11ANSYS功能與軟體結構

2021-03-03 20:29:05 字數 2075 閱讀 3961

現代工程科學技術發展要求人才具備完整的知識結構,即在工程實踐、理論修養和計算能力方面有嚴格的高水平的訓練,此三者缺一不可,否則在今後的競爭中就會十分被動。計算能力的提高當然有多種途徑,應用大型商業通用程式是其中之一。

當前大型商用程式如 ansys、adina、sap、nastran、marc、abaqus、adams、i-deas 等,而 ansys 功能強大,簡便易學,是首選通用程式。它融了結構、流體、電磁場、聲場和熱場分析於一體,應用於各種行業。

第1章 ansys 與結構分析

1.1 ansys 功能與軟體結構

1.1.1 ansys 軟體的技術特點

⑴ 強大的建模能力

⑵ 強大的求解能力

⑶ 強大的非線性分析能力

⑷ 強大的網格劃分能力

⑸ 良好的優化能力

⑹ 多場及多場耦合分析能力

⑺ 具有多種介面能力

⑻ 強大的後處理能力

⑼ 強大的二次開發能力

⑽ 資料統一能力強

⑾ 支援多種硬體平台和作業系統平台

1.1.2 ansys 軟體的分析功能

結構分析、熱分析、流體分析、電磁場分析、耦合場分析等。

結構分析有七種型別,功能如下:

⑴ 靜力分析:用於求解靜力載荷作用下結構的靜態行為,可以考慮結構的線性和非線性特性。非線性特性如大變形、大應變、應力剛化、接觸、塑性、超彈、蠕變等。

⑵ 特徵屈曲分析:用於計算線性屈曲荷載和屈曲模態。

非線性屈曲分析和迴圈對稱屈曲分析屬於靜力分析型別,不屬於特徵值屈曲分析型別。

⑶ 模態分析:計算線性結構的固有頻率和振型,可採用多種模態提取方法。可計算自然模態、預應力模態、阻尼復模態、迴圈模態等。

⑷ 諧響應分析:確定線性結構在隨時間正弦變化的載荷作用下的響應。

⑸ 瞬態動力分析:計算結構在隨時間任意變化的載荷作用下的響應,可以考慮與靜態分析相同的結構非線性特性。可考慮非線性全瞬態和線性模態疊加法。

⑹ 譜分析:模態分析的擴充套件,用於計算由於響應譜或psd輸入(隨機振動)引起的結構應力和應變。可考慮單點譜和多點譜分析。

⑺ 顯式動力分析:ansys/ls-dyna可用於計算高度非線性動力學和複雜的接觸問題。

除上述七種分析型別外,還可進行如下的特殊分析:

斷裂、複合材料、疲勞、p-方法等。

1.1.3 ansys 軟體主要處理模組

1.1.4 ansys 軟體的檔案格式

1.1.5 ansys 軟體的輸入方式

ansys 的輸入方式常規可分為選單方式、命令方式、巨集方式、函式方式、檔案方式等。從使用角度分為兩大類,即 gui(graphical user inte***ce)方式和命令流方式。

gui 方式包括選單、命令、函式其組合,即通過點選選單或輸入單個命令的方式。選單方式是用滑鼠在選單上進行選取,通過對話方塊完成各種操作;命令方式是從命令列輸入命令及命令域的值,因ansys提供聯想式命令提示;函式方式也是從命令列中輸入,但僅輸入命令本身,其命令域的值將通過對話方塊輸入。gui 方式的特點是簡單、易學,但對於複雜模型或實際模型的修改等比較麻煩。

命令流方式是融 gui 方式、apdl、upfs、uidl、mac,甚至tcl/tk於乙個文字檔案中,可通過 /input 命令(或 utility menu > file > read input from…)讀入並執行,也可通過拷貝該檔案的內容貼上到命令列中執行。命令流方式可包含上述多種方式,例如僅僅將命令羅列起來相當於命令方式,這對於初學者而言可能更容易接受。

命令流方式的主要優點有:

① 修改簡單:不必考慮因操作錯誤造成模型的重大損失,也不必考慮 db 檔案的重要性而不斷儲存;可以隨時修改引數進而改變幾何模型和有限元模型等,一切都變得那麼簡單和方便。

② 可使用控制命令:類似如 if-then、do 等控制命令的使用可大大提高工作效率

③ 可結合使用者介面處理:可將其它使用者介面相關的命令融於命令流中。

④ 檔案處理更加方便:檔案的輸入和輸出可由使用者控制,資料的處理將極其方便。

⑤ 交流和儲存方便:命令流檔案比較小便於儲存,對於相互交流學習甚為方便。

所以強烈推薦使用命令流方式進行操作!

本課程將以命令流檔案為主進行講解,而對於 gui 方式則稍加介紹,因此對初學者而言,開始時略有困難,但很快會從中受益。

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