文档介绍：工程结构仿真分析
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《工程结构仿真分析》主要讲述内容
一、结构分析及程序
•两种分析方法(解析法和数值解法)
•有限元分析的一般过程
•各种有限元分析软件的介绍
二、ANSYS介绍
• ANSYS的一般介绍
• ANSYS的图形界面
• ANSYS的功能介绍
三、ANSYS的详细介绍(建立模型、计算、后处理三大过程)
四、工程结构单元类型选择及怎样建模(梁、板、块三种结构)
五、建模技巧
六、几个专题的分析过程
梁单元专题
几何非线性分析
屈曲分析(线性屈曲、非线性屈曲)
动力分析(模态分析、动力时程分析)
单元生死
七、二次开发(APDL)介绍
八、典型例题
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课程目的及要求课程目的及要求
•目的、目标
–熟悉、精通ANSYS、使用GUI、命令流方式操作ANSYS软件
–描述ANSYS的功能以及如何使用这些功能
–策划及进行基本的分析(线性、静态的结构分析)
–目标:工程结构分析的中、高级水平
•教材
-ANSYS学习资料一本;
-张立明:ALGOR、ANSYS在桥梁结构中的应用方法及实例
-赫文化:ANSYS土木工程应用实例
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第一讲第一讲
ANSYSANSYS 简简介及使用界面介及使用界面
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一、概一、概述述
•大型通用有限元分析软件介绍
• ANSYS产品家族
• ANSYS功能概览
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(一)有限元的历史
1、历史:有限单元法起源于20世纪50年代的航空领域中飞机结构的矩阵分
析,至今已经历50年的研究发展。
2、应用领域:经过几十年的发展,有限元法的功能越来越强大、应用领域
也越来越广,如航空领域,用有限元方法进行着全机、部件的静力动力分析;非
线性的弹塑性分析;薄壁结构的屈曲失稳分析;炮击与鸟撞的动力响应分析;着
陆响应分析、机翼结构在气动力作用的气弹颤振分析等。既用以分析金属材料结
构,也用以分析复合材料的机翼结构;既用作强度评估,也用作优化设计。
有限元方法技术经过50年的发展,已经具备了完整的求解策略和适合大部分
情况的解算方法,发展成熟的计算机软件系统技术;
有限元方法和技术已经成为当今科学与工程分析的重要方法,是计算机模拟
仿真技术的基本理论、设计技术的主要手段,它早已跨出航空航天,进入机械、
桥梁土木建筑、造船等行业并获得广泛应用,而且从传统的结构力学、固体力学
,还用于研究
热运动和电磁运动的规律。
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(二)各种有限元分析软件的介绍
就软件功能和使用范围而言,影响程度较大的大型软件有:
1、SAP系列
1970年7月发表第一版。从最初的SAP1开始,一直发展到比较成熟的SAP5,基本上以弹
性分析为主。在上个世纪,我国工程届应用广泛,能满足工程的使用要求。
2、ADINA
1975年发布第一版。非线性分析能力十分强大,在我国的科研院校应用极广,影响很大。
前后处理功能相对较弱,目前版本有所加强。
3、MSC NASTRAN
最为著名,由美国国家宇航局(NASA)在1965年委托美国计算科学公司和贝尔航空系统
公司开发,1970年发布第一版。该系统发展至今已有几十个版本,是目前世界上规模最大、功
能最强的有限元分析系统。
4、ABAQUS:也属于非线性分析程序。
5、MARC:土的本构模型较多,主要用于计算与土有关的问题,如结构-土相互作用问题。
6、ANSYS
1970年发布第一版。功能十分强大,单元类型丰富,在铁道、建筑和压力容器方面应用较
多,尤其在科研单位、设计院、院校应用较广。核心的计算部分变化不大,但模块越来越多。
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((三)三)ANSYSANSYS 公司公司
ANSYS公司
• ANSYS公司成立于1970年,是世界有限元
界最著名的公司,总部位于美国宾西法
尼亚州的匹兹堡
• ANSYS家族产品的开发者
•程序的精度、可靠性、稳定性很好。
• 1995年5月ANSYS在设计分析类软件中第
一个、也是目前为止唯一一个通过
ISO9001质量认证的软件。
• 1996年进入中国,目前在北京、上海、
广州、成都设立了办事处。
•在中国,ANSYS是第一个通过中国压力容
器标准化技术委员会认证,并在17个部
委推广使用的分析软件。
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((四)四)ANSYSANSYS的产品家族的产品家族
ANSYS/
ANSYS/