ansys《机械结构设计》上机指导

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1、《机械结构设计》上机指导第1节ANSYS简介1.1ANSYS功能及特点作为起点，有必要先了解大型通用有限元计算软件ANSYS基本功能，并掌握使用ANSYS进行有限元分析的一般步骤，对使用有限元软件进行结构分析有一个总体的认识，初学者应仔细阅读本节，并尽快熟悉ANSYS中使用到的各种菜单、命令、工具栏等。ANSYS是美国ANSYS公司设计开发的大型通用有限元计算软件。有限元计算软件又称FEA软件或FEA(FiniteElementAnalysis)。ANSYS公司是1970年由JohnSwanson博士创建的，开发计算机模拟工程的大型通用有限元软

2、件的公司，总部位于美国宾西法尼亚州的匹兹堡。ANSYS作为大型通用有限元计算软件，是一个融结构、热、流体、电、磁。声学于一体的大型通用有限元软件。作为目前最流行的有限元软件之一，它具备功能强大、兼容性好、使用方便、计算速度快等优点，成为了工程师们开发设计的首选，并广泛应用于核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、生物医学、水利、日用家电等一般工业及科学研究领域。ANSYS软件提供了不断改进的功能清单，具体包括：结构高度非线性分析、电磁分析、计算流体力学分析、设计优化、接触分析、自适应网格划分及利用A

3、NSYS参数设计语言扩展宏命令功能。ANSYS软件从1971年的2.0版本发展到今天，从用户交互图形界面到计算模块、应用数值方法和计算优化上都有了巨大的改进。起初它仅仅提供结构线性力学分析和热分析，到现在已发展成为了一整套可扩展的、灵活集成、可以独立运行的，将有限无分析、计算机图形学和优化技术相结合的，各种模块综合集成化的大型计算软件。ANSYS最基本的模块包含了前处理、求解器以及后处理三大部分。另外值得一提的是，它是目前世界上唯一可以进行耦合场运算的有限元分析软件。模块和运行环境作为了解软件的一个重要部分，有必要列举一下本软件的基本特点、基本

4、模块、与其他软件的接口以及运行环境。lANSYS的主要技术特点:作为大型通用有限元软件，ANSYS具有很多其他有限元软件所不具备的优势和特点，例如：²能实现多场及多场耦合分析²能实现统一前处理、求解、后处理及多场分析数据库的大型FEA软件²具有多物理场优化功能的FEA软件²较为强大的非线性分析功能²多种求解器分别适用于不同的问题及不同的硬件配置²支持异种、异构平台的网络浮动，在异种、异构平台上用户界面统一、数据文件全部兼容²强大的并行计算功能支持分布式并行及共享内存式并行²多种自动网格划分技术²良好的用户开发环境lANSYS的主要应用模块²AN

5、SYS/Multiphysics：该模块是目前应用范围最为广阔的软件包，是一个多物理场耦合的分析程序，用户不仅可以进行诸如结构、热、流体、电磁等的单独研究，还可以进行这些分析的相互影响研究，提供了模拟真实工程问题97所必须的设计分析功能。²ANSYS/Mechanical：该模块提供了范围广阔的工程分析与设计优化功能，这些功能包括完整的结构、热、压点及声学分析，是一个功能非常强大的设计校验工具，可以用来确定位移、应力、应变、作用力、温度、压力分布以及其他重要的设计标准。²ANSYS/Structural：这个模块通过利用先进的非线性功能，可以对

6、工程问题进行高目标的结构分析，例如几何非线性、材料非线性、单元非线性及屈曲分析等，可以精确模拟大型复杂结构的性能。²ANSYS/Linearplus：该模块是从ANSYS/Structural派生出来的一个线性结构分析选项，可以用于线性的静态、动态及屈曲分析，非线性部分仅包含了对间隙元以及板、梁结构的大变形分析。²ANSYS/Thermal：该模块是从ANSYS/Mechanical中派生出来的，可以单独运行的热分析程序，同时还可以进行稳态及瞬态热分析。²ANSYS/Preppost：该模块为用户提供了强大的前处理功能，使有限元模型的建立变得简

7、单易行。其后处理器能够使用户检查ANSYS分析的所有结果。²ANSYS/ED：该模块是一个完整的设计模拟程序，它拥有ANSYS/Multiphysics的全部功能，只是解题规模受到了限制，该软件主要用于培训和教学，可以独立运行。我们上机实习就采用该版本。²ANSYS/FLOTRAN：该程序是一个灵活的CFD软件，可以求解各种流体流动问题，具体包括了层流、紊流、可压缩流及不可压缩流等。通过与ANSYS/Mechanical的耦合，ANSYS/FLOTRAN是唯一具有设计优化能力的CFD软件，并且能提供复杂的多物理场功能。²ANSYS/Emag：该

8、程序是一个独立的电磁分析软件包，可以模拟电磁场、静电学、电路及电流传导分析。与其他ANSYS模块联合使用，具有多物理场分析功能，能够研究流场、电磁场以