通用有限元軟件ANSYS

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1、土 木 工 程 CAD 一 、 通 用 有 限 元 軟 件 介 紹 1、 有 限 元 方 法 概 述有 限 元 法 又 稱 有 限 單 元 法 ， 是 一 種 利 用 計(jì) 算 機(jī) 和 矩 陣運(yùn) 算 作 為 工 具 ， 對(duì) 復(fù) 雜 工 程 問 題 或 結(jié) 構(gòu) 進(jìn) 行 計(jì) 算 和分 析 的 數(shù) 值 方 法 。 有 限 元 法 是 力 學(xué) 和 現(xiàn) 代 計(jì) 算 機(jī) 技術(shù) 相 結(jié) 合 的 產(chǎn) 物 ， 是 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計(jì) 的 一 個(gè) 重 要 組 成部 分 。 CAD之 所 以 能 以 精 確 計(jì) 算 代 替 經(jīng) 驗(yàn) 計(jì) 算 ， 有限 元 法 的 應(yīng) 用 是 其 中 重 要 原 因 之 一 。都

2、 要 運(yùn) 用 固 體 力 學(xué) 理 論 （ 包 括 材 料 力 學(xué) 、 結(jié) 構(gòu) 力 學(xué) 、 許 多 重 要 的 工 程 ， 在 設(shè) 計(jì) 方 案 和 結(jié) 構(gòu) 參 數(shù) 確 定 后 ， 一 、 通 用 有 限 元 軟 件 介 紹 1、 有 限 元 方 法 概 述彈 性 力 學(xué) 、 塑 性 力 學(xué) 等 ） 對(duì) 工 程 進(jìn) 行 強(qiáng) 度 、 剛 度 和 穩(wěn)定 性 分 析 ， 以 確 保 結(jié) 構(gòu) 工 作 安 全 ， 這 是 工 程 設(shè) 計(jì) 的重 要 內(nèi) 容 之 一 。 雖 說 固 體 力 學(xué) 是 一 門 古 老 的 學(xué) 科 ，已 經(jīng) 建 立 了 系 統(tǒng) 的 理 論 基 礎(chǔ) ， 但 是 隨 著 科 學(xué) 技 術(shù)

3、的 進(jìn)步 和 生 產(chǎn) 的 發(fā) 展 ， 工 程 結(jié) 構(gòu) 的 幾 何 形 狀 和 載 荷 情 況 日益 復(fù) 雜 ， 新 的 材 料 不 斷 出 現(xiàn) ， 尋 找 結(jié) 構(gòu) 的 具 體 解 析 解人 們 必 然 要 轉(zhuǎn) 向 尋 求 這 些 問 題 的 近 似 解 。十 分 困 難 ， 在 許 多 情 況 下 甚 至 不 可 能 的 ， 因 此 ， 一 、 通 用 有 限 元 軟 件 介 紹 1、 有 限 元 方 法 概 述自 1946年 計(jì) 算 機(jī) 誕 生 以 后 ， 人 們 就 有 了 一 種 強(qiáng) 有 力 的數(shù) 值 計(jì) 算 工 具 ， 各 種 數(shù) 值 計(jì) 算 方 法 迅 速 發(fā) 展 ， 在 固體 力

4、學(xué) 中 發(fā) 展 最 迅 速 、 應(yīng) 用 最 廣 泛 、 通 用 性 最 強(qiáng) 的就 是 有 限 元 法 ， 它 已 經(jīng) 研 制 成 大 量 通 用 軟 件 工 程 實(shí) 際使 用 ， 成 為 現(xiàn) 代 設(shè) 計(jì) 方 法 的 重 要 組 成 部 分 。 按 選 擇 基本 未 知 量 的 不 同 ， 有 限 元 法 有 位 移 法 、 力 法 、 混 合 法著 名 的 大 型 有 限 元 通 用 程 序 都 采 用 位 移 法 ，三 類 算 法 。 其 中 ， 位 移 法 應(yīng) 用 最 普 遍 ， 幾 乎 所 有 一 、 通 用 有 限 元 軟 件 介 紹 其 基 本 思 想 是 ： 先 將 整 個(gè) 結(jié) 構(gòu)

