ANSYS14.0培训教程

ANSYS 入门入门培训手册培训手册培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门 目录目录1.概述概述1-12.有限元分析有限元分析(FEA)与与 ANSYS2-1A.什么是什么是 FEA?2-3B.关于关于 ANSYS2-6C.关于关于ANSYS公司公司2-203.ANSYS 基础基础3-1A.进入进入 ANSYS程序程序3-3B.图形用户界面图形用户界面(GUI)3-8C.图形与拾取图形与拾取3-17D.在线帮助在线帮助3-27E.数据库和文件数据库和文件3-33F.退出退出 ANSYS程序程序3-42G.专题专题3-434.应力分析应力分析4-1A.分析步骤分析步骤4-4B.实体建模实体建模4-7C.网格划分网格划分4-15D.加载加载4-35E.求解求解4-47F.查看结果查看结果4-52G.检查结果的正确性检查结果的正确性4-60H.专题专题4-645.初步决定初步决定5-1A.何种分析类型何种分析类型?5-3B.为谁建模为谁建模?5-9C.何种单元类型何种单元类型?5-206.热分析热分析6-1A.概述概述6-3B.过程过程6-5C.专题专题6-167.热热-应力分析应力分析7-1A.概述概述7-3B.序列法序列法7-5C.直接法直接法7-9D.专题专题7-118.几何模型的输入几何模型的输入8-1A.IGES 输入输入8-3B.相关产品相关产品8-9C.有限元模型输入有限元模型输入8-14D.专题专题8-159.实体建模实体建模9-1A.定义定义9-4B.自上而下建模自上而下建模9-7C.专题专题9-29D.自下而上建模自下而上建模9-30E.专题专题9-50培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门 目录目录10.网格划分网格划分10-1A.多种单元属性多种单元属性10-3B.控制网格密度控制网格密度10-10C.改变网格改变网格10-20D.影射网格影射网格10-23E.六面体到四面体网格六面体到四面体网格10-40F.网格的拉伸网格的拉伸10-48G.延伸网格延伸网格10-53H.专题专题10-5911.选择逻辑选择逻辑11-1A.如何使用选择逻辑如何使用选择逻辑 11-4B.部件与集合部件与集合11-10C.专题专题11-1512.APDL基础基础12-1A.定义参数定义参数12-4B.使用参数使用参数12-8C.获取数据库信息获取数据库信息 12-11D.专题专题12-1613.加载和求解加载和求解13-1A.力荷载力荷载13-4B.结点坐标系结点坐标系13-9C.求解器求解器13-14D.多荷载步求解多荷载步求解13-22E.专题专题13-3014.后处理后处理14-1A.查询拾取查询拾取14-3B.结果坐标系结果坐标系14-6C.路径操作路径操作14-9D.误差估计误差估计14-16E.荷载工况组合荷载工况组合14-25F.结果查阅器结果查阅器14-31G.数据报告生成器数据报告生成器14-39H.专题专题14-4715.专题专题15-1A.工具条与缩写工具条与缩写15-3B.开始文件开始文件15-9C.输入文件输入文件15-10D.批处理模式批处理模式15-16E.专题专题15-18入入 门门第第 1 章章培训手册January 30,2006入门入门目录目录2.有限元分析和有限元分析和 ANSYS 3.ANSYS 基础基础4.应力分析应力分析5.预先的考虑预先的考虑6.热分析热分析7.热应力分析热应力分析8.输入模型输入模型9.实体建模实体建模10.网格划分网格划分11.选择选择逻辑逻辑12.APDL 基础基础13.加载和求解加载和求解14.后处理后处理15.专题专题有限元分析与有限元分析与 ANSYS第第 2 章章培训手册January 30,2006有限元分析与有限元分析与 ANSYS概述概述 在这一节，我们将在介绍有限单元分析同时给出在这一节，我们将在介绍有限单元分析同时给出 ANSYS 功能的概述。功能的概述。标题标题:A.什么是有限元分析什么是有限元分析？B.关于关于 ANSYS培训手册January 30,2006有限元分析与有限元分析与 ANSYS A.什么是有限元分析什么是有限元分析?有限元分析有限元分析是一种模拟设计荷载条件，并且确定在荷载条是一种模拟设计荷载条件，并且确定在荷载条件下的设计响应的方法。件下的设计响应的方法。它是用被称之为它是用被称之为“单元单元”的离散的块体来模拟设计。的离散的块体来模拟设计。每一个单元都有确定的每一个单元都有确定的方程来描述在一定荷载方程来描述在一定荷载下的响应。下的响应。模型中所有单元响应的模型中所有单元响应的“和和”给出了设计的总给出了设计的总体响应。体响应。单元中未知量的个数是单元中未知量的个数是有限的，因此称为有限的，因此称为“有有限单元限单元”。Historical Note 结果分析有限元方法是上个世纪结果分析有限元方法是上个世纪 5060 年代年代 有高等院校和工业有高等院校和工业研究部门创建的。研究部门创建的。有限元依据的基本理论已经有有限元依据的基本理论已经有 100 年以上的历史，它也是手工年以上的历史，它也是手工计算桥梁和蒸汽锅炉的强度的基计算桥梁和蒸汽锅炉的强度的基础。础。培训手册January 30,2006有限元分析与有限元分析与 ANSYS.什么是有限元分析什么是有限元分析?这种包含有限个未知量的有限单元模型，只能近似具有无这种包含有限个未知量的有限单元模型，只能近似具有无限未知量的实际系统的响应。限未知量的实际系统的响应。所以问题是：所以问题是：怎样才能达到最好的怎样才能达到最好的“近似近似”？实际系统实际系统有限元模型有限元模型 然而，对该问题还没有一个然而，对该问题还没有一个容易的解决方案。这完全依容易的解决方案。这完全依赖于你所模拟的对象和模拟赖于你所模拟的对象和模拟所采用的方式。但是，我们所采用的方式。但是，我们将尽力通过这次培训为你提将尽力通过这次培训为你提供指南。供指南。培训手册January 30,2006有限元分析与有限元分析与 ANSYS.