ANSYS入门培训教程.pptx

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1、ANSYS经典入门培训教程 制作人：时间：2024年X月目录第第1 1章章 简介简介第第2 2章章 建模建模第第3 3章章 静态分析静态分析第第4 4章章 动态分析动态分析第第5 5章章 热分析热分析第第6 6章章 流体分析流体分析第第7 7章章 总结总结 0101第1章 简介 ANSYS的概述ANSYS是一个计算机辅助工程（CAE）软件，用于模拟、分析和优化各种物理现象ANSYS是什么ANSYS具有高精度、高可靠性、高效率、易学易用等特点ANSYS的特点ANSYS广泛应用于航空航天、汽车、能源、电子、建筑等领域ANSYS的应用领域ANSYS的安装和使用下载、安装、激活安装的步骤主界面、后处理

2、界面、工具栏、菜单栏界面的介绍前处理、求解、后处理工作流程的介绍ANSYS的基本操作选择分析类型、选择几何体、设置材料等创建一个项目支持多种格式的CAD文件导入CAD图形选择材料、设置杨氏模量、泊松比等参数设置材料属性ANSYS的分析类型分析结构物在静态载荷作用下的应力、应变等信息静态分析分析结构物在动态载荷作用下的振动、冲击等信息动态分析分析结构物在温度变化或热载荷作用下的热应力、热变形等信息热分析分析流体在不同条件下的流动特性、压力变化等信息流体分析为什么要学习为什么要学习ANSYSANSYSANSYSANSYS是目前工程仿真领域最为重要的软件之一，掌握是目前工程仿真领域最为重要的软件之一

3、，掌握ANSYSANSYS的使用，可以帮助工程师更加全面、准确地了解物的使用，可以帮助工程师更加全面、准确地了解物理现象，并且可以更快地进行产品开发、改进和优化，提理现象，并且可以更快地进行产品开发、改进和优化，提高工作效率。高工作效率。访问官网，选择需要的版本步骤10103运行安装程序，按照提示进行安装步骤302下载并解压安装包步骤2ABAQUSABAQUS适用于复杂的非线性问题适用于复杂的非线性问题模拟效果非常好模拟效果非常好需要一定的编程知识需要一定的编程知识COMSOLCOMSOL适用于多物理场耦合问题适用于多物理场耦合问题用户自由度高用户自由度高需要较高的计算机配置需要较高的计算机配

4、置ANSYSFluentANSYSFluent适用于流体分析适用于流体分析模拟效果很好模拟效果很好学习难度较大学习难度较大ANSYS和其他工程仿真软件的比较ANSYSANSYS高精度、高可靠性高精度、高可靠性适用范围广适用范围广易学易用易学易用如何使用ANSYS进行分析使用ANSYS进行分析，需要先进行前处理，即建立模型、导入几何体、设置材料等，然后进行求解，即对模型进行计算求解，最后进行后处理，即对结果进行可视化、数据分析等。在进行分析的过程中，需要注意选择适当的分析类型和求解方法，并设置合理的边界条件。0202第2章 建模 定义几何模型定义几何模型在在ANSYSANSYS中，几何模型是指几

5、何形状的描述，包括创建几中，几何模型是指几何形状的描述，包括创建几何形状、对几何形状进行操作和编辑。用户可以通过何形状、对几何形状进行操作和编辑。用户可以通过ANSYSANSYS几何操作模块创建几何操作模块创建2D2D或或3D3D几何形状，并使用几何几何形状，并使用几何编辑功能对几何形状进行修改。编辑功能对几何形状进行修改。ANSYS中的几何操作几何形状的创建几何形状的复制几何形状的旋转和平移几何模型的创建创建几何实体创建几何面创建几何线几何模型的编辑几何面的切割和拉伸几何实体的切割和合并几何线的偏移和删减建立网格建立网格网格是对几何形状的离散化描述，将几何形状的点、线、网格是对几何形状的离散