5、 劃 分 成 若 干 個(gè) 尺 寸 有限 的 規(guī) 則 小 塊 ， 稱 為 單 元 ； 在 假 設(shè) 單 元 與 單 元 之 間 只由 若 干 個(gè) 點(diǎn) 相 互 連 接 、 這 些 連 接 點(diǎn) 稱 為 節(jié) 點(diǎn) ； 位 移法 以 結(jié) 點(diǎn) 位 移 為 基 本 未 知 量 ， 通 過 插 值 用 結(jié) 點(diǎn) 位 移表 達(dá) 各 單 元 內(nèi) 任 意 點(diǎn) 的 位 移 、 應(yīng) 變 和 應(yīng) 力 。 在 保 證 單元 內(nèi) 滿 足 平 衡 、 連 續(xù) 和 協(xié) 調(diào) 條 件 下 建 立 單 元 結(jié) 點(diǎn) 力 和結(jié) 點(diǎn) 位 移 關(guān) 系 式 ， 稱 為 單 元 剛 度 方 程 。 然 后 通 過 結(jié) 點(diǎn)和 結(jié) 點(diǎn) 位 移 關(guān) 系 式

6、， 稱 為 總 體 剛 度 方 程 ； 按 位 移 邊 界平 衡 ， 將 單 元 集 成 總 體 結(jié) 構(gòu) ， 建 立 總 體 結(jié) 構(gòu) 結(jié) 點(diǎn) 力 一 、 通 用 有 限 元 軟 件 介 紹 邊 界 條 件 修 正 并 求 解 總 體 剛 度 方 程 得 到 總 體 結(jié) 構(gòu) 的結(jié) 點(diǎn) 位 移 ， 最 后 返 回 來 求 各 單 元 應(yīng) 力 。 在 有 限 元 法 中用 單 元 分 片 插 值 函 數(shù) 逼 近 實(shí) 際 連 續(xù) 函 數(shù) ， 因 此 ， 能夠 將 微 分 方 程 組 轉(zhuǎn) 化 成 含 有 有 限 個(gè) 基 本 未 知 量 的 線性 代 數(shù) 方 程 組 ， 求 得 總 體 離 散 、 分 片

7、 連 續(xù) 的 近 似 解 。在 固 體 力 學(xué) 中 首 先 采 用 計(jì) 算 機(jī) 進(jìn) 行 數(shù) 值 計(jì) 算 的 是 桿 系結(jié) 構(gòu) 力 學(xué) ， 它 的 理 論 基 礎(chǔ) 就 是 以 矩 陣 代 數(shù) 為 核 心 的 結(jié)它 用 桿 件 作 為 單 元 ， 力 學(xué) 概 念 直 觀 ， 算 式 簡(jiǎn) 明 ， 編 制構(gòu) 力 學(xué) 位 移 法 和 力 法 ， 稱 為 矩 陣 位 移 法 和 矩 陣 力 法 ，程 序 方 便 ， 是 有 限 元 法 的 初 步 應(yīng) 用 。 1956年 特 納 、 克 勞 夫 、 馬 丁 和 托 普 在 紐 約 的 航空 學(xué) 會(huì) 上 介 紹 了 一 種 新 的 計(jì) 算 方 法 ， 將 矩

8、 陣 位 移法 推 廣 到 求 解 平 面 應(yīng) 力 問 題 。 同 期 ， 在 歐 洲 ， 阿吉 里 斯 在 航 空 工 程 雜 志 上 發(fā) 表 了 一 組 有 關(guān) 能 量 原理 和 結(jié) 構(gòu) 分 析 方 面 的 論 文 ， 將 彈 性 結(jié) 構(gòu) 的 各 種 能量 原 理 做 了 概 括 推 廣 并 予 以 統(tǒng) 一 ， 進(jìn) 一 步 發(fā) 展 了矩 陣 論 。 其 后 ， 克 拉 夫 于 1960年 首 次 正 式 提 出“ 有 限 元 ” 的 名 字 。 自 此 以 后 ， 有 限 元 法 在 連 續(xù)體 和 板 殼 分 析 領(lǐng) 域 開 始 了 突 破 性 發(fā) 展 ， 逐 步 成 為一 種 標(biāo) 準(zhǔn) 離

