1_ANSYS概述与静力分析
ansys 静力学 显式动力学
ANSYS静力学显式动力学1. 引言ANSYS是一款多功能的工程仿真软件，广泛应用于不同行业的产品设计、分析和优化中。
其中，静力学和显式动力学是ANSYS的两个重要模块，本文将对这两个模块进行全面、详细、完整且深入的探讨。
2. 静力学2.1 概述静力学是研究物体在静止状态下受力平衡的学科。
通过静力学分析，可以确定物体的受力情况、结构的稳定性以及构件的强度等信息。
2.2 ANSYS中的静力学分析ANSYS中的静力学分析模块可以通过建立几何模型、定义材料和边界条件来进行分析。
在分析过程中，可以考虑不同的加载情况，如静力加载和重力加载。
2.3 静力学分析的步骤静力学分析通常包括以下步骤： 1. 建立或导入模型：使用ANSYS的建模工具创建几何模型或导入现有模型。
2. 定义材料和属性：为模型定义材料特性和材料属性。
3. 定义边界条件：为模型的边界定义约束和加载条件。
4. 网格划分：将模型划分为离散的网格单元。
5. 求解分析：通过求解静力学方程，得到模型的受力状态。
6. 后处理：分析结果的可视化和数据输出。
3. 显式动力学3.1 概述显式动力学是一种研究物体在动力加载作用下的运动和响应的学科。
与静力学不同，显式动力学考虑了时间因素，可以模拟和预测物体在瞬态加载情况下的动态响应。
3.2 ANSYS中的显式动力学分析ANSYS中的显式动力学分析模块可以模拟各种动力加载条件下的物体运动和响应。
该模块可以用于模拟撞击、爆炸、碰撞、结构破坏等情况，并可以为工程师提供重要的设计参考信息。
3.3 显式动力学分析的步骤显式动力学分析通常包括以下步骤： 1. 建立或导入模型：与静力学分析相同，需要建立或导入模型。
2. 定义材料和属性：为模型定义材料特性和材料属性，以便模拟加载情况下的材料响应。
3. 定义边界条件：为模型的边界定义约束和加载条件，包括初始速度和力。
4. 网格划分：将模型划分为离散的网格单元。
5. 求解分析：通过求解显式动力学方程，得到模型在不同时间步长下的运动和响应。
ansys功能及其简介
ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等，是现代产品设计中的高级CAE 工具之一。
CAE的技术种类CAE的技术种类有很多，其中包括有限元法(FEM,即Finite Element Method),边界元法(BEM,即Boundary Element Method)，有限差法(FDM,即Finite Difference Element Method)等。
每一种方法各有其应用的领域，而其中有限元法应用的领域越来越广，现已应用于结构力学、结构动力学、热力学、流体力学、电路学、电磁学等。
ANSYS有限元软件包是一个多用途的有限元法计算机设计程序，可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题。
因此它可应用于以下工业领域：航空航天、汽车工业、生物医学、桥梁、建筑、电子产品、重型机械、微机电系统、运动器械等。
软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。
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。
软件提供了100种以上的单元类型，用来模拟工程中的各种结构和材料。
该软件有多种不同版本，可以运行在从个人机到大型机的多种计算机设备上，如PC，SGI，HP，SUN，DEC，IBM，CRAY等。
ansysworkbench静力分析讲解1
示例
分析一个零件，在圆孔处固定，在手柄和端部受到2MPa压力
问题分析
• 目的：静力分析示例 • 材料：默认材料结构钢 • 模型简化：可以保留模型上的孔，网格精细程度不需要太高，示
意说明问题即可 • 分析：不考虑非线性 • 求解：使用ansys求解器
建立一个分析模块
• 首先打开ansysworkbench • 在左侧的工具箱中直接拖拽 • 建立一个模块 • 静力学模块有3个，区别在
geometry，导入的模型可以是 在三维模型中建好的
