ANSYS机械工程应用精华50例(第3版)PPT文件格式下载.ppt

1、机械结构机械结构建筑结构建筑结构用于分析用于分析在力载荷作用下在力载荷作用下结构的结构的变形、应力和应变和反力变形、应力和应变和反力。载荷不随时间变化载荷不随时间变化时。时。是最常用、最基本的一种分析类型。2.动力学分析动力学分析：模态分析模态分析用于分析结构的固有频率和振型。用于分析结构的固有频率和振型。谐响应分析谐响应分析用于分析结构在正弦载荷作用下的响应。用于分析结构在正弦载荷作用下的响应。瞬态动力学分析瞬态动力学分析用于分析结构在随时间呈任意规律变化用于分析结构在随时间呈任意规律变化载荷作用下的响应。载荷作用下的响应。谱谱分析分析用于确定结构对随机载荷或时间变化载荷（如地用于确定结构对

2、随机载荷或时间变化载荷（如地震载荷）的动力响应。震载荷）的动力响应。有限元专题实践有限元专题实践 软件及应用软件及应用 7 7 1.1 ANSYS的基的基础知知识（一）（一）（一一）结构分析结构分析3.其它结构分析功能其它结构分析功能：随机振动分析、随机振动分析、结构结构屈曲分屈曲分析、析、用用ANSYS/LS-DYNA进进行行结构结构显式动力学分析显式动力学分析。屈曲分析屈曲分析（二二）热分析热分析（三三）电磁场分析电磁场分析用于计算系统随时间变化用于计算系统随时间变化的温度场和其他热参数。的温度场和其他热参数。（四四）流体动力学分析流体动力学分析热分析热分析 有限元专题实践有限元专题实践

3、软件及应用软件及应用 8 8 1.1 ANSYS的基的基础知知识（二）（二）二、二、ANSYS的特点的特点1.具有强大的建模能力具有强大的建模能力，仅靠，仅靠ANSYS本身即能创建出各本身即能创建出各种复杂的几何模型。种复杂的几何模型。2.具有强大的求解能力具有强大的求解能力。3.具有强大的非线性分析功能。具有强大的非线性分析功能。几何非线性几何非线性材料非线性材料非线性状态非线性状态非线性4.可以进行单独物理场分析，也可以耦合场分析。可以进行单独物理场分析，也可以耦合场分析。t1t2耦合场耦合场-热应力热应力5.具有强大的网格划分功能。具有强大的网格划分功能。6.具有强大的后处理功能。具有强

4、大的后处理功能。7.具有强大的二次开发功能。具有强大的二次开发功能。8.提供了常用提供了常用CAD软件的数据接口。软件的数据接口。9.可以在有限元分析的基础上，进行优化设计。可以在有限元分析的基础上，进行优化设计。10.集前后处理、求解功能于一体，使用统一的数据库。集前后处理、求解功能于一体，使用统一的数据库。有限元专题实践有限元专题实践 软件及应用软件及应用 9 9 1.1 ANSYS的基的基础知知识（三）（三）三、三、ANSYS的结构的结构1.处理器（即程序模块，共处理器（即程序模块，共9个）个）预处理器（预处理器（PREP7）：）：求解器（求解器（SOLUTION）：创建有限元模型。普通

5、后处理器（普通后处理器（POST1）：施加约束、载荷，求解。时间历程后处理器（时间历程后处理器（POST26）：显示在指定时间点上选定模显示在指定时间点上选定模型的计算结果。型的计算结果。优化处理器（优化处理器（OPT）：显示模型上指定点在显示模型上指定点在整个时间历程上的结果。整个时间历程上的结果。优化设计。2.ANSYS文件文件ANSYS执行一个分析任务时，要使用大量的文件。这些执行一个分析任务时，要使用大量的文件。这些文件以工作名（文件以工作名（JOBNAME）为基础。为基础。有限元专题实践有限元专题实践 软件及应用软件及应用 1010 1.1 ANSYS的基的基础知知识（三）（三）文文

6、 件件 类 型型扩 展展 名名存存 储文文 件件 格格 式式数据数据库文件文件.DB 模型模型、载荷、荷、约束、束、输入入输出数据出数据二二进制制记录文件文件.LOG 运行运行过程中的每一个命程中的每一个命令令ASC错误与警告文件与警告文件.ERR 运行运行过程中的所有程中的所有错误和警告信息和警告信息ASC结果文件：果文件：结构和耦合构和耦合场分析分析热分析分析磁磁场分析分析流体力学分析流体力学分析.RST.RTH.RMG.RFL 运算运算过程中所有程中所有结果数果数据据二二进制制 有限元专题实践有限元专题实践 软件及应用软件及应用 1111 1.1 ANSYS的基的基础知知识（四）（四）四