9、 散 化 計(jì) 算 方 法 ， 隨 著 研 究 的 進(jìn) 一 步 深入 ， 人 們 逐 漸 認(rèn) 識(shí) 到 有 限 元 法 能 夠 自 覺 地 用 虛 功原 理 、 能 量 原 理 建 立 各 種 形 式 的 有 限 元 計(jì) 算 公 式 。與 此 同 時(shí) ， 有 限 元 法 的 數(shù) 值 計(jì) 算 方 法 有 了 很 大 進(jìn)步 ， 隨 著 計(jì) 算 機(jī) 功 能 的 日 益 增 強(qiáng) ， 有 限 元 法 顯 示出 解 決 實(shí) 際 工 程 問 題 的 巨 大 威 力 。 因 此 ， 各 種 通用 有 限 元 程 序 的 不 斷 涌 現(xiàn) ， 從 而 又 進(jìn) 一 步 推 動(dòng) 了有 限 元 法 的 理 論 研 究 和

10、實(shí) 際 應(yīng) 用 。 二 、 有 限 元 法 解 題 的 簡(jiǎn) 單 過 程 有 限 元 方 法 的 解 題 過 程 總 體 上 由 前 處 理 、 有 限 元計(jì) 算 和 后 處 理 三 部 分 組 成 。前處理 前 處 理 是 有 限 元 方 法 實(shí) 施 過 程 中 的 第 一 步 ， 它 的主 要 目 的 就 是 將 一 個(gè) 復(fù) 雜 的 具 體 的 物 理 結(jié) 構(gòu) 變 換 或 簡(jiǎn)化 成 符 合 有 限 單 元 分 析 要 求 的 幾 何 模 型 ， 然 后 對(duì) 其劃 分 單 元 ， 形 成 有 限 單 元 網(wǎng) 格 模 型 ， 最 后 ， 以 此 網(wǎng) 格計(jì) 算 所 需 要 的 數(shù) 據(jù) 文 件 。模

11、 型 為 準(zhǔn) ， 編 制 或 由 前 處 理 軟 件 形 成 下 一 步 有 限 元 二 、 有 限 元 法 解 題 的 簡(jiǎn) 單 過 程 前 處 理 的 主 要 功 能 對(duì) 實(shí) 際 結(jié) 構(gòu) 進(jìn) 行 力 學(xué) 簡(jiǎn) 化 ； 進(jìn) 行 單 元 的 劃 分 ；形 成 有 限 元 的 輸 入 數(shù) 據(jù) 文 件有 限 元 網(wǎng) 格 剖 分 基 本 要 求 結(jié) 構(gòu) 內(nèi) 、 外 邊 界 上 的 角 點(diǎn) 、 折 點(diǎn) 都 應(yīng) 取 為 網(wǎng) 格 的 結(jié)點(diǎn) 。集 中 荷 載 的 作 用 點(diǎn) 、 分 布 荷 載 強(qiáng) 度 的 突 變 點(diǎn) 、 分 布突 變 點(diǎn) 等 都 應(yīng) 取 為 網(wǎng) 格 的 結(jié) 點(diǎn) 。荷 載 與 自 由 邊 界 的

12、 分 界 點(diǎn) 、 支 撐 約 束 點(diǎn) 、 材 料 性 質(zhì)網(wǎng) 格 的 密 度 分 布 應(yīng) 合 理 。 在 被 分 析 值 變 換 大 的 區(qū) 域 ， 二 、 有 限 元 法 解 題 的 簡(jiǎn) 單 過 程 網(wǎng) 格 應(yīng) 密 一 些 ； 變 化 小 的 區(qū) 域 ， 可 以 稀 疏 一 點(diǎn) 。 單 元 的 形 狀 應(yīng) 盡 量 合 理 ， 力 求 采 用 正 多 邊 形 和正 多 面 體 。在 保 證 精 度 的 前 提 下 ， 力 求 采 用 較 少 的 單 元 ， 以減 少 計(jì) 算 工 作 量 。網(wǎng) 格 應(yīng) 盡 可 能 精 確 的 接 近 原 結(jié) 構(gòu) 的 形 狀 ， 對(duì) 外 形 。 規(guī) 則 的 結(jié) 構(gòu)