模型处理
• 用DM打开模型，可以对模型进行修改 • 包括修复模型，简化孔，简化边缘 • 本次仿真已示意为主，默认设置
网格划分
• 划分网格，修改默认尺寸大小
增加约束
添加压力
求解计算
• 根据不同的要求，会有不同的设置 • 本次采用默认设置
求解
• 如果是要定性说明，一个简单简化的模型就足够了，如果需要定量分析， 模型和网格可能要加大投入。
• 计算时间也同样，简单模型计算快，复杂模型计算慢。
• 想清楚这几个问题，再开始仿真。
静力分析
• 静力分析主要研究由外部载荷引起的结构上的位移，应力，应变 和力，
• 这里指的外部载荷，是不会引起明显的惯性和阻尼效应 • 简单理解，就是缓慢加载，缓慢反应，和时间无关，是受载荷之
后的稳定状态。
静力分析
• 可以施加的载荷类型
• 外部力和压力，比如：静水压力或者大气压 • 稳态惯性力，比如：重力和转动速度 • 非零位移 • 温度
静力分析
• 分析可以是线性的 ，也可以是非线性的，所有的非线性都是被允许的， 非线性包括大变形，塑性，应力强化，接触
• 非线性主要包括三类，几何非线性，材料非线性，接触AnsΒιβλιοθήκη sworkbench静力分析 讲解
ANSYS静力分析的简单步骤
ANSYS静力分析的简单步骤第一步，启动工作台软件，然后选择与启动DS模块弹出得界面。
第二步，导入三维模型。
根据操作步骤进行。
首先，单击“几何体”，选择“文件”，然后选择弹出窗口中的3D模型文件，如果当时catia文件格式不符，可以把三维图先转换为“.stp”的格式，即可导入。
第三步，选择零件材料：文件导入软件后，在这个时候，依次选择“几何”下的“零件”，并且在左下角的“Details of ‘Part’”中以调整零件材料属性，本次钟形壳的材料是刚。
第四步，划分网格：选择“Project”树中的“Mesh”，右键选择“Generate Mesh”即可在这一点上，你可以在左下角的“网格”对话框的细节调整网格的大小（体积元）。
第五步，添加类型分析：第一选择顶部工具栏上的“分析”按钮，添加需要的类型分析，因为我们需要做的是在这种情况下的静态分析。
所以选择结构静力。
第六步，添加固定约束：首先选择“Project”树中的“Static Structural”按钮，右键点击支持插入固定树。
这时候在左下角的“Details of ‘Fixed Support’”对话框中“Geometry”会被选中，会要求输入固定的支撑面。
在这种情况下，固定支架的类型是表面支持，确定六凹面（此时也可点击“Edge”来确定“边”）。
然后一直的按住“CTRL”键，连续选择其它几个弧面为支撑面，在点击“Apply”进行确认，第七步，添加载荷：选择“Project”树中的“结构静力”，右键选择“Insert”中的“Force”，然后在选择载荷的作用面，再次点击“Apply”按钮进行确定。
第八步，添加变形：右键点击选择“Project”树中的“Solution”，随后依次选择插入，变形，Total”，添加变形。
第九步，添加等效应变：右键单击“项目”的树，“>插入应变->解决方案->添加等效，等效应变。
第十步，添加等效应力：首先右键点击“Project”树中的“Solution—>Insert—> Stress—>Equivalent”，添加等效应力。
Ansys 静力分析的.doc
Ansys 静力分析一、实验目的通过实例建模，了解和学习ansys在工程中的模拟应用和建模二、实验内容主要参数：E=30GPa §=0.26 F=(8-Y)*170220 N三、实验步骤1、单元属性设置（1）单元类型选择。
由实验内容知所分析的对象是平面应力应变问题，可选择solid，8节点类型。
运行ansys软件，进入前处理界面单击Preprocessor –Element Type-双击Add/Edit/Delete-Add选择Solid-8node 82，然后单击ok按钮-close，图如下：（2）材料属性。
