ansys帮助指南文档格式.docx
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※AdvancedAnalysisTechniquesGuide高级分析指南
※ModelingandMeshingGuide建模与分网指南
4.以下几个部分则是ANSYS分模块的分析指南,如下:
※StructuralAnalysisGuide结构分析指南
※ThermalAnalysisGuide热分析指南
※CFDFLOTRANAnalysisGuide流体分析指南
※ElectromagneticFieldAnalysisGuide电磁场分析指南
※Coupled-FieldAnalysisGuide耦合场分析指南
5.为更好的使用ANSYS方便,快捷的解决更多的工程实际问题,建议仔细学习以下几个部分:
※APDLProgrammer'
sGuide:
APDL操作手册
※ANSYSTroubleshootingGuide:
ANSYS错误信息指南
※MechanicalToolbar:
机械工具栏
※ANSYS/LS-DYNAUser'
ANSYS/LS-DYNA操作指南
※ANSYSConnectionUsersGuide:
接口技术指南
6.欲快速掌握ANSYS的使用,莫过于通过实例和练习,而ANSYS的帮助系统中则提供大量的例题及练习供用户参考,所以以下两个部分是经常光顾的。
※ANSYSTutorials:
ANSYS用户指南,每个分析模块都举了一个例子,并附有详细的操作步骤,可为解决此类问题提供一些帮助,市面一些ANSYS参考书所举实例较多的也出自这个部分。
※ANSYSVerificationManual:
ANSYS例题练习,例子较多,但限于篇幅,帮助系统中仅给出了:
问题描述,输入和输出的参数。
7.ANSYS的理论基础,解决分析问题的理论支撑。
※ANSYS,Inc.TheoryReference:
ANSYS理论手册
三.索引和搜索使用
ANSYS的帮助系统提供了索引和搜索功能,可以很方便的找到你需查询的内容,使用较为简单,这里就不再赘述。
四.个人经验
1.ANSYS的帮助系统涉及内容较多,要想一开始就全部都掌握不太可能,所以应针对自己所用到的部分,循序渐进的了解和掌握这是可取的。
2.对于初学者可能觉得看英文帮助困难、太费时,但学习就是这样一个过程,开始的时候确实有点困难,但经过一段时间的重复和积累,迈过这个门槛也就不那么难了。
同时相应专业英文水平,专业背景知识的学习也应加强,不要轻易放过任何学习的机会。
3.良好习惯的养成,使用ANSYS分析时遇到问题,应首先求助于相关的帮助信息,自己努力尝试去解决问题,而不是马上就求助别人。
在团队合作,讨论交流的氛围下,培养和提高自己独立解决问题的能力和水平,不要轻易放过任何提高自己能力的机会。
ANSYSMechanical的主要分析功能
在結構力學方面,ANSYSMechanical的分析型式包含了靜態(static)分析、振動模態(modal)分析、簡諧響應(harmonicresponse)分析、頻譜(spectrum)分析、隨機振動(randomvibration)分析、暫態動力學(transientdynamic)分析、挫屈(buckling)分析、破壞力學(fracturemechanics)分析、最佳化(optimization)分析等。
在熱傳學方面,ANSYSMechanical的分析型式包含了穩態(steady-state)分析、暫態(transient)分析、熱傳導(heatconduction)、熱對流(heatconvection)、熱輻射(heatradiation)、相變化(phasechange)、質量傳遞(masstransport)等。
在耦合場(coupledfields)方面,ANSYSMechanical的分析型式包含了熱-結構(thermal-structural)分析、熱-電(thermal-electric)分析、壓電(piezoelectric)分析、聲場-結構(acoustic-structural)分析等。
ANSYSMechanical的結構非線性分析
ANSYSMechanical能處理的問題包括線性與非線性,其結構非線性分析包括了幾何非線性(geometricnonlinearity)、材料非線性(materialnonlinearity)、元素非線性(elementnonlinearity)、接觸分析(contactanalysis)等。
幾何非線性主要應用於大位移(largedisplacement)或大變形(largedeformation)問題,材料非線性則用於處理彈塑性(elasto-plastic)、超彈性(hyperelastic)、黏彈性(viscoelastic)、黏塑性(viscoplastic)、潛變(creep)、形狀記憶合金(shapememoryalloy)等材料性質。
