后处理模块
将计算结果以图表、 曲线、云图等形式 显示或输出。gital Content & Contents mall developed by .
ANSYS介绍
ANSYS有限元分析过程主要包括三个步骤：
ANSYS介绍
求解的类型和求解器的类型
材料库，可从中选择和设置工 程材料
几何建模工具或导入外部几何 模型
ANSYS介绍
ANSYS介绍
Mechanical界面 大部分前处理，求解 及后处理都在这里实现
自带几何画图模块 DesignModeler
预处理模块
The提供了一个实 体建模、网格划分、 定义边界约束及载 荷工具。 all developed by
分析计算模块
结构、流体动力 学、电磁场、声场、 压电及多物理场耦 合分析，以及灵敏 度分析及优化分析 能力。gn Digital c.
CAE与有限元
CAE
FEM
BEM
边界元法（Boundary Element Method）
SEA
统计能力分析 （Statistical Energy Analysis）
FDM
有限差分法（Finite Difference Element Method）
有限元法的理论基础
胡克定律：F=K ・U K--弹簧系数 U--伸长量，位移
几何模型材料赋予、网格设置 与划分平台 求解计算有限元分析模型
完成应力分布、位移响应等云 图的显示 分析结果，即完成分析的结果
ANSYS介绍
前处理过程模拟举例
F
材料库
ANSYS介绍--零件材料库
七大类材料库，分别 适用于不同分析类型
每种材料库中软件 提供了丰富的材料
类型
选中的材料性能 单独显示出来
б= Fn A
△l
ε= l
△l=Fn l /EA
现有的CAE软件
ANSYS
ABAQUS
MSC
ADINA
Hypermesh
进入中国较 早，使用较 多，且软件 应用领域较 广；
流体力学最 强，线性问 题最强
结构力学方 面最强
显式非线性 问题最强， 最专业
旗下包括众多 软件，其中
MSC Nastran
为结构力学方 面代表；
有限元法的理论基础
象圆棒那样同一材料性质的构件，在弹性范围内把弹性模量（E）称为材料固 有特性而作为常数，则应力（σ）和应变（ε）存在比例关系，即：
σ = E・ε 其中σ = Ｆ/A ε = ｕ/L A：表示构件的剖面面积，L：表示为构件的长度，F：载荷 U：伸长量
非线性有限元分析
➢ 材料非线性 ——应力应变关系是非线性的 ——塑性屈服、非线性弹性（塑料、岩石、土壤）、蠕变（高温环境随
选中材料的各项 性能
ANSYS介绍
注意输入模型格 式：.x_t/.x-b
.IGS/IGES .ACIS(SAT)
建模中需要遵循的要点： ➢ 从外部输入模型，特针对一些复杂零件，自画零件求解更加方便
➢ 尽量采用理论简化模型，如：能简化为平面问题就不用三维实体分析； ➢ 注意模型对称性； ➢ 建模时对模型做一些必要简化，去掉一些不必要的细节，如：倒角等； ➢ 采用适当的单元类型和密度，尽量采用带中节点单元类型。
水动力衍射 线性屈曲分析 静磁场分析 模态分析
稳态热力学/热电分析
结构静力分析
➢ 用于求解静力载荷作用下结构的位移和应力等。 ➢ 静力分析包括线性和非线性分析。 ➢ 非线性分析涉及塑性，应力刚化，大变形，大应变，超弹性，接触面和
蠕变。 ➢ 载荷类型包括：
CAE概念
CAE(Computer Aided Engineering), 即计算机辅助工程。用计算机对
工程和产品的功能、性能、安全可靠性等进行计算、分析、优化设计，对其 未来的工作状态和运行行为进行模拟仿真，以及早发现设计缺陷，改进和优 化设计方案，证实未来工程/产品的各项性能是否达到设计指标。
发电机模型简化方法
❖ 整流桥、调节器、护罩均可以简化成质量点，除非，这些件是 需要分析关注的点。
❖ 尽量的去处倒角、小面，细边
❖ 运用虚拟拓扑技术(Virtual Topology)合并分裂的面
④ ⑤
发电机模型简化方法
二、ANSYS常见分析类型介绍
ANSYS分析类型介绍
电场分析 显式动力学 流体力学
ANSYS有限元分析应用
----应力应变

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1 FEA理论及ANSYS软件分析介绍
目 录
2 ANSYS分析类型介绍 3 线性结构分析典型操作演示 4 发电机产品设计与CAE分析
5 ANSYS网格划分方法与技巧
一、FEA理论及ANSYS软件分析介绍
CAE概念
时间变大） ➢ 几何非线性 ——应变位移关系是非线性的 ——大位移小应变（梁或板壳的大挠度弯曲）、大位移大应变（橡胶部
件成形） ➢ 状态非线性 ——由于系统的刚度和边界条件的性质随物体的运动发生变化所引起的
非线性响应
有限元法的理论基础
位移——结构体中各点的移动量； 应变——对于原来长度而言位移所占 的比例。
是世界范围内 较为权威的 CAE软件.
多物理场耦 合分析最强， 结构非线性 最强；
进入中国较 晚
汽车行业用 多；
强大网格划 分能力
ANSYS介绍
最新发布版 本：
15.0
官方宣传视频
➢ANSYS软件是融结构、流体、电磁场、声场和耦合场分析于一体的大型通用有限元 分析软件。 ➢由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS公司开发，它能与多数 CAD 软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等， 是现代产品设计中的高级CAE工具之一。 ➢可应用于以下工业领域： 航空航天、汽车工业、生物医学、桥梁、建筑、电子产品、 重型机械、微机电系统、运动器械等。
弹簧的自由度仅一个，它的方向为载荷作用的方向。 对于在3维空间 里的1个[点]，定义了表示3个轴方向的移动和饶各轴旋转的共计6个成分的 自由度。 有限元法求出各个节点的自由度的成分，计算出变形和应力
有限元法的理论基础
约束决定成败！ 注意约束条件和边界条件的处理！
有限元法的理论基础
一个一个的单元必须借助于节点连续地将它们连接起来，以几何模型为原型， 生成作为有限元法基础的单元及节点。把这种具体的操作称为单元划分或者 网格划分