定义恒定的各向同性材料属性，选择Preprocessor-Material Props-Material Models-Structural-Linear-Elastic-Isotropic,设定EX值为30e9,PRXY 值为0.26，图如下：然后单击ok-Material-Exit2.、创建模型选择Preferences-Modeling-Create-Keypoints-In Active CS，创建8个点的坐标分别是1(0,0),2(5,0),3(5,3),4(3,11),5(1,11),6(1,8),7(1,3),8(0,3);依次连接各点创建面Preferences-Modeling-Create-Areas-Arbitrary-Through KPs，结果图如下：3、网格划分本例采用自由网格划分：Preprocessor-Meshing-Mesh-Areas-Free，效果图如上图：4、施加载荷（1）自由度约束。
约束模型底边以及与底边相邻两边的全部自由度；Preprocessor-Loads-Define Loads –Apply-Structural-Displacement-On Lines （2）加载力。
在点6,7的线上加载变力；Preprocessor-Loads-Define Loads–Apply-Functions-Define/Edit在等号后输入8*170220-170220*{Y}，保存到指定文件夹并读取。
Ansys_Workbench_静力分析讲义详解
Training Manual
Surface Body Edge
Solid Body Face (Scope = Target) Solid Body Edge (Scope = Target) Surface Body Face (Scope = Target)
(Scope = Contact) Bonded, No Separation All formulations Asymmetric only 1 Not supported for solving Bonded, No Separation All formulations Asymmetric only Bonded, No Separation Bonded, No Separation All formulations Symmetry respected All formulations Asymmetric only Bonded only MPC formulation Asymmetric only
Training Manual
• Solver Controls（求解控制）：
– 两种求解方式（默认是Program Controlled）：
• 直接求解 （ANSYS中是稀疏矩阵法） • 迭代求解 （ ANSYS中是PGC（预共轭梯度法））.
– Weak springs：
• 尝试模拟得到无约束的模型
对称接触
非对称接触
4-8
Static Structural Analysis
…组件 – 实体接触
• 可以使用的五种接触类型：
Contact Type Bonded No Separation Frictionless Rough Frictional Iterations 1 1 Multiple Multiple Multiple Normal Behavior (Separation) Tangential Behavior (Sliding) No Gaps No Sliding No Gaps Sliding Allowed Gaps Allowed Sliding Allowed Gaps Allowed No Sliding Gaps Allowed Sliding Allowed
ansys中的静力分析
第1章 静力分析1.1 力的概念力在我们的生产和生活中随处可见，例如物体的重力、摩擦力、水的压力等，人们对力的认识从感性认识到理性认识形成力的抽象概念。
力是物体间的机械作用，这种作用可以使物体的机械运动状态或者使物体的形状和大小发生改变。
从力的定义中可以看出力是在物体间相互作用中产生的，这种作用至少是两个物体，如果没有了这种作用，力也就不存在，所以力具有物质性。
