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第五章 有限元内容概述 第 二 讲 第 一 部分 （2学时） 本分部的主要内容： 教： 熟悉ansys12.0整个软件的功能及布局，为下一步正确使用该软件打好基础。 学：熟悉ansys的界面的基本功能与布局。 做： 通过点击各个菜单，了解各菜单功能。 重点：了解ansys12.0软件界面各部分的功能，掌握该软件结构分析部分的各部分的功能。 难点：结构分析部分单元类型的学习。 第一部分 界面简介工具介绍菜单介绍 (1h) 1、安装请看安装视频 Ansys软件安装完成后，可以通过windows开始菜单，找到ansys程序，运行ansys，就可以启动ansys软件系统。需要注意第一次启动ansys是windows防火墙会出现是否阻止的设置页面，选择解除防火墙就可以正常使用了。 2、 Ansys的运行环境配置（演示） 3、界面介绍 ①功能菜单（应用菜单）：包含例如文件管理、选择、显示控制、参数设置等功能。 ②主菜单：包含ANSYS的主要功能，分为前处理、求解、后处理等。 ③图形窗口：显示由ANSYS创建或传递到ANSYS的图形. ④输入：显示提示信息，输入ANSYS命令，所有输入的命令将在此窗口显示。 Ansys12.0软件提供两种计算模式，一个是命令流输入方式，命令流输入方式的缺点是：对应于每个GUI方式的操作，基本上都有一个操作命令与之对应，记住这些命令是有很大困难的；APDL文件方式不直观。一个是图形用户界面模式即GUI（graphical user interface）人机交互方式，而图形用户界面是使用ansys软件最容易的一种方法。实际上无论是初级用户还是高级用户都是通过GUI方式完成ansys的分析任务。 在windows系统中，只要启动了ansys软件，系统就会自动激活GUI，在默认的情况下，GUI的布局有9个主要的窗口，即实用菜单、标准工具栏、图形工具栏、输入栏、ansys工具栏、图形窗口、状态及提示栏和输出窗口。 4、ANSYS 的图形用户界面（GUI） 3）Input Window（命令输入窗口） 该窗口为ANSYS命令的输入区域，可以直接输入ANSYS支持的命令，以前所有输入过的命令以下拉列表的形式显示。 4）ANSYS Toolbar（工具条） 允许用户自定义一些按钮来执行一些ANSYS命令或者函数，安装时ANSYS已经默认定义了一些按钮执行相应的功能，如文件的读取、退出、保存等。 5）Main Menu（主菜单） ANSYS的主要功能集中在这里，以处理器（processor）的类型来组织（前处理器，求解器等等），实现前处理、求解、后处理、优化设计等ANSYS主要功能。 6）Graphics Window（图形窗口） 该窗口显示由ANSYS创建或传递到ANSYS的模型，以及分析结果 7）Status and Prompt Area（状态栏） 提示当前的输入内容，显示当前的单元、材料等状态。 8）Output Window（输出窗口） ANSYS的信息输出窗口显示用户对ANSYS的操作信息，包括操作过程信息、计算过程信息和错误提示信息等，该窗口通常在其他窗口之后，需要查看时可单击使之成为当前窗口 5、Ansys utility menu实用菜单 Parameters（参数化）：包括定义、编辑和删除标量和矢量参数命令。 Macro（宏）：执行宏命令和数据程序，以及生成、编辑和删除工具栏中缩写命令的命令。 Menuctrls（菜单控制）：包括打开/关闭GUI布局命令。 Help（帮助）：进入ansys的帮助系统。 第 二 讲 1、ansys的基本功能 ①结构静力分析：用来求解外载荷引起的位移、应力和力，很适合于求解惯性及阻尼对结构响应的影响并不显著的问题，这种分析类型广泛应用于机械工程和结构工程。静力分析包括非线性，如塑性、蠕变、膨胀、大变形、大应变及接触面等。非线性静力分析通常通过逐渐施加载荷完成，已获得精确解。 ②结构动力学分析：用来求解随时间变化的载荷对结构和部件的影响，它考虑载荷随时间的变化及阻尼和惯性的影响。这类载荷包括交变力（旋转机械）、冲击力（冲击或爆炸）、随机力（地震）及其他瞬态力（诸如桥上的运动载荷）。Ansys可求解下列类型的动力学问题，如瞬态动力、模态、谐波响应及随机振动响应分析。 ③结构非线性分析：结构非线性导致结构或部件的响应随外载荷不成比例的变化。Ansys可以求解静态和瞬态的非线性问题，包括材料非线性、几何非线性和单元非线性。 ④动力学分析：ansys可以分析大型3D柔性运动。当运动的积累影响起主要作用时，可以使用这些功能分析复杂结构在空间的运动特性，并确定结构中由此产生的应力、应变和变形。 ⑤热分析：程序可处理热传递3种基本类