什么是有限元分析什么是有限元分析?为什么需要有限元分析为什么需要有限元分析？减少模型试验的数量减少模型试验的数量 计算机模拟容许对大量的假设情况进行快速有效的试验计算机模拟容许对大量的假设情况进行快速有效的试验。模拟不适合在原型上试验的设计。模拟不适合在原型上试验的设计。例如：器官移植，比如人造膝盖。例如：器官移植，比如人造膝盖。概要概要:节省费用节省费用 节省时间节省时间 缩短产品开发时间缩短产品开发时间!创造出更可靠、高品质的设计创造出更可靠、高品质的设计培训手册January 30,2006有限元分析与有限元分析与 ANSYS B.关于关于 ANSYSANSYS 是一个完整的是一个完整的 FEA 软件包，它适合世界范围各个软件包，它适合世界范围各个工程领域的工程师们使用工程领域的工程师们使用:结构分析结构分析 热分析热分析 流体分析，包括流体分析，包括 CFD（计算流体动力学）计算流体动力学）电电/静电场分析静电场分析 电磁场分析电磁场分析ANSYS 在部分工业领域中的应用如下：在部分工业领域中的应用如下：航空航天航空航天 汽车工业汽车工业 生物医学生物医学 桥梁、建筑桥梁、建筑 电子产品电子产品 重型机械重型机械 微机电系统微机电系统 运动器械运动器械培训手册January 30,2006有限元分析与有限元分析与 ANSYS 关于关于 ANSYS ANSYS/Multiphysics 是是 ANSYS 产品的产品的“旗舰旗舰”，它包，它包括所有工程学科的所有性能括所有工程学科的所有性能 ANSYS/Multiphysics 有三个主要的组成产品有三个主要的组成产品 ANSYS/Mechanical ANSYS 机械机械-结构及热结构及热 ANSYS/Emag ANSYS 电磁学电磁学 ANSYS/FLOTRAN ANSYS 计算流体动力学计算流体动力学 其它产品其它产品:ANSYS/LS-DYNA-高度非线性结构问题高度非线性结构问题 DesignSpace CAD 环境下，适合快速分析容易使用环境下，适合快速分析容易使用的设计和分析工具的设计和分析工具 ANSYS/ProFEA Pro/E 的的 ANSYS 分析接口。分析接口。培训手册January 30,2006有限元分析与有限元分析与 ANSYS 关于关于 ANSYS培训手册January 30,2006超弹密封超弹密封有限元分析与有限元分析与 ANSYS-关于关于 ANSYS 结构分析结构分析 结构分析用于确定变形、应变、应力及反力。结构分析用于确定变形、应变、应力及反力。静力分析静力分析 用于静态荷载用于静态荷载.可以考虑结构的线性及非线性行为，例如：大变形、大应可以考虑结构的线性及非线性行为，例如：大变形、大应变、应力刚化、接触、塑性、超弹及蠕变等变、应力刚化、接触、塑性、超弹及蠕变等.培训手册January 30,2006有限元分析与有限元分析与 ANSYS-关于关于 ANSYS 结构分析结构分析动力分析动力分析 包括质量和阻尼效应。包括质量和阻尼效应。模态分析，用于计算固有频率和振型。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。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。的响应，可以考虑与静力分析相同的结构非线性行为。其它结构功能其它结构功能 谱分析谱分析 随机振动随机振动 特征值屈曲特征值屈曲 子模型子模型培训手册January 30,2006有限元分析与有限元分析与 ANSYS-关于关于 ANSYS 结构分析结构分析用用 ANSYS/LS-DYNA 进行显示动力分析进行显示动力分析 模拟以惯性力为主的大变形分析。模拟以惯性力为主的大变形分析。用于模拟冲击、碰撞、快速成形等。用于模拟冲击、碰撞、快速成形等。培训手册January 30,2006有限元分析与有限元分析与 ANSYS-关于关于 ANSYS 热分析热分析热分析用于确定物体中的温度分布。热分析考虑的物理量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、热通量。是：热量的获取和损失、热梯度、热通量。可模拟三种热传递方式：热传导、热对流、热辐射。可模拟三种热传递方式：热传导、热对流、热辐射。稳态分析稳态分析 忽略时间效应忽略时间效应瞬态分析瞬态分析 确定以时间为函数的温度值等。确定以时间为函数的温度值等。可模拟相变（熔化及凝固）可模拟相变（熔化及凝固）培训手册January 30,2006有限元分析与有限元分析与 ANSYS-关于关于 ANSYS 电磁分析电磁分析电磁分析用于计算电磁装置中的磁场电磁分析用于计算电磁装置中的磁场静态磁场及低频电磁场分析静态磁场及低频电磁场分析 模拟由直流电源，低频交流电模拟由直流电源，低频交流电 或低频瞬时信号引起的磁场。或低频瞬时信号引起的磁场。例如：螺线管制动器、电动例如：螺线管制动器、电动 机、变压器机、变压器 磁场分析中考虑的物理量是：磁场分析中考虑的物理量是：磁通量密度、磁场密度、磁磁通量密度、磁场密度、磁 力和磁力矩、阻抗、电感、力和磁力矩、阻抗、电感、涡流、能耗及磁通量泄漏等。涡流、能耗及磁通量泄漏等。培训手册January 30,2006有限元分析与有限元分析与 ANSYS-关于关于 ANSYS 电磁分析电磁分析高频电磁场分析高频电磁场分析 模拟电磁波的传播装置模拟电磁波的传播装置 例如：微波及例如：微波及RF无源组件、波导、同轴连接器。无源组件、波导、同轴连接器。电磁场分析中考虑的物理量是：电磁场分析中考虑的物理量是：S-参数、参数、Q-因子、反射因子、反射波损耗、电介质及传导损耗。波损耗、电介质及传导损耗。同轴电缆中的电场同轴电缆中的电场(EFSUM)培训手册January 30,2006有限元分析与有限元分析与 ANSYS-关于关于 ANSYS 电磁分析电磁分析静电学静电学 计算由电压或电荷激发引起的电场。计算由电压或电荷激发引起的电场。例如：高压装置，微机电系统（例如：高压装置，微机电系统（MEMS），），传输线。传输线。典型的物理量是：电场强度和电容。