ansys仿真分析ppt课件
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《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
ansys实例讲解.ppt
有限元求解
▪ 选择求解方式（new analysis） ▪ 静力求解（statics） ▪ 模态求解（modal） ▪ 谐响应分析（harmonic） ▪ 瞬态分析（transient） ▪ 谱分析（spectrum） ▪ 特征屈曲分析（Eigen bulking）
有限元求解
▪ 设定非线性求解方法、荷载子步等 ▪ 设定不同的荷载步
分工具自己完成。 ▪ 划分出的单元尽量规则，避免出现畸变单
元 ▪ 网格划分要注意不同单元类型和材料属性
施加载荷与约束条件
▪ 载荷或者约束条件的类型 ▪ 力（集中力、面力）可以施加到节点、关键点、
线、面上 ▪ 位移（面位移，节点位移） ▪ 温度载荷 ▪ 加速度
无论施加到什么上约束和载荷，最终都要归结到节点上， 形成刚度矩阵、载荷矩阵和位移矩阵，通过数值求解来 得到模拟结果。
张弦梁实体结构及模型局部高温作用下三点弯曲实验夹头应力分析塔架应力及位移分布云图钢管自动组对系统加载变形分析30crmnsi材料连接轴破坏模式分析潜艇电池悬挂装置应力分析张弦梁实体结构及模型局部高温作用下三点弯曲实验夹头应力分析塔架应力及位移分布云图钢管自动组对系统加载变形分析30crmnsi材料连接轴破坏模式分析潜艇电池悬挂装置应力分析ansys分析过程算例一桁架的有限元分析算例2两跨框架梁受力分析算例三半球壳体受均布压力
各个方向的应力、应变、位移、结构反力 等等 ▪ 以 列表的形式列出各个计算结果（list results） ▪ 绘制各个参量的变化图线（timehist postprocess） ▪ 制作各参量的变化动画
常用的一些技巧和需注意的一些问题
▪ 要对照书多做算例来熟悉ansys操作。 ▪ 要保存你进行的每一步 ▪ 出错时如果没有上一步的保存文件，可以
ANSYS有限元分析——课程PPT课件
文档仅供参考，如有不当之处，请联系本人改正。
12.ANSYS/DesignSpace：该模块是ANSYS的低端产品， 适用与设计工程师在产品概念设计初期对产品进行基 本分析，以检验设计的合理性。其分析功能包括：线 性静力分析、模态分析、基本热分析、基本热力耦合 分析、拓扑优化。其他功能有：CAD模型读取器、自 动生成分析报告、自动生成ANSYS数据库文件、自动 生成ANSYS分析模板。产品详细分类： DesignSpace for MDT DesignSpace for SolidWorks Standalone DesignSpace ： （ 支 持 的 CAD 模 型 有 ： Pro/E 、 UG 、 SAT、Parasoild）
文档仅供参考，如有不当之处，请联系本人改正。
8. ANSYS/ED：该模块是一个功能完整的设计模拟程序， 它拥有ANSYS隐式产品的全部功能，只是解题规模受 到了限制（目前节点数1000）。该软件可独立运行， 是理想的培训教学软件。
9. ANSYS/LS-DYNA：该程序是一个显示求解软件，可 解决高度非线性结构动力问题。该程序可模拟板料成 形、碰撞分析、涉及大变形的冲击、非线性材料性能 以及多物体接触分析，它可以加入第一类软件包中运 行，也可以单独运行。
有限元分析的基本步骤如下： • 建立求解域并将其离散化有限单元，即将连续问题分
解成节点和单元等个体问题； • 假设代表单元物理行为的形函数，即假设代表单元解
的近似连续函数； • 建立单元方程； • 构造单元整体刚度矩阵； • 施加边界条件、初始条件和载荷； • 求解线性或非线性的微分方程组，得到节点求解结果；
文档仅供参考，如有不当之处，请联系本人改正。
6. 声学分析 ●定常分析 ●模态分析 ●动力响应分析
ANSYS静电场仿真演示ppt课件
完成第三个部分圆
1模型 运算
2叠压
3面的 运算
4全部 拾取
