第4讲_ANSYS的基本使用方法
ANSYS基本使用方法
Prep > Mate Prop > Mat Models > Structural > Thermal Expansion Coef - Isotropic
Prep > Mate Prop > Mat Models > Thermal > …
单元类型
线单元： Link Beam Pipe
实体单元： Solid ( 2D、3D）
GUI：Main Menu＞Preprocessor＞一Mode1ing—Copy＞Areas (6)由已有的图元再生成图元的功能
GUI：Main Menu＞Preprocessor＞一Modeling一” 例如：Reflection操作生成图元的镜像，它可关于一个坐标平面或沿某 一坐标轴进行
椭圆封头的画法
3 前处理 （Preprocessor) 简称 Prep
(1)关键点的生成和修改 1)在工作平面上或当前坐标系统中建立关键点 GUI：Main Menu＞Preprocessor＞一Modeling—Create＞Keypoints＞On worklng plane GUI：Main Menu＞Preprocessor＞一Modeling—Create＞Keypoints＞In Active CS 2)在两个关键点之间建立关键点 GUI：Main Menu＞Preprocessor＞一Modeling—Create＞Keypoints＞kp between kps 3)修改一系列关键点 GUI：Main Menu＞Preprocessor＞一Modeling—Move／Modify＞一Keypoints—Set of kps 4)修改单个关键点 GUI：Main Menu＞Preprocessor＞Move／Modify＞一Keypoints—Single kp 注意修改关键点将自动清除与之相连的任何单元网格，并且在当前激活坐标系下重新 定义与之相连的高级团元。 5)只要已经存在的节点是“自由的”(不与线或网格相连)，就可以通过重新定义新坐标值
ansys基本用法
第一例实体建模实例如图所示一薄板零件，尺寸单位为mm，板厚5mm，试按照ANSYS建模方法，建立相应实体模型。
1.创建矩形[Main Menu]Preprocessor|Create|Rectangle|By Dimensions弹出的对话框如图所示X1,X2为矩形相对于坐标原点左右两个边的X坐标，Y1,Y2为矩形相对于坐标原点下上两个边的Y坐标。
输入如下数值X1=0,X2=60;Y1=-10,Y2=10,单击Apply，输入第二个矩形的坐标数值：X1=40,X2=60;Y1=-10,Y2=－30,单击OK。
2. 改变画法，重画该图形[Utility Menu]PlotCtrls|Numbering弹出如下对话框将AREA Area Numbers选中，将[/REPLOT]Replot upon OK/Apply项设置为Replot，这样ANSYS就会自动以不同的颜色区分不同的面积图形。
3. 将工作平面转换到极坐标形式，创建两个外圆(1) [Utility Menu]WorkPlane|Display Working Plane(toggle on)需要指出的是，单击该条命令后，并不会弹出什么窗口，你所看到的只是该条命令前面有一个被选中的符号，且在图形区域显示工作平面坐标系。
(2) [Utility Menu]WorkPlane|WP Settings在Cartesian(笛卡尔坐标)和Polar(极坐标)中间选择POLAR，显而易见，这样做只是为了方便地创建圆孔。
同样在Grid only、Grid and Triad和Triad only之中选择Grid and Triad。
Grid（删格）：展示删格，Triad是用来展示工作平面的坐标原点和坐标轴方向。
（3）[Main Menu]Preprocessor|Create|Circle|Solid Circle创建圆心为(0,0)，半径为10的圆。
Ansys使用技巧
Ansys使用技巧ansys计算非线性时会绘出收敛图，其中横坐标是cumulative iteration number 纵坐标是absolute convergence norm。
他们分别是累积迭代次数和绝对收敛范数，用来判断非线性分析是否收敛。
ansys在每荷载步的迭代中计算非线性的收敛判别准则和计算残差。
其中计算残差是所有单元内力的范数，只有当残差小于准则时，非线性叠代才算收敛。