ANSYSMechanical的接觸分析功能,包括了變形體對變形體(deformable-to-deformable)接觸,和剛體對變形體(rigid-to-deformable)接觸,而接觸元素(contactelements)的類型有點對點(node-to-node)、點對面(node-to-surface)、面對面(surface-to-surface)元素。
ANSYSMechanical除了可處理一般實體元素的接觸分析之外,亦可處理殼元素對實體元素(shell-to-solid)、殼元素對殼元素(shell-to-shell)、樑元素對殼元素(beam-to-shell)和樑元素對樑元素(beam-to-beam)的接觸問題。
除了結構力學的接觸應力問題,ANSYSMechanical還可處理接觸面的熱傳問題,例如接觸面熱傳與摩擦生熱等。
針對外形變化太大的分析,例如鍛造、擠製和橡膠產品變形等,ANSYSMechanical可採用網格重劃(rezoning)技術,防止元素過度扭曲所產生的發散問題。
許多工程問題並無法單純簡化為線性問題,例如連接器端子變形、IC封裝之錫球變形、塑性加工、橡膠產品等,這時採用ANSYSMechanical的結構非線性分析,是最佳的選擇。
ANSYSMechanical包含通用结构力学分析部分(Structure模块)、热分析部分(Professional)及其耦合分析功能。
ANSYSMechanical具有一般静力学、动力学和非线性分析能力,也具有稳态、瞬态、相变等所有的热分析能力以及结构和热的耦合分析能力,可以处理任意复杂的装配体,涵盖各种金属材料和橡胶、泡沫、岩土等非金属材料。
ANSYSMechanical的耦合场分析功能具有声学分析、压电分析、热/结构耦合分析和热/电耦合分析能力。
ANSYSMechanical也可与ANSYSCFX专业流体分析模块进行实时双向的流固耦合分析。
特色功能
∙前后处理
o双向参数互动的CAD接口
o智能网格生成器
o各种结果的数据处理
o各种结果的图形及动画显示
o全自动生成计算报告
∙结构静力分析(线性/非线性)
∙叠层复合材料(非线性叠层壳单元、高阶叠层实体单元、Tsai-Wu失效准则、图形化)
∙非线性分析能力
o几何非线性(大变形、大应变、应力强化、旋转软化、压力载荷强化)
o材料非线性(近70种非线性材料本构模型,含:
弹塑性、蠕变、粘塑性、粘弹性、超弹性、非线性弹性、岩土和混凝土、膨胀材料、垫片材料、铸铁材料等)
o单元(或称边界/状态)非线性
▪高级接触单元(点对点接触、点对面接触、刚对柔面面接触、柔对柔面面接触、线性接触(MPC)等,支持大滑移和多种摩擦模型,支持多场耦合接触)
▪其它非线性单元(旋转铰接单元、弹簧-阻尼器单元、膜壳单元、……)
∙动力学分析能力
o模态分析(自然模态分析、预应力模态分析、循环对称模态、阻尼复模态、模态综合分析)
o谐响应分析
o瞬态分析(线性/非线性、多种算法)
o响应谱和随机振动分析(单点谱、多点谱、功率谱)
o转子动力学分析
∙屈曲分析(线性屈曲、非线性屈曲、循环对称屈曲分析)
∙高级对称分析(循环对称模态分析、循环对称结构静力分析、轴对称、平面对称和反对称)
∙断裂力学分析(应力强度因子、J积分、裂纹尖端能量释放率)
∙通用疲劳分析
∙结构热分析部分(Professional)
o稳态温度场(热传导、热对流、热辐射)
o瞬态温度场(热传导、热对流、热辐射、相变)
o管流热耦合
o支持复杂热载荷和边界条件
o非线性特性(接触传热、非线性材料)
∙耦合场分析部分及其它功能
o静流体分析(流固耦合静动力分析)
o声学分析(声波在各种声学介质中的传播、声波的反射和吸收(远场))
o耦合场分析
∙设计优化:
多种优化算法、多种辅助工具
∙拓扑优化:
拓扑形状优化、拓扑频率优化
∙概率设计系统(PDS)
o十种概率输入参数
o参数的相关性
o两种概率计算方法:
蒙特卡罗法、响应面法
o支持分布式并行计算
o可视化概率设计结果
∙其它实用技术
oP单元、子结构、子模型分析技术
o单元生死分析技术
o专用单元(螺栓单元、真实截面梁单元、表面效应单元、轴对称谐波单元、……)
∙二次开发特征
oANSYS参数化设计语言(APDL)
o用户可编程特性(UPF)
o用户界面设计语言(UIDL)
o专用界面开发工具(TCL/TK)
o外部命令
∙求解器:
直接求解器、多种迭代求解器、特征值求解器
∙并行求解器
o分布式ANSYS求解器:
包括两个稀疏矩阵求解器(“Sparse”和“DistributedSparse”直接求解器)、一个PCG求解器和一个JCG求解器
