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1、第二章 ANSYS软件的功能简介,ANSYS在部分工业领域中的应用如下： 航空航天 汽车工业 生物医学 桥梁、建筑 电子产品 重型机械 微机电系统 运动器械,ANSYS/Multiphysics 包括所有工程学科的所有性能 ANSYS/Multiphysics有三个主要的组成产品 ANSYS/Mechanical - ANSYS/机械-结构及热 ANSYS/Emag -ANSYS电磁学 ANSYS/FLOTRAN - ANSYS计算流体动力学 其它产品: ANSYS/LS-DYNA -高度非线性结构问题 DesignSpace CAD环境下，适合快速分析容易使用的设计和分析工具 ANSYS/P
2、roFEA Pro/ENGINEER的ANSYS 分析接口。,DesignSpace,2.1 前处理模块PREP7,实体建模方式之一 ：自顶向下,问题：如何保证各实体的连接、交叉等关系？布尔操作,2.1 前处理模块PREP7(续),实体建模方式之二 ：自底向上,2.1 前处理模块PREP7(续),实体建模方式的选择： 自顶向下建模可以提高建模的效率，但在需要利用布尔操作时比较难以掌握； 自底向上建模可以减少出错的机会，但效率较低。 建议：先学习自底向上后学习自顶向下,网格划分方法：延伸划分与映射划分,2.1 前处理模块PREP7(续),网格划分方法：自由划分和自适应划分,2.1 前处理模块PR
3、EP7(续),2.2 求解模块SOLUTION,2.2 求解模块SOLUTION(续),2.2 求解模块SOLUTION(续),结构动力分析的类型： 模态分析：计算线性结构的自振频率及振型。 谱分析：是模态分析的扩展，用于计算由于随机振动引起的结构应力和应变(也叫作响应谱或PSD)。 谐响应分析：确定线性结构对随时间按正弦曲线变化的载荷的响应。 瞬态动力学分析：确定结构 对随时间任意变化的载荷的响应， 可以考虑与静力分析相同的结构 非线性行为。,2.2 求解模块SOLUTION(续),2.2 求解模块SOLUTION(续),2.2 求解模块SOLUTION(续),2.2 求解模块SOLUTIO
4、N(续),2.2 求解模块SOLUTION(续),显式动力学分析的特点： 用于模拟非常大的变形，惯性力占支配地位，并考虑所有的非线性行为。 它的显式方程求解冲击、碰撞、快速成型等问题，是目前求解这类问题最有效的方法。,热分析之后往往进行结构分析，计算由于热膨胀或收缩不均匀引起的应力。 ANSYS热分析功能: 相变(熔化及凝固) 内热源(如电阻发热等) 三种热传递方式(热传导、热对流、热辐射),2.2 求解模块SOLUTION(续),2.2 求解模块SOLUTION(续),2.2 求解模块SOLUTION(续),磁场分析的类型: 静磁场分析：计算直流电(DC)或永磁体产生的磁场。 交变磁场分析：
5、计算由于交流电(AC)产生的磁场。 瞬态磁场分析：计算随时间随机变化的电流或外界引起的磁场。,2.2 求解模块SOLUTION(续),同轴电缆中的电场 (EFSUM),2.2 求解模块SOLUTION(续),2.2 求解模块SOLUTION(续),流体分析的分类： CFD -ANSYS/FLOTRAN 提供强大的计算流体动力学分析功能，包括不可压缩或可压缩流体、层流及湍流，以及多组份流等。应用于：航空航天，电子元件封装，汽车设计。,声学分析 - 考虑流体介质与周围固体的相互作用, 进行声波传递或水下结构的动力学分析等。例如：扬声器、汽车内部、声纳。典型的物理量是：压力分布、位移和自振频率。 容
6、器内流体 分析 - 考虑容器内的非流动流体的影响。可以确定由于晃动引起的静水压力。例如：油罐，其它液体容器。 流体动力学耦合分析 - 在考虑流体约束质量的动力响应基础上，在结构动力学分析中使用流体耦合单元。,2.2 求解模块SOLUTION(续),2.2 求解模块SOLUTION(续),典型耦合场分析： 热应力分析 流体结构相互作用 感应加热（电磁热） 压电分析（电场和结构） 声学分析（流体和结构） 热-电分析 静电-结构分析,两根热膨胀系数不同的棒焊接在一起，图示为加热后的变形。,2.2 求解模块SOLUTION(续),2.3 后处理模块POST1和POST26,这个模块对前面的分析结果能以图形形式显示和输出。例如，计算结果（如应力）在模型上的变化情况可用等值线图表示，不同的等值线颜色代表了不同的值（如应力值） 。,POST1,这个模块用于检查在一个时间段或子步历程中的结果，如节点位移、应力或支反力。这些结果能通过绘制曲线或列表查看。绘制一个或多个变量随频率或其他量变化的曲线，有助于形象化地表示分析结果。,POST26,