81软件介绍.docVIP

PAGE 28ANSYS有限元分析实用教程PAGE 29第1章 ANSYS 8.1简介第1章 ANSYS 8.1简介1.1 ANSYS 8.1软件介绍ANSYS是一种应用广泛的通用有限元工程分析软件。功能完备的预处理器和后处理器（又称预处理模块和后处理模块）使ANSYS易学易用，强大的图形处理能力以及得心应手的实用工具使得使用者轻松愉快，奇特的多平台解决方案使用户物尽其用，且具有多种平台支持（Windows NT、LINUX、UNIX）和异种异构网络浮动能力，各种硬件平台数据库兼容，使其功能一致，界面统一。目前，ANSYS已经广泛应用于核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防、军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、日用家电等工业及科学研究。ANSYS软件含有多种分析能力，包括简单线性静态分析和复杂非线性动态分析。可用来求结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题的解答。它包含了预处理、解题程序以及后处理和优化等模块，将有限元分析、计算机图形学和优化技术相结合，已成为解决现代工程学问题必不可少的有力工具。1.1.1 ANSYS的发展ANSYS公司是由美国匹兹堡大学力学系教授、有限元法的权威、著名的力学专家John Swanson博士于1970年创建而发展起来的，其总部位于美国宾夕法尼亚洲的匹兹堡市，目前是世界CAE行业最大的公司之一。ANSYS软件的最初版本与今天的版本相比有很大的不同，最初版本仅仅提供了热分析及线性结构分析功能，而且是一个批处理程序，只能在大型计算机上使用。20世纪70年代初加入了非线性、子结构等功能；20世纪70年代末，图形技术和交互操作方式应用到了ANSYS中，使得ANSYS的使用进入了一个全新的阶段。经过30多年的发展，如今的ANSYS软件更加趋于完善，功能更加强大，使用也更加方便。必威体育精装版版本ANSYS 8.1的推出增加了一些如模态综合法、非线性诊断技术（专家系统）以及多物理场功能等，性能上有了很大的改进了提高。1.1.2 ANSYS功能简介ANSYS是一个通用的有限元分析软件，它具有多种多样的分析能力，从简单的线性静态分析到复杂的非线性动态分析。而且，ANSYS还具有产品的优化设计、估计分析等附加功能。ANSYS软件能够提供的分析类型如下：1．结构静力分析用来求解外载荷引起的位移、应力和力。静力分析很适合求解惯性和阻尼对结构影响不显著的问题。ANSYS程序中的静力分析不仅可以进行线性分析，而且可以进行非线性分析，如塑性、蠕变、膨胀、大变形、大应变及接触问题的分析。2．结构动力分析结构动力分析用来求解随时间变化的载荷对结构或部件的影响。与静力分析不同，动力分析要考虑随时间变化的力载荷以及它对阻尼和惯性的影响。ANSYS可进行结构动态分析的类型包括包括瞬时动力分析、模态分析、谐波响应分析及随机振动响应分析。3．结构非线性分析结构非线性问题包括分析材料非线性、几何非线性和单元非线性三种。ANSYS程序可以求解静态和瞬态的非线性问题。4．结构屈曲分析屈曲分析是用来确定结构失稳的载荷大小与在特定的载荷下结构是否失稳的问题。ANSYS中的稳定性分析主要分为线性分析和非线性分析两种。5．热力学分析ANSYS可处理热传递的3种基本类型：传导、对流和辐射。热传递的3种基本类型均可进行稳态和瞬态、线性和非线性分析。热分析还可以进行模拟材料的固化和熔解过程的分析，以及模拟热与结构应力之间的耦合问题的分析。6．电磁场分析主要用于电磁场问题的分析，如电感、电容、磁能量密度、涡流、电场分布、磁力线分布、力、运动效应、电路和能量损失等。7．声场分析声场分析主要用来研究主流体（气体、液体等）介质中声音的传播问题，以及在流体介质中固态结构的动态响应特性。8．压电分析压电分析主要可以进行静态分析、模态分析、瞬态分析和谐波响应分析等，可用来研究压电材料结构在随时间变化的电流和机械载荷响应特性。主要适用于谐振器、振荡器以及其他电子材料的结构动态分析。9．流体动态分析ANSYS中的流体单元能进行流体动态分析，分析类型可以为瞬态或稳态。分析结果可以是每个节点的压力和通过每个单元的流率。并且可以利用后处理功能产生压力、流率和温度分析的图形显示。1.1.3 ANSYS 8.1的新特性ANSYS 8.1继承了以前各版本的基本功能，并在此基础上作了进一步的加强。ANSYS 8.1主要新增功能有：1．新的视图工具栏新版本界面中增加了全新的视图工具栏，可以方便地对模型进行放大、缩小、平移等操作。此工具栏固定于操作界面右侧，无需用户再从应用菜单调用。关于此工具栏的操作方法，将在以后的章节里详细介绍。2．视图窗口增加右键菜单新版本中开始在视图窗口中设置右键菜单，主要功能是调节视图窗口显示模式，配合视图工具栏使用