[交通运输]船舶与海洋工程ansys有限元分析-ansys分析的基本过程

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1、一、ANSYS分析基本过程ANSYS软件的基本介绍坐标系建立几何模型建立有限元模型边界条件处理施加载荷求解并查看结果1.ANSYS软件的基本介绍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,I－DEAS,AutoCAD等，是现代产品设计中的高级CAE工具之一。1970年，DoctorJohnSwanson成立了SwansonAnalysisSyste

2、m,Inc.，后来重组后改称ANSYS公司，总部设在美国宾夕法尼亚州的匹兹堡。近几年来，ANSYS软件发展迅速，功能不断增强，目前最高版本为14.0。1.ANSYS软件的基本介绍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1.1ANSYS软件的技术特点1.ANSYS软件的基本介绍ANSYS具有强大的分析功能，主要可以进行五个方面的分析，即结构分析、热分析、流体分析、电磁场分析

3、、耦合场分析等。其中，结构分析有七种类型，功能如下：⑴静力分析⑵特征屈曲分析⑶模态分析⑷谐响应分析⑸瞬态动力分析⑹谱分析⑺显式动力分析1.2ANSYS软件的分析功能1.ANSYS软件的基本介绍1.3ANSYS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MainMenu>Preprocessor/prep7solution加载、求解MainMenu>Solution/solupost1查看某个时刻的计算结果MainMenu>GeneralPostproc/post1post26查看时间历程上的计算结果MainMe

4、nu>TimeHistPostpro/post26opt优化设计MainMenu>DesignOpt/optpds概率设计MainMenu>ProbDesign/pdsaux2把二进制文件变为可读文件UtilityMenu>File>List>NinaryFiles/aux2aux12在热分析中计算辐射因子和矩阵MainMenu>RadiationOpt/aux12aux15从CAD或FEM程序中传递文件MainMenu>File>Import/aux15runstat估计计算时间、运行状态等MainMenu>Run-TimeStats/runs

5、t1.ANSYS软件的基本介绍1.4ANSYS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.ANSYS软件的基本介绍1.5ANSYS输入方式GUI（GraphicalUserInterface）方式特点是简单、易学，但对于复杂模型或实际模型的修改等比较麻烦。命令流方式修改简单

6、可使用控制命令可结合用户界面处理文件处理更加方便交流和保存方便1.ANSYS软件的基本介绍1.6ANSYS单元类型杆单元：LINK1，8，10，11，180梁单元：BEAM4，188，189管单元：PIPE16，17，18，20，59，602D实体元3D实体元壳单元：SHELL63弹簧单元质量单元：MASS21接触单元矩阵单元表面效应单元预紧、多点约束、网分单元2.坐标系坐标系用于定义空间几何参数的位置、节点自由度、材料特性方向，以及改变图形显示和列表等。6类坐标系：总体坐标系、局部坐标系、节点坐标系、单元坐标系、显示坐标系与结果坐标系。这里介绍

7、我们建模过程中主要应用的总体与局部坐标。2.1总体坐标系用于确定空间几何结构的位置，是一个绝对的参考系。2.坐标系2.2局部坐标系对于复杂的几何模型，仅使用总体坐标系不够方便，这时可建立自己的坐标系，即局部坐标系。局部坐标系的原点和坐标轴方向可与总体坐标系不同。有4种坐标系，即直角坐标系、柱坐标系、球坐标系、环坐标系。局部坐标系的编号必须≧11，且为整数号码。总体坐标系和局部坐标系主要用于几何建模。3.建立几何模型ANSYS中几何模型等级由低向高依次为关键点、线、面和体（称为几何图素或图素）。几何模型的创建，可采用自底向上或自顶向下的方法。自底向

8、上建模：首先创建最低级的图素---关键点，再通过关键点生成较高级的图素（如线、面、体）。自顶向下建模：首先创建较高级的图素（体或面），而