ANSYS基础教程,ANSYS简介及应用
1、每一个单元都有确定的方程来描述在一定荷载下的响应。
模型中所有单元响应的“和”给出了设计的总体响应。
单元中未知量的个数是有限的,因此称为“有限单元”。
2、ANSYS是一个完整的FEA软件包,它适合世界范围各个工程领域的工程师们使用:
结构分析(于确定变形、应变、应力及反力)
包括:
静力分析:用于静态荷载。(可以考虑结构的线性及非线性行为)
动力分析:包括质量和阻尼效应。
模态分析,用于计算固有频率和振型
谐响应分析,用于确定结构对正弦变化的已知幅值和频率载荷的响应。
瞬态动力学分析,用于确定结构对随时间任意变化载荷的响应,可以考虑与静力分析相同的结构非线性行为。
热分析(用于确定物体中的温度分布)
热分析考虑的物理量是:热量的获取和损失、热梯度、热通
3、可模拟三种热传递方式:热传导、热对流、热辐射。
流体分析,包括CFD(计算流体动力学)
(用于确定流体中的流动状态和温度)
电 / 静电场分析
电磁场分析
ANSYS在部分工业领域中的应用如下:
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
4、分析包含三个主要步骤:
前处理(创建或输入几何模型、对几何模型划分网格)
求解(施加载荷、求解)
后处理(结果评价、检查结果的正确性)
网格划分的三个步骤:
定义单元属性
指定网格控制
生成网格
单元属性包括:
单元类型
实常数
材料性质
要利用对称性,下列因素必须对称:
几何形状
材料属性
荷载工况
ANSYS经常采用的单元有:
线单元
壳单元
二维实体单元
三维实体单元
线单元
线性单元内的位移按线性变化,因此(大多数时)单个单元上的应力是不变的。
二次单元
二次单元内的位移是二次变化的,因此单个单元上的应力状态是线性变化的。
建立实体模型可以通过两个途径:
由上而下
由下而上
由上而下建模:首先建立体(或面),对这些体或面按一定规则组合得到最终需要的形状。
由下而上建模:首先建立关键点,由这些点建立线、面、体。
自由网格:DOF(自由度)数目可能很多。
映射网格:DOF(自由度)数目较少。(对三角形面或四面体,单元分割数必须为偶数。)
网格划分:自由网格、映射网格、扫掠划分。
APDL 是 ANSYS 参数化设计语言的 的缩写,它是一种允许使用参数并能完成一系列任务的强大的程序语言。