物体间相互作用的形式很多，大体分两类，一类是直接接触，例如物体间的拉力和压力；另一类是“场”的作用，例如地球引力场中重力，太阳引力场中万有引力等。
同时力有两种效应：一是力的运动效应，即力使物体的机械运动状态变化，例如静止在地面物体当用力推它时，便开始运动；二是力的变形效应，即力使物体大小和形状发生变化，例如钢筋受到横向力过大时将产生弯曲，粉笔受力过大时将变碎等。
描述力对物体的作用效应由力的三要素来决定，即力的大小、力的方向和力的作用点。
力的大小表示物体间机械作用的强弱程度，采用国际单位制，力的单位是牛顿（N ）（简称牛）或者千牛顿（kN ）（简称千牛），1kN =103N 。
力的方向是表示物体间的机械作用具有方向性，它包括方位和指向。
力的作用点表示物体间机械作用的位置。
一般说来，力的作用位置不是一个几何点而是有一定大小的一个范围，例如重力是分布在物体的整个体积上的，称体积分布力，水对池壁的压力是分布在池壁表面上的，称面分布力，同理若分布在一条直线上的力，称线分布力，当力的作用范围很小时，可以将它抽象为一个点，此点便是力的作用点，此力称为集中力。
由力的三要素知，力是矢量，记作F ，本教材中的黑体均表示矢量，可以用一有向线段表示，如图1-1所示，有向线段AB 的大小表示力的大小；有向线段AB 的指向表示力的方向；有向线段的起点或终点表示力的作用点。
1.2 静力学基本原理所谓静力学基本原理是指人们在生产和生活实践中长期积累和总结出来并通过实践反复验证的具有一般规律的定理和定律。
有限元分析软件ANSYS简介
有限元分析软件ANSYS简介1、ANSYS程序自身有着较为强大三维建模能力，仅靠ANSYS的GUI(图形界面)就可建立各种复杂的几何模型;此外，ANSYS还提供较为灵活的图形接口及数据接口。
因而，利用这些功能，可以实现不同分析软件之间的模型转换。
“上海二十一世纪中心大厦”整体分析曾经由日本某公司采用美国ETABS软件计算，利用他们已经建好的模型，读入ANSYS并运行之，可得到计算结果，从而节省较多的工作量。
2、ANSYS功能(1)结构分析静力分析 - 用于静态载荷. 可以考虑结构的线性及非线性行为，例如: 大变形、大应变、应力刚化、接触、塑性、超弹及蠕变等.模态分析 - 计算线性结构的自振频率及振形. 谱分析是模态分析的扩展，用于计算由于随机振动引起的结构应力和应变 (也叫作响应谱或 PSD).谐响应分析 - 确定线性结构对随时间按正弦曲线变化的载荷的响应.瞬态动力学分析 - 确定结构对随时间任意变化的载荷的响应. 可以考虑与静力分析相同的结构非线性行为.特征屈曲分析 - 用于计算线性屈曲载荷并确定屈曲模态形状. (结合瞬态动力学分析可以实现非线性屈曲分析.)专项分析: 断裂分析, 复合材料分析，疲劳分析用于模拟非常大的变形，惯性力占支配地位，并考虑所有的非线性行为.它的显式方程求解冲击、碰撞、快速成型等问题，是目前求解这类问题最有效的方法. (2)ANSYS热分析热分析之后往往进行结构分析,计算由于热膨胀或收缩不均匀引起的应力. ANSYS功能:相变 (熔化及凝固), 内热源 (例如电阻发热等)三种热传递方式 (热传导、热对流、热辐射)(3)ANSYS电磁分析磁场分析中考虑的物理量是磁通量密度、磁场密度、磁力、磁力矩、阻抗、电感、涡流、能耗及磁通量泄漏等.静磁场分析 - 计算直流电(DC)或永磁体产生的磁场.交变磁场分析 - 计算由于交流电(AC)产生的磁场.瞬态磁场分析- 计算随时间随机变化的电流或外界引起的磁场电场分析用于计算电阻或电容系统的电场. 典型的物理量有电流密度、电荷密度、电场及电阻热等。
Ansys基础教程
Create > -Lines- Lines
Create > -Lines- Arcs
Create > -Lines- Splines
L,k1,k2
L,k1,k2,k3,radius
面
• 用由下向上的方法生成面时, 需要的关键点或线必须已经定义。 （A——关键点〔顺序〕、AL——线）
可以根据模型形状选择最佳建模途径.
下面详细讨论建模途径。
实体建模 B. 自顶向下建模
• 自顶向下建模: 首先建立高级图元（体或 面）,对这些高级图元（体或面）按一定规 则组合得到最终需要的形状.