o代数多重网格求解器AMG:
支持多达8个CPU的共享式并行机(CPU每增加一倍,求解速度提高80%,对病态矩阵的处理性能优越)
客户价值
∙提供与CAD软件的双向几何接口;
∙对复杂装配体自动生成接触,也提供手动生成接触的向导;
∙软件高效的并行求解器,提供超大规模模型求解能力;
∙提供强大的非线性分析能力,在三个方面具有独特优势:
先进的非线性单元、广泛的非线性材料模式和稳健的接触分析;
∙全面的动力学分析能力;
∙耦合场求解功能,有效处理诸如摩擦生热、接触传热、焊接过程分析等热/结构分析问题,以及压电、热/电耦合和声学问题
結構力學方面,ANSYSMechanical的分析型式包含了靜態(static)分析、振動模態(modal)分析、簡諧響應(harmonicresponse)分析、頻譜(spectrum)分析、隨機振動(randomvibration)分析、暫態動力學(transientdynamic)分析、挫屈(buckling)分析、破壞力學(fracturemechanics)分析、最佳化(optimization)分析等。
线性接触(MPC)等
ANSYSMechanical功能列表
模擬分析(PerformanceSimulation)
結構(Structural)
?
線性(Linear)
非線性(Nonlinear)
材料性質:
等向性(isotropic)材料、異向性(anisotropic)材料、層狀複合材料(laminatedcomposites)
靜態(Static)
動態(Dynamic):
暫態(Transient)、自然頻率(Naturalfrequency)、簡諧響應(Harmonicresponse)、響應頻譜(Responsespectrum)、隨機振動(Randomvibration)
挫屈(Buckling):
線性(Linear)、非線性(Nonlinear)
拓樸最佳化(Topologicaloptimization)
熱傳(Thermal)
穩態(Steady-state)
暫態(Transient)
熱傳導(Conduction)
熱對流(Convection)
熱輻射(Radiation)
熱輻射視角因子矩陣(Radiationviewfactormatrix)
考慮焓之相變化(Phasechangeviaenthalpy)
聲場(Acoustic)
耦合場(Coupled-field)
熱/結構(Thermal/structural)
聲場/結構(Acoustic/structural)
熱/電(Thermal/electric)
壓電(Piezoelectric)
結構非線性分析(StructuralNonlinearCapabilities)
幾何非線性(GeometricNonlinearity)
大應變(Largestrain)
大撓曲(Largedeflection)
應力加勁(Stressstiffening)
旋轉軟化(Spinsoftening)
材料非線性(MaterialNonlinearity)
塑性(Plasticity)
超彈性(Hyperelasticity)
黏塑性(Viscoplasticity)
黏彈性(Viscoelasticity)
潛變(Creep)
增脹(Swelling)
與溫度相關之材料性質(Temperature-dependentproperties)
形狀記憶合金(Shapememoryalloy)
鑄鐵塑性(Castiron)
元素非線性(ElementNonlinearity)
繩索與純受壓桿件(Cablesandcompression-onlyspars)
含摩擦力之接觸元素(Contactelementswithfriction):
面對面元素(Surface-to-surface)、點對面元素(Node-to-surface)、點對點元素(Node-to-node)
預拉力元素(Pretensionelement(atright))
控制元素(Control(switching)elements)
破裂體(Crackingsolids)
崩潰體(Crushingsolids)
元素生死(Elementbirthanddeath)
線性區域之次結構(Substructuringforlinearregions)
非線性樑(Nonlinearbeams)
接觸分析(ContactAnalysis)
含摩擦力之接觸元素(Contactelementswithfriction)
接觸類型:
變形體對變形體(deformable-to-deformable)、剛體對變形體(rigid-to-deformable)、實體對實體(solid-to-solid)、殼對實體(shell-to-solid)、殼對殼(shell-to-shell)、樑對殼(beam-to-shell)、樑對樑(beam-to-beam)