典型的物理量是：电场强度和电容。电流传导电流传导 计算在一定电压下的导体的电流计算在一定电压下的导体的电流电路耦合电路耦合 电磁装置与电路的耦合电磁装置与电路的耦合培训手册January 30,2006有限元分析与有限元分析与 ANSYS-关于关于 ANSYS 电磁分析电磁分析电磁分析类型电磁分析类型:静态磁场分析用于计算由直流电静态磁场分析用于计算由直流电(DC)或永磁体产生的或永磁体产生的磁场。磁场。交变磁场分析用于计算由交流电交变磁场分析用于计算由交流电(AC)产生的磁场产生的磁场 瞬态磁场分析用于计算随时间变化的磁场。瞬态磁场分析用于计算随时间变化的磁场。培训手册January 30,2006有限元分析与有限元分析与 ANSYS-关于关于 ANSYS 流体分析流体分析计算流体动力学计算流体动力学(CFD)用于确定流体中的流动状态和温度。用于确定流体中的流动状态和温度。ANSYS/FLOTRAN 能模拟层流和湍流，可压缩和不可压能模拟层流和湍流，可压缩和不可压缩流体，以及多组份流。缩流体，以及多组份流。应用：航空航天，电子元件封装，汽车设计。应用：航空航天，电子元件封装，汽车设计。典型的物理量是：速度，压力，温度，对流换热系数。典型的物理量是：速度，压力，温度，对流换热系数。培训手册January 30,2006有限元分析与有限元分析与 ANSYS-关于关于 ANSYS 流体分析流体分析声学分析声学分析 用于模拟流体介质和周围固体的相互作用。用于模拟流体介质和周围固体的相互作用。例如：扬声器，汽车内部，声纳例如：扬声器，汽车内部，声纳 典型的物理量是：压力分布、位移和自振频率。典型的物理量是：压力分布、位移和自振频率。容器内流体分析容器内流体分析 模拟容器内的非流动流体的影响，确定由于晃动引起的静模拟容器内的非流动流体的影响，确定由于晃动引起的静水压力。水压力。例如：油罐，其它液体容器例如：油罐，其它液体容器热和质量的传输热和质量的传输 在两点之间质量传输（如在一个管子中）产生的热量计算在两点之间质量传输（如在一个管子中）产生的热量计算由一个一维单元完成由一个一维单元完成培训手册January 30,2006双金属片受热变形双金属片受热变形有限元分析与有限元分析与 ANSYS-关于关于 ANSYS 耦合场分析耦合场分析耦合场分析考虑两个或多个物理场之间的相互作用。因为耦合场分析考虑两个或多个物理场之间的相互作用。因为两个物理场之间相互影响，所以单独求解一个物理场是不两个物理场之间相互影响，所以单独求解一个物理场是不可能的。因此你需要一个能够将两个物理场组合到一起求可能的。因此你需要一个能够将两个物理场组合到一起求解的分析软件。解的分析软件。例如：例如：热热-应力分析应力分析 压电分析（电场和结构）压电分析（电场和结构）声学分析（流体和结构）声学分析（流体和结构）热热-电分析电分析 感应加热（磁场和热）感应加热（磁场和热）静电静电-结构分析结构分析培训手册January 30,2006有限元分析与有限元分析与 ANSYS C.关于关于 ANSYS 公司公司ANSYS 公司公司.ANSYS 产品家族的开发者产品家族的开发者总部位于总部位于 Canonsburg,PA-USA（匹兹堡南部）匹兹堡南部）培训手册January 30,2006有限元分析与有限元分析与ANSYS 关于关于ANSYS公司公司 ANSYS支持销售商支持销售商(ASDs)ANSYS销售及支持网络销售及支持网络全世界超过全世界超过75家办事处家办事处 地区级专家咨询及培训地区级专家咨询及培训培训手册January 30,2006有限元分析与有限元分析与ANSYS 关于关于ANSYS公司公司ANSYS 支持管理支持管理(ASC)在您公司站点与在您公司站点与ANSYS联系联系ANSYS通信的焦点；软件更新、错误提示、时事通讯和其通信的焦点；软件更新、错误提示、时事通讯和其它邮件形式。它邮件形式。如果您需要更多有关如果您需要更多有关ANSYS及其公司的信息，请查看：及其公司的信息，请查看： 在线文档资料在线文档资料其它其它ANSYS培训手册培训手册ANSYS 入门入门第第 3 章章培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门在本章中在本章中,我们将讨论怎样进入和退出我们将讨论怎样进入和退出 ANSYS,怎样运用怎样运用 GUI方式和在线帮助方式和在线帮助,如何用如何用 ANSYS生成数据库和文件。生成数据库和文件。主题主题:A.启动启动 ANSYSB.GUI方式方式C.显示图形拾取功能显示图形拾取功能D.在线帮助在线帮助E.数据库和文件数据库和文件F.退出退出 ANSYSG.练习练习培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门A.启动启动 ANSYS有两种方式启动有两种方式启动 ANSYS:通过交互方式通过交互方式 通过命令通过命令 在本学习过程中，我们将主要讲解交互式操作。在本学习过程中，我们将主要讲解交互式操作。交互方式交互方式通过菜单上的相应按钮启动通过菜单上的相应按钮启动 ANSYS 在在Windows 系统中系统中,按按 Start Programs ANSYS。培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门A.启动启动 ANSYS以交互方式启动ANSYS后，自动显示用户图形界面(GUI)：培训手册January 30,2006ANSYS入门入门启动启动 ANSYS启动启动(续续)交互方式与批处理模式的比较交互方式与批处理模式的比较:交互方式交互方式允许您与允许您与ANSYS面对面的面对面的“交流交流”，检查您，检查您的每一步操作的每一步操作 批处理方式批处理方式 以输入命令文件的方式工作，允许您在后以输入命令文件的方式工作，允许您在后台运行台运行 ANSYS。如果不采用交互方式，输入文件的错误将导致批处如果不采用交互方式，输入文件的错误将导致批处理终止。理终止。例如求解，最好的操作方式是不需要用户干预的。例如求解，最好的操作方式是不需要用户干预的。