• 开始建立的体或面称为图元。 • 生成一种体素时会自动生成所有的从属于
该体素的较低级图元。 • 对几何图元进行组合计算形成最终形状的
ANSYS教程
ANSYS 结构分析
第一章 ANSYS主要功能与模块
• ANSYS是世界上著名的大型通用有 限元计算软件, 它包括热、电、磁、流体和 结构等诸多模块, 具有强大的求解器和前、 后处理功能, 为我们解决复杂、庞大的工程 项目和致力于高水平的科研攻关提供了一 个优良的工作环境, 是一个开放的软件, 支 持进行二次开发。 • 目前主流版本12.0,13.0,14.0,14.5
一、主要功能简介
• 1. 结构分析
• 1） 静力分析 – 求解静力载荷作用下结 构的位移和应力等. 可以考虑结构的线性及 非线性行为。
• ● 线性结构静力分析 （linear）
• ● 非线性结构静力分析 （nonlinear）
•
♦ 几何非线性: 大变形、大应变、
应力强化、旋转软化
•
♦ 材料非线性: 塑性、粘弹性、粘
ANSYS静力分析
2.2 结构线性静力分析基本步骤
2.2.1 建模
另外在选择材料特性时，还需要注意以下几点：
材料的基本弹性性能参数必须定义：如杨氏模量EX、泊松比 PRXY
如果施加惯性载荷（如重力），必须定义材料的密度DENS
创建几何实体模型并划分网格得到有限元模型
如果施加温度载荷时，必须定义材料的热膨胀系数ALPX 对应力敏感区域应划分较细的有限元网格
2.2 结构线性静力分析基本步骤2.2.3 计算结果的 Nhomakorabea处理与分析
在结构线性静力分析中，后处理常用命令如下
a. 查看结果
▪ 从数据文件中读取数据 ▪ GUI: Utility Menu> from ▪ Command: Resume
▪ 读取选定的结果数据 ▪ GUI: Main Menu>General Postproc>Read Results>By Load Step ▪ Command: SET ▪ 使用SET命令可以用载荷步、子步或通过时间来选择数据读 取，如果数据文件中没有制定时间点上的数据结果，程序会 通过线性插值计算出该时间点上的结果
2.2 结构线性静力分析基本步骤
2.2.4 结构线性静力分析实例1
GUI分析步骤 a. 建立几何模型
4)建立几何模型：矩形板中心出现一个圆柱体。Main Menu> Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Subtract>Volume，出 现Subtract Volumes选择框，先选择矩形板单击OK，点击 subtract volume中的apply，然后选择圆柱体选择next，选择的 模型颜色会发生变化，被切除部分为红色，单击OK ，单击 Subtract Volumes 中的OK。最后得到的模型就是中心带有孔的 矩形板，如图2.1所示。
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ANSYS概述与静力分析
王晓军 航空科学与工程学院固体力学研究所
第一章 ANSYS概述
主要内容
ANSYS简介 有限元分析方法简介 ANSYS中的前处理 网格划分 载荷与边界条件 ANSYS中的后处理
第一章 ANSYS概述
ANSYS, Inc.
.. . .. ...
二次
. .. . . . ..
线性
弹簧， 间隙) 线(弹簧，梁，杆，间隙 弹簧
体(三维实体 三维实体) 三维实体
. . . ..... . .. .. . ..
二次
1.1 ANSYS 简介
自由度（Degree Of Freedom, DOF）：节点具有 某种程度的自由度，以表示工程结构受到外力 后的反应结果。详情请查看ANSYS自带的帮助 文档
1.1 ANSYS 简介
1.1 ANSYS 简介
美国911事件重现
1.1 ANSYS 简介
1.1 ANSYS 简介
复合材料力学性能预测
1.1 ANSYS 简介
1.1.1 ANSYS环境简介
两种工作模式 交互模式（ 交互模式（Interactive Mode） ） 交互模式是初学者和大多数使用者所采用，包括建 模，保存文件、打印图形及结果分析等，一般无特 别原因均采用交互模式。 非交互模式（ 非交互模式（Batch Mode） ） 若分析的问题要很长时间，如一、两天，可把分析 问题的命令做成文件，利用它的非交互模式进行分 析