6、化描述，将几何形状的点、线、面分割成有限的比例形状，这样便于对其进行计算。面分割成有限的比例形状，这样便于对其进行计算。ANSYSANSYS提供了多种网格生成方法以满足不同需求，并使用提供了多种网格生成方法以满足不同需求，并使用优化和修复方法对网格进行修复和优化。优化和修复方法对网格进行修复和优化。ANSYS中的网格操作网格的生成方法网格的优化和修复网格的导出和导入网格的生成方法StructuredMeshingUnstructuredMeshingSweepMeshing网格的优化和修复MeshSmoothingMeshRefiningMeshMerging定义边界条件定义边界条件在在ANS

7、YSANSYS中，边界条件是指模拟中模型所受到的外部环境中，边界条件是指模拟中模型所受到的外部环境的影响，主要包括加载和约束。边界条件是模拟计算的重的影响，主要包括加载和约束。边界条件是模拟计算的重要部分，它决定了模拟计算结果的准确性和可靠性。要部分，它决定了模拟计算结果的准确性和可靠性。ANSYS中的加载和约束施加约束的方法施加荷载的方法边界条件的修改和删除施加约束的方法FixedSupportDisplacementConstraintRemoteDisplacementConstraint施加荷载的方法ForceLoadPressureLoadMomentLoad定义材料属性定义材料属性

8、在在ANSYSANSYS中，材料模型是指材料在模拟计算中所受的力学中，材料模型是指材料在模拟计算中所受的力学和物理行为的描述。和物理行为的描述。ANSYSANSYS提供了多种材料模型以满足不提供了多种材料模型以满足不同需求，并提供了材料属性设置和材料模型选择的功能。同需求，并提供了材料属性设置和材料模型选择的功能。ANSYS中的材料属性材料模型的选择材料属性的设置材料模型的修改材料模型的选择ElasticityPlasticityHyperelasticity材料属性的设置YoungsModulusDensityPoissonsRatio 0303第3章 静态分析 静力学分析的概述静力学分析的

9、含义和范围定义静力学分析的工程应用应用静力学分析的优势和不足优势静力学分析的步骤几何建模、材料属性、边界条件等前处理线性静力学分析、非线性分析、动力学分析等分析类型方程求解、迭代计算等求解结果可视化、数据分析等后处理ANSYSANSYS中的求中的求解过程解过程ANSYSANSYS中的求解过程包括几个步骤。首先，进行前处理，中的求解过程包括几个步骤。首先，进行前处理，建立几何模型和边界条件。然后，选择分析类型，可以是建立几何模型和边界条件。然后，选择分析类型，可以是线性静力学分析、非线性分析或动力学分析等。接着，进线性静力学分析、非线性分析或动力学分析等。接着，进行求解，通过方程求解或迭代计算得

10、到结果。最后，进行行求解，通过方程求解或迭代计算得到结果。最后，进行后处理，对结果进行可视化和数据分析。后处理，对结果进行可视化和数据分析。求解的结果展示求解的结果展示求解的结果可以通过可视化的方式展示出来，如应力云图、求解的结果可以通过可视化的方式展示出来，如应力云图、位移云图等。这些结果可以帮助工程师对产品进行分析和位移云图等。这些结果可以帮助工程师对产品进行分析和优化，从而提高产品的性能和可靠性。优化，从而提高产品的性能和可靠性。通过ANSYS建立悬臂梁的几何模型建立几何模型0103选择线性静力学分析选择分析类型02设置悬臂梁的材料属性和边界条件设置材料属性瞬态热传导分析瞬态热传导分析瞬