培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门启动启动 ANSYS或者，在或者，在Windows 系统中系统中,按按 Start Programs ANSYS Product Launcher，可以进行启动设置：培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门启动启动 ANSYS可以设置的内容有：可以设置的内容有：选择选择ANSYS产品产品 工作目录工作目录 所有文件将要存贮的目录。所有文件将要存贮的目录。图形设置图形设置 如果您配置了如果您配置了 3-D显示卡请您选择显示卡请您选择 3-D。否否则则,在在Unix系统上请您选择系统上请您选择 X11,在在Windows系统上请系统上请您选择您选择win32.Jobname 作业名作业名,不超过不超过 32 个字符个字符,该作业名将作为该作业名将作为所有生成文件的前缀。缺省为所有生成文件的前缀。缺省为 file或为上一次的作业名。或为上一次的作业名。内存空间内存空间 缺省值将满足大多数情况缺省值将满足大多数情况培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门启动启动 ANSYS启动启动(续续)选择您喜欢的启动方式之后，请按键运行选择您喜欢的启动方式之后，请按键运行 ANSYS.命令方式命令方式 在当前系统下键入一个命令，在当前系统下键入一个命令，ANSYS将被启动将被启动。例如。例如:ansysxx ansysxx-g ansysxx-g-j plate ansysxx-g-p ANE3FL-d 3d-j proj1-m 128其中：其中：xx 为版本号。为版本号。培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门启动启动 ANSYS命令行命令行(续续)典型的开始选项中，通常命令选择项有典型的开始选项中，通常命令选择项有:-g(开始后将自动显示开始后将自动显示 GUI)-p产品代码产品代码-d 图形设备图形设备-j工作名称工作名称-m内存内存工作目录是命令运行的目录。工作目录是命令运行的目录。参考您的参考您的 ANSYS安装和配置手册获取命令行的详细信息安装和配置手册获取命令行的详细信息。培训手册January 30,2006进入进入 ANSYS 后显示如下的后显示如下的 GUI 窗口窗口:输入输入输入输入 ANSYS 命令命令。能够方便的获取。能够方便的获取以前输入的所有命以前输入的所有命令。令。主菜单主菜单包含主要的包含主要的 ANSYS 功能，分为前处理、功能，分为前处理、求解、后处理等。求解、后处理等。输出输出显示软件的文本输显示软件的文本输出，通常在其它窗出，通常在其它窗口后面，需要查看口后面，需要查看时可提到前面。时可提到前面。功能菜单功能菜单 包含例如文件管包含例如文件管理、选择、显示理、选择、显示控制、参数设置控制、参数设置等功能。等功能。工具条工具条将常用的命令制将常用的命令制成工具条，方便成工具条，方便使用。使用。图形图形显示由显示由 ANSYS 创创建或传入建或传入ANSYS的的图形。图形。ANSYS 入门入门B.图形用户界面图形用户界面培训手册January 30,2006主菜单主菜单包括分析所需的主要功能。包括分析所需的主要功能。ANSYS入门入门.GUI 方式方式培训手册January 30,2006主菜单主菜单点击菜单项前面的点击菜单项前面的+号，可以展开该菜单项。号，可以展开该菜单项。点击前面没有点击前面没有+号的菜单项，可以执行该菜单项代表的命令号的菜单项，可以执行该菜单项代表的命令(组组)约定约定:“”表示产生一个对话框“+”表示图形拾取“”表示将产生下一个子菜单“”(空缺空缺)表示运行一个表示运行一个 ANSYS 命令命令ANSYS入门入门.GUI 方式方式培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门.GUI 方式方式应用菜单应用菜单包含包含 ANSYS 运行过程中通常使用的功能，如运行过程中通常使用的功能，如:图形图形,在线帮助在线帮助,选择选择,文件管理等文件管理等.与主菜单的约定类似与主菜单的约定类似:-“”表示产生一个对话框-“+”表示图形拾取-“”表示将产生下一个子菜单-“”(空缺空缺)表示进行一个操作表示进行一个操作培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门.GUI方式方式输入窗口输入窗口允许您输入命令。允许您输入命令。(大多数大多数 GUI 功能都能通过输入命令来实现功能都能通过输入命令来实现.如果您如果您知道这些命令知道这些命令,可以通过输入窗口键入。可以通过输入窗口键入。)输入命令时，输入命令时，ANSYS 会对该命令的格式进行提示。会对该命令的格式进行提示。在拾取图形时您也可以通过键入命令的方式实现。在拾取图形时您也可以通过键入命令的方式实现。命令格式命令格式培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门.GUI方式方式工具条工具条包含常用命令的缩写形式。包含常用命令的缩写形式。可使用一些预先设置好的命令，也可以添加自己的命令，可使用一些预先设置好的命令，也可以添加自己的命令，但需要熟悉但需要熟悉 ANSYS 命令。命令。可以构造自己的可以构造自己的“按钮菜单按钮菜单”：培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门.GUI方式方式版面布置版面布置 用户可以调整用户可以调整 GUI 界面中各区域的大小、一些有用菜单的大小、位置等，界面中各区域的大小、一些有用菜单的大小、位置等，然后在系统注册中保存菜单布局：然后在系统注册中保存菜单布局：Utility Menu MenuCtrls Save Menu Layout.培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门GUI方式方式优选框优选框优选框优选框(Main Menu Preferences)允许过滤掉当前分析允许过滤掉当前分析中不用的菜单选项。