对三个面积进行布尔运算(如overlap，叠压)
1模型删除 2删除面
（附加线和点）
删除面积
1选中面
2点击 OK
选中要删除的面
面已被删除
完成面的删除
1属性定义 2面的属性
定义区域属性（单元类型、材料编号）
选取一个区域（面积）
确定属性
平移、放大的图形
图形显示 菜单
改变显示内容
显示面积
1查询结果 2网格上的解 3节点解
查询结果，显示数字
节点 电位
查询节点电位解
电位
显示所选节点电位值
选中节点
点击 保持数值
可以一次查询多个节点的电位
显示数值的保持
查询电场强度结果
保持电场强度数值
2定义路径
3由两个节 点定义路径
1设置 路径
选定第二个变量，附加到路径上
选则两个变量
准备显示两条曲线
同时显示两条曲线(e和ey)
单元类型 材料常数
几何建模
划分网格 工具条
定义 区域属性
前处理菜单
1前处理 2材料特性 3各向同性材料
给定材料参数
1材料编号
启动ANSYS,从程序开始，点击interactive
1点击 各向同性材料
2输入相对 介电常数
静电场只需输入相对介电常数（其他3个参数不填）
填入第一种材料的相对介电常数 例如1.0
2电场强度 矢量
选择显示节点电场强度矢量
3点击 显示电场强度
电场强度矢量图
1节点解 云图
2通量密度 或梯度
电场强度的 x分量
1模型 运算
2叠压
3面的 运算
4全部 拾取
对三个面积进行布尔运算(如overlap，叠压)
1模型删除 2删除面
（附加线和点）
删除面积
1选中面
2点击 OK
选中要删除的面
面已被删除
完成面的删除
1属性定义 2面的属性
定义区域属性（单元类型、材料编号）
选取一个区域（面积）
确定属性
平移、放大的图形
图形显示 菜单
改变显示内容
显示面积
1查询结果 2网格上的解 3节点解
查询结果，显示数字
节点 电位
查询节点电位解
电位
显示所选节点电位值
选中节点
点击 保持数值
可以一次查询多个节点的电位
显示数值的保持
查询电场强度结果
保持电场强度数值
2定义路径
3由两个节 点定义路径
1设置 路径
选定第二个变量，附加到路径上
选则两个变量
准备显示两条曲线
同时显示两条曲线(e和ey)
单元类型 材料常数
几何建模
划分网格 工具条
定义 区域属性
前处理菜单
1前处理 2材料特性 3各向同性材料
给定材料参数
1材料编号
启动ANSYS,从程序开始，点击interactive
1点击 各向同性材料
2输入相对 介电常数
静电场只需输入相对介电常数（其他3个参数不填）
填入第一种材料的相对介电常数 例如1.0
2电场强度 矢量
选择显示节点电场强度矢量
3点击 显示电场强度
电场强度矢量图
1节点解 云图
2通量密度 或梯度
电场强度的 x分量
ANSYS平面问题实际例题分析讲解-PPT
理论值 ANSYS 比值 值
PLANE 中部最大 42(4节 应力 点)
固定端最 大应力
57、 56、 457MPa 24MPa
51、 49、 073MPa 3MPa
0、979 0、965
PLANE 中部最大 82(8节 应力 点)
固定端最 大应力
57、
57、
1、004
457MPa 666MPa
51、 51、 1、000 073MPa 083MPa
Preprocessor > Solution >Analysis Type > New Analysis,
ANSYS Main Menu: Solution →Solve →Current LS →OK(to close the solve Current Load Step window) →OK
上机报告要求白底; 要求作业名为自己得名字; 要求图清晰,排版清楚。
１、定义作业名
ANSYS Utility Menu: File →Change Title
２、如何查有限元模型得单元数与节点数
ANSYS Utility Menu: Utility Menu →List →Picked Entities+
input NDIV:6 →Apply →拾取短边得两条线→OK → input NDIV:1 →OK
3、划分网格 6)划分网格