13、應(yīng) 該 力 求 采 用 矩 形 單 元 ， 對(duì) 有 曲 線 邊 界 的網(wǎng) 格 劃 分 好 后 ， 需 要 對(duì) 單 元 和 結(jié) 點(diǎn) 進(jìn) 行 編 號(hào) 。 結(jié) 構(gòu) 可 采 用 三 角 形 單 元 。 二 、 有 限 元 法 解 題 的 簡(jiǎn) 單 過 程 有 限 元 計(jì) 算 這 一 步 是 有 限 元 方 法 實(shí) 施 過 程 中 實(shí) 質(zhì) 性 的 一 步 ， 大 量的 分 析 和 計(jì) 算 工 作 都 要 在 這 一 階 段 中 完 成 ， 依 其 執(zhí)行 的 先 后 次 序 ， 這 一 階 段 的 工 作 又 可 分 為 以 下 幾 步 ：?jiǎn)?元 分 析 和 計(jì) 算 ； 集 成 結(jié) 構(gòu) 的 整 體 剛 度

14、矩 陣 ； 引 入 邊 界 約 束 條 件 ； 求 解 結(jié) 構(gòu) 的 結(jié) 點(diǎn) 位 移 。 二 、 有 限 元 法 解 題 的 簡(jiǎn) 單 過 程 后 處 理 后 處 理 就 是 按 照 計(jì) 算 者 的 需 求 對(duì) 前 一 步 求 解 得 到 的 結(jié)點(diǎn) 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 后 續(xù) 加 工 和 處 理 ， 從 而 得 到 更 進(jìn) 一 步 的有 用 信 息 ， 并 使 這 些 信 息 的 表 達(dá) 更 為 直 觀 和 形 象 化 。對(duì) 于 許 多 工 程 問 題 的 有 限 元 計(jì) 算 來 說 ， 解 題 規(guī) 模 和 自由 度 往 往 有 幾 百 或 上 千 個(gè) ， 甚 至 上 萬 個(gè) ， 因 此 輸 出 計(jì)算

15、 結(jié) 果 時(shí) 的 數(shù) 據(jù) 量 是 非 常 大 的 ， 計(jì) 算 者 要 理 解 、 判 讀處 理 無 疑 要 依 靠 計(jì) 算 機(jī) ， 特 別 是 用 交 互 式 的 圖 形 顯 示這 些 數(shù) 據(jù) 仍 將 是 一 件 十 分 繁 瑣 的 工 作 。 因 此 ， 后技 術(shù) 來 完 成 。 有 限 元 分 析 過 程 模型簡(jiǎn)化 網(wǎng)格分析 生成數(shù)據(jù)文件 單元分析 集成結(jié)構(gòu)整體剛度矩陣和等效結(jié)點(diǎn)力列陣 引入邊界約束 求結(jié)點(diǎn)位移 有限元后處理 幾個(gè)算例 ANSYS主要功能與模塊 ANSYS是世界上著名的大型通用有限元計(jì)算軟件，它包括熱、電、磁、流體和結(jié)構(gòu)等諸多模塊，具有強(qiáng)大的求解器和前、后處理功能，為我們解

16、決復(fù)雜、龐大的工程項(xiàng)目和致力于高水平的科研攻關(guān)提供了一個(gè)優(yōu)良的工作環(huán)境，更使我們從繁瑣、單調(diào)的常規(guī)有限元編程中解脫出來。ANSYS本身不僅具有較為完善的分析功能，同時(shí)也為用戶自己進(jìn)行二次開發(fā)提供了友好的開發(fā)環(huán)境。 ANSYS程序自身有著較為強(qiáng)大三維建模能力，僅靠ANSYS的GUI(圖形界面)就可建立各種復(fù)雜的幾何模型；此外，ANSYS還提供較為靈活的圖形接口及數(shù)據(jù)接口。因而，利用這些功能，可以實(shí)現(xiàn)不同分析軟件之間的模型轉(zhuǎn)換。 三、主要功能簡(jiǎn)介 1. 結(jié)構(gòu)分析 1） 靜力分析 - 用于靜態(tài)載荷. 可以考慮結(jié)構(gòu)的線性及非線性行為。 線性結(jié)構(gòu)靜力分析 非線性結(jié)構(gòu)靜力分析 幾何非線性：大變形、大應(yīng)變、