中不用的菜单选项。例如例如,如果做一个热分析如果做一个热分析,您可以过滤掉除您可以过滤掉除 Thermal 外的其外的其它选项，后续操作时从它选项，后续操作时从 GUI 中可以缩减掉无关的菜单项：中可以缩减掉无关的菜单项：只有热单元类型将在单元类型选择对话框中出现。只有热单元类型将在单元类型选择对话框中出现。只显示热荷载。等。只显示热荷载。等。培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门GUI方式方式优选框优选框培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门.GUI方式方式其它其它 GUI 注意事项注意事项一些对话框中有一些对话框中有 Apply 和和 OK 两种按钮。两种按钮。Apply 完成对话框的设置完成对话框的设置,不退出对话框不退出对话框(不关闭不关闭)。OK 完成对话框的设置完成对话框的设置,退出对话框。退出对话框。ANSYS 输出窗口输出窗口 Output Window 是独立的是独立的.注意注意:在关闭输出窗口时将关闭在关闭输出窗口时将关闭 ANSYS 操作！操作！不要局限于用不要局限于用 GUI 方式，如果您熟悉命令，在输入窗口键方式，如果您熟悉命令，在输入窗口键入命令会更方便！入命令会更方便！培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门.GUI方式方式演示演示:启动启动 ANSYS 显示显示 GUI 界面界面弹出在弹出在“激活的坐标系下建立关键点激活的坐标系下建立关键点”对话框，演示对话框，演示 OK 和和 Apply 的区别的区别显示优选对话框显示优选对话框显示输出窗口的内容显示输出窗口的内容培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门C.图形拾取图形拾取在在 GUI 方式中大量使用图形拾取。方式中大量使用图形拾取。图形用于建模，加载，显示结果图形用于建模，加载，显示结果及输入、输出数据。及输入、输出数据。拾取对建模，划分网格，加载等拾取对建模，划分网格，加载等是很有用的是很有用的在应用菜单中可用在应用菜单中可用 Plot 来显示图来显示图形及执行命令后的显示。形及执行命令后的显示。/replotkplotlplotaplotvplotnploteplotgplot培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门图形拾取图形拾取 PlotCtrls 菜单是用来控制图形显示菜单是用来控制图形显示的：的：绘图方位绘图方位 缩放缩放 颜色颜色 符号符号 注释注释 动画动画 显示窗口设置显示窗口设置 显示内容和方式显示内容和方式 实体编号、符号显示设置实体编号、符号显示设置 等等 改变观察方位、图形缩放是最常用改变观察方位、图形缩放是最常用的功能的功能 Pan,Zoom,Rotate培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门图形拾取图形拾取缺省的视图方位是主视图方向：是从缺省的视图方位是主视图方向：是从+Z 轴观察模型。轴观察模型。用用动态模式（动态模式（拖动模式）拖动模式）拖动模式是一拖动模式是一种用种用 Control 和鼠标键调整观察方向的和鼠标键调整观察方向的途径途径 Ctrl+Left(鼠标左键鼠标左键)平移模型。平移模型。Ctrl+Middle(鼠标中键鼠标中键)或滚轮中键或滚轮中键:缩放模型缩放模型 Ctrl+Right(鼠标右键鼠标右键)旋转模型旋转模型:P ZR 培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门图形拾取图形拾取如果您不想按住如果您不想按住 Control 键键,可以可以用用 Pan-Zoom-Rotat 对话框中提对话框中提供的热键。供的热键。您同样可以用鼠标键来操作您同样可以用鼠标键来操作。在在 3-D 图形设置中图形设置中,您同样可您同样可以自动控制光源以自动控制光源。产生不同。产生不同角度的光照效果。角度的光照效果。培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门图形收取图形收取 Pan-Zoom-Rotate 对话对话框的其它功能框的其它功能:预先设置的观察方向预先设置的观察方向 选定区域对模型进行缩放选定区域对模型进行缩放 对模型进行增量式的平移对模型进行增量式的平移拖动，缩放以及旋转拖动，缩放以及旋转(根据根据滚动条上设定的比例滚动条上设定的比例)分别绕屏幕的分别绕屏幕的 X,Y,Z 轴旋转。轴旋转。缩放模型至适合窗口大小缩放模型至适合窗口大小 返回模型到默认的取向返回模型到默认的取向Front+Z view,from(0,0,1)Back-Z view(0,0,-1)Top+Y view(0,1,0)Bot-Y view(0,-1,0)Right+X view(1,0,0)Left-X view(-1,0,0)IsoIsometric(1,1,1)ObliqOblique(1,2,3)WPWorking plane viewZoomBy picking center of a squareBox ZoomBy picking two corners of a boxWin ZoomSame as Box Zoom,but box is proportional to window.Back Up“Unzoom”to previous zoom.培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门图形拾取图形拾取拾取拾取通过点击图形窗口允许您选择整体或局通过点击图形窗口允许您选择整体或局部模型。部模型。一典型的拾取操作可用鼠标或拾取菜单一典型的拾取操作可用鼠标或拾取菜单来完成。在菜单中它的标志是一个来完成。