ansys的位移收敛是基于力的收敛的,以力为基础的收敛提供了收敛量的绝对值，而以位移为基础的收敛仅提供表现收敛的相对量度。
一般不单独使用位移收敛准则,否则会产生一定偏差,有些情况会造成假收敛.(ansys非线性分析指南--基本过程Page.6) 。
因此ansys官方建议用户尽量以力为基础（或力矩）的收敛误差，如果需要也可以增加以位移为基础的收敛检查。
ANSYS缺省是用L2范数控制收敛。
其它还有L1范数和L0范数，可用CNVTOL命令设置。
在计算中L2值不断变化，若L2<crit的时候判断为收敛了。
也即不平衡力的L2范数小于设置的criterion时判断为收敛。
由于ANSYS缺省的criterion计算是你全部变量的平方和开平方（SRSS）*valuse(你设置的值)，所以crition也有小小变化。
如有需要，也可自己指定crition为某一常数， CNVTOL,F,10000,0.0001,0 就指定力的收敛控制值为10000*0.0001=1。
另外，非线性计算中用到的一个开关是SOLCONTROL如关闭SOLCONTROL 选项，那么软件默认收敛准则：力或弯矩的收敛容差是0.001，而不考虑位移的收敛容差；如果打开SOLCONTROL 选项，同样的默认收敛准则：力或弯矩的收敛容差是0.005，而位移收敛容差是0.05。
非线性收敛非常麻烦，与网格精度、边界条件、荷载步等一系列因素有关，单元的特点对收敛的影响很大，单元的性态不好收敛则困难些；合理的步长可以使求解在真解周围不至于振荡，步长过小，计算量太大，步长过大，会由于过大的荷载步造成不收敛。
有限元分析ANSYS简单入门教程
有限元分析ANSYS简单入门教程有限元分析（finite element analysis，简称FEA）是一种数值分析方法，广泛应用于工程设计、材料科学、地质工程、生物医学等领域。
ANSYS是一款领先的有限元分析软件，可以模拟各种复杂的结构和现象。
本文将介绍ANSYS的简单入门教程。
1.安装和启动ANSYS2. 创建新项目(Project)点击“New Project”，然后输入项目名称，选择目录和工作空间，并点击“OK”。
这样就创建了一个新的项目。
3. 建立几何模型（Geometry）在工作空间内，点击左上方的“Geometry”图标，然后选择“3D”或者“2D”，根据你的需要。
在几何模型界面中，可以使用不同的工具进行绘图，如“Line”、“Rectangle”等。
4. 定义材料（Material）在几何模型界面中，点击左下方的“Engineering Data”图标，然后选择“Add Material”。
在材料库中选择合适的材料，并输入必要的参数，如弹性模量、泊松比等。
5. 设置边界条件（Boundary Conditions）在几何模型界面中，点击左上方的“Analysis”图标，然后选择“New Analysis”并选择适合的类型。
然后，在右侧的“Boundary Conditions”面板中，设置边界条件，如约束和加载。
6. 网格划分（Meshing）在几何模型界面中，点击左上方的“Mesh”图标，然后选择“Add Mesh”来进行网格划分。
可以选择不同的网格类型和规模，并进行调整和优化。
7. 定义求解器（Solver）在工作空间内，点击左下方的“Physics”图标，然后选择“Add Physics”。
选择适合的求解器类型，并输入必要的参数。
8. 运行求解器（Run Solver）在工作空间内，点击左侧的“Solve”图标。
ANSYS会对模型进行求解，并会在界面上显示计算过程和结果。
ANSYS基本操作精讲
ANSYS基本操作精讲
1. 新建项目：启动ANSYS后，点击“File -> New -> Project…”，输入项目名称和存储路径，选择适当的单位系统和求解器类型，然后点击“OK”按钮。
3.定义材料属性：在材料模块中，可以定义各种材料的物理特性。
选
择合适的材料模型并输入相应的参数。
可以通过导入材料库或自定义材料
属性来定义材料。
4.设置边界条件：在加载模块中，设置边界条件是非常重要的。
可以
设置约束条件（如固定支撑和约束）和荷载条件（如力、压力和热源）。
通过选择几何模型的面、边或节点，然后定义相应的边界条件。
5.网格划分：网格划分模块（或称为前处理模块）用于将几何模型离
散化为有限元网格。
可以选择适当的网格类型，如三角形网格或四边形网格，并选择合适的网格密度。
6. 运行求解器：在求解模块中，选择适当的求解器和求解方法。