17、應(yīng)力強(qiáng)化、旋轉(zhuǎn)軟化 材料非線性：塑性、粘彈性、粘塑性、超彈性、多線性彈性、蠕變、腫脹等 接觸非線性：面面/點(diǎn)面/點(diǎn)點(diǎn)接觸、柔體/柔體剛體接觸、熱接觸 單元非線性：死/活單元、鋼筋混凝土單元、非線性阻尼/彈簧元、預(yù)緊力單元等 2）模態(tài)分析 - 計(jì)算線性結(jié)構(gòu)的自振頻率及振形. 譜分析是模態(tài)分析的擴(kuò)展，用于計(jì)算由于隨機(jī)振動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力和應(yīng)變 (也叫作 響應(yīng)譜或 PSD). 3）諧響應(yīng)分析 - 確定線性結(jié)構(gòu)對(duì)隨時(shí)間按正弦曲線變化的載荷的響應(yīng). 4）瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析 - 確定結(jié)構(gòu)對(duì)隨時(shí)間任意變化的載荷的響應(yīng). 可以考慮與靜力分析相同的結(jié)構(gòu)非線性行為. 5）譜分析 6）隨機(jī)振動(dòng)分析等 7）特征屈曲分析 -

18、 用于計(jì)算線性屈曲載荷并確定屈曲模態(tài)形狀. (結(jié)合瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析可以實(shí)現(xiàn)非線性屈曲分析.) 8）專項(xiàng)分析: 斷裂分析, 復(fù)合材料分析，疲勞分析 2. 高度非線性瞬態(tài)動(dòng)力分析（ANSYS/LS-DYNA） 全自動(dòng)接觸分析，四十多種接觸類型 任意拉格郎日歐拉（ALE）分析 多物質(zhì)歐拉、單物質(zhì)歐拉 適應(yīng)網(wǎng)格、網(wǎng)格重劃分、重啟動(dòng) 100多種非線性材料模式 多物理場(chǎng)耦合分析：結(jié)構(gòu)、熱、流體、聲學(xué) 爆炸模擬，起爆效果及應(yīng)力波的傳播分析 侵徹穿甲仿真，鳥撞及葉片包容性分析，跌落分析 失效分析，裂紋擴(kuò)展分析 剛體運(yùn)動(dòng)、剛體柔體運(yùn)動(dòng)分析 實(shí)時(shí)聲場(chǎng)分析 BEM邊界元方法，邊界元、有限元耦合分析 光順質(zhì)點(diǎn)流體動(dòng)力（

19、SPH）算法 3. 熱分析 穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)溫度場(chǎng)分析 熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射分析 相變分析 材料性質(zhì)、邊界條件隨溫度變化 4. 電磁分析 靜磁場(chǎng)分析計(jì)算直流電（DC)或永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng) 交變磁場(chǎng)分析 計(jì)算由于交流電(AC)產(chǎn)生的磁場(chǎng) 瞬態(tài)磁場(chǎng)分析計(jì)算隨時(shí)間隨機(jī)變化的電流或外界引起的磁場(chǎng) 電場(chǎng)分析用于計(jì)算電阻或電容系統(tǒng)的電場(chǎng). 典型的物理量有電流密度、電荷密度、電場(chǎng)及電阻熱等。 高頻電磁場(chǎng)分析用于微波及RF無源組件，波導(dǎo)、雷達(dá)系統(tǒng)、同軸連接器等分析。 5. 流體動(dòng)力學(xué)分析 定常/非定常分析 層流/湍流分析 自由對(duì)流/強(qiáng)迫對(duì)流/混合對(duì)流分析 可壓縮流/不可壓縮流分析 亞音速/跨音速/超音速流動(dòng)分析 任

