1.2ANSYS基本操作过程
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）。
ansys 介绍
如图6-14所示，菜单路径 Utility Menu > File > Import，其下的子菜单是 分别导入IGES文件、 CATIA文件、CATIA V5 文件、Pro/E文件、UG文 件、SAT文件、PARA文件 和CIF文件。
图6-14 导入几何文件
如图所示，菜单路径Utility Menu > File > Export，其下用 于输出IGES Version 5.1文件。
第1章 ANSYS软件简介
1.1 ANSYS概述
1.2 ANSYS启动、退出与GUI环境
1.3 ANSYS常用菜单与对话框操作 1.4 ANSYS文件操作 1.5 ANSYS的坐标系与工作平面 1.6 ANSYS标准有限元分析过程
1.1 ANSYS概述
ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场和耦 合场分析于一体的大型通用有限元分析软件。它能与多数 CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/E、UG及 AutoCAD等，是现代产品设计中的高级CAD工具之一。
文件操作菜单
一、新分析相关文件及其操作
在进行新分析时，选择菜单路径Utility Menu > File， 利用其下的子菜单项进行相关文件操作： Clear & Start New：清除数据库并开始新分析。 Change Jobname：定义新的工作文件名。 Change Directory：定义新的工作路径。 Change Title：定义新的分析标题。 Resume Jobname.db：恢复当前工作文件名的 Jobname.db数据库文件。 Resume from：恢复用户选定某个数据文件，一般工作 名不是Jobname.db时使用。
标准的ANSYS有限元分析过程一般包括以下四个步骤： 1．ANSYS分析的开始准备工作 2．建立模型 3．施加载荷并求解 4．查看分析结果
《ANSYS教程》课件
2000年代
推出ANSYS Workbench，实 现多物理场耦合分析。
1970年代
ANSYS公司成立，开始开发有 限元分析（FEA）软件。
1990年代
扩展软件功能，增加流体动力 学、电磁场等分析模块。
2010年代
持续更新和优化，加强与CAD 软件的集成，提高计算效率和 精度。
软件应用领域
航空航天
2023
PART 07
后处理与可视化
REPORTING
结果查看与图表生成
结果查看
通过后处理，用户可以查看分析结果，如应力、应变、位移等。
图表生成
根据分析结果，可以生成各种类型的图表，如柱状图、曲线图、等值线图等，以便更直观地展示结果 。
可视化技术
云图显示
通过云图显示，可以清晰地展示模型 的应力、应变分布情况。
压力载荷等。
在设置边界条件和载荷 时，需要考虑实际工况 和模型简化情况，确保 分析的准确性和可靠性
。
求解和后处理
求解是ANSYS分析的核心步骤，通过求解可以得到模型在给定边界条件和 载荷下的响应。
ANSYS提供了多种求解器，如稀疏矩阵求解器、共轭梯度求解器等，可以 根据需要进行选择。
后处理是分析完成后对结果的查看和处理，ANSYS提供了丰富的后处理功 能，如云图显示、动画显示等。
VS
详细描述
非线性分析需要使用更复杂的模型和算法 ，以模拟结构的非线性行为。通过非线性 分析，可以更准确地预测结构的极限载荷 和失效模式，对于评估结构的可靠性和安 全性非常重要。
2023
PART 04
流体动力学分析
REPORTING
流体静力学分析
静力学分析用于研究流体在静 止或准静止状态下的压力、应
学会使用AnsysWorkbench进行有限元分析和结构优化
学会使用AnsysWorkbench进行有限元分析和结构优化Chapter 1: Introduction to Ansys WorkbenchAnsys Workbench是一款广泛应用于工程领域的有限元分析和结构优化软件。
它的功能强大，能够帮助工程师在设计过程中进行力学性能预测、应力分析以及结构优化等工作。
本章节将介绍Ansys Workbench的基本概念和工作流程。
1.1 Ansys Workbench的概述Ansys Workbench是由Ansys公司开发的一套工程分析软件，主要用于有限元分析和结构优化。
它集成了各种各样的工具和模块，使得用户可以在一个平台上进行多种分析任务，如结构分析、热分析、电磁分析等。
1.2 Ansys Workbench的工作流程Ansys Workbench的工作流程通常包括几个基本步骤：（1）几何建模：通过Ansys的几何建模功能，用户可以创建出需要分析的结构的几何模型。
（2）加载和边界条件：在这一步骤中，用户需要为结构定义外部加载和边界条件，如施加的力、约束和材料特性等。
（3）网格生成：网格生成是有限元分析的一个关键步骤。
在这一步骤中，Ansys Workbench会将几何模型离散化为有限元网格，以便进行分析计算。
（4）材料属性和模型：用户需要为分析定义合适的材料属性，如弹性模量、泊松比等。
此外，用户还可以选择适合的分析模型，如静力学、动力学等。
（5）求解器设置：在这一步骤中，用户需要选择适当的求解器和设置求解参数，以便进行分析计算。
（6）结果后处理：在完成分析计算后，用户可以对计算结果进行后处理，如产生应力、位移和变形等结果图表。
Chapter 2: Finite Element Analysis with Ansys Workbench本章将介绍如何使用Ansys Workbench进行有限元分析。
我们将通过一个简单的示例，演示有限元分析的基本步骤和方法。
ANSYS基本操作精讲
4. 选择 OK.
