ANSYS模块简介
ANSYS软件的功能简介
曲
析) 。
分
析
专
断裂分析
项
复合材料分析
分
疲劳分析
析
2.2 求解模块SOLUTION(续)
显
式 动 力 学
ANSYS除了提供标准的隐式动力学分 析以外，还提供了显式动力学分析模块 ANSYS/LS-DYNA。
分
析
2.2 求解模块SOLUTION(续)
显式动力学分析的特点： 用于模拟非常大的变形，
析
2.2 求解模块SOLUTION(续)
动
ANSYS程序可以分析大型柔体运动。当运动
力
的积累影响起主要作用时，可使用这些功能
学
分析复杂结构在空间中的运动特性，并确定
分
结构中由此产生的应力、应变和变形。
析
2.2 求解模块SOLUTION(续)
特
征
用于计算线性屈曲载荷并确定屈曲模态形状
屈
(结合瞬态动力学分析可以实现非线性屈曲分
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。
2.2 求解模块SOLUTION(续)
热
ANSYS 热 分 析 计 算 物 体 的 ，以及热量的获取或损失、热梯度、
析
热通量等。
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。
用的设计和分析工具
ANSYS/ProFEA –Pro/ENGINEER的ANSYS 分 析接口。
ANSYS/ Professional
ANSYS/ Mechanical
ANSYS/ Multiphysics
ANSYS/ Emag
ANSYS基础培训PPT资料【优选版】
ANSYS基础培训PPT资料【优选版】一、引言ANSYS 作为一款功能强大的工程仿真软件，在众多领域都有着广泛的应用。
为了帮助大家更好地掌握 ANSYS 的基础知识，我们精心准备了这份基础培训 PPT 资料。
二、ANSYS 软件概述（一）ANSYS 是什么ANSYS 是一款集结构、热、流体、电磁、声学等多物理场于一体的大型通用有限元分析软件。
它能够帮助工程师和研究人员在产品设计阶段就对其性能进行准确的预测和优化，从而减少试验次数、缩短研发周期、降低成本。
（二）ANSYS 的主要功能模块1、结构分析模块用于分析各种结构在静态、动态、线性和非线性条件下的应力、应变和位移等。
2、热分析模块可以模拟传热过程，包括稳态和瞬态热分析，以及热结构耦合分析。
3、流体分析模块用于分析流体流动、压力分布、传热和传质等现象。
4、电磁分析模块包括静电场、静磁场、时变电磁场等分析功能。
（三）ANSYS 的工作流程1、前处理包括几何建模、定义材料属性、划分网格等。
2、求解设置求解类型、加载边界条件和载荷，然后进行求解计算。
3、后处理对求解结果进行可视化处理，如查看应力云图、位移云图等，并进行数据分析。
三、ANSYS 前处理（一）几何建模1、直接建模通过 ANSYS 自带的建模工具创建几何模型。
2、导入外部模型可以导入其他 CAD 软件创建的模型，如 SolidWorks、ProE 等。
（二）定义材料属性1、常见材料类型如金属、塑料、橡胶等，并设置相应的弹性模量、泊松比、密度等参数。
2、材料库ANSYS 提供了丰富的材料库，方便用户选择和使用。
（三）网格划分1、网格类型包括四面体网格、六面体网格、混合网格等。
2、网格控制可以设置网格尺寸、网格质量等参数，以保证计算精度和效率。
四、ANSYS 求解（一）加载边界条件1、位移边界条件指定某些节点的位移值。
2、力边界条件施加集中力或分布力。
3、热边界条件设定温度、热流密度等。
（二）选择求解器1、直接求解器适用于小型问题。
ANSYS14.5-用法介绍
更改当前指定坐标系
更改当前显示的坐标系 局部坐标系的相关操作
30
使用应用菜单的约定:
“…”表示产生一个对话框 “ +”表示图形拾取 “ >”表示将产生下一个子菜单 “ ” (空缺)表示运行一个ANSYS命令
31
主 菜 单（Main Menu)
•
•