11、态热传导方程的求解瞬态热传导方程的求解温度场的瞬态分布和传导热流温度场的瞬态分布和传导热流的计算的计算工程应用：短时工况、急冷急工程应用：短时工况、急冷急热等热等圆盘摩擦分析圆盘摩擦分析摩擦圆盘的分析模型建立摩擦圆盘的分析模型建立摩擦圆盘的摩擦力和热量的计摩擦圆盘的摩擦力和热量的计算算工程应用：离合器、制动器等工程应用：离合器、制动器等流体仿真分析流体仿真分析流体模型的建立和求解流体模型的建立和求解流场的分布和流体力学特性的流场的分布和流体力学特性的分析分析工程应用：液压、气动、水动工程应用：液压、气动、水动力等力等ANSYS的其他静态分析模块稳态热传导分析稳态热传导分析稳态热传导方程的求解稳

12、态热传导方程的求解温度场的分布和传导热流的计温度场的分布和传导热流的计算算工程应用：散热板、热管、换工程应用：散热板、热管、换热设备等热设备等总结静力学分析是工程设计中的重要工具，能够帮助工程师分析产品的受力情况，发现问题，优化设计。ANSYS作为目前比较流行的工程仿真软件之一，提供了丰富的静力学分析功能和模块，可以满足不同工程领域的需求。0404第4章 动态分析 动力学分析在ANSYS中，动力学分析旨在通过分析结构的响应来评估其动态性能。动力学分析的概述动力学分析包括前处理、求解和后处理三个阶段。动力学分析的步骤ANSYS中的求解过程包括设置求解类型、加载情况和边界条件、求解设置以及求解运行

13、等。ANSYS中的求解过程求解结果可以通过ANSYS中的多种后处理工具进行可视化展示和分析。求解的结果展示其他动态分析模块车辆冲击分析主要用于评估车辆在行驶过程中的冲击和震动情况，为车辆设计提供支持。车辆冲击分析地震反应分析主要用于评估建筑物在地震时受力情况，为设计和加固建筑物提供支持。地震反应分析疲劳分析主要用于评估结构在长期使用后的疲劳性能，为结构设计和优化提供支持。疲劳分析分析结构在不同振动频率下的响应情况振动模式分析0103分析结构在受到脉冲荷载时的响应情况时程分析02分析结构在不同频率下的振动幅值和相位频率响应分析地震反应分析地震反应分析用于评估建筑物在地震时受力用于评估建筑物在地震

14、时受力情况情况可以分析建筑物的结构响应和可以分析建筑物的结构响应和地基动力响应地基动力响应可以优化建筑物的结构设计和可以优化建筑物的结构设计和加固方案，提高地震安全性加固方案，提高地震安全性疲劳分析疲劳分析用于评估结构在长期使用后的用于评估结构在长期使用后的疲劳性能疲劳性能可以分析结构的疲劳损伤和失可以分析结构的疲劳损伤和失效情况效情况可以优化结构的材料和几何形可以优化结构的材料和几何形状，提高结构的寿命和可靠性状，提高结构的寿命和可靠性动力学分析动力学分析用于评估结构的动态响应和振用于评估结构的动态响应和振动性能动性能可以分析结构的自然频率、振可以分析结构的自然频率、振型和振动响应型和振动响

15、应可以优化结构的设计和减震措可以优化结构的设计和减震措施，提高结构的稳定性和耐久施，提高结构的稳定性和耐久性性比较不同动态分析模块车辆冲击分析车辆冲击分析用于评估车辆在行驶过程中的用于评估车辆在行驶过程中的冲击和震动情况冲击和震动情况可以分析车身、车轮和悬架系可以分析车身、车轮和悬架系统的动态响应统的动态响应可以优化车身刚度和减震系统，可以优化车身刚度和减震系统，提高车辆的行驶舒适性提高车辆的行驶舒适性ANSYSANSYS中的动中的动态分析模块态分析模块这些模块包括车辆冲击分析、地震反应分析、疲劳分析和这些模块包括车辆冲击分析、地震反应分析、疲劳分析和动力学分析等。通过使用这些模块，用户可以快

