ANSYS软件在材料科学中的应用

《ANSYS软件在材料科学中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、ANSYS软件在材料科学中的应用材料是人类生产和生活水平提高的物质基础，是人类文明的重要支柱和进步的里程碑。材料的进步取决于社会生产力和科学技术的进步，同时材料的发展又推动了社会经济和科学技术的发展。计算机作为一种现代工具，在当今世界的各个领域发挥着巨大作用。它已渗透到个门学科领域以及日常生活中成为现代化的标志。在材料领域，计算机也正在逐渐成为极为重要的工具，主要起作用的是一些应用软件，用来对真实的系统进行模拟“实验”、提供实验结果、指导新材料研究。下面主要介绍下ANSYS软件在材料科学中的应用。ANSYS

2、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。1.简述ANSYS软件的发展史。1970年，DoctorJohnSwanson博士洞察到计算机模拟工程应该商品化，于是创立了ANSYS公司，总部位于美国宾夕法尼亚州的匹兹堡。30年来，ANSYS公司致力于设

3、计分析软件的开发，不断吸取新的计算方法和技术，领导着世界有限元技术的发展，并为全球工业广泛接受，其50000多用户遍及世界。ANSYS软件的第一个版本仅提供了热分析及线性结构分析功能，像当时的大多数程序一样，它只是一个批处理程序，且只能在大型计算机上运行。20世纪70年代初。ANSYS软件中融入了新的技术以及用户的要求，从而使程序发生了很大的变化，非线性、子结构以及更多的单元类型被加入到子程序。70年代末交互方式的加入是该软件最为显著的变化，它大大的简化了模型生成和结果评价。在进行分析之前，可用交互式图形来

4、验证模型的几何形状、材料及边界条件；在分析完成以后，计算结果的图形显示，立即可用于分析检验。今天软件的功能更加强大，使用更加便利。ANSYS提供的虚拟样机设计法，使用户减少了昂贵费时的物理样机，在一个连续的、相互协作的工程设计中，分析用于整个产品的开发过程。ANSYS分析模拟工具易于使用、支持多种工作平台、并在异种异构平台上数据百分百兼容、提供了多种耦合的分析功能。ANSYS公司对软件的质量非常重视，新版的必须通过7000道标准考题。业界典范的质保体系，自动化规范化的质量测试使ANSYS公司于1995年5月

5、在设计分析软件中第一个通过了ISO9001的质量体系认证。ANSYS公司于1996年2月在北京开设了第一个驻华办事机构，短短几年的时间里发展到北京、上海、成都等多个办事处。ANSYS软件与中国压力容器标准化技术委员会合作，在1996年开发了符合中国JB4732-95国家标准的中国压力容器版。作为ANSYS集团用户的铁路机车车辆总公司，在其机车提速的研制中，ANSYS软件已经开始发挥作用。2.ANSYS软件的主要功能ANSYS软件提供了对各种物理场量的分析，是一种能够融结构、热流体、电磁、声学于一体的大型通用

6、有限元分析软件，其主要功能包括：1.结构分析结构分析是有限元分析方法最常用的一个应用领域。ANSYS能够完成的结构分析有：结构静力分析；结构非线性分析；结构动力学分析；隐式、显示及显示－隐式－显示耦合求解。2.热分析热分析用于计算一个系统的温度等热物理量的分布及变化情况。ANSYS能够完成的热分析有：稳态温度场分析；瞬态温度场分析；相变分析；辐射分析。3.流体动力学分析ANSYS程序的FLOTRANCFD分析功能能够进行二维及三维的流体瞬态和稳态动力学分析，其可以完成以下分析：层流、紊流分析；自由对流与强迫

7、对流分析；可压缩流/不可压缩流分析；亚音速、跨音速、超音速流动分析；多组分流动分析；移动壁面及自由界面分析；牛顿流与非牛顿流体分析；内流和外流分析；分布阻尼和FAN模型；热辐射边界条件，管流。4.电磁场分析ANSYS程序能分析电感、电容、涡流、电场分布、磁力线及能量损失等电磁场问题，也可用于螺线管、发电机、变换器、电解槽等装置的设计与分析。其内容主要包括：2D、3D及轴对称静磁场分析；2D、3D及轴对称时变磁场；交流磁场分析；静电场、AC电场分析；5.声学分析ANSYS程序能进行声波在含流体介质中的传播的研

8、究，也能分析浸泡在流体中的固体结构的动态特性。其涉及范围包括：声波在容器内的流体介质中传播；声波在固体介质中的传播；水下结构的动力分析；无限表面吸收单元。6.压电分析用于二维或三维结构对AC、DC或任意随时间变化的电流或机械载荷的响应。主要研究内容如下：稳态分析、瞬态分析；谐响应分析；瞬态响应分析；交流、直流、时变电载荷或机械载荷分析。7.多耦合场分析多耦合场分析就是考虑两个或多个物理之间的相互作用。ANSYS统