•
•
•
•
Preferences（参数选择）：弹出一个对话框，用户可 以选择学科及某个学科的有限元方法。 Preprocessor（预处理器）：包含PREP7操作，如建 模、分网和加载等 Solution（求解器）：包含SOLUTION操作，如分析 类型选项、加载、载 荷步选项、求解控制和求解等 General Postproc（通用后处理器）：包含POSTl后 处理操作，如结果的图形显示和列表 TimeHist Postproc（时间历程后处理器）：包含了 POST26的操作，如对结果变量的定义、列表或者图形 显示 Topological Opt（拓扑优化）：也就是用于对几何结 构进行优化，这种优化通常是以最小质量或者最小柔 度为目标函数
接着，出现如图所示的启动窗口
设置文件保存 路径和文件名
16
1.3 ANSY工作界面
设置完成后，单击启动界面上的按钮 ANSYS。 ，进入
• 方法二：也可以通过点击Windows7中的【开始】 按钮 /【所有程序】/【ANSYS 14.5】 /【 Mechanical APDL 14.5】，进入ANSYS。
17
1.3 ANSY工作界面
• 1.3.2 ANSY的工作界面
ANSYS 14.5输出窗口
18
1.3 ANSY工作界面
ANSYS主窗口
FEA-02-ANSYS初步
数理学院 应用力学系
第二章 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。 ❖ ANSYS本身不仅具有较为完善的分析功能，同时也为用户自己 进行二次开发提供了友好的开发环境。 ❖ ANSYS程序自身有着较为强大三维建模能力，既可以利用GUI( 图形界面)方式建立各种复杂的几何模型，也可以利用灵活的图形 接口及数据接口导入其它CAD软件的数据。利用这些功能，可以实 现不同分析软件之间的模型转换。
❖ 10.ANSYS/LS-DYNA PrepPost：该程序具有所有的ANSYS/LSDYNA的前后处理功能，具体包括：实体建模、网格剖分、加 载、边界条件、等值线显示、计算结果评价以及动画，但没 有求解功能。
❖ 11.ANSYS/University：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16000和32000两种）。该软件可独立运行 ，适用与高校进行教学或科研。
定义节点的自由度dof值结构分析位移热分析温度电磁分析磁势等集中载荷点载荷结构分析力热分析热导率电磁分magneticcurrentsegments面载荷作用在表面的分布载荷结构分析压力热分析热对流电磁分析magneticmaxwellsurfaces等体积载荷作用在体积或场域内热分析体积膨胀内生成热电磁分析magneticcurrentdensity等惯性载荷结构质量或惯性引起的载荷重力角速度等加载既可在实体模型加载也可以在网格模型节点和单元上加载
❖ 2. ANSYS/Structural：通过利用其先进的非线性功能 ，该模块可进行高目标的结构分析，具体包括：几何 非线性、材料非线性、单元非线性及屈曲分析。该模 块可以使用户精确模拟大型复杂结构的性能。
ANSYSWORKBENCHDesignModeler建模模块D几何体PPT教学课件
特征类型…
• “到下一个”类型: • 在加料操作将延伸轮廓到所遇到的第一个面 • 在剪切、印记及切片操作中，将轮廓延伸至所遇到的第一个面或体
特征类型…
草图
特征类型…
• “到面”类型：可以延伸拉伸特征到有一个或多个面形成的边界
• 对多个轮廓而言要确保每一个轮廓至少有一个面和延伸线相交，否则导致延 伸错误
蒙皮/放样…
• 蒙皮/放样重定位: • 创建蒙皮/放样或编辑选取对象时可以调整剖面的顺序 • 高亮待重新排列的剖面，然后点击鼠标右键 • 从弹出菜单中选择
3D特征细节（拉伸）
3D 特征
所有的细节都在这里!
布尔操作
在模型中 冻结体特 征吗?
