为笛卡尔式坐标系；KCS=1时为柱坐标系；KCS=2时为球坐标系：KCS-3时为环坐标系：KCS-4时为工作平面坐标系：KCS=5时为柱坐标系。 cPAR1：应用于椭圆、球或螺旋坐标系。当KCS=1或2时，PAR1是椭圆长短半径(YX)的比值，默认为1(圆)：当KCS=3时，PARI是环形的主半径。 dPAR2：应用于球坐标系，当KCS=2时，PAR2是椭球Z轴半径与x轴半径的比值，默认为1(圆)。 GUI方式： WorRPlaneLocal Coordinate SystemsCreate Loc

9、al CSAt WP Origin 2)通过已定义的关键点来建立局部坐标系 Command方式： CSKP,KCN，KCS，PORlG，PXAXS，PXYPL，PARl，pAR2 aKCN：坐标系编号。KCN是大于10的任何一个编号。 bKCS：局部坐标系的属性。KCS=0时为笛卡尔式坐标系；KCS=1时为柱坐标系；KCS=2时为球坐标系：KCS=3时为环坐标系；KCS=4时为工作平面坐标系；KCS=5时为柱坐标系。 cPORlG：以该关键点为新建坐标系原点，若该值为P，则可进行GUI选取关键点操作。 dpXAXS，定义x轴的方向，原点指向该点方向为x轴正向， ePXYPL：定义Y轴的方向，若

10、该点在x轴的右侧，则Y轴在x轴的右侧，反之在左侧。 第三章划分网格 第一节基本知识 几何实体模型并不参与有限元分析，所有施加在有限元边界上的载荷或约束，必须最终传递到有限元模型上(节点和单元)进行求解。因此，在完成实体建模之后，要进行有限元分析，需对模型进行网格划分将实体模型转化为能够直接计算的网格，生成节点和单元。 一、有限元网格概述 1网格类型 总的来说，ANSYS的网格划分有两种： 自由网格划分(Free meshing)和映射网格划分(Mapped meshing)，如图31所示。 自由网格划分主要用于划分边界形状不规则的区域，它所生成的网格相互之间是呈不规则排列的。对于复杂形状的边界

11、常常选择自由网格划分。自由网格对于单元形状没有限制，也没有特别的应用模式。缺点是分析精度往往不够高。 与自由网格划分相比较，映射网格划分对于单元形状有限制，并要符合一定的网格模式。映射面网格只包含四边形或三角形单元，映射体网格只包含六面体单元。映射网格的特点是具有规则的形状，肆元明显地成行排列。 一般来说映射网格往往比自由网格划分得到的结果要更加精确，而且在求解时对CPL和内存的需求也相对要低些。如果用户希望用映射网格划分模型，创建模型的几何结构必须由一系列规则的体或面组成，这样才能应用于映射网格划分。因此，如果确定选择映射网格，需要从建立几何模型开始就对模型进行比较详尽的规划，以使生成的模型

12、满足生成映射网格的规则要求。ANSYS支持的单元形状与网格类型见表3-1。 2划分网格的过程 在ANSYS程序当中，有限元的网格是由程序自己来完成的，用户所要做的就是通过给出一些参数和命令来对程序实行“宏观调控”。网格划分过程的3个步骤如下： 定义单元属性 定义单元属性的操作主要包括定义单元类型、定义实常数和定义材第46页料参数等。 定义网格划分控制 ANSYS程序提供了大量的网格生成控制，用户可以根据模型的形状和单元特点选用。 生成网格 其中第步的设置有时是不需要的，因为默认网格控制对许多模型都是适用的。可定义单元属性对于网格划分来说是必不可少的，它不仅影响到网格划分，而且对求解的精度也有很

13、大影响。 二、定义单元属性 在生成节点和单元网格之前，必须定义合适的单元属性。 1定义单元类型 在有限元分析过程中，对于不同的问题，需要应用不同特性的单元，单元选择不当，直接影响到计算能否进行和结果的精度。ANSYS的单元库中提供了200多种单元类型，每个单元都有唯一的编号，如LINK1、pLANE2、BEAM3和SOLID45等，几乎能解决大部分常见问题。 下面用GUI的方式介绍定义单元类型的常用操作步骤。 选择MainMenuPreprocessorElement TypeAddFxlitDelete命令，弹出如图3-2所示的Element Type对话框(初次定义时，列表框中显示“NON

14、E DEFINED”，表示没有任何单元被定义)。 单击Add按钮，弹出Library of Element Types对话框，如图3-3所示。可以看到，列表框中列出了单元库中的所有单元类型。左侧列表框中显示的是单元的分类，右侧列表框为单元的特性和编号，选择单元时应该先明确自己要定义的单元类型，如LINK、PLANE、BEAM和SOLID等，然后从右边列表框中选择合适的单元。 在左侧列表框中选择Solid，则右侧列表框中将显示所有的Solid单元，如Brick 8node45即为Solid45单元。选中此单元，并在Element type reference number文本框中输入参考号，默认

15、为“1”，单击OK按钮即可，如图33所示。 此时，单击Apply按钮，可继续添加别的单元类型，同时Element type reference number文本框中的数值将自动变为“1”用户可以模仿前面介绍的方法，定义一个BEAM3单元，单击OK按钮后，返回单元类型对话框，如图3-4所示。第四章 逻辑选择 第一节基本知识 若用户只对模型的某一部分进行操作处理，如加载、有选择性地观察结果等，则可利用选择功能。选择功能可以选择节点、单元、关键点、线、面、体等子集，以便能够在该部分实体上进行操作。 所有的ANSYS数据都在数据库内，利用选择功能，用户可以方便地只选择数据的某部分进行操作。例如：显示第一象限内的点、删除所有半径在05与10