接觸判斷方法:
Penalty、AugmentedLagrange、Assemblycontact(MPC)、Lagrangemultiplier
電接觸(Electriccontact)
熱接觸(Thermalcontact)
點銲(Spotweld)
元素(ElementTechnology)
2-D和3-D結構元素、熱傳元素、耦合元素
桁架(truss)元素、樑或構架(beamorframe)元素、管(pipe)元素、殼(shell)元素、平面(plane)元素、軸對稱(axisymmetric)元素、實體(solid)元素等
複合(combination)元素
表面效應(surfaceeffect)元素
MPC(multi-pointconstraint)元素
設計研究(DesignStudies)
設計敏感度(Designsensitivity)
最佳化(Optimization)
ANSYS參數化設計程式語言(ANSYSParametricDesignLanguage(APDL)):
以變數定義幾何(Definegeometryintermsofvariables)
三角函數(Trigonometricfunctions)
Do迴圈(Do-loopfeature)
If-then-else邏輯(If-then-elseconstructs)
陣列參數(Arrayparameters)
陣列參數運算(Arrayparameteroperations)
巨集(Macros)
求解方法(SolutionMethods(Solvers))
疊代法(Iterative)
PCG法(Pre-ConditionedConjugateGradient(PCG))
JCG法(JacobiConjugateGradient(JCG))
ICCG法(IncompleteCholeskyConjugateGradient(ICCG))
直接法(Direct)
稀疏矩陣法(Sparsematrix)
波前法(Frontal(wavefront))
平行運算(ParallelPerformanceforANSYS(add-onproduct))
代數多網點法(AlgebraicMultigrid(AMG)(sharedmemory))
分散區域法(DistributedDomainSolver(DDS)(distributedaswellassharedmemory))
分散PCG法(DistributedPre-conditionedConjugateGradient(DPCG)(distributedaswellassharedmemory))
分散JCG法(DistributedJacobiConjugateGradient(DJCG)(distributedaswellassharedmemory))
特徵值求解(Eigensolvers)
BlockLanczos法(BlockLanczos)
次空間法(Subspace)
降階法(Reduced)
QR-阻尼法(QR-Damped(dampedeigenvalues))
其他功能(AdditionalFeatures)
循環對稱(Cyclicsymmetry)
次模型(Submodeling)
適應性網格(Adaptivemeshing)
2-D網格重劃(2-Drezoning(hyperelasticity,plasticity))
次結構(Substructuring)
元件模態合成(Componentmodesynthesis)
與ADAMS之剛體動力學轉換介面
ANSYS可支援的電腦平台(ANSYSSupportedPlatforms)
HPAlphaserver
HPPA800064-bit
HPItanium2IA-64
IBM64-bit
SGI64-bit
SunUltraSPARC64-bit
SunULTRAIII64-bit
IntelIA-32Windows
IntelIA-64Windows
IntelIA-32LINUX
ntelIA-64LINUX
ANSYSWorkbench可支援的電腦平台
分析功能
覆盖了自然界的四种场
具有独一无二的多场耦合分析功能
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使用特点
与用户的长期沟通使ANSYS拥有了人见人爱的特异功能
功能完备的前后处理器使ANSYS易学易用
强大的图形处理能力及得心应手的实用工具使使用者轻松愉快
ANSYS奇特的多平台解决方案使用户物尽其用
丰富、强健、高速、可靠的求解器
ANSYS和流行的CAD软件均有接口