布尔操作
• 对3D特征可以运用以下5种不同的布尔操作:
• 添加材料： • 该操作总是可用创建材料并合并到激活体中。
• 划分网格中: 1个实体，1个物体 • 完全作为一个实体划分网格
• 无接触区
DM Mesh
DM
体和零件…
• 范例（续）：
• 设计模型：有3个实体的1 个多体零 件
• 划分网格中：1个多体零件，3个体/ 实体
• 每一个实体都独立划分网格，但实体 间的节点连续性被保留
DM Mesh
DM
3D特性
• 通过3D特征操作由2D草图生成3D几何体 。 • 常见的特征操作包括:
体和零件
• Design Modeler主要用来给分析环境提供几何体，为此我们必须了解 DM是如何处理不同几何体的。
• Design Modeler包括三种不同体类型 :
• 实体：由表面和体组成 • 表面体：由表面但没有体组成 • 线体：完全由边线组成，没有面和体
03-ANSYS-Workbench--Mechanical-简介
• Component systems :建立、扩展分析 系统的各种应用程序。
• Custom Systems : 应用于耦合 (FSI, 热应力,等 )分析的预先定义好的模板。 用户也可以创建自己的预定义系统。
• Design Exploration : 参数管理和优化 工具
– 自动仿真环境，并可以方便与ANSYS的求解器技术进行结合使用。 – 以前称为simulation模块。
• Mechanical APDL Application
– 用户界面环境，主要通过命令流、自定义和脚本语言实现。 – 以前称为ANSYS PREP7/POST1接口。
1-5
简介
D. 启动 Mechanical
1-24
简介
. . . License许可文件
Training Manual
• 可用许可显示，激活和“use order” 可以使用向上/向下箭头指定。
– 0 = off, 1 = on – 许可文件的顺序代表授权许可使用的优先顺序。
• 当多个应用程序打开，Workbench用户可指定一个 单独的许可证，或所有打开的应用程序使用各自的许 可文件。
– 磁场:
• 执行三维静磁场分析。
– 形状优化:
• 使用拓扑优化技术显示可能发生体积减小的区域。
Training Manual
†注意，以上的可用功能由用户的ANSYS许可文件决定。并非所有列出的功能已涵盖在此入 门课程.
1-4
简介
… 产品构造
Training Manual
• Mechanical Application
Workbench – Mechanical Introduction 第一章 简介
有限元分析热分析
七、线性与非线性热分析 ANSYS在热分析过程中，如果有下列情况中
的一种或几种出现，则该分析为非线性热分析：
➢ 材料热性能随温度变化； ➢ 边界条件随温度变化； ➢ 含有非线性单元； ➢ 考虑辐射传热。
7.1.2 稳态热分析实例1—长空心圆柱 体的热传导过程ANSYS分析
CGS代表厘米、克、秒单位制，其基本单 位为cm，g，s，℃。
BFT代表以英尺为主的英制单位制，其基 本单位为ft，slug，s，℉。
BIN代表以英寸为主的英制单位制，其基本 单位为in，ibm，s，℉。
USER代表用户自定义单位制，即用户可以 根据需要定义基本单位。
三、热分析时的三类边界条件和初始条件： 第一类边界条件：物体边界上的温度函数已知； 第二类边界条件：物体边界上的热流密度已知； 第三类边界条件：与物体相接触的流体介质的温
从上式可以看出，包含热辐射的热分析是 高度非线性的。
（4）比热容（Specific Heat）：是指单位质量的 物质每升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的 热量，简称比热，其单位为J/(Kg.℃)。其计算 公式为： C=Q/（m.△T） 式中：△T= TE-TB，为TE为终止时刻温度；TB 为开始时刻温度；Q为该时间段内物体吸收或 放出的总热量；m为质量。
ANSYS提供了两种分析耦合场的方法：直 接耦合法与间接耦合法。
