ANSYS与构分析.doc

前言 现代工程科学技术发展要求人才具备完整的知识结构，即在工程实践、理论修养和计算能力方面有严格的高水平的训练，此三者缺一不可，否则在今后的竞争中就会十分被动。计算能力的提高当然有多种途径，应用大型商业通用程序是其中之一。 当前大型商用程序如ANSYS、ADINA、SAP、NASTRAN、MARC、ABAQUS、ADAMS、I-DEAS 等，而ANSYS功能强大，简便易学，是首选通用程序。 ANSYS融结构、流体、电磁场、声场和热场分析于一体，应用于各种行业。 当前最高版本13.0,推荐10.0版本。 第1章 ANSYS与结构分析 1.1ANSYS功能与软件结构 1.1.1软件技术特点 ⑴强大的建模能力 ⑵强大的求解能力 ⑶强大的非线性分析能力 ⑷强大的网格划分能力 ⑸良好的优化能力 ⑹多场及多场耦合分析能力 ⑺具有多种接口能力 ⑻强大的后处理能力 ⑼强大的二次开发能力 ⑽数据统一能力强 ⑾支持多种硬件平台和操作系统平台 1.1.2 软件分析功能 结构分析、热分析、流体分析、电磁场分析、耦合场分析等。 结构分析有七种类型，功能如下： ⑴静力分析：用于求解静力载荷作用下结构的静态行为，可以考虑结构的线性和非线性特性。非线性特性如大变形、大应变、应力刚化、接触、塑性、超弹、蠕变等。 ⑵特征屈曲分析：用于计算线性屈曲荷载和屈曲模态。非线性屈曲分析和循环对称屈曲分析属于静力分析类型，不属于特征值屈曲分析类型。 ⑶模态分析：计算线性结构的固有频率和振型，可采用多种模态提取方法。可计算自然模态、预应力模态、阻尼复模态、循环模态等。 ⑷谐响应分析：确定线性结构在随时间正弦变化的载荷作用下的响应。 ⑸瞬态动力分析：计算结构在随时间任意变化的载荷作用下的响应，可以考虑与静态分析相同的结构非线性特性。可考虑非线性全瞬态和线性模态叠加法。 ⑹谱分析：模态分析的扩展，用于计算由于响应谱或PSD输入（随机振动）引起的结构应力和应变。可考虑单点谱和多点谱分析。 ⑺显式动力分析：ANSYS/LS-DYNA可用于计算高度非线性动力学和复杂的接触问题。 除上述七种分析类型外，还可进行如下的特殊分析：断裂、复合材料、疲劳、P-方法等。 1.1.3 处理器 名称 功 能 路 径 命 令 prep7 建立几何模型，赋予材料属 性，分网与施加边界条件等 Main MenuPreprocessor /prep7 solution 加载、求解 Main MenuSolution /solu post1 查看某个时刻的计算结果 Main MenuGeneral Postproc /post1 post26 查看时间历程上的计算结果 Main MenuTimeHist Postpro /post26 opt 优化设计 Main MenuDesign Opt /opt pds 概率设计 Main MenuProb Design Utility /pds aux2 把二进制文件变为可读文件 MenuFileListNinaryFiles /aux2 aux12 在热分析中计算辐射因子和矩阵 Main MenuRadiation Opt /aux12 aux15 从CAD或FEM程序中传递文件 Main MenuFileImport /aux15 runstat 估计计算时间、运行状态等 Main MenuRun-Time Stats /runst 1.1.4 文件格式 文 件 类 型 文件扩展名 文件格式 日志文件 .log 文本 错误文件 .err 文本 输出文件 .out 文本 数据库文件 .db 二进制 结果文件： 结构与耦合场分析 热分析 .rst .rth 二进制 图形文件 .grph 文本 三角化刚度矩阵文件 .tri 二进制 单元刚度矩阵 .emat 二进制 组集的整体刚度矩阵和质量矩阵 .full 二进制 荷载步文件 .snn 文本 1.1.5 输入方式 ANSYS 的输入方式常规可分为菜单方式、命令方式、宏方式、函数方式、文件方式等。从使用角度分为两大类，即GUI （Graphical User Interface）方式和命令流方式。 GUI方式包括菜单、命令、函数其组合，即通过点选菜单或输入单个命令的方式。菜单方式是用鼠标在菜单上进行选取，通过对话框完成各种操作；命令方式是从命令行输入命令及命令域的值，因ANSYS提供联想式命令提示；函数方式也是从命令行中输入，但仅输入命令本身，其命令域的值将通过对话框输入。GUI方式的特点是简单、易学，但对于复杂模型或实际模型的修改等比较麻烦。 命令流方式是融GUI方式、APDL、UPFs、UIDL、MAC，甚至T