1.2 有限元法分析方法简介
1.2.1 有限元法的基本特点
可适应各种工程结构的复杂几何形状 可分析包括各种特殊结构的复杂结构体，包括内部有 间断的复杂问题 可适应不连的边界条件和载荷条件 基础理论完整，物理意义直观明确，解题效率高，是 一套求解微分方程的系统化数值计算方法，容易实现 模块化编程
1.2 有限元分析方法简介
1.1 ANSYS 简介
1.1.1 ANSYS环境简介
GUI（Graphical User Interface） 窗口 应用命令菜单（Utility Menu） 主菜单（Main Menu） 工具栏（Toolbar） 输入窗口（Input Window） 图形窗口（Graphic Window） 输出窗口（Output Window）
1.2 有限元法分析方法简介
有限元方法的起源
大多数工程应用中的实际问题，待求解区域通常具有复 杂的几何结构，其控制方程通常具有非线性特征，不能 得到解析的精确解，导致数值解法的出现 从应用数学角度来看，有限单元法基本思想的提出，可 以追溯到Courant在1943年的工作，他第一次尝试应用定 义在三角形区域上的分片连续函数和最小位能原理相结 合，求解了St. Venant扭转问题。一些应用数学家、物理 学家和工程师由于各种原因都涉足过有限单元法的研究 工作。到了1960年以后，有限单元法随着电子计算机的 广泛应用而飞速发展 。
单元阶次
许多单元都具有线性、二次和三次等形式，其中二次和三次形式 的单元称为高阶单元 高阶单元可提高计算精度
1.2 有限元分析方法简介
1.2.3 有限元网格划分的基本原则
单元阶次
高阶单元缺点：节点数较多，在网格数量相同的情况下由高阶单 元组成的模型规模要大得多 增加网格数量和单元阶次都可以提高计算精度
单元质量
网格质量是指网格几何形状的合理性，质量好坏将影响计算精度 网格质量可用细长比、锥度比、内角、翘曲量、拉伸值、边节点 位置偏差等指标度量
单元协调性
位移协调是指单元上的力或力矩能够通过节点传递相邻单元 为保证位移协调，一个单元的节点必须同时也是相邻单元的节点， 而不应是内点或边界点。 相邻单元的共有节点具有相同的自由度性质。否则，单元之间须 用多点约束等式或约束单元进行约束处理
1.2 有限元分析方法简介
1.2.3 有限元网格划分的基本原则
网格数量
网格数量影响计算结果的精度和计算规模的大小 决定网格数量时应考虑分析数据的类型
网格疏密
网格疏密是指在结构不同部位采用大小不同的网格，这是为了适 应计算数据的分布特点 在计算数据变化梯度较大的部位(如应力集中处)，为了较好地反映 数据变化规律，需要采用比较密集的网格
可以模拟构架、铰链、 可以模拟构架、铰链、 弹簧等结构 被应用于桁架，垂缆， 被应用于桁架，垂缆， 杆件， 杆件，弹簧等 被应用于桁架，垂缆， 被应用于桁架，垂缆， 杆件，弹簧等，只能 杆件，弹簧等， 承受单轴的拉压
Structural 3-D Line
Structural 3-D Line
1.3 ANSYS的前处理
单元编号
表1.1 结构分析中常用的几类单元
1.3 ANSYS的前处理
1.3.1 ANSYS主要单元类型
表1.2 常用杆单元列表 杆单元类型及特点
Structural 2-D Line
LINK1 2-D Spar (or Truss) 2 nodes 2-D space DOF: UX, UY LINK8 3-D Spar (or Truss) 2 nodes 3-D space DOF: UX, UY, UZ LINK10 Tension-only or compression-only Spar 2 nodes 3-D space DOF: UX, UY, UZ
UY ROTY
UX ROTZ UZ ROTX
1.1 ANSYS 简介
1.1.1 ANSYS环境简介 处理器解决问题的基本流程
前处理（General Preprocessor, PREP7）
建立有限元模型所需输入的资料，如节点、坐标、单元内节点排列 次序 材料属性设定 有限元网格的产生
求解处理（Solution Processor, SOLU）：
1.3 ANSYS的前处理
1.3.1 ANSYS主要单元类型
LINK1杆单元
1.3.1 ANSYS主要单元类型
杆单元