16、速、准确动力学分析等。通过使用这些模块，用户可以快速、准确地评估结构在不同动态环境下的响应情况，并优化结构的地评估结构在不同动态环境下的响应情况，并优化结构的设计和减震措施，以提高结构的稳定性和耐久性。设计和减震措施，以提高结构的稳定性和耐久性。ANSYS提供了多种动态分析模块，用于评估结构在动态荷载作用下的性能和稳定性。0505第5章 热分析 定义热分析介绍了热分析的基本概念和应用范围热分析的概述详细说明了进行热分析的具体流程和注意事项热分析的步骤求解热分析介绍了在ANSYS软件中进行热分析时的具体求解过程ANSYS中的求解过程展示了通过热分析得出的结果和分析数据求解的结果展示以一款电子产品

17、的热传导分析为例，对热分析进行了进一步说明电子产品的热传导分析010302ANSYS的其他热分析模块介绍了ANSYS中用于液体流体的热传导分析的模块和使用方法液体流体的热传导分析详细说明了ANSYS中用于均热处理分析的模块和应用场景均热处理分析局限局限计算量大、复杂度高计算量大、复杂度高需要大量的实验数据支持需要大量的实验数据支持受制于计算机性能和软件的限受制于计算机性能和软件的限制制适用范围适用范围电子产品的散热设计电子产品的散热设计汽车工业的发动机冷却系统设汽车工业的发动机冷却系统设计计航天航空领域的热管理设计航天航空领域的热管理设计挑战挑战如何提高热分析的准确性和可如何提高热分析的准确性

18、和可靠性靠性如何开发更加高效的热分析算如何开发更加高效的热分析算法法如何应对大规模的复杂热分析如何应对大规模的复杂热分析问题问题热分析的优势和局限优势优势可以快速得出热分析结果可以快速得出热分析结果可以预测产品的热稳定性可以预测产品的热稳定性可以优化产品的散热方案可以优化产品的散热方案什么是热分析？什么是热分析？热分析是指在计算机辅助设计软件的帮助下，对物体进行热分析是指在计算机辅助设计软件的帮助下，对物体进行热学分析，探究其中的物理规律和性能特点。通过热分析，热学分析，探究其中的物理规律和性能特点。通过热分析，可以预测产品在不同环境下的热稳定性和散热性能，优化可以预测产品在不同环境下的热稳定

19、性和散热性能，优化产品的散热方案，提高产品在使用过程中的可靠性和舒适产品的散热方案，提高产品在使用过程中的可靠性和舒适性。性。热分析的步骤1、定义热特性和边界条件：确定材料的热传导性质和边界条件，如材料厚度、导热系数、热容量、边界温度等2、建模和网格划分：对物体进行几何建模，划分网格，将物体离散成小的独立单元3、设置分析类型和求解器：选择要进行的热分析类型和求解器，如稳态热传导分析、暂态热传导分析、非线性热分析等4、应用负载：设置热场的负载，如热流、辐射热、对流热等5、求解和后处理：运用数值求解算法，计算出各节点的温度场分布，进行后处理，如绘制温度场图、形变场图，得出热分析结果并进行评估液体流

20、体的热传导分析设计制冷系统需要考虑系统的制冷效率、排水问题、工程复杂度等缘由应用流体力学理论和热学理论，计算冷却系统在不同工况下的制冷效率和供水量方法汽车发动机冷却系统、航空航天领域的液体散热系统、石油工业中的钻井液循环系统等应用场景热分析的优势1、可以快速得出热分析结果，提高设计效率和准确性2、可以预测产品的热稳定性，降低产品的故障率3、可以优化产品的散热方案，提高产品的性能和可靠性电子产品的热传电子产品的热传导分析导分析在电子产品设计中，热分析十分重要。电子产品的长期工在电子产品设计中，热分析十分重要。电子产品的长期工作会产生大量的热量，如果热量不能及时散发，就会导致作会产生大量的热量，如