7、、四、ANSYS主要产品主要产品1.经典版经典版ANSYS（Mechanical APDL）ANSYS Multiphysics包括工程学科的所有功能。包括工程学科的所有功能。ANSYS Mechanical用于结构及热分析用于结构及热分析；ANSYS Emag用于电磁场分析用于电磁场分析；ANSYS FLOTRAN用于计算流体动力学分析。用于计算流体动力学分析。2.ANSYS Workbench继承了经典版继承了经典版ANSYS的绝大多数功能，具有强大的的绝大多数功能，具有强大的模模型创建型创建、网格划分能力，使用和学习十分方便。、网格划分能力，使用和学习十分方便。3.ANSYS LS-DY

8、NA为显式动力学分析软件，为显式动力学分析软件，用于求解高度非线性问题用于求解高度非线性问题。有限元专题实践有限元专题实践 软件及应用软件及应用 1212 用于向用户显示提示信息，用于向用户显示提示信息，显示当前单元属性设置和当前激活坐标系等。显示当前单元属性设置和当前激活坐标系等。用于快速执行命令，常用的有用于快速执行命令，常用的有Text Toolbar、Standard Toolbar、Display Toolbar。用于显示软件运行过程的文本输出。用于输入用于输入ANSYS命令。命令。用于显示用于显示ANSYS的模型以及分析得到的模型以及分析得到的图形结果等。的图形结果等。该菜单为该菜

9、单为下拉菜单结构。下拉菜单结构。为树状弹为树状弹出式菜单结构。出式菜单结构。1.2 ANSYS的用的用户界面界面Main Menu：包含了各个处理器下的基本命令。Utility Menu：包含了包含了ANSYS的全部公共命令。的全部公共命令。Graphics Window：Command Input Area：Output Window：Toolbar：Status and Prompt Area：有限元专题实践有限元专题实践 软件及应用软件及应用 13131.3 ANSYS的使用方法的使用方法一、解题步骤一、解题步骤1.前处理前处理2.求解求解先指定任务名和分析标题，然后在先指定任务名和分析

10、标题，然后在PREP7预处理器下选预处理器下选择单元类型、定义单元实常数和材料特性、创建有限元模择单元类型、定义单元实常数和材料特性、创建有限元模型等。型等。3.后处理后处理在在SOLUTION求解器下选择分析类型，指定分析选项；求解器下选择分析类型，指定分析选项；然后施加载荷和约束，指定载荷步长并对有限元求解进行然后施加载荷和约束，指定载荷步长并对有限元求解进行初始化并求解。初始化并求解。使用使用POST1普通后处理器或普通后处理器或POST26时间历程后处理器时间历程后处理器对结果进行查看。对结果进行查看。有限元专题实践有限元专题实践 软件及应用软件及应用 1414 该方法方便易用，适合该

11、方法方便易用，适合初学者，但效率低，操作步骤较多时容易出错且不便改正。初学者，但效率低，操作步骤较多时容易出错且不便改正。1.3 ANSYS的使用方法的使用方法二、命令输入方法二、命令输入方法 1.菜单法（菜单法（GUI法）法）2.命令流法命令流法 通过拾取菜单或按钮执行命令。通过拾取菜单或按钮执行命令。该方法可以克服该方法可以克服菜单法的缺点，适合对菜单法的缺点，适合对ANSYS较熟悉者解决复杂问题时使用。较熟悉者解决复杂问题时使用。通过在命令窗口输入命令流执行命令。有限元专题实践有限元专题实践 软件及应用软件及应用 15151.4 ANSYS应用用实例例-平面桁架平面桁架实例：实例：用用A

12、NSYS软件求解平面桁架问题。软件求解平面桁架问题。已知长度已知长度L=0.1 m，各杆横截面面积，各杆横截面面积均为均为A=110-4 m2，力，力P=2000 N。试。试计算各杆的轴向力计算各杆的轴向力Fa、轴向应力、轴向应力a。求解步骤：1.过滤界面。过滤界面。2.选择单元类型选择单元类型BEAM3。3.定义实常数，指定横截面面积定义实常数，指定横截面面积1E-4。4.定义材料模型。定义材料模型。5.创建节点创建节点1（0,0,0）、2（0.1,0,0）、3（0.2,0,0）、4（0.1,0.1,0）。6.显示节点号、单元号。显示节点号、单元号。7.创建单元。创建单元。有限元专题实践有限元专题实践 软件及应用软件及应用 16161.4 ANSYS应用用实例例-平面桁架平面桁架8.施加约束；在节点施加约束；在节点1UX、UY=0，在节，在节点点3UY=0。9.在节点施加载荷，在节点施加载荷，FY=-2000。10.求解。求解。11.定义单元表定义单元表FA（SMISC,1）、SA（LS,1）。12.列表单元表数据列表单元表数据。习题：杆杆AD、CD为钢制，横截面面积为钢制，横截面面积为为2.5cm2，E=2.021011 Pa，=0.3。杆。杆BD为铜制，为铜制，E=11011 Pa，=0.3，横截，横截面面积为面面积为3cm2，力，力F=-2000N。试计算各。试计算各杆