20、意拉格郎日歐拉分析（ALE） 多組份流動(dòng)分析（多達(dá)6組份） 牛頓流與非牛頓流體分析 內(nèi)流和外流分析 共軛傳熱及熱輻射邊界 分布阻尼和風(fēng)扇模型 移動(dòng)壁面及自由界面分析 6. 聲學(xué)分析 定常分析 模態(tài)分析 動(dòng)力響應(yīng)分析 7. 壓電分析 穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)分析 模態(tài)分析 諧響應(yīng)分析 8. 多場(chǎng)耦合分析 熱結(jié)構(gòu) 磁熱 磁結(jié)構(gòu) 流體熱 流體結(jié)構(gòu) 熱電 電磁熱流體結(jié)構(gòu) 9. 優(yōu)化設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)靈敏度分析 單一物理場(chǎng)優(yōu)化 耦合場(chǎng)優(yōu)化 10.二次開發(fā)功能 參數(shù)設(shè)計(jì)語言 用戶可編程特性 用戶自定義界面語言 外部命令 11. ANSYS土木工程專用包 ANSYS的土木工程專用包ANSYS/CivilFEM用來研究鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋

21、混凝土及巖土結(jié)構(gòu)的特性，如房屋建筑、橋梁、大壩、硐室與隧道、地下建筑物等的受力、變形、穩(wěn)定性及地震響應(yīng)等情況，從力學(xué)計(jì)算、組合分析及規(guī)范驗(yàn)算與設(shè)計(jì)提出了全面的解決方案，為建筑及巖土工程師提供了功能強(qiáng)大且方便易用的分析手段。 四、主要模塊簡(jiǎn)介 1. ANSYS/Mechanical：該模塊提供了范圍廣泛的工程設(shè)計(jì)分析與優(yōu)化功能，這些功能包括完整的結(jié)構(gòu)、熱、壓電及聲學(xué)分析。是一個(gè)功能強(qiáng)大的設(shè)計(jì)校驗(yàn)工具，可用來確定位移、應(yīng)力、作用力、溫度、壓力分布以及其它重要的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 2. ANSYS/Structural：通過利用其先進(jìn)的非線性功能，該模塊可進(jìn)行高目標(biāo)的結(jié)構(gòu)分析，具體包括：幾何非線性、材料非線

22、性、單元非線性及屈曲分析。該模塊可以使用戶精確模擬大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的性能。 3. ANSYS/Linear plus：該模塊是從ANSYS/Structural派生出來的一個(gè)線性結(jié)構(gòu)分析選項(xiàng)，可用于線性的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)及屈曲分析，非線性分析僅包括間隙元和板/梁大變形分析。 4. ANSYS/Thermal：該模塊同樣是從ANSYS/Mechanical中派生出來的，是一個(gè)可單獨(dú)運(yùn)行的熱分析程序，可用于穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)熱分析。 5. ANSYS/Flotran：該程序是個(gè)靈活的CFD軟件，可求解各種流體流動(dòng)問題，具體包括：層流、紊流、可壓縮流及不可壓縮流等。通過與ANSYS/Mechanical耦合，ANSY

23、S/FLOTRAN是唯一一個(gè)具有設(shè)計(jì)優(yōu)化能力的CFD軟件，并且能提供復(fù)雜的多物理場(chǎng)功能。 6. ANSYS/Emag：該程序是一個(gè)獨(dú)立的電磁分析軟件包，可模擬電磁場(chǎng)、靜電學(xué)、電路及電流傳導(dǎo)分析。當(dāng)該程序與其它ANSYS模塊聯(lián)合使用時(shí)，則具有了多物理場(chǎng)分析功能，能夠研究流場(chǎng)、電磁場(chǎng)及結(jié)構(gòu)力學(xué)間的相互影響。 7. ANSYS/Preppost：該模塊為用戶在前處理階段提供了強(qiáng)大的功能，使用戶能夠便捷地建立有限元模型。其后處理器能夠使用戶檢查所有ANSYS分析的計(jì)算結(jié)果。 8. ANSYS/ED：該模塊是一個(gè)功能完整的設(shè)計(jì)模擬程序，它擁有ANSYS隱式產(chǎn)品的全部功能，只是解題規(guī)模受到了限制（目前節(jié)點(diǎn)

