ansys的建模方法讨论

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1、ANSYS的建模方法讨论摘要：随着计算机硬件升级更新速度的不断加快，有限元技术得到空前的发展，越来越多地应用于各个领域。ANSYS软件具有建模简单、快速、方便的特点，因而成为大型通用有限元软件的代表。本文对有限元作了一个总体的介绍，简要叙述了ANSYS软件的主要特点，着重介绍了ANSYS软件的建模方法。关键词：有限元ANSYS建模CAD一、有限元简介有限单元法是随着计算机的发展而迅速发展起来的一种现代计算方法，上世纪50年代首先在连续体力学领域飞机结构静动态特性分析中得到应用，随后很快广泛应用于热传导、电磁场、流体力学等连续性问题的分析

2、。有限元的核心思想是结构的离散化，就是将实际结构假想地离散为有限数目的规则单元组合体，实际结构的物理性能可以通过对实际结构的分析，得出满足工程精度的近似结果来替代对实际结构的分析，这样可以解决很多实际工程需要解决而理论分析又无法解决的复杂问题。二、ANSYS软件介绍1、概况ANSYS是一种应用广泛的商业套装工程分析软件。所谓工程分析，主要是机械结构系统受到外力载荷时所出现的反应，例如应力、位移、温度等。根据该反应可知道机械结构系统受到外力载荷后的状态，进而判断是否符合设计要求。一般机械结构系统的几何结构相当复杂，受的载荷也相当多，理论分

3、析往往无法进行。想要得到解答，必须先简化结构，采用数值模拟的方法进行分析。由于计算机行业的发展，相应的软件也应运而生，ANSYS就是其中一种。它是由美国匹兹堡大学力学系教授JohnSwanskon博士开发出的颇有影响的大型通用有限元分析软件。该软件在原有结构的基础上，又融热、流体、电磁、声学于一体，可广泛用于机械、航空航天、能源、交通运输、土木建筑、水利、电子、地矿、生物医学、教学科研等众多领域。它具有结构静力分析、结构动力学分析、声场分析、压电分析等功能，同时它还具有良好的用户界面，前后处理和图形功能，因而受到国际工程界和学术界的普遍

4、欢迎和重视。ANSYS软件的分析过程分为前处理，求解和后处理三个过程。分析过程如图1。图1ANSYS分析计算的基本流程2、特点（1）完备的前处理功能ANSYS不仅提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，可以方便地构造数学模型及有限元模型，而且还专门设有与我们所熟悉的一些大型通用有限元分析软件的数据接口（如MSC/NSSTRAN，ALGOR，ABAQUS等），允许从这些程序读取有限元数据，甚至材料特性与边界条件，完成ANSYS中的初步建模工作。此外，还具有近190种单元类型，这些丰富的单元类型使工程人员方便而准确地建反映实际结构的仿真计算

5、模型。（2）强大的求解器ANSYS提供了对各种物理场量的分析，是目前世界范围内唯一能融结构、热、电磁、流体、声学等于一体的有限元分析软件。除了常规的线性、非线性结构静、动力分析外，还能解决高度非线性结构动力分析、结构线性及非线性屈曲分析。（3）方便的后处理器ANSYS的后处理器分为通用后处理模块（POST1）和时间历程后处理模块（POST26）两部分。该后处理器可以很容易获得求解过程中的计算结果并对其进行显示。这些结果可能包括位移、温度、应力、应变、速度及热流等，输出形式可以有图形显示和数据列表两种。（4）提供了多种进行二次开发的工具A

6、NSYS除了具有较为完善的分析功能外，同时还为用户进行二次开发提供了多种实用工具。如宏（Marco）、用户界面设计语言(UIDL)、参数设计语言(APDL)及用户编程特性(UPFS)。三、ANSYS的建模直观、方便、快捷和有效的建模技术，是ANSYS得到广泛应用的重要原因之一。对于那种结构外形尺寸比较简单的计算模型，可采用直接建模方法，即先确立节点，然后创建单元。这种方法在土木工程中应用比较广泛；若结构外形尺寸比较复杂，ANSYS则采用立体模型建立法，即间接建模法。一般航天航空和机械工程中大多采用间接建模方法。ANSYS的前处理器的实体

7、建模功能，允许用户直接同模型的几何特性打交道而不必关心有限元模型的特定图元（点和单元）。为了便于建模，该程序把几何特性和边界条件的定义与有限元网格的生成分开进行。用户首先描述实体模型的几何结构，当通过交互方式和命令方式完成后，可以容易地验证输人的数据，最后该程序对最终模型进行网格划分，该过程实质上就是一个CAD过程。ANSYS程序提供了两种实体建模的方法：即自顶向下和自底向上。自顶向下进行实体建模时，用户只要定义一个模型的最高级图元，较为常用的实体建模形状（如球，棱柱），称为几何体素，可以用单独的ANSYS命令来生成。自底向上进行实体建

8、模时，用户从最低级图元向上构建模型，即用户首先定义关键点然后依次是相关的线、面、体。自顶向下与自底向上建模技术可在任何模型中自由组合使用。各图元之间的关系如下图：ANSYS程序还提供了拖拉、延伸、旋转、移动