Mesh Tool →Mesh : select Areas→ Shape:Quad→Free → Mesh → Pick All
→Close( the Mesh Tool window)
3、划分网格 1)定义单元类型
3、划分网格 2)定义实常数(厚度)
ansys基本操作PPT演示文稿
•3
2.1.2 ANSYS12.0界面介绍
ANSYS 的图形用户界面（GUI） 1）Utility Menu（实用菜单）
包括一些在整个分析过程中都有可能要用到的一些命令，比如文 件类命令、选取类命令以及图形控制和一些参数设置等等。 2）Standard Toolbar（标准工具条） 包括一些常用的命令按钮，这些按钮对应的命令都可以在实用菜 单中找到对应的菜单项。 3）Input Window（命令输入窗口） 该窗口为ANSYS命令的输入区域，可以直接输入ANSYS支持的命 令，以前所有输入过的命令以下拉列表的形式显示。
•20
4）建模时注意对模型作一些必要的简化，去掉一些不必要的细节。 如倒角等。过多的考虑细节有可能使问题过于复杂而导致分析无 法进行；
5）采用适当的单元类型和网格密度，结构分析中尽量采用带有中节 点的单元类型（二次单元），非线性分析中优先使用线性单元 （没有中节点的直边单元），尽量不要采用退化单元类型。
•11
2.2 建立模型
2.2.1 指定工作目录、作业名和分析标题 2.2.2 定义图形界面过滤参数 2.2.3 ANSYS的单位制
读者可以根据自己的需要由上面的量纲关系自行修改单位系统， 只要保证自封闭即可。ANSYS提供的/UNITS命令可以设定系统的 单位制系统，但这项设定只有当ANSYS与其它系统比如CAD系统 交换数据时才可能用到（表示数据交换的比例关系），对于 ANSYS本身的结果数据和模型数据没有任何影响。
•14
2.2.6 定义材料属性
绝大多数单元类型需要材料特性。根据应用的不同，材料特性可 以是线性或非线性的。
与单元类型、实常数一样，每一组材料特性有一个材料参考号。 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， 可能有多个材料特性组（对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。
2.1.2 ANSYS12.0界面介绍
ANSYS 的图形用户界面（GUI） 1）Utility Menu（实用菜单）
包括一些在整个分析过程中都有可能要用到的一些命令，比如文 件类命令、选取类命令以及图形控制和一些参数设置等等。 2）Standard Toolbar（标准工具条） 包括一些常用的命令按钮，这些按钮对应的命令都可以在实用菜 单中找到对应的菜单项。 3）Input Window（命令输入窗口） 该窗口为ANSYS命令的输入区域，可以直接输入ANSYS支持的命 令，以前所有输入过的命令以下拉列表的形式显示。
•20
4）建模时注意对模型作一些必要的简化，去掉一些不必要的细节。 如倒角等。过多的考虑细节有可能使问题过于复杂而导致分析无 法进行；
5）采用适当的单元类型和网格密度，结构分析中尽量采用带有中节 点的单元类型（二次单元），非线性分析中优先使用线性单元 （没有中节点的直边单元），尽量不要采用退化单元类型。
•11
2.2 建立模型
2.2.1 指定工作目录、作业名和分析标题 2.2.2 定义图形界面过滤参数 2.2.3 ANSYS的单位制
读者可以根据自己的需要由上面的量纲关系自行修改单位系统， 只要保证自封闭即可。ANSYS提供的/UNITS命令可以设定系统的 单位制系统，但这项设定只有当ANSYS与其它系统比如CAD系统 交换数据时才可能用到（表示数据交换的比例关系），对于 ANSYS本身的结果数据和模型数据没有任何影响。
•14
2.2.6 定义材料属性
绝大多数单元类型需要材料特性。根据应用的不同，材料特性可 以是线性或非线性的。