2018/10/29 山东科技大学
3. 选择单元类型.
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定义单元类型(续)
5. 如果必要，选择 Options 修改单元选项. 以下是 PLANE42的单元选项设置.
6. 选择 Close 结束单元 类型定义.
选择 Help 得到更多 单元选项的帮助.
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定义图形界面过滤参数
Main Menu>Preference
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山东科技大学
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ANSYS的单位制
ANSYS软件并没有为分析指定系统单位，除了磁场分 析外，可使用任意一种单位制。在结构分析中，可以 使用任何一套自封闭的单位制（所谓自封闭是指这些 单位量纲之间可以互相推导得出），只要保证输入的 所有数据的单位都是正在使用的同一套单位制里的单 位即可。 ANSYS读入输入的数值，并不检验单位制是否正确. [ 注意: /UNITS 命令只是一种简单的记录，告诉别的 人现在使用的单位制。] 单位制将影响输入的实体模型尺寸、材料属性、实常 数以及载荷等。
定义作业名
当为某项分析定义了作业名，作业名就成为分析过程中产生的 所有文件名的第一部分（文件名）。通过为每一次分析给定作 业名，可确保文件不被覆盖。 GUI：Utility Menu>File>Change Jobname
定义分析标题
Utility Menu>File>Change Title， ANSYS系统将在所有 的图形显示、所有的求解输出中包含该标题。
.
. . . .
线性
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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基本过程手册
ANSYS使用手册第1章开始使用ANSYS1.1完成典型的ANSYS分析ANSYS软件具有多种有限元分析的能力，包括从简单线性静态分析到复杂的非线性瞬态动力学分析。
在ANSYS分析指南手册中有关于它开展不同工程应用领域分析的具体过程。
本章下面几节中描述了对绝大多数分析皆适用的一般步骤。
一个典型的ANSYS分析过程可分为三个步骤：●建立模型●加载并求解●查看分析结果1.2建立模型与其他分析步骤相比，建立有限元模型需要花费ANSYS用户更多时间。
首先必须指定作业名和分析标题，然后使用PREP7前处理器定义单元类型、单元实常数、材料特性和几何模型。
1.2.1 指定作业名和分析标题该项工作不是强制要求的，但ANSYS推荐使用作业名和分析标题。
1.2.1.1定义作业名作业名是用来识别ANSYS作业。
当为某项分析定义了作业名，作业名就成为分析过程中产生的所有文件名的第一部分（文件名）。
（这些文件的扩展名是文件类型的标识，如.DB）通过为每一次分析给定作业名，可确保文件不被覆盖。
如果没有指定作业名，所有文件的文件名均为FILE或file（取决于所使用的操作系统）。
可按下面方法改变作业名。
●进入ANSYS程序时通过入口选项修改作业名。
可通过启动器或ANSYS执行命令。
详见ANSYS 操作指南。
●进入ANSYS程序后，可通过如下方法实现：命令行方式：/FILENAMEGUI：Utility Menu>File>Change Jobname/FILENAME命令仅在Begin level（开始级)才有效，即使在入口选项中给定了作业名，ANSYS 仍允许改变作业名。
然而该作业名仅适用于使用/FILNAME后打开的文件。
使用/FILNAME命令前打开的文件，如记录文件Jobname.LOG、出错文件Jobname.ERR等仍然是原来的作业名。
1.2.1.2 定义分析标题/TITLE命令(Utility Menu>File>Change Title)可用来定义分析标题。
ANSYS基本使用
.. . . .
