ANSYS分析手册指南

简介：
《ANSYS分析手册指南》是一本全面介绍ANSYS软件应用与技巧的专业书籍，为工程师和研究人员提供了从基础到高级的各种问题解决策略和技术指导。 ### ANSYS分析指南核心知识点详解 #### 一、ANSYS基本分析流程概览 ##### 1. 开始使用ANSYS - **初始化**: 启动软件后，首先选择工作目录，设置单位系统，并定义分析类型。 - **完成典型分析流程**: 主要包含模型建立、加载、求解与后处理四个阶段。 ##### 2. 建立模型 - **几何建模**: 定义模型的几何形状，包括点、线、面和体的创建。 - **网格划分**: 将模型划分为有限数量的单元以进行数值分析。 - **材料属性**: 分配材料属性至各个单元，如弹性模量、泊松比等。 - **边界条件**: 应用固定约束、位移边界等。 #### 二、加载 ##### 载荷概述 - **载荷分类**: 包括力、压力、温度变化和加速度等类型。 - **载荷步**: 模拟不同时间点的载荷状态，可以是静态分析或动态瞬态的一部分。 - **子步与平衡迭代**: 在每个加载步骤中进一步细分以细化时间和非线性行为的分析。 - **时间作用**: 考虑随时间变化模式的负载，如阶跃和坡道载荷。 #### 三、求解 ##### 求解器选择 - **波前求解器**: 处理大规模的线性和非线性问题。 - **稀疏阵直接解法求解器**: 高效解决大型稀疏矩阵方程。 - **雅可比共轭梯度法(JCG)**: 适用于对称正定系统。 - **不完全乔列斯基共轭梯度法(ICCG)**: 改进的共轭梯度方法，适合非对称矩阵问题。 - **预条件共轭梯度法(PCG)**: 提升收敛速度并减少迭代次数。 - **代数多栅求解器(AMG)**: 自适应多尺度技术适用于复杂模型。 - **分布式求解器(DDS)**: 利用多个计算资源加速求解过程。 - **自动迭代求解器**: 通过调整参数提高效率。 ##### 特殊求解控制 - 针对特定类型的结构分析，如接触、裂纹扩展等提供定制化策略以优化结果准确性。 #### 四、后处理 ##### 结果文件与数据类型 - **结果文件**: 存储计算后的数据用于进一步的分析和可视化。 - **数据类型**: 包括应力、应变、位移及温度等物理量。 ##### 后处理器功能 - **通用后处理器(POST1)**: 观察并分析整个模型的结果。 - **时间历程后处理器(POST26)**: 分析随时间变化的物理量。 - **选择与组件**: 通过特定实体或组件进行深入研究。 - **图形使用入门**: 利用界面工具操作和可视化模型几何特征及结果，如应力分布、变形情况等。 #### 五、高级功能与优化 ##### 优化运行时间和文件大小 - **预估**: 在分析前预测所需时间及生成的文件大小以合理规划资源。 - **奇异解**: 处理奇异矩阵问题避免求解失败。 - **部分求解步**: 只求模型的部分节省计算资源。 - **中断与重启**: 允许用户在作业运行中暂停，并适时恢复分析。 通过上述知识点，不仅理解了ANSYS的流程和功能，还深入探讨其工程应用和技术细节。对于专业工程师而言，掌握这些内容是提高分析准确性和效率的关键。