与单元类型、实常数一样，每一组材料特性有一个材料参考号。 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， 可能有多个材料特性组（对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。
Ansys Workbench详解教程PPT课件
约束
有限元模型由一些简单形状的单元组成，单元之间通过 节点连接，并承受一定载荷。
第4页/共71页
有限元法的分类
位移法：以节点位移为基本未知量； 力 法：以节点力为基本未知量； 混合法：一部分以节点位移为基本未知量， 一部分以节点力为基本未知量。
第5页/共71页
有限元法的基本思想
对弹性区域离散化
进行单元集成， 在节点上加外载荷力
三维实体的六面体（Hexahedron） 单元划分
第34页/共71页
4 选择分析类型
静力学分析(Static Analysis) ：
计算在固定不变的载荷作用下结构的响应，不考虑惯性和阻 尼的影响，如结构受随时间变化载荷的影响。
载荷——外部施加的作用力与压力； 稳态的惯性力（重力、离心力）； 强迫位移；
2021/6/22
36
第36页/共71页
5 设置边界条件
边界条件的设置包括载荷和约束的施加，都作用在几何实 体 上，通过节点和单元进行传递。
载荷和约束是在所选择的分析类型的分支（如模态分析、 热分析 等），以下以静力分析为例进行说明。
2021/6/22
37
第37页/共71页
设置边界条件
1、类型 选中结构树中的Static Structural，
击进行目标的选取。
2、框选
与单选的方法类似，只需选择Box Select，再在图形窗口 中按住
2021/6/22
左键、画矩形框进行选取。
21
第21页/共71页
显示/隐藏目标
1、隐藏目标
在图形窗口的模型上选择一个目标，单击鼠标右键，在弹 出的选
项里选择 选取一
，该目标即被隐藏。用户还可以在结构树中
ANSYS静电场仿真演示ppt课件
设置将要显示结果的路径
3点击 确定路径
选中左右二个节点
1第一个 节点
2第二个 节点
命名路径
关闭路径显示信息文件
1路径附加 变量
2变量命名
路径上附加变量
电场强度的模
选择路径上显示的变量
选取要画的 变量
准备画曲线
变量名
画曲线（变量随路径长度变化曲线）
1第二个变量名ey
2 Y方向 电场强度
两种单元类型添加和编辑完毕
创建模型 开始建模
关键点 线 面
体
选择适当类型，创建模型
2圆
1创建
建部分园模型
3部分圆
4部分圆的 参数
圆心坐标
外半径
起始角度 内半径
终止角度
确定部分圆的参数（0可以不填）
建立了四分之一圆模型
建第二个部分圆
完成第二个部分圆，开始第三个部分圆
建第三个部分圆
第三个部分圆
4 图形窗口
5 命令窗口
ANSYS主界面，应用菜单、主菜单、图形窗口、工具条
1 预处理 2 前处理 3 求解 1 后处理
ANSYS主菜单
文件操作 （保存、 回复、退 图形显示 显示控制 菜单管理 帮助 出等） （点、线、（大小、 （显示、 （原理、
面、体、 方向、颜 隐藏） 操作手册） 结果） 色、数量）
的要求）
设定分段数 1
其他线段设定
设定单元数
选定线段
设定单元数
3选定区域 1单元形状 （四边形）
2划分方法 （映射）
4开始划分
划分网格：设定划分方法，选定区域，开始划分
警告（不是错误） 不影响计算
划分出辐射状无限单元（警告说明圆周方向分段数偏多）
3点击 确定路径
选中左右二个节点
1第一个 节点
2第二个 节点
命名路径
关闭路径显示信息文件
1路径附加 变量
2变量命名
路径上附加变量
电场强度的模
选择路径上显示的变量
选取要画的 变量
准备画曲线
变量名
画曲线（变量随路径长度变化曲线）
1第二个变量名ey
2 Y方向 电场强度
两种单元类型添加和编辑完毕
创建模型 开始建模
关键点 线 面
体
选择适当类型，创建模型
2圆
1创建
建部分园模型
3部分圆
4部分圆的 参数
圆心坐标
外半径
起始角度 内半径
终止角度
确定部分圆的参数（0可以不填）
建立了四分之一圆模型
建第二个部分圆
完成第二个部分圆，开始第三个部分圆
建第三个部分圆