在多种工程应用中，LINK1单元可以模拟构架、铰链、弹簧等 结构，具有非常重要的应用。LINK1单元为二维单元，只可以 承受单向的拉伸或者压缩，每个节点具有两个自由度。 LINK1单元可用于不同的工程应用中，依具体的应用，该单元 可模拟桁架、链杆及弹簧等。该二维杆单元每个节点的自由度 只考虑X，Y两个方向的线位移，是一种可承受单轴拉压的单 元。 因为只用于铰接结构，故本单元不能承受弯矩作用。LINK8单 元是这种单元的三维情况。
1.1 ANSYS 简介
1.1.1 ANSYS环境简介
有限元基本构成要素 节点（Node）：工程系统中的一个点的坐标位置，构 成有限元系统的基本对象。
载荷 节点: 空间中的坐标位置， 节点 空间中的坐标位置，具有一定自由度并 存在相互物理作用 物理作用。 存在相互物理作用。
单元: 一组节点自由度间相互作用的数值、 单元 一组节点自由度间相互作用的数值、矩阵 描述（称为刚度或系数矩阵)。单元有线、 描述（称为刚度或系数矩阵 。单元有线、 面或实体或者二维或三维的单元等种类。 面或实体或者二维或三维的单元等种类。 载荷
载荷条件 边界条件及求解
后处理（General Postprocessor, POST1 或Time Domain Postprocessor, POST26）
POST1 用于静态结构分析、屈曲分析及模态分析 POST26 仅用于动态结构分析，用于与时间相关的时域处理
1.1 ANSYS 简介
1.1.2 ANSYS结构分析的主要功能
1.2 有限元分析方法简介
有限元模型 是真实系统理想化的数学抽象
真实系统
有限元模型
1.2 有限元分析方法简介
1.2.3 有限元网格划分的基本原则
划分网格是建立有限元模型的一个重要环节，它要求 考虑的问题较多，需要的工作量较大，所划分的网格形式 对计算精度和计算规模将产生直接影响 网格数量 网格疏密 单元阶次 网格质量 位移协调性
1.2.2有限元方法的基本原理
基本思想：将连续的求解区域离散为一组有限且按一 定方式相互连结在一起的单元的组合体 对各单元，通过插值函数近似的用节点未知量表示单 元内部的物理量，在单元内部满足该问题的控制方程。 单元形状不同，组合不同，能模拟几何形状复杂的求 解域 基于变分原理，通过求解一个泛函极值的变分问题， 在变分原理的基础上吸收差分格式的思想发展起来， 是变分问题中欧拉法进一步发展
1.3.1 ANSYS主要单元类型
类别 Structural Line Structural Beam 维数 2-D 3-D 2-D 3-D 2-D Structural Shell 3-D 2-D Structural Solid 3-D
SOLID45, SOLID64, SOLID65, SOLID95, SOLID147, SOLID148, SOLID185, SOLID186, SOLID187 LINK1 LINK8, LINK10, LINK11, LINK180 BEAM3, BEAM23, BEAM54 BEAM4, BEAM24, BEAM44, BEAM188, BEAM189 SHELL51, SHELL61, SHELL208, SHELL209 SHELL28, SHELL42, SHELL43, SHELL63, SHELL93, SHELL143, SHELL150, SHELL181 PLANE2, PLANE25, PLANE42, PLANE82, PLANE83, PLANE145, PLANE146, PLANE1832, PLANE183
结构分析用于确定结构在载荷作用下的静、动力行为，研 究结构的强度、刚度和稳定性
静力分析：用于分析结构的静态行为，可以考虑结构的线性及非线 静力分析 性特征 模态分析：计算线性结构的振动频率和振型 模态分析 谱分析：是模态分析的扩展，用于计算由于随机振动引起的结构应 谱分析 力和应变 谐响应分析：确定线性结构对随时间按正弦曲线变化的载荷的响应 谐响应分析 瞬态动力学分析：确定结构随时间任意变化的载荷的响应，可以考 瞬态动力学分析 虑与静力分析相同的结构非线性特征 特征屈曲分析/非线性屈曲 非线性屈曲：用于计算线性屈曲载荷，并确定屈曲模 特征屈曲分析 非线性屈曲 态 断裂分析、复合材料分析、 断裂分析、复合材料分析、疲劳分析 显示动力分析：求解冲击、碰撞、快速成型等问题