在菜单中它的标志是一个“+”号号.例如例如,您可以在图形窗口中关键点的位您可以在图形窗口中关键点的位置处拾取，然后按置处拾取，然后按 OK键。键。培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门图形拾取图形拾取两种拾取方式两种拾取方式:恢复拾取恢复拾取 拾取已经存在的模型元素。拾取已经存在的模型元素。允许您在输入窗口键人元素允许您在输入窗口键人元素的号码的号码 可以用可以用 Pick All 热键来拾取热键来拾取所有元素所有元素位置拾取位置拾取 查找一点的坐标如关键点或查找一点的坐标如关键点或节点。节点。允许在输入窗口输入坐标。允许在输入窗口输入坐标。恢复拾取的例子恢复拾取的例子位置拾取的例子位置拾取的例子培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门图形拾取图形拾取鼠标键拾取功能的分配鼠标键拾取功能的分配:左键左键 拾取拾取(或取消或取消)距离鼠标光点最近距离鼠标光点最近的图元或坐标。按住左键进行拖拉，的图元或坐标。按住左键进行拖拉，可以使可能被拾取（或取消）的图元可以使可能被拾取（或取消）的图元或坐标显示为高亮度。或坐标显示为高亮度。中键中键 相当于拾取图形菜单中的相当于拾取图形菜单中的 Apply。用中键可以节省时间。对于两键鼠用中键可以节省时间。对于两键鼠标可以用标可以用 Shift 加鼠标右键代替。加鼠标右键代替。右键右键 在拾取和取消之间切换。在拾取和取消之间切换。拾取拾取应用应用拾取和取消的切换拾取和取消的切换取消拾取光标显示光标显示:培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门图形拾取图形拾取热点的拾取位置热点的拾取位置:面和体面和体 有一个热点在图形的中心附近。有一个热点在图形的中心附近。线线 有三个热点有三个热点 一个在中间另两个在两端。一个在中间另两个在两端。为什麽这个很重要为什麽这个很重要:当您需要拾取图元时，您必须拾取热点当您需要拾取图元时，您必须拾取热点。培训手册January 30,2006ANSYS入门入门图形拾取图形拾取演示演示:用已经建立的关键点显示位置拾取。显示鼠标中键和右用已经建立的关键点显示位置拾取。显示鼠标中键和右键的功能键的功能。建立一些线来演示恢复拾取建立一些线来演示恢复拾取演示用闭合的线来生成面演示用闭合的线来生成面通过只删除面来演示通过只删除面来演示“Pick All”键入一些带和不带编号的键入一些带和不带编号的 KPLOT,LPLOT等命令。等命令。如何使用平移、缩放、旋转。如何使用平移、缩放、旋转。培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门D.在线帮助在线帮助ANSYS 提供了基于提供了基于HTML格式的帮助系统，作为现有帮助格式的帮助系统，作为现有帮助系统的补充。系统的补充。您可以获得如下的帮助您可以获得如下的帮助:ANSYS命令命令 单元类型单元类型 分析过程分析过程 特别的特别的 GUI 工具诸如工具诸如 Pan-Zoom-Rotate您也可以进入您也可以进入:指南指南 验证手册验证手册 ANSYS 的网站的网站培训手册January 30,2006ANSYS入门入门在线帮助在线帮助下列几种方式可以进入帮助系统下列几种方式可以进入帮助系统:Launcher Help System Utility Menu Help Help Topics Any dialog box Help 在输入窗口键入在输入窗口键入 HELP,name。Name 是一个命令或一是一个命令或一个单元的名称个单元的名称培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门在线帮助在线帮助按按 Help System 按钮弹出帮助浏览器：按钮弹出帮助浏览器：导航窗口包括目录导航窗口包括目录,索引索引,搜索引擎和标签搜索引擎和标签 一个文件窗口列出了帮助信息。一个文件窗口列出了帮助信息。培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门在线帮助在线帮助点击点击 目录目录 可以展开帮助文件的目录，浏览感兴趣的内容。可以展开帮助文件的目录，浏览感兴趣的内容。点击点击 索引索引 可以输入和快速查找具体的命令可以输入和快速查找具体的命令,术语术语,概念等。概念等。点击点击 搜索搜索 可以从帮助系统中查找指定的单词或短语。可以从帮助系统中查找指定的单词或短语。点击点击 书签书签 可以添加经常需要查看的帮助内容。可以添加经常需要查看的帮助内容。培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门在线帮助在线帮助ANSYS 也提供基于也提供基于 HTML 的的在线指导。在线指导。这种指导包括在这种指导包括在 ANSYS 中求中求解一系列问题的详细说明。解一系列问题的详细说明。如果想进入指导部分请单击如果想进入指导部分请单击 Utility Menu Help ANSYS Tutorials.培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门在线帮助在线帮助演示演示:启动帮助系统启动帮助系统调出分析向导调出分析向导在输入窗口中键入在输入窗口中键入“help,kplot”查找字符串查找字符串“harmonic response”培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门E.数据库和文件数据库和文件 ANSYS 数据库包括了建模，求解，后处理所产生的保存数据库包括了建模，求解，后处理所产生的保存在内存中的数据。在内存中的数据。数据库存贮了您输入的数据以及数据库存贮了您输入的数据以及 ANSYS的结果数据的结果数据:输入数据输入数据 您必须输入的信息您必须输入的信息,诸如模型尺寸诸如模型尺寸,材料特性材料特性以及荷载情况。以及荷载情况。