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ANSYS初级培训教程

ANSYS简介什么是ANSYS？ANSYS是全球领先的工程仿真软件，由ANSYS公司开发，提供全面的工程仿真解决方案，涵盖结构、流体、热、电磁、声学等多个领域。ANSYS的特点

ANSYS的应用领域1汽车行业：碰撞测试、空气动力学分析、NVH分析2航空航天：飞机设计、发动机设计、火箭设计3电子设备：芯片设计、电路板设计、手机设计医疗设备：人工关节设计、医疗器械设计5建筑工程：桥梁设计、建筑结构设计

ANSYS工作界面WorkbenchANSYSWorkbench是ANSYS软件的主界面，提供统一的图形用户界面，方便用户进行模型创建、求解设置、结果分析等操作。工程数据Workbench包含工程数据管理功能，可以管理模型、材料、边界条件、求解参数等工程数据。

单位设置长度单位常用的长度单位包括毫米(mm)、厘米(cm)、米(m)等。时间单位常用的时间单位包括秒(s)、分钟(min)、小时(h)等。温度单位常用的温度单位包括摄氏度(℃)、华氏度(℉)、开氏度(K)等。

几何建模几何体创建使用ANSYSGeometry模块创建几何模型，包括实体、曲面、线等。草图绘制使用草图工具绘制几何模型的轮廓，并定义尺寸约束和几何约束。实体创建使用拉伸、旋转、扫描等方法创建实体几何体。

几何体属性定义1几何体类型定义几何体的类型，例如实体、曲面、线等。2材料属性定义几何体的材料属性，例如密度、弹性模量、泊松比等。3边界条件定义几何体的边界条件，例如固定约束、力载荷、温度载荷等。

材料属性定义123弹性模量描述材料抵抗形变的能力。泊松比描述材料在受到单轴拉伸或压缩时横向形变与轴向形变的比例。密度描述材料单位体积的质量。

网格划分网格类型选择合适的网格类型，例如四面体网格、六面体网格等。网格尺寸设置网格尺寸，根据模型的复杂程度和分析精度要求选择合适的网格尺寸。网格划分算法选择合适的网格划分算法，例如自动网格划分、自适应网格划分等。

网格质量网格尺寸均匀性确保网格尺寸在整个模型中保持均匀，避免出现过大的网格尺寸差异。网格单元形状确保网格单元形状良好，例如避免出现过细的长条形网格单元。网格单元数量根据分析精度要求和计算资源选择合适的网格单元数量。

边界条件设置1固定约束限制物体在特定方向上的运动。2力载荷施加外力载荷，模拟物体受到的外部作用力。3温度载荷施加温度载荷，模拟物体受到的外部热量传递。4压力载荷施加压力载荷，模拟物体受到的流体压力。

求解控制参数设置求解器类型选择合适的求解器类型，例如直接求解器、迭代求解器。收敛精度设置求解收敛精度，影响求解精度和计算时间。求解时间步长设置求解时间步长，对于瞬态问题影响计算时间和精度。求解方法选择合适的求解方法，例如线性求解、非线性求解。

求解结果后处理

后处理结果分析应力分析分析物体内部的应力分布情况，评估物体是否能够承受外部载荷。位移分析分析物体在受到外部载荷后的位移变化情况，评估物体是否能够满足设计要求。温度分析分析物体内部的温度分布情况，评估物体是否能够满足热量传递的要求。

参数化建模参数定义定义模型的参数，例如长度、宽度、高度等。参数关系建立参数之间的关系，例如长度等于宽度的两倍。变量赋值根据需要修改参数的值，自动更新模型的几何形状。

参数化网格划分1网格参数定义网格划分的参数，例如网格尺寸、网格类型等。2网格控制根据参数变化控制网格的划分过程，确保网格质量。3自动更新参数变化后自动更新网格，方便用户快速进行参数化分析。

参数化后处理结果参数定义结果分析的参数，例如应力、位移、温度等。结果图表使用图表展示结果参数的变化趋势，方便用户进行参数化分析。结果动画使用动画展示结果参数的变化过程，方便用户直观地理解分析结果。

热传导分析1传热方程根据热传导原理建立数学模型。2边界条件设置定义热源、温度边界、对流边界等。3求解结果求解温度场分布，分析热量传递过程。

结构分析1静力分析分析物体在静止状态下受到载荷时的应力、位移等。2动力分析分析物体在动态载荷作用下的振动、冲击等。3疲劳分析分析物体在反复载荷作用下的疲劳强度和寿命。

流体分析

电磁分析天线设计模拟天线辐射特性，优化天线性能。电机设计模拟电机磁场分布，优化电机性能。

多物理场耦合分析热-结构耦合模拟温度变化对结构的影响，例如热膨胀。流体-结构耦合模拟流体对结构的影响，例如风力对建筑物的冲击。电磁-热耦合模拟电流产生的热量对温度场的影响。

优化分析拓扑优化：寻找最佳的结构形状，以满足特定的设计要求。尺寸优化：调整结构的尺寸参数，以优化结构性能。形状优化：调整结构的形状参数，以优化结构性能。

仿真实例1：热传导分析1模型创建创建一个矩形板，定义材料属性和边界条件。2网格划分对模型进行网格划分，设置合适的网格尺寸。3求解设置设置求