应力 应变 位移 自由度 平均应力 等高线（图） 变形后/未变形的形状 结果摘要 辐射矩阵 建模 划分网格 属性 载荷步
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布和面分布； 体载荷（Body load）：包括体积载荷和场载荷； 惯性载荷（Inertia loads）：由模型惯性而引起的载荷，主要应用
在结构分析中； 其他类型载荷：包括耦合场载荷（Coupled-field loads）、初应力
载荷等。
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7、求解—ANSYS程序中有几种解联立方程系统的方法
行业专用
★ AAutoReaGas ★ AUTODYN ★ POLYFLOW ★ Icepak ★ Airpak ★ DTM
ANSYS有限元分析软件介绍
结构分析：确定结构的变形、应变、应力及反作用力等。 热 分 析：计算物体的稳态或瞬态温度分布，以及热量的获
取或损失、热梯度、热通量等。
电磁分析:用于计算磁场，包括静磁场、交变磁场、瞬态磁
三维体素包括块、圆柱、棱柱、球和锥
坐标系统及工作平面
ANSYS中的坐标系有：
总体坐标系
－ 总体笛卡尔坐标系 － 总体柱坐标系 － 总体球坐标系
局部坐标系
－ 局部笛卡尔坐标系 － 局部柱坐标系 － 局部球坐标系
工作平面坐标系
工作平面设置
Utility Menu: WorkPlane >
工作平面控制
3D
SHELL28，SHELL41，SHELL43，SHELL63，SHELL93，
SHELL150，SHELL181
PIPE16，PIPE17，PIPE18，PIPE20，PIPE59，PIPE60
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2、定义单元实常数
单元实常数是依赖单元类型的特性，如梁单元的横截面特性。例如 2D梁单元BEAM3的实常数是面积（AREA）、惯性矩（IZZ）、高度 （HEIGHT）、剪切变形常数（SHEARZ）、初始应变（ISTRN）和 附加的单位长度质量（ADDMAS）。并不是所有的单元类型都需要 实常数，同类型的不同单元可以有不同的实常数值。
ANSYS软件建模及网格划分 1 网格划分工具是网格控制的一种快捷方式
打开网格划分工具:
2
Main Menu: Preprocessor > MeshTool
3 1 单元属性控制
2 智能网格划分控制 3 尺寸控制 4 指定单元形状 5 自由网格划分或映射网格划分 6 执行网格划分 7 清除网格 8 局部细划
移动工作平面 的选项
有关坐标系统的 选项
坐标系统与工作平面关系：
工作平面
工作平面 — 是一个可以移动的二维参考平面，用于定位和确定体
素的方向。
缺省时，工作平面的原点与总体坐标系的原点重合，但可以将它移动 或旋转到任意想要的位置 通过显示栅格，可以将工作平面作为绘图板
WY
X1 X2
Y2 Y1
WY WX
解法
正向直接解法(直 接消除法)
稀疏矩阵直接解 法
雅可比共轭梯度 法
典型应用场合
要求稳定性（非线性分析）或内 存受限制时
要求稳定性和求解速度（非线性 分析）；线性分析时迭代法收敛 很慢时（尤其对病态矩阵，如形
状不好的单元）
在单场问题（如热，磁，声，多 物理问题）中求解速度很重要时
模型尺寸
低于50000自由度
优先设置… 前处理 通用后处理 时间历程后处理 ANSYS 参 数 化 设 计 语 言在两条线的过渡生成线 任意形状 圆柱体 棱柱体 圆锥形 球形 多边形
ANSYS软件常用命令
Stress Strain Displacement DOF Von Mises(Stress) Contour Deformed/Undeformed sRheaspuelts Summary Radiation Matrix Modeling Meshing Attribute LS (Load Step)
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4、创建几何模型
1. 建立模型的方法 ANSYS程序为用户提供了下列生成几何模型以及有限元模型的方法： 在ANSYS中创建几何模型，即实体建模； 导入在其它CAD系统创建的模型，直接生成。
对于实体建模，需要描述模型的几何边界，以便生成有限元模型前 建立对单元大小和形状的控制，然后让ANSYS自动生成所有的节点和 单元。与之对比，直接生成方法必须直接确定每个节点的位置，以及 每个单元的大小、形状和连接关系。采用命令流方式往往更便于实现 有限元模型的直接生成。
流体分析产品
★ FLUENT ★ CFX ★ FLUENT V5