结果数据结果数据-ANSYS 的计算结果的计算结果,诸如位移诸如位移,应力应力,应变应变以及反力等。以及反力等。培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门数据库和文件数据库和文件保存和恢复保存和恢复既然数据库保存在计算机的内存中，您应经常存盘，以防既然数据库保存在计算机的内存中，您应经常存盘，以防在计算机死机或断电时能够保存您的信息。在计算机死机或断电时能够保存您的信息。保存操作是将内存中的数据拷贝到称为数据库的文件中。保存操作是将内存中的数据拷贝到称为数据库的文件中。(db 为缩写为缩写).最简单的保存方式是单击最简单的保存方式是单击 Toolbar SAVE_DB 或使用或使用:Utility Menu File Save as Jobname.db Utility Menu File Save as SAVE 命令命令培训手册January 30,2006 从从 db文件中恢复数据库文件中恢复数据库,用用 RESUME操作。操作。Toolbar RESUME_DB 或使用或使用:Utility Menu File Resume Jobname.db Utility Menu File Resume from RESUME 命令命令保存和恢复缺省文件，然后起名为保存和恢复缺省文件，然后起名为 jobname.db,但您可以但您可以通过通过“Save as”选择一个不同的名字，然后用选择一个不同的名字，然后用“Resume from”恢复。恢复。ANSYS 入门入门数据库和文件数据库和文件培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门数据库和文件数据库和文件保存和恢复的注意事项保存和恢复的注意事项:选择选择“Save as”或或“Resume from”时并不改变当前时并不改变当前的工作名。的工作名。如果您缺省保存在此之前已存在一个重名的文件如果您缺省保存在此之前已存在一个重名的文件,ANSYS 将首先将旧的文件拷贝到将首先将旧的文件拷贝到 jobname.dbb 作为作为一个备份。一个备份。db 文件仅仅是文件被保存时在内存中的文件仅仅是文件被保存时在内存中的“快照快照”培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门数据库和文件数据库和文件 保存和恢复技巧保存和恢复技巧:在做一个分析的过程中，应该定期的保存数据库。在做一个分析的过程中，应该定期的保存数据库。ANSYS不能自动保存。不能自动保存。在尝试一个不熟悉的操作时（如布尔操作或剖分网格）在尝试一个不熟悉的操作时（如布尔操作或剖分网格）或一个操作将导致模型较大改变时（如删除操作），应或一个操作将导致模型较大改变时（如删除操作），应先保存数据库。先保存数据库。如果不满意此次做出的结果，可以用恢复来重做。如果不满意此次做出的结果，可以用恢复来重做。在求解之前也应保存数据库。在求解之前也应保存数据库。培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门数据库和文件数据库和文件清除数据库清除数据库清除数据库的操作允许您对数据库清除数据库的操作允许您对数据库清零并重新开始。它相当于退出并清零并重新开始。它相当于退出并重新启动重新启动 ANSYS。Utility Menu File Clear&Start New 或使用或使用/CLEAR 命令。命令。培训手册January 30,2006ANSYS 入门入门数据库和文件数据库和文件文件文件ANSYS 在一个分析中要读写几个文件。文件名的格式为在一个分析中要读写几个文件。文件名的格式为jobname.ext.工作名工作名 在启动在启动 ANSYS之前选择一个不超过之前选择一个不超过 32个的字符作为文件个的字符作为文件名。缺省为名。缺省为 file。在在 ANSYS中，可使用中，可使用/FILNAME 命令来修改文件名。命令来修改文件名。(Utility Menu File Change Jobname).扩展名扩展名 鉴别文件的鉴别文件的 内容内容,例如例如.db 是数据库文件。是数据库文件。通常由通常由 ANSYS 自己指定，但也可以通过自己指定，但也可以通过(/ASSIGN)由由您自己定义。您自己定义。培训手册January 30,2006ANSYS入门入门 数据库和文件数据库和文件典型文件典型文件:jobname.log:：日志文件，是：日志文件，是 文本文件。文本文件。包括了运行过程中的每一个命令。包括了运行过程中的每一个命令。如果您用同样的工作名在同一目录中开始另一轮操作如果您用同样的工作名在同一目录中开始另一轮操作,ANSYS 将会添加到日志文件中去将会添加到日志文件中去(作一个时间标记作一个时间标记)。jobname.err：出错文件，是出错文件，是 文本文件。文本文件。包括了运行过程中的所有错误和警告。包括了运行过程中的所有错误和警告。ANSYS 将添将添加到已存在的错误文件。加到已存在的错误文件。jobname.db,.dbb：数据库文件，是二进制文件。数据库文件，是二进制文件。与所有的平台兼容。与所有的平台兼容。jobname.rst,.rth,.rmg,.rfl：结果文件，是二进制文件。结果文件，是二进制文件。与所有平台兼容。与所有平台兼容。包括了包括了ANSYS 运算过程中的所有计算数据。运算过程中的所有计算数据。培训手册January 30,2006ANSYS入门入门数据库和文件数据库和文件文件管理技巧文件管理技巧在一个单独的工作目录中作一次分析。在一个单独的工作目录中作一次分析。用不同的工作名来区分不同的分析。用不同的工作名来区分不同的分析。在任何在任何 ANSYS 分析之后，您应保存以下的文件分析之后，您应保存以下的文件:日志文件日志文件(.log)数据库文件数据库文件(.db)结果文件结果文件(.rst,.rth,)荷载步文件荷载步文件,如有多步如有多步(.s01,.s02,.)物理文件物理文件(.ph1,.ph2,.)