24、數(shù)1000）。該軟件可獨(dú)立運(yùn)行，是理想的培訓(xùn)教學(xué)軟件。 9. ANSYS/LS-DYNA：該程序是一個(gè)顯示求解軟件，可解決高度非線性結(jié)構(gòu)動(dòng)力問題。該程序可模擬板料成形、碰撞分析、涉及大變形的沖擊、非線性材料性能以及多物體接觸分析，它可以加入第一類軟件包中運(yùn)行，也可以單獨(dú)運(yùn)行。 10.ANSYS/LS-DYNA PrepPost：該程序具有所有的ANSYS/LS-DYNA的前后處理功能，具體包括：實(shí)體建模、網(wǎng)格剖分、加載、邊界條件、等值線顯示、計(jì)算結(jié)果評(píng)價(jià)以及動(dòng)畫，但沒有求解功能。 11.ANSYS/University：該模塊是一個(gè)功能完整的設(shè)計(jì)模擬程序，它擁有ANSYS隱式產(chǎn)品的全部功能，只

25、是解題規(guī)模受到了限制（目前節(jié)點(diǎn)數(shù)16000和32000兩種）。該軟件可獨(dú)立運(yùn)行，適用與高校進(jìn)行教學(xué)或科 研。 12.ANSYS/DesignSpace：該模塊是ANSYS的低端產(chǎn)品，適用與設(shè)計(jì)工程師在產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)初期對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行基本分析，以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性。其分析功能包括：線性靜力分析、模態(tài)分析、基本熱分析、基本熱力耦合分析、拓?fù)鋬?yōu)化。其他功能有：CAD模型讀取器、自動(dòng)生成分析報(bào)告、自動(dòng)生成ANSYS數(shù)據(jù)庫(kù)文件、自動(dòng)生成ANSYS分析模板。產(chǎn)品詳細(xì)分類： DesignSpace for MDT DesignSpace for SolidWorks Standalone DesignSpace：（

26、支持的CAD模型有：Pro/E、UG、SAT、Parasoild） 13.ANSYS/Connection：ANSYS與CAD軟件的接口產(chǎn)品?？梢詫AD模型數(shù)據(jù)或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)格式CAD模型數(shù)據(jù)直接讀入并進(jìn)行任意ANSYS支持的分析。目前支持的CAD軟件有：Pro/E、UG、CADDS。支持的國(guó) 際標(biāo)準(zhǔn)格式有：IGES、SAT、Parasolid. 2021-5-3 29 ANSYS安 裝 的 軟 硬 件 系 統(tǒng) 需 求 ：軟 件 系 統(tǒng) ： WINDOWS2000/NT4.0/98或 UNIX操 作 系 統(tǒng)硬 件 系 統(tǒng) ： 內(nèi) 存 64MB以 上 可 用 硬 盤 空 間 500MB以 上 支

27、持 1024*768分 辨 率 的 顯 示 器 兩 倍 速 的 光 驅(qū) 2021-5-3 30 ANSYS的 啟 動(dòng) 2021-5-3 31 ANSYS的 主 界 面輸入顯示提示信息，輸入ANSYS命令，所有輸入的命令將在此窗口顯示。 主菜單包含ANSYS的主要功能，分為前處理、求解、后處理等。輸出顯示軟件的文本輸出。通常在其他窗口后面，需要查看時(shí)可提到前面。 應(yīng)用菜單包含例如文件管理、選擇、顯示控制、參數(shù)設(shè)置等功能.工具條將常用的命令制成工具條， 方便調(diào)用.圖形顯示由ANSYS創(chuàng)建或傳遞到ANSYS的圖形. 2021-5-3 32 ANSYS的 界 面 環(huán) 境前 處 理 ： 求 解 ： 后 處 理 ： 2021-5-3 33 ANSYS靜 力 分 析 的 求 解 步 驟 ：建 模 ： 繪 制 模 型 的 幾 何 形 狀 （ 點(diǎn) 、 線 、 面 、 體 ） 設(shè) 定 材 料 的 類 型 和 特 性 參 數(shù) 網(wǎng) 格 劃 分加 荷 載 ： 施 加 作 用 于 節(jié) 點(diǎn) 、 構(gòu) 件 上 的 荷 載 以 及 約 束求 解 ： 選 擇 分 析 方 法 進(jìn) 行 分 析 求 解查 看 計(jì) 算 結(jié) 果 ： 使 用 相 應(yīng) 的 工 具 查 看 計(jì) 算 結(jié) 果