通
过点击“Solve”按钮，ANSYS将自动进行求解，并输出结果。
可以通过
设置收敛准则、调整步长和监控求解过程来改进求解性能。
7.结果后处理：在后处理模块中，可以对求解结果进行可视化和分析。
可以使用绘图工具绘制各种图表和图形，并对结果进行剪切、比较和动态
显示。
以上是ANSYS的一些基本操作。
除了这些基本操作外，ANSYS还提供
了许多高级功能和工具来解决复杂的工程问题。
为了更好地使用ANSYS，
建议深入学习ANSYS的使用手册和相关教程，并进行实际的案例分析和实
践操作。
ansys软件使用的流程
ANSYS软件使用的流程1. 简介ANSYS是一种强大的工程仿真软件，可用于解决各种工程问题。
它提供了广泛的工具和功能，可以进行结构力学、热分析、流体力学、电磁场仿真等多个领域的仿真和分析。
本文档将介绍使用ANSYS软件的基本流程。
2. 安装和启动1.下载ANSYS软件安装包2.双击安装包进行安装，并按照安装向导进行设置3.安装完成后，启动ANSYS软件3. 新建工程1.在ANSYS软件主界面，点击“新建”按钮（或快捷键Ctrl+N）2.输入工程名称和保存路径3.选择工程类型（如结构力学、流体力学等）4.确认设置后，点击“确定”按钮4. 处理几何模型1.导入现有的几何模型，或者使用ANSYS的几何建模工具进行建模2.对几何模型进行编辑和修复，确保其符合仿真需求3.划分网格（mesh）以便于仿真计算4.导出几何模型和网格文件供后续分析使用5. 设置分析类型和边界条件1.在工程界面底部的“分析类型”栏目中选择需要进行的分析类型2.根据需要设置边界条件，如约束、载荷等3.添加所需的物理特性和材料属性6. 运行仿真1.点击工具栏中的“运行”按钮，或者使用快捷键F5启动仿真计算2.等待计算过程完成7. 结果分析1.仿真计算完成后，可以查看结果文件（如应力分布、变形等）以评估仿真效果2.使用ANSYS提供的各种后处理功能进行结果分析和可视化8. 优化改进1.根据仿真结果，优化设计，改进产品性能2.重新进行仿真计算和结果分析，直到达到预期的设计目标总结通过本文档，您了解了ANSYS软件使用的基本流程。
从安装和启动开始，到新建工程、处理几何模型、设置分析类型和边界条件，再到运行仿真和结果分析，最后进行优化改进。
ANSYS作为一款强大的工程仿真软件，可以帮助工程师解决各种工程问题，并最终改进产品设计。
如果您想深入学习和使用ANSYS软件，可以查阅官方文档以获取更多详细的操作指南和使用技巧。
ansys基本操作
ANSYS基本操作
交通学院车辆工程系 李红艳 联系方式：13864432652 lihongyan@
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、梯度显示、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。
4）显示和结果坐标系
改变坐标系会影响图形显示的效果。除非很有必要，一般应将显 示坐标系设为总体笛卡儿坐标系。即使因为特殊的需要，切换成 其它的坐标系，也应该在完成操作后马上切换回来。 ANSYS计算的结果数据有位移、应力、应变和节点力等，这些数 据在向数据库和结果文件存储时，有的是按节点坐标系，有的是 按单元坐标系。而结果数据在列表、显示和单元表数据存储时， 通常先被变换到激活的结果坐标系下，然后再输出。默认情况下 结果坐标系为整体直角坐标系。
2.1ANSYS基本介绍
2.2 建立模型 2.3加载和求解 2.4后处理
2.1ANSYS基本介绍
2.1.1 ANSYS运行环境的配置
仿真环境 工作目录
图形设备驱动
Win32选项适用于大多数的图形显示，在后处理过程中可以提供9 种颜色的等值线 Win32c选项则能提供128种颜色的区别 3D选项则对三维图形的显示具有良好的效果
ANSYS的基本使用方法
ANSYS的基本使用方法1．1ANSYS分析过程中的三个主要步骤1、创建有限元模型（1）、创建或读入几何模型。
（2）、定义材料属性。
（3）、划分网格（节点及单元）。
2、施加载荷并求解。
（1）、施加载荷及载荷选项、设定约束条件。
（2）、求解。
3、查看结果。
ANSYS在分析过程中需要读写文件,文件名格式为jobname.ext.ANSYS分析中还有几个数据库文件jobname.db，记录文件jobname.log（文本），结果文件jobname.rxx，图形文件jobname.grph。
1．2典型分析过程举例如图1-1所示。
