文档介绍：有限元分析与ANSYS
有限元分析与ANSYS ?
有限元分析是一种模拟设计荷载条件,并且确定在荷载条件下的设计响应的方法。
它是用被称之为“单元”的离散的块体来模拟设计。
每一个单元都有确定的方程来描述在一定荷载下的响应。
模型中所有单元响应的“和”给出了设计的总体响应。
单元中未知量的个数是有限的,因此称为“有限单元”。
历史
1)提出(1943年):朗克发表论文——《平衡和振动问题的变分解法》
2)发展和完善(1944—至今):单元划分及后期扩展到结构力学意外的领域
3)趋势:单一场到多场耦合、线性到非线性、自动化网格处理、面向专业用户的开放性等
Tips:结构分析有限元法是1950年至1960年期间,由学术界和工业界的研究人员建立起来的。
有限元分析与ANSYS ... 什么是有限元分析?
这种包含有限个未知量的有限单元模型,只能近似具有无限未知量的实际系统的响应。
所以问题是:怎样才能达到最好的“近似”?
实际系统
有限元模型
然而,对该问题还没有一个容易的解决方案。这完全依赖于你所模拟的对象和模拟所采用的方式。但是,我们将尽力通过这次培训为你提供指南。
有限元分析与ANSYS ... 什么是有限元分析?
为什么需要有限元分析?
减少模型试验的数量
计算机模拟容许对大量的假设情况进行快速有效的试验。
模拟不适合在原型上试验的设计。
例如:器官移植,比如人造膝盖。
概要:
节省费用
节省时间…缩短产品开发时间!
创造出更可靠、高品质的设计
ABAQUS
属于高端CAE软件。它长于非线性有限元分析,可以分析复杂的固体力学和结构力学系统,ABAQUS对爆炸与冲击过程的模拟不如LS-DYNA
Nastran
全球CAE工业标准的原代码程序。NASTRAN系统长于线性有限元分析和动力计算,因为和NASA(美国国家宇航局)的特殊关系,它在航空航天领域有着崇高的地位。
ANSYS:
融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件,擅长于多物理场和非线性问题的有限元分析。其融合的LS-DYNA对于爆炸、冲击等强非线性分析比较精确。
其他如ADINA、、MARC、COSMOS等
国内外常用有限元软件
ANSYS是一个完整的FEA(有限元分析)软件包,适合世界范围各工程领域的工程师们使用:
结构分析
热分析
流体分析,包括CFD(计算流体动力学)
电/ 静电场分析
电磁场分析
ANSYS 在部分工业领域的应用:
航空航天
汽车工业
生物医学
桥梁与建筑
关于 ANSYS
电子产品
重型机械
微机电系统
运动器械
ANSYS Multiphysics是ANSYS产品的“旗舰”,它包括工程学科的所有功能。
ANSYS/Multiphysics由三个主要产品组成:
ANSYS/Mechanical –结构及热。
ANSYS/Emag –电磁。
ANSYS/FLOTRAN –计算流体动力学。
其他产品:
ANSYS Workbench –与CAD结合的开发环境
ANSYS LS-DYNA –用于高度非线性问题。
ANSYS Professional –用于线性结构和热分析, 是ANSYS Mechanical的子集。
ANSYS DesignSpace –用于线性结构和稳态热分析,是Workbench 环境下的ANSYS Mechanical 的子集。
…关于 ANSYS
…关于 ANSYS
Workbench 模块:
DesignModeler–建模工具,采用流行的CAD建模方式:直观迅速地画2D 草图,在此基础上创建3D模型。还可以修补和组装各种CAD文件,建立CAD和CAE之间的传递通道。
DesignXplorer–设计和理解局部分析响应并用响应面组装的强有力工具. 设计与开发模块以实验方案(DOE)优化方法为基础,并以参数作为其基本语言.
DesignXplorer VT –使用多种技术提供比(DOE) 更多更有效的方法生成一个仅仅基于有限元的响应面, 该有限元方案和网格有关,也和泰勒级数展开式的近似值有关.
Fatigue Module–,损坏,安全系数,二轴应力和疲劳敏感性.
FE Modeler–和ANSYS工作台上使用的标准有限元表示法共同起作用. FE 模块支持从NASTRAN 或Design Simulation 向ANSYS 大量传递数据.
…关于 ANSYS
其他产品:
ICEM CFD – CFD和结构分析的三维网格预处理软件,该产品由ansys公司的子公司ICEM CFD (.
ANSYS EMAX –