利用進行工程分析

1、利用進行工程分析第1頁，共18頁，2022年，5月20日，20點27分，星期一報告內(nèi)容1 CAE2 ANSYS簡介3 ANSYS軟件提供的分析類型 4 ANSYS程序的結(jié)構(gòu) 5 ANSYS工程分析實例 第2頁，共18頁，2022年，5月20日，20點27分，星期一1 CAE簡介CAE（Computer Aided Engineering ，計算機輔助工程）,指用計算機輔助求解分析復(fù)雜工程和產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能，以及優(yōu)化結(jié)構(gòu)性能等。 CAE有限元法(FEM)邊界元法(BEM)有限差分法(FDM)ANSYS, Abaqus, fluentFLAC2D結(jié)構(gòu)離散化求解控制方程KA=F定解調(diào)件第3頁，共1

2、8頁，2022年，5月20日，20點27分，星期一2 ANSYS簡介功能： 建立計算模型或者輸入結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品、組件或系統(tǒng)的CAD模型； 應(yīng)用施加載荷或者其他設(shè)計條件； 研究產(chǎn)品的物理響應(yīng)，比如應(yīng)力水平、溫度分布或者電磁場等； 對產(chǎn)品進行優(yōu)化設(shè)計，以降低產(chǎn)品的費用； 做數(shù)值模擬實驗。第4頁，共18頁，2022年，5月20日，20點27分，星期一特點： 唯一能實現(xiàn)多場及多場耦合分析功能的軟件； 可與大多數(shù)的CAD軟件集成并有接口； 方便的二次開發(fā)環(huán)境。 多種求解器分別適用于不同問題及不同的硬件配置； 多種自動網(wǎng)格劃分技術(shù)； 唯一實現(xiàn)前后處理、求解及多場分析統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫的一體化大型FEA軟件； 唯一具有

3、多物理場優(yōu)化功能的FEA軟件； 強大的非線性分析功能； 支持從工作站到巨型機的所有硬件平臺，以及所有平臺之間的并行運算；第5頁，共18頁，2022年，5月20日，20點27分，星期一3 ANSYS軟件提供的分析類型 （1）結(jié)構(gòu)靜力分析 用來求解外載荷引起的位移、應(yīng)力和力。 靜力分析很適合求解慣性和阻尼對結(jié)構(gòu)的影響并不顯著的問題。 ANSYS程序中的靜力分析不僅可以進行線性分析，而且也可以進行非線性分析，如塑性、蠕變、膨脹、大變形、大應(yīng)變及接觸分析。 連桿隨機加載疲勞分析第6頁，共18頁，2022年，5月20日，20點27分，星期一（2）結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析 結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析用來求解隨時間變化的載荷對結(jié)

4、構(gòu)或部件的影響。 與靜力分析不同，動力分析要考慮隨時間變化的力載荷以及它對阻尼和慣性的影響。 ANSYS可進行的結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析類型包括：瞬態(tài)動力學(xué)分析、模態(tài)分析、諧波響應(yīng)分析及隨機振動響應(yīng)分析。 鋼結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析支撐架偕響應(yīng)分析第7頁，共18頁，2022年，5月20日，20點27分，星期一（3）結(jié)構(gòu)非線性分析 結(jié)構(gòu)非線性導(dǎo)致結(jié)構(gòu)或部件的響應(yīng)隨外載荷不成比例變化。 ANSYS程序可求解靜態(tài)和瞬態(tài)非線性問題，包括材料非線性、幾何非線性和單元非線性三種。 彈簧板的大變形螺栓預(yù)緊接觸塑性屈服板第8頁，共18頁，2022年，5月20日，20點27分，星期一（4）動力學(xué)分析 ANSYS程序可以分析大型三維

5、柔體運動。 當(dāng)運動的積累影響起主要作用時，可使用這些功能分析復(fù)雜結(jié)構(gòu)在空間中的運動特性，并確定結(jié)構(gòu)中由此產(chǎn)生的應(yīng)力、應(yīng)變和變形。 結(jié)合LS-DYNA進行顯示動力學(xué)分析。擊球侵徹靶板易拉罐壓潰第9頁，共18頁，2022年，5月20日，20點27分，星期一（5）熱分析 程序可處理熱傳遞的三種基本類型：傳導(dǎo)、對流、輻射； 熱傳遞的三種類型均可進行穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)、線性和非線性分析。 模擬材料固化和熔解過程的相變分析能力以及模擬熱與結(jié)構(gòu)應(yīng) 力之間的熱結(jié)構(gòu)耦合分析能力。 電路板熱分析熱應(yīng)力分析第10頁，共18頁，2022年，5月20日，20點27分，星期一（6）電磁場分析 主要用于電磁場問題的分析，如電感、電

6、容、磁通量密度、渦流、電場分布、磁力線分布、力、運動效應(yīng)、電路和能量損失等。 還可用于螺線管、調(diào)節(jié)器、發(fā)電機、變換器、磁體、加速器、電解槽及無損檢測裝置等的設(shè)計和分析領(lǐng)域。 第11頁，共18頁，2022年，5月20日，20點27分，星期一（7）流體動力學(xué)分析 ANSYS流體單元能進行流體動力學(xué)分析，分析類型可以為瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)。 分析結(jié)果可以是每個節(jié)點的壓力和通過每個單元的流率。并且可以利用后處理功能產(chǎn)生壓力、流率和溫度分布的圖形顯示。 另外，還可以使用三維表面效應(yīng)單元和熱流管單元模擬結(jié)構(gòu)的流體繞流并包括對流換熱效應(yīng)。 第12頁，共18頁，2022年，5月20日，20點27分，星期一（8）聲場分析

7、 程序的聲學(xué)功能用來研究在含有流體的介質(zhì)中聲波的傳播，或分析浸在流體中的固體結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性。這些功能可用來確定音響話筒的頻率響應(yīng)，研究音樂大廳的聲場強度分布，或預(yù)測水對振動船體的阻尼效應(yīng)。 主動聲納探測第13頁，共18頁，2022年，5月20日，20點27分，星期一（9）多物理場耦合分析 冷卻柵管的熱固耦合第14頁，共18頁，2022年，5月20日，20點27分，星期一4 ANSYS程序的結(jié)構(gòu) 前處理器求解器后處理器計算結(jié)果顯示場：等值線、梯度、矢量、粒子流跡、立體切片、透明及半透明（可看到結(jié)構(gòu)內(nèi)部）圖表、曲線形式實體建模；網(wǎng)格劃分 。結(jié)構(gòu)分析、流體動力學(xué)分析、電磁場分析、聲場分析以及多物理場的耦合分析 管道第15頁，共18頁，2022年，5月20日，20點27分，星期一5 ANSYS工程分析實例 有兩塊厚度均為0.02mm的無限長平板1和2，受下圖約束。平板初始溫度為20，求將其加熱到800 時平板內(nèi)部的應(yīng)力場分布。（材料參數(shù)如下）問題描述：第16頁，共18頁，2022年，5月20日，20點27分，星期一 平面應(yīng)變問題； 建模：選擇兩平板的橫