21、果热量不能及时散发，就会导致产品故障。通过热传导分析，可以预测电子产品在不同环产品故障。通过热传导分析，可以预测电子产品在不同环境下的散热能力和稳定性，优化散热方案，提高产品的性境下的散热能力和稳定性，优化散热方案，提高产品的性能和可靠性。能和可靠性。均热处理分析金属材料的强度、硬度、塑性等性质与其组织结构有关，组织结构的均匀性对金属材料的性能具有重要影响缘由应用热学原理和数值模拟方法，模拟均热过程，探究均热温度和时间对金属材料组织结构的影响方法金属材料的热处理工艺优化、金属材料的组织结构分析等应用场景 0606第6章 流体分析 流体分析的概述流体分析指对流体的运动和变形进行计算机模拟，是一种

22、重要的工程分析方法。它广泛应用于航空航天、汽车、石油化工、建筑等领域。流体分析的步骤创建3D模型并进行网格划分准备模型设置流体的密度、粘度、速度等参数定义物理特性选择合适的求解器进行计算设置求解器定义流体的进出口、壁面条件等设置边界条件ANSYS中的求解过程在ANSYS中进行流体分析的求解过程包括：设置物理特性-设置边界条件-运行求解器-查看结果。在设置物理特性时，需要指定流体的类型、密度、黏度、速度等参数。在设置边界条件时，则需要定义流体的进出口、壁面条件等。运行求解器后，系统会对流体的运动进行模拟，并输出相应的结果。用户可以通过结果查看模块来查看各个关键点的流体信息，例如流速、压力等。求解

23、的结果展示用彩色图表示流体在不同位置的流速流速分布图用等值线或彩色图表示流体在不同位置的压力压力分布图用线条表示流体在不同位置的流线流线图空气动力学是研究空气在物体表面的流动和压力分布规律的学科空气动力学的概念0103流体运动、压力分布、阻力、升力等空气动力学分析的关键点02空气动力学在飞行器设计、汽车设计、建筑设计等领域有广泛的应用空气动力学的应用燃烧分析燃烧分析用于分析燃烧过程中的流体动用于分析燃烧过程中的流体动力学特性力学特性可以预测燃烧室的温度分布、可以预测燃烧室的温度分布、燃烧效率等参数燃烧效率等参数多相流分析多相流分析用于分析多种不同流体相互作用于分析多种不同流体相互作用的情况用的

24、情况可以预测气液、固液等多种组可以预测气液、固液等多种组合状态下的流动规律合状态下的流动规律热传导分析热传导分析用于分析热流在物体内部的传用于分析热流在物体内部的传导规律导规律可以预测物体的温度分布、热可以预测物体的温度分布、热扩散等情况扩散等情况流体分析的其他模块流体结构耦合分析流体结构耦合分析用于分析流体对结构的影响用于分析流体对结构的影响可以预测结构在流体载荷下的可以预测结构在流体载荷下的变形、破坏等情况变形、破坏等情况 0707第7章 总结 学习的步骤学习的步骤理解基本概念理解基本概念学习基础应用学习基础应用掌握高级技巧掌握高级技巧学习的心态学习的心态勇于尝试勇于尝试善于总结善于总结坚

25、持不懈坚持不懈 学习的建议学习的资源学习的资源官方文档官方文档优秀的博客优秀的博客教学视频教学视频 工业领域的应用前景010302研究领域的应用前景ANSYS的发展历程20世纪70年代，美国宾夕法尼亚州的开发者JohnSwanson创建了ANSYS公司ANSYS的起源1983年，ANSYS推出了第一版ANSYS软件，逐渐成为有限元分析领域的领导者ANSYS的发展历程ANSYSANSYS的未来的未来ANSYSANSYS的未来发展方向主要集中在向大数据、云计算、物的未来发展方向主要集中在向大数据、云计算、物联网等方向发展，同时将继续保持在有限元分析领域的领联网等方向发展，同时将继续保持在有限元分析领域的领导地位导地位 谢谢观看！