使用ANSYS分析一个工字悬臂梁，求解在力P的作用下A点处的变形。
已知条件如下：P=4000Ibf E=29E6psiL=72in A=28.2in2I=833in 4H=12.71in1．启动ANSYS以交互式模式进入ANSYS，工作文件名为beam。
2．创建基本模型（1）GUI:Main Menu>Preprocessor>-Modeline-Create>keypoints>In Active CS.使用带有两个关键点的线模拟梁，梁的高度及横截面积将在单元中的实常量中设置。
（2）输入关键点编号I。
（3）输入x、y、z坐标0，0，0。
（4）选择Apply。
（5）输入关键点编号2。
（6）输入x、y、z坐标72，0，0。
（7）选择OK。
（8）GUI：Main Menu>Proprocessor>-Modeline-Create>Lines-lines>Straight Lines。
（9）选取两个关键点。
（10）在拾取菜单中选取OK。
3．存储ANSYS数据库Toolbar:SA VE-DBUtility Menu>File4．设定分析模块使用“Preferences“对话框选择分析模块，以便对菜单进行过滤，使菜单更简洁明了。
（1）GUI:Main Menu>Preferences（2）选择Structural（3）选择OK5．设定单元类型及相应选项对于任何分析，必须在单元类型库中选择一个或几个适合的单元类型，单元类型决定了附加的自由度（位移、转角、温度）。
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ETABLE,fzj,SMISC, 19 !------------------提取弯矩
ETABLE,Mzi,SMISC, 3
ETABLE,Mzj,SMISC, 16
!-----------------------
L,1,2
!连接点1,2
L,2,3
!连接点2,3
LESIZE,1, , ,5 !线1等分为5份
LESIZE,2, , ,5 !线2等分为5份 LMESH,1,2,1 !划分网格
FINISH
/SOLU
DK,1,ALL,0 !关键点1全约束
Lsel,s,,,2 !关键点1全约束
(一)、 ANSYS分析过程主要的步骤
1.创建有限元模型
2.施加载荷并求解 3.查看结果
Lzh_CAE
(1)创建或读人几何模型 (2)定义材料属性 (3)划分网格(节点及单元)
(1)施加载荷及载荷选项、 设定约束条件。
(2) 求解。
(1)查看分析结果。 (2)检验结果(分析是否正确)
3
(二)、 ANSYS文件及工作文件名
6
1启动ANSYS
7 Lzh_CAE
设定分析模块
8 Lzh_CAE
设定单元类型
设定单元类型
9 Lzh_CAE
设定梁截面尺寸
10 Lzh_CAE
定义材料属性
11 Lzh_CAE
实体模型建立-点
12 Lzh_CAE
实体模型建立-线
13 Lzh_CAE
施加-边界条件
14 Lzh_CAE
网格划分
Lzh_CAE
fini /Clear
APDL程序
/PREP7
!*
ET,1,BEAM188
!*
MP,EX,1,2.1e5
MP,PRXY,1,0.3
K,1,0,0,,
K,2,2000,0,,
K,3,0,10
L,1,2
SECTYPE, 1, BEAM, I, S1, 5
SECOFFSET, CENT
SECDATA,250,250,340,14,14,9
esll,s !选择所有单元
sfbeam,all,2,pres,q !在所有单元的第2个面上施加压力q
FK,2,FY,-F !向关键点3施加沿Y方向的-2N的力
alls
SOLVE
!计算求解
FINISH
Lzh_CAE
y
F
q
x
a
b
L
梁截面
t w
/ESHAPE,1.0 !显示单元形状
/POST1 !------------------提取剪力
/FILNAM,EX3-1 !定义文件名
/TITLE, 悬臂梁变形分析 !定义分析的标题
/UNITS,SI !定义单位制（注意观察输出窗口的单位）
/PREP7
!------------------设置常数
L=4 $ a=2 $ b=2 $ t=0.01
w=0.03 $ F=2 $ q=5
!-----------------------
latt,1,,1,,3,,S1
!*
LESIZE,1, , ,40
LMESH,1
/ESHAPE,1.0
eplot
!