使用使用/FDELETE 命令 或或 Utility Menu File ANSYS File Options 来自动删除来自动删除 ANSYS 分析不再需要的文件。分析不再需要的文件。培训手册January 30,2006ANSYS入门入门F.退出退出ANSYS三种退出三种退出 ANSYS的途径的途径:Toolbar QUIT Utility Menu File Exit 使用使用/EXIT 命令命令应力分析应力分析第第 4 章章培训手册January 30,2006应力分析应力分析概述概述应力分析应力分析 是用来描述包括应力和应变在内的是用来描述包括应力和应变在内的物理物理量分析量分析的的通用术语通用术语，也就是结构分析。，也就是结构分析。正如第二章描述的，正如第二章描述的，ANSYS 的应力分析包括如下几个类的应力分析包括如下几个类型型:静态分析静态分析瞬态动力分析瞬态动力分析模态分析模态分析谱分析谱分析谐响应分析谐响应分析 显式动力学显式动力学 本章将以一个线性静态分析为例来描述分析步骤，只要掌本章将以一个线性静态分析为例来描述分析步骤，只要掌握了这个分析步骤，很快就会作其他分析。握了这个分析步骤，很快就会作其他分析。培训手册January 30,2006应力分析应力分析.概述概述主要内容主要内容:A.分析步骤分析步骤B.几何建模几何建模C.网格划分网格划分D.施加载荷施加载荷E.求解求解F.查看查看 结果结果G.检查解的正确性检查解的正确性H.例题例题培训手册January 30,2006应力分析应力分析A.分析步骤分析步骤每个分析包含三个主要步骤每个分析包含三个主要步骤:前处理前处理 创建或输入几何模型创建或输入几何模型 对几何模型划分网格对几何模型划分网格求解求解 施加载荷施加载荷 求解求解后处理后处理 结果评价结果评价 检查结果的正确性检查结果的正确性前处理求解后处理培训手册January 30,2006应力分析应力分析.应力分析步骤应力分析步骤注意：注意：ANSYS 的主菜单也是按照前处理、求解、后处理的主菜单也是按照前处理、求解、后处理来组织的来组织的培训手册January 30,2006应力分析应力分析.应力分析步骤应力分析步骤前处理器前处理器(在在ANSYS中称为中称为 PREP7)提供了对程序的主要输入提供了对程序的主要输入前处理的主要功能是生成有限元模型，主要包括节点、单元和前处理的主要功能是生成有限元模型，主要包括节点、单元和材料属性等的定义。也可以使用前处理材料属性等的定义。也可以使用前处理器器 PREP7 施加载荷。施加载荷。通常先定义分析对象的几何模型。通常先定义分析对象的几何模型。典型方法是用典型方法是用实体模型实体模型 模拟几何模型。模拟几何模型。以以 CAD-类型的数学描述定义结构的几何模型。类型的数学描述定义结构的几何模型。可能是实体或表面，这取决于分析对象的模型。可能是实体或表面，这取决于分析对象的模型。培训手册January 30,2006典型的实体模型是由体、面、线和关键点组成的典型的实体模型是由体、面、线和关键点组成的。体体 由面围成，用来描述实体物体。由面围成，用来描述实体物体。面面 由线围成，用来描述物体的表面或者板、壳等。由线围成，用来描述物体的表面或者板、壳等。线线 由关键点组成，用来描述物体的边。由关键点组成，用来描述物体的边。关键点关键点 是三维空间的位置，是三维空间的位置，用来描述物体的顶点。用来描述物体的顶点。体面线和关键点应力分析应力分析 -前处理前处理B.几何模型几何模型培训手册January 30,2006应力分析应力分析 -前处理前处理.几何模型几何模型在实体模型间有一个内在层次关系，关键点是在实体模型间有一个内在层次关系，关键点是实体的基础，线由点生成，面由线生成，体由实体的基础，线由点生成，面由线生成，体由面生成。面生成。这个层次的顺序与模型怎样建立无关。这个层次的顺序与模型怎样建立无关。ANSYS 不允许直接删除或修改与高层次相连不允许直接删除或修改与高层次相连接的低层次实体。接的低层次实体。(稍后，将讨论哪些修改是许稍后，将讨论哪些修改是许可的可的)。关键点关键点线线面面体体我要改这我要改这条线条线线线 关键点关键点面面体体呀！呀！关键点关键点线线面面体体培训手册January 30,2006应力分析应力分析-前处理前处理.几何模型几何模型既可以在既可以在 ANSYS 中创建实体模型，也可以从其他软件包中创建实体模型，也可以从其他软件包中输入实体模型中输入实体模型两种方法的详细情况以后介绍，现在，我们简要地讨论如两种方法的详细情况以后介绍，现在，我们简要地讨论如何输入一个何输入一个 IGES 文件和缩放所需的几何模型文件和缩放所需的几何模型IGES(Initial Graphics Exchange Specification)是用来是用来把实体几何模型从一个软件包传递到另一个软件包的规范把实体几何模型从一个软件包传递到另一个软件包的规范 IGES 文件是文件是 ASCII 码文件，很容易在两个计算机系统码文件，很容易在两个计算机系统间传递。间传递。许多软件包，包括许多软件包，包括 ANSYS 在内，在内，允许读写允许读写 IGES 文件文件培训手册January 30,2006应力分析应力分析-前处理前处理.几何模型几何模型输入输入 IGES 文件到文件到ANSYS中中:Utility Menu File Import IGES.在弹出的对话框中，选择在弹出的对话框中，选择 No defeaturing*(缺省值缺省值)，按下按下 OK(默认其他选项默认其他选项)。在第二个对话框中选择想要的文件在第二个对话框中选择想要的文件并点击并点击OK.或使用或使用 IGESIN 命令命令:/aux15 ioptn,iges,nodefeat igesin,filename,extension,directory finish*关于关于 No Defeaturing 及及 Defeaturing 方法及其他选项将在后面论述方法及其他选项将在后面论述培训手册January 30,2006应力分析应力分析-前处理前处理.几何模型几何模型输入完成后，输入完成后，ANSYS会自动绘出几何模型图会自动绘出几何模型图可以按需要修改几何模型可以按需