节点 单元
ANSYS BASIC TRAINING
有限元原理简介
1.2 有限元法的基本构架
有限元的基本构成：
节点（Node）：就是考虑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。具有其物理意义的自由度，该自由度即为结 构系统受到外力后的反应。 单元（Element）：单元由节点与节点相连而成，单元的组合由各 节点相互连接。不同特性的工程系统，可选用不同类型的单元， ANSYS提供了一百多种单元，故使用时必须慎重选择单元类型。 自由度（Degree Of Freedom）：上面提到节点具有某种程度的自 由度，以表示工程系统受到外力后的反应结果。要知道节点的自由度 数，请查看ANSYS自带的帮助文档（Help/Element Refrence），那里 有每种单元类型的详尽介绍。
1 .1 ANSYS简介
ANSYS是大型通用商业化的工程分析软件。 所谓工程分析软件，主要是模拟机械结构系统受到 外力负载所出现的响应，如应力、位移、温度等， 根据该响应可知道机械结构系统受到外力负载后的 状态，进而判断是否符合设计要求。
ANSYS BASIC TRAINING
有限元法与CAE
表面效应 SURF153， SURF154
COMBIN14
ANSYS BASIC TRAINING
ANSYS基础培训计划
第一次课主要内容：
ANSYS和有限元原理简介 ANSYS的基本使用 实体建模 练习：
一个简单的加载、求解后处理过程
ANSYS BASIC TRAINING
ANSYS的基本使用
节点和单元
信息是通过单元之间的公共节点传递的。
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三、创建有限元模型并划分网格
创建或读入有限元模型
对于大多数ANSYS计算来说，建模过程 是花费时间最多，工作量最大的部分。 创建有限元模型的方法有两种：实体 建模和直接生成。
创建或读入有限元模型
ANSYS允许用户将在用户擅长的CAD系统中生成 的模型导入到ANSYS中来。用户可以在自己擅 长的CAD系统中生成模型，把模型存为IGES文 件格式，然后用ANSYS内置的IGES过滤转换器 把模型输入到ANSYS中来进行分析。IGES是一 种被普遍接受的中间标准格式，用来在不同的 CAD和CAE系统之间交换几何模型。输入IGES模 型可用命令IOPTN或菜单命令 : Utility Menu>File>Import来实现。
定义单元类型
从单元库中定义单元类型的菜单命令是： Main Menu >Preprocessor >Element> Type> Add/Edit/Delete。
此外还可以使用ET命令来定义单元类型。
定义单元常数
单元实常数是由单元类型的特性决定的。 并不是所有的单元类型都需要实常数， 同类型的不同单元也可以有不同的实常 数。 定义单元实常数的菜单命令为： Main Menu>Preprocessor>Real Constants>Add/Edit/Delete。
定义单元类型
ANSYS单元库中有超过150种不同的单元类型， 每个单元都有特定的编号和一个标识单元类型 的前缀。例如：PLANE55，SOLID96等。不同的 分析问题应选取不同的单元类型。有关各单元 类型的属性请参考ANSYS软件的帮助文件。 在ANSYS建模之前定义单元类型是必须的，因 为单元类型决定了单元的自由度数以及单元位 于二维空间还是三维空间。
一、设定单元类型
指定工程名称和分析标题
在创建ANSYS工程时，必须为工程命名。 工作名称在ANSYS启动时的Initial jobname项 中设置。 在定义了工程名称后，这个工程中 的所有文件名都包含这个工程名，只是使用不 同的扩展名来标识文件类型。 更改工程名的命令是： UtilityMenu>File>Change Jobname。建议在 ANSYS启动时指定工程名。
定义分析类型
可以根据载荷条件和要计算的响应来 选择分析类型。在ANSYS程序中可以进行 的分析有：稳态、瞬态、调谐、模态、 频谱、饶度和子结构分析。 定义分析类型的菜单命令为： Main Menu>Solution>Analysis Type>New Analysis。命令行命令为：ANTYPE。
施加载荷及设定约束条件
这里的载荷包括边界条件和其他外部或内部作 用载荷。ANSYS程序中载荷分为六类： 1、 F（自由度DOF）约束； 2、 力； 3、 表面分布载荷； 4、 体积载荷； 5、 惯性载荷； 6、耦合场载荷。
与载荷相关的两个重要术语
载荷步 仅指可求得解的载荷配置。 子步 是指在一个载荷步中每次增加的步长，主要是 为了在瞬态分析和非线性分析中提高分析精度 和收敛性。子步也称时间步，代表一段时间。
定义分析标题的命令是： Utility Menu>File>Change Title。系统将在所有的 图形显示、求解输出中包含该标题。
定义单位
ANSYS软件没有为系统指定单位，除磁场分析以外，可 以在工程分析中使用任意一种单位制，只要保证使用的 所有数据都使用同一单位制即可。
使用/UNITS的命令可以设置系统单位，具体使用方 法见参考书。
求解
求解可使用以下方法：菜单命令： Main Menu>Solution>Solve Current LS或 命令行命令SOLVE。
五、查看分析计算结果
完成计算后，可以通过ANSYS的后处理 来查看计算结果。ANSYS后处理由POST1 和POST26两个后处理器组成。 在POST1中可以查看轮廓线显示、变形 形状、等值线显示等。
二、定义材料特性
根据应用范围不同材料特性有以下三种： 1、 线形和非线形； 2、 各向同性、正交异性、各向异性； 3、 不随温度变化和随温度变化。
定义材料特性
和单元类型、实常数一样，每一组材料特性都 有一个材料参考号，与材料特性组对应的材料 参考号表称为材料表。在一个分析中，可以有 多个材料特性组，相应的模型中有多种材料， ANSYS通过独特的参考号来识别每个材料特性 组。 指定材料特性的命令为MP或者菜单命令: Main Menu>Preprocessor>Material Props> Material Models。
定义材料属性
通过使用MAT命令来指定合适的材料参 考号。或者使用菜单命令: Main Menu> Preprocessor>Attributes Define>Default Attribs。也可以在网格 划分工具中实现。
划分网格
ANSYS的网格划分有两种方式：自由网 格划分和映射网格划分。
四、加载和求解
ANSYS分析基本过程
ANSYS分析过程包含三个主要的步骤
1 创建有限元模型并划分网格 2 施加载荷分析标题 定义单位 定义单元类型 定义单元实常数 定义材料特性
前处理
具 体 步 骤
创建有限元模型 定义材料属性 划分网格
定义分析类型
施加载荷 求解 查看计算结果
求解
后处理