结构分析产品 ★ Mechanical ★ Explicit STR ★ Rigid Dynamics ★ Fatigue Module ★ LS-DYNA
电磁分析产品 ★ EMAG ★ ANSOFT
模型处理产品
★ AI*Environment ★ BladeModeler ★ DesignModeler ★ MeshMorpher ★ Meshing ★ Tgrid ★ ICEM CFD ★ ICEM CFD Cart3D
有限元分析软件
ANSYS软件介绍 ANSYS软件常用命令 ANSYS软件界面及菜单 ANSYS的单位制 ANSYS的文件管理 ANSYS软件建模及网格划分 ANSYS软件分析步骤
ANSYS软件家族产品
特色产品
★ Workbench ★ Multiphysics ★ DesignSpace ★ DesignXplorer ★ FSI ★ HPC
2. 坐标系
1）整体与局部坐标系 2）坐标系的激活 3）节点和单元坐标系 4）显示和结果坐标系
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5、对实体模型划分网格
用户建模工作完成后，得到分析目标的几何模型。接下来，就需要对 几何模型划分网格，形成有限元单元、节点，从而得到有限元分析模 型。有限元网格的划分过程包括四个步骤： 定义有限元模型中的单元属性； 目标网格选项控制； 对几何模型划分网格； 修改与优化有限元网格。
下面介绍间接法即实体建模。
建模
Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Create >
选择以“＋”结尾的菜单，将弹 出拾取菜单 (见下页），提示通 过拾取方式创建体素. 选择By Dimensions ... 将弹出对 话框，提示输入体素的坐标.
对话框示例
二维体素包括矩形、圆、三角形和其它多边形
WX WP (X,Y)
布尔操作
1. .....
要使用布尔操作:
2. .....
3. .....
Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Operate >
Procedure
选择一种布尔操作 (例如： Add)
选择图形类型. 将弹出 选取菜单 , 提示选择图形 进行布尔操作.
• ANSYS在分析过程中需要读写文件. • 文件格式为 jobname.ext, 其中 jobname 是设定的工作文件名,
ext 是由ANSYS定义的扩展名，用于区分文件的用途和类型. • 默认的工作Байду номын сангаас件名是 file.
一些特殊的文件
数据库文件
jobname.db
二进制
Log 文件
jobname.log
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3、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。 定义材料属性时应当注意以下几点：一般情况下杨氏模量（EX）必须 定义；若加惯性载荷，必须定义能求出质量的参数，如密度；若模型 中存在热载荷，需定义膨胀系数（ALPX）。
ANSYS软件界面及菜单
1. 建立有限元模型
主菜单（Main Menu）
2. 施加载荷求解
3. 查看结果
实用菜单（Utility Menu）
文件 选择 列表 显示 显示控制 工作平面 参数
宏 菜单控制 帮助
ANSYS的单位制
ANSYS所有的单位是自己统一的。 常用单位如下表：
ANSYS的文件管理
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6、施加负载
对于不同的分析类型，所施加的载荷形式有所不同，可以归结为6类： DOF约束（DOF constraint）：用于对模型自由度做出限定，用于
确定边界条件； 力（Force）：施加在有限元模型节点上的集中载荷； 表面载荷（Surface load）：施加在单元上的分布载荷，包括线分
这个看起来复杂的模型，实
际上是一个方块与一个空心
WZ WYWX
的球进行求交（intersect）
布尔操作的结果.
ANSYS软件建模及网格划分
网格划分主要包括以下四个步骤: 1. 定义单元属性 (材料属性、单元类型、实常数). 2. 设定网格尺寸控制 (控制网格密度). 3. 网格划分以前保存数据库. 4. 执行网格划分.
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ANSYS软件分析步骤
1、定义单元类型
结构点单元 结构线单元
梁单元
MASS21
2D
LINK1
3D
LINK8，LINK10，LINK180