二、单位制问题：在ANSYS热分析过程中，不一 定都要采用国际单位制，但必须要使所有物理 量的单位统一起来。 ANSYS中共有五种单位可供选择（命令流 方式：/UNITS；或Main menu>Preprocessor>Material Props>Material Library >Select Units）： SI（MKS）代表国际单位制，其基本单位 为m，kg，s，K。
Ansys简介
件
相变－熔化及凝固。
之
内热源－例如电阻发
二
热等。
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。
2-7
ANSYS软件介绍及其功能特点
工程力学系
3 电磁分析：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
工
(AC)产生的磁场。瞬态磁场分析-计算随时间随
之
它的显式方程是求
二
解冲击、碰撞、
快速成型等问题
最有效的方法。
2-6
ANSYS软件介绍及其功能特点
工程力学系
2 热分析：计算物体的稳态或瞬态温度分布，以及
工
热量的获取或损失、热梯度、热通量等。
程
三种热传递方式- 热
应
传导、热对流和热
Copy R用软ight 2辐0射05。 SJTU Engineering Mechanics
程
机变化的电流或外界引起的磁场。
应
4 流体力学分析：CFD-FLOTRAN 流体动力学分析，
Copy
R用软ight
2包0括05不可S压J或T可U压E缩n流g体i、ne层e流r及i湍n流g，M及e多chanics 组份流等。声学分析-考虑流体介质与固体的相
件
互作用, 进行声波传递或水下结构动力学分析
之
件
分析)。
之
二
专项分析: 断裂分析, 复合材料分析，疲劳分析。
2-5
ANSYS软件介绍及其功能特点
工程力学系
显式动力学分析 ANSYS/LS-DYNA
Copy
工 程 应
R用软ight
件
用于模拟非常大的 变形，惯性力占 支配地位，并考
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ANSYS模块简介
ANSYS是什么？
ANSYS公司是一家全球性的工程模拟软件公司，其产品集合是基于计算机辅助工程技术的高级工程模拟解决方案。
其旗舰产品是ANSYS Workbench，它是一个
高度集成的系统，能够将多个分析工具进行协作和链接。
ANSYS的解决方案广泛
应用于各种领域，如航空、汽车、船舶、能源等。
ANSYS模块简介
ANSYS的模块是按照不同的物理场景进行分类，主要包括静态结构分析、动态分析、热分析、流体分析、电磁分析等多个模块。
下面将对各个模块进行简要介绍。
静态结构分析模块
ANSYS的静态结构分析模块能够对结构进行静力学分析，计算如应力、应变、位移、反应力、刚度等工程量，常用于支持设计和分析的结构应力分析、振动分析、变形分析、材料力学分析等工程领域。
动态分析模块
ANSYS的动态分析模块是一种分析结构体系的动态响应和应力的工具，对于结构体系的振动情况分析、减振设计、冲击分析、信号响应、关联分析等方面有很好的适用性。
热分析模块
ANSYS的热分析模块是一种对结构进行温度特性、热稳定性分析、温度分布、温度梯度以及热扰动的模拟工具，常用于气体流体热稳定性、电力电子器件热管理方案、电子设备浸泡冷却等分析。
流体分析模块
ANSYS的流体分析模块包括多相流模拟、湍流模拟、压力损失分析、静压力计算等多个部分，用于研究和开发在较大压力和较高稠度下的气体或液体的流动情况，主要应用于航空航天、船舶、汽车等领域。
电磁分析模块
ANSYS的电磁分析模块主要用于计算电场、磁场、局部电磁场、电磁辐射、电磁相互作用等问题的模拟，广泛应用于电子器件、电力变压器、雷达天线、通讯电缆等领域。
ANSYS的模块是用于工程分析和仿真的多元化的解决方案，可以方便地用于应力分析、振动分析和热分析等各种工程领域。
此外，ANSYS在分析方面还有着十分先进的多物理场分析和耦合技术。
在各个领域的工程设计、实验室模拟、科学研究与生产制造等方面都发挥着十分重要的作用。