第三个部分圆
4 图形窗口
5 命令窗口
ANSYS主界面，应用菜单、主菜单、图形窗口、工具条
1 预处理 2 前处理 3 求解 1 后处理
ANSYS主菜单
文件操作 （保存、 回复、退 图形显示 显示控制 菜单管理 帮助 出等） （点、线、（大小、 （显示、 （原理、
面、体、 方向、颜 隐藏） 操作手册） 结果） 色、数量）
的要求）
设定分段数 1
其他线段设定
设定单元数
选定线段
设定单元数
3选定区域 1单元形状 （四边形）
2划分方法 （映射）
4开始划分
划分网格：设定划分方法，选定区域，开始划分
警告（不是错误） 不影响计算
划分出辐射状无限单元（警告说明圆周方向分段数偏多）
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单元
注意：1、实体单元不能施加棱边载荷
2、轴对称单元不能施加面载荷
3、杆单元上不能施加结点力矩和扭矩
4、梁单元建模时应当注意 截面方位 节点偏移 自由度的
释放
合
5、板单元：不同厚度的板单元连接时注意网格的结点是否重
定义单元属性
在实体模型上直接指定属性将不考虑缺省属性
模型中有多种单元类型， 实常数 和 材料 , 就必须确保给每一
所以并不是单元数多，单元阶次高就好。
结构处理方法
1、降维处理：将实体单元转化为二维平面单元或转化 为杆或者梁单元
2、细节简化：将 不必要的细节忽略（对整体分析影响 不大或离关键部位较远）
3、形式变换：将某些形状多样，难于进行网格划分的 实体单元进行转换为容易操作的实体类型，如将加强筋转 换为平面单元进行分析
ANSYS交流——挑战仿 真
ANSYS分析前的准备
在开始ANSYS分析之前，需要作一些决定，诸如分析类 型及所要创建模型的类型。
模型建立之前的工作： 1、确定分析类型 2、分析模型的形状，尺寸，公况条件 3、考虑模型的材料类型，计算内容 4、估计应力、应变大致类型 5、明确分析精度，单元类型
种单元指定了正确的单元属性
部分常用单元
部分单元简介
单元
1、不同单元相连接时应但注意单元之间的力和力矩的传递，有时 自由度相同也不一定能够很好的传递，如包含三个平移自由度和 拥有两个平移自由度一个绕Z轴的旋转自由度
2、带有中间节点的单元划分是应当注意使中间节点对齐 3、相邻单元应当具有相同的单元边节点数 4、二次单元的积分点不比线形单元的积分点多，所以在非线性分
4、局部结构：将工程中的较大零件的某个集中受力的 局部划分出来进行分析
5、对称性的利用。
结构类型所对应的几何模型形式
对称性利用的注意事项
1、如果对称面上有作用的载荷，则对称分析时取载
荷的1/2
2、若对称面上存在板或者梁，则离散板和梁的单元
所有结点均位于对称面上，这时板或梁单元的刚度应取整
个单元刚度的1/2，而不是取1/2的单元的全部强度
如果施加的荷载随时间快速变化，则惯性力和阻尼力通常是重要的 因此可以通过载荷是否是时间相关来选择是静力还是动力分析
如果在相对较长的时间内载荷是一个常数，请选择静态分析。 否则，选择动态分析 总之，如果激励频率小于结构最低阶固有频率的1/3，则可以进行静 力分析。
分析类型
线性与非线性分析的区别 线性分析假设忽略荷载对结构刚度变化的影响。典型的特
网格划分原则
网格划分的一般原则：静力分析时，如果仅仅是计算变形， 可以划分教少的网格，如果要计算应力或者应变，若要保 持相对的精度，划分较多的网格；在分析固有属性时，如 果仅仅计算少数低阶模态，可以选择较少的网格，如果需 要计算高阶模态，应当选择较多的网格；在结构的响应分 析时，如果仅仅是计算某些部位的位移响应，则可以选择 较少的网格，如果需要计算应力响应，则需要较多的网格
征是： 小变形 弹性范围内的应变和应力 没有诸如两物体接触或分离时的刚度突变。
应力
弹性模量 (EX)
应变
分析类型
如果加载引起结构刚度的显著变化，必须进行非线性分析。引起 结构刚度显著变化的典型因素有： 应变超过弹性范围（塑性） 大变形，例如承载的鱼竿 两体之间的接触
应力
应变
模型精度的保证
单元形状和网格划分
.