fini
/solu
DK,1, , , ,0,ALL
FK,2,FY,-4000
!
solve
fini
/post1
20
进入ANSYS
/EXIT
开始层(Begin Level)
/PREP7 FINISH
4
(三)、 ANSYS数据库 Save as jobname.db
前处理、求解及后处理 过程中，ANSYS保存 在内存中的数据。
输入数据是必须输入的信息（模型尺 寸、材料属性、载荷等），结果数据 是ANSYS计算的数据（位移、应力、 应变、温度等）。
Lzh_CAE
Resume jobname.db Resume from jobname.db
/SOLU FINISH /POST26 FINISH POST1 FINISH
前处理器
解算器
时间历程后处 理器POST26
静力后处理器 POST1
21 Lzh_CAE
用Beam188练习
例题3.1 考虑悬臂梁如图3.2，求x=L变形量。已知条件：杨氏系数E=200E9；截面参数： t=0.01m, w=0.03m, 几何参数：L=4m, a=2m, b=2m；边界外力F=2N,q=0.05N/m. 使用ANSYS解决该问题的APDL命令流如下 ：
jobname.ext
工作文件名
前处理、求解及后处理 过程中，ANSYS保存 在内存中的数据。 输入数据是必须输入的信息（模型尺 寸、材料属性、载荷等），结果数据 是ANSYS计算的数据（位移、应力、 应变、温度等）。
Lzh_CAE
扩展名
.db－数据库 .log－文本 .rxx－结果 .grph－图形
15 Lzh_CAE
实体单元显示设置
16 Lzh_CAE
实体单元显示
17 Lzh_CAE
计算结果显示-应力
18 Lzh_CAE
计算结果显示-位移
19 Lzh_CAE
通用后处理读取分析结果
反力
弯矩
FX FY
MZ
.00000 4000.0N 8.0E+06N.mm
1 2
小 mm
y
o
x
Ya= 0.279974mm 大
ET,1,Beam188,,,3
!定义材料为梁单元，三次型形式
SECTYPE,1,BEAM,RECT,BeamS !定义梁单元截面
SECDATA,t,w
!设置矩形截面参数
MP,EX,1,200E9
!设置杨氏模量，单位Pa
MP,PRXY,1,0.3
!设置泊松比
!-------ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ建立关键点
k,1,0,0 $ k,2,a,0 $ k,3,L,0
5
(四)、典型分析过程举例
用ANSYS分析一个工字悬壁梁，求解在 力P作用下点A处的变形。已知条件如 下：
P=4000 N, E=2.1e5MPa, u=0.3 L=2m
b t1
t2 a
L y
o 1(0,0)
Lzh_CAE
P A
P 2(2000,0) x
SECTYPE, 5, BEAM, I, S3, 3 SECOFFSET, CENT !SECDATA,250,250,340,14,14,9 SECDATA,b,b,a,t1,t1,t2 !---变量
第3讲
第3章 ANSYS的基本使用方法
一、典型分析过程 二、前处理 三、加载和求解 四、结果后处理 五、高级建模技术 六、上机内容
1 Lzh_CAE
一、 典型分析过程
(一)、ANSYS分析过程主要的步骤 (二)、 ANSYS文件及工作文件名 (三)、 ANSYS数据库 (四)、典型分析过程举例
2 Lzh_CAE