1、Ansys的使用,苏丽萍,ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声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, IDEAS, AutoCAD等， 是现代产品设计中的高级CAE工具之一。,软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算（求解）模块和后处理模块。 前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型； 分析计算模块包括结构分析（可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、流体动力学分析、电磁场分
2、析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析以及优化分析能力； 后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示（可看到结构内部）等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。,一个典型的Ansys分析可以过程可分为建立模型、加载求解、查看分析结果3个步骤。其中：建立模型包括定义单元属性，创建实体模型，划分有限元网格，修正模型等几项内容；加载求解的在和可以分为以下几类：自由度DOF（例如热分析中的温度），面载荷、线载荷（如热分析中的热对流），体积载荷（如热分析中的内生成热），惯
3、性载荷（如重力，加速度等）查看结果分析也就是后处理，ansys给用户提供了两个后处理器：a、通用后处理器(POST1)：用来观看整个模型在某一时刻的结果；b、时间历程后处理器（POST26）：用来观看模型在不同时间段或载荷步上的结果，常用于处理瞬态分析和动力分析的结果,一、定义单元属性,在划分网格前，首先需要对模型中需要用的单元属性进行定义。单元属性主要包括：单元类型实常数材料属性,单元类型设置在选择单元类型时，要根据分析问题的物理性质来选择单元。我们主要用热分析单元。热分析涉及到的单元有大约40种，其中纯粹用于热分析的有14种单元。PS：见PDF资料,实常数典型的实常数包括：厚度、横截面积、
4、高度以及梁的惯性矩等等。实常数是与单元类型一起使用的，实常数中的R1、R2等数值对不同的单元类型具有不同的意义,定义材料属性在ansys所有的分析中都要输入材料属性，用户可以在这一模块中定义材料的结构属性、热性质、热流体性质等，包括：弹性模量、泊松比、密度和热膨胀系数等。 操作演示：,二、创建实体模型,实体模型建模的一般步骤有以下4步： 1、根据模型的具体方法选择具体情况，选择合适的建模方法 2、建立工作平面（一般选用默认的工作平面） 3、利用自底而上或是自下而上的方法建立基本几何实体 4、通过布尔运算操作构造更复杂的实体,自下而上的方式建模，首先要定义关键点，然后再利用关键点定义线、面、体。
5、其中线以关键点为端点，面以线为边界，体以面为边界。 自上而下建模，即直接在ansys里面运用高级图元建模（如体元素） 示例影像：,几何模型的网格划分,划分网格之前需要对几何模型各部分分配单元属性。操作演示:,网格划分的种类主要分为两类：自由和映射自由划分的特点在于没有特定的准则，对单元形状没有限制，生成的单元不规则，基本适用于所有模型。映射网格要求满足一定的规则，且映射面网格只包括三角形单元或四边形单元，映射体网格只包括六面体单元。映射网格适用于形状规则的面和体。,Ansys mesh tool 提供了最常用的网格划分控制和最常用的网格划分操作途径，它是一个交互的“工具箱”。建议使用网格划分工
6、具对网格划分进行定义并划分网格。 Element Attribute 定义单元属性对话框 Smart Size 控制网格划分时网格的大小,Size Controls 对选择的线面体划分网格，通过指定单元尺寸或者划分段数目完成网格划分大小的控制 Mesh 选中要划分的几何实体 Shape 指定划分的网格形状：三角形或者四边形 Free：自由网格 Mapped 映射网格 Sweep扫掠体网格,映射网格划分映射网格划分要求面或体形状规则，即一定要满足一定的准则 面映射网格划分 面映射网格包括全部是四边形单元或是三角形单元。必须满足一下条件： 面必须由3或4条线围成，对边上必须有相等的单元划分数。如果
7、此面由3条线构成，则三条边上的单元划分数必须相等且必须是偶数 如果一个面多于4条线围成，则它不能直接采用映射网格进行划分，此时需将线加起来（add）或者连接起来（concatenated）,2. 体映射网格划分 给体划分六边形单元必须满足如下条件： 它必须是块形（六面体）、楔形体（五面体）或四面体 在对面和侧边上所定义的单元划分数必须相等 如果体是棱柱形或四面体形，在三角形面上的单元划分数必须是偶数 相对棱边上划分的单元数必须相等,局部网格划分控制,有些情况下，运用自由划分得出的网格模型的某部分可能网格质量不好，过于粗大，这时候就需要通过局部网格划分控制来优化网格质量。 通过表面的边界所用的单元尺寸控制总体的单元尺寸，或者控制每条线的划分。例：散热片的网格划分。 控制关键点附近的单元尺寸 控制给定线上的单元数,施加载荷总体来说，载荷可以分为六大类：DOF约束力、集中载荷、体积载荷、惯性力和耦合场载荷。载荷设置的路径为：GUI: Main Menu/Solution/Define Loads/Settings热载荷设置的路径为： GUI: Main Menu/Solution/Define Loads/Apply,谢谢,
