ANSYS是一个大型通用的商业有限元软件,具有功能完备的前后处理器,强大的图形处理能力,ANSYS可应用于结构、热、流体、电磁、声学等多个分析领域,并具有良好的平台兼容性。不同硬件平台之间的模型和结果数据具有较好的兼容性,软件功能和操作界面总体保持一致。
ANSYS具有较强的几何建模能力。用户可以采用自底向上或自顶向下两种方式建立模型。自底向上建模是通过关键点、线、面和体逐步构造几何模型;自顶向下建模则是直接创建块体、圆柱体、球体等基本实体。通过布尔运算、坐标变换、拉伸、旋转、扫掠、复制、镜像和倒角等操作,可以建立反映实际工程结构的复杂几何模型。
在网格划分方面,ANSYS主要提供自由网格和映射网格两种基本方式。自由网格对复杂几何形状具有较强的适应能力;映射网格排列较为规则,但对几何区域的形状和边界条件有一定要求。此外,ANSYS还提供智能尺寸控制、扫掠网格、局部尺寸控制、网格细化和自适应网格等工具,便于用户根据结构特征和分析精度要求建立有限元模型。
此外,ANSYS还支持常用CAD模型及STEP、IGES、Parasolid、SAT等几何文件的导入,并具有丰富的单元库,便于用户根据结构特点和分析目的选择合适的单元类型。ANSYS主要前处理功能如图1所示。

图1 ANSYS主要前处理功能
ANSYS具有较强的有限元求解能力,可以开展结构静力、动力、屈曲、热及非线性分析等,也能够考虑材料非线性、几何非线性和接触非线性。此外,ANSYS还可用于流体、电磁、声学等物理场分析,并支持不同物理场之间的耦合计算。针对不同规模和类型的问题,软件提供了多种求解方法。ANSYS主要求解功能如图2所示。

图2 ANSYS主要求解功能
ANSYS后处理用于显示和分析有限元计算结果,主要包括通用后处理和时间历程后处理。通用后处理可以查看某一载荷步下的位移、应力、应变、温度和热流等结果;时间历程后处理则用于观察指定位置的计算结果随时间、频率或载荷步的变化。结果可以通过云图、变形图、曲线及数据列表等形式输出。

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