定义属性
在实体模型上直接指定属性将不考虑缺省属性.
在实体模型上指定属性, 您可以避免在网格划分操作
中重新设置属性. 由于 ANSYS 的网格划分算法在一次对
所有实体进行网格划分时更为有效,因而这种方法更为优
越.
清除实体模型上的网格将不会删除指定的单元属性.
定义属性
只要您的模型中有多种单元类型(TYPEs), 实常数(REALs) 和 材料 (MATs), 就必须确保给每一种单元指定了合适的属性. 有以下3种途径: 在网格划分前为实体模型指定属性 在网格划分前对MAT, TYPE,和REAL进行 “总体的” 设置 在网格划分后修改单元属性
误差的来源：
1、 模型误差
2、 计算误差
模型误差
1、离散误差
2、边界误差
3、单元形状误差
计算误差
1、舍入误差
2、截断误差
截断误差除与计算方式有关外，还与模型的大小有关
误差的解决
提高单元的阶次 增加单元数量 划分规则的单元形状 建立与实际工况相符的边界条件 减小模型的大小 注意：当单元数和节点数增高时计算的累计误差也会增加，
3、用对称法分析时应当使对称面不在最大应力处
材料类型
主要包括：
1、各向同性材料（材料在任意一点沿任何方向的性
能（力学、热学）均相同，包括所以金属材料）
2、各向异性材料（包括木材，合成纤维复合材料）
3、复合材料（两种或者两种以上的材料混合的到的
新的材料，一般包括单层和多层）
模型的建立
注意：不能使用镜面对称技术（ARSYSM，LSYMM）来 映射圆、圆柱、圆锥或球面到对称平面的另一边，因为每 个实常数的设置不能同时赋给多个基本原型段
析中优先选用二次单元 三维壳单元和三维实体单元之间的自由度并不完全相同，这是因
为壳单元的 ROTZ自由度与平面旋转刚度有关，而此刚度是虚拟 的刚度，所以壳单元ROTZ自由度不是真实的，（SHELL43HE 和SHELL63单元（两者的KEYOPT（3）=2，AllMan的旋转自由 度被激活是是例外），因此三维梁单元和三维壳单元相连时引起 对应的自由度不协调
分析类型
当您选择了结构分析，接下来的问题是： 静力还是动力分析？ 线性还是非线性分析？
要回答这些问题，先要知道物体承受什么样的激励（载荷），因为下 述三种类型的力决定了它的响应 静力（刚度） 惯性力（质量） 阻尼力
分析类型
静力与动力分析的区别 静力分析假定只有刚度力是重要的。 动力分析考虑所有三种类型的力。
单元属性
您可以激活属性编号校核单元属性 :
Utility Menu > PlotCtrls > Numbering
网格划分
网格划分包含以下3个步骤 : 定义单元属性 (Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Attributes → ) 指定网格的控制参数 (Main Menu: Preprocessor →Meshing →size control ) 生成网格