ANSYS基础与入门

一、怎样启动ANSYS 进入ANSYS有两种方式: 交互式和批处理 交互式方式(GUI）可以灵活地使用ANSYS,检验每一步操作。 分析中常用的三个阶段 — 前处理，求解，后处理— 前处理和后处理最适合于交互式方式。 批处理（APDL) 方式允许提交批处理文件, ANSYS 在后台运行. 主要讨论交互式方式.

1.启动 ANSYS 命令启动 在系统平台上通过键入一个命令来启动ANSYS. 这里不作讨论,具体可参看操作指南. 产品发射台 在 Windows操作系统下, 使用: 开始>程序>ANSYS 11.0 > ANSYS Product Launcher

产品发射台 发射台有三个标签, File Management, Customization / Preferences,及Distributed Solver Setup. File Management标签用于指定工作目录(用户文件存放的地方)和用户选择的作业名.

… 产品发射台 Customization/Preference标签允许设置内存选项. 另外,GUI 语言和指定图形驱动设备等选项也在这里设置. 也可以在启动时读入配置文件start.ans.

二、布局 输入窗口 应用菜单 常用工具栏 工具条 输出窗口 主菜单 视图工具栏 视图窗口 状态栏 2019/1/2

1、应用菜单（Utility Menu) 常用菜单 三、菜单介绍 参数设置 宏 菜单控制 帮助 文件管理 选 择 列 表 绘 图 绘图控制 工作平面 常用菜单 1、应用菜单（Utility Menu)

应用菜单——File (文件管理 ) 退出程序 设置工程名和标题 读入文件 Clear&Start New 清除当前的分析过程并进行新的分析，以当前工程名命名。 Change jobname 设置新的文件名，后续操作以新文件名作为文件名。 Change Directory 设置文件路径， Change Title 在图形窗口中定义主标题 尽量不用汉字 读入文件 Resume jobname.db 回复当前正在使用 的工程 Resume from 回复用户选择的工程 保存文件 Save as jobname.db 将数据库保存为当前文件名 Save as 保存为新的名字 Write db log file 把数据库的输入信息写到一个记录文件中 退出程序

应用菜单——Select（选择） 选择实体 选择组元和集合 激活整个模型 激活某类实体

应用菜单——List（列表） 显示文件内容 显示选取内容的状态 显示关键点的属性和相关数据 显示线的属性和相关数据 显示面的属性和相关数据 显示体的属性和相关数据 显示节点的属性和相关数据 显示单元的属性和相关数据 显示组元的属性和相关数据 显示选中实体的属性和相关数据 显示要查询内容的属性 显示载荷 显示模型中的其它信息

应用菜单——Plot （绘图） 绘制关键点 重新绘制窗口中的图形 绘制线 绘制面 绘制三维实体 绘制节点 绘制指定的实体 绘制单元 绘制分层的单元 绘制材料属性 绘制数据表格 绘制数组参数 绘制所有图元 绘制组元

应用菜单——PlotCtrls （绘图控制） 对模型进行移动、缩放、旋转 图元编号显示控制 显示符号的控制 字体显示风格控制 模型显示风格的控制 图形窗口的内容 显示控制 动画显示控制 更改画图控制 对屏幕进行硬拷贝 捕捉绘图窗口并以位图等文件保存

应用菜单——Workplane（工作平面） 是否显示工作平面 显示工作平面状态 工作平面参数设置 对工作平面进行旋转和平移 把工作平面移动到指定图元 把工作平面按指定方向设置 更改当前指定坐标系 更改当前显示的坐标系 局部坐标系的相关操作

使用应用菜单的约定: “…”表示产生一个对话框 “ +”表示图形拾取 “ >”表示将产生下一个子菜单 “ ” (空缺)表示运行一个ANSYS命令

2.主 菜 单（Main Menu) Preferences（参数选择）：弹出一个对话框，用户可以选择学科及某个学科的有限元方法。 Preprocessor（预处理器）：包含PREP7操作，如建模、分网和加载等 Solution（求解器）：包含SOLUTION操作，如分析类型选项、加载、载 荷步选项、求解控制和求解等 General Postproc（通用后处理器）：包含POSTl后处理操作，如结果的图形显示和列表 TimeHist Postproc（时间历程后处理器）：包含了POST26的操作，如对结果变量的定义、列表或者图形显示 Topological Opt（拓扑优化）：也就是用于对几何结构进行优化，这种优化通常是以最小质量或者最小柔度为目标函数

树形结构。 包含分析所需的主要功能。 使用滚动条可以浏览长树形结构。 滚动条

主菜单 树形结构特性 –预置下级分支 关闭前处理分支之前 选择关闭前处理分支 The last Main Menu tree expansion is displayed upon opening, closing, and then reopening a Main Menu branch. For example, the Element Type sub branch is selected in the left most graphic. This same sub branch is displayed after the Preprocessor branch was collapsed and then expanded. This behavior allows the user to navigate between different branches of the Main Menu while maintaining one’s sub branch locations.

主菜单 展开所有选项 将鼠标停留在主菜单分支处,然后按鼠标右键 显示展开分支的所有选项 选择 “Expand All”项展开所有分支内容 Positioning the mouse cursor on the branch to be operated on, and then selecting the right mouse button displays a menu. The first option this menu offers is to “Expand all” of the sub branches in the selected branch. As shown, all of the sub branches of the Material Properties branch can be expanded by using the “Expand all” option. A second option in the menu is to “Collapse” all sub branches of the selected branch. 选择 “Expand All”项展开所有分支内容

过滤分支 选择对话框 (Main Menu > Preferences)允许用户过滤菜单，从而删除当前分析不需要的功能。 例如，如果用户要进行一次热分析 ，可以选择过滤其它科目，以便GUI 方式下菜单项内容精简： 在单元类型选择对话框中只显示热单元类型。 只显示热载荷。 等等。

过滤分支 结构和热单元类型主菜单 只有热单元类型主菜单 这里只显示所选单元类型的“Apply”分支 Finally, the ANSYS 6.1 filtered branches of the Main Menu are not displayed. For example, defining a thermal element type will result in a number of non-thermal sub branch options being filtered. As shown in the right graphic, these non-thermal sub branch options are simply not displayed. This behavior will results in more streamlined Main Menu to further enhance ANSYS’ usability. 这里只显示所选单元类型的“Apply”分支

3.工具栏菜单图标 包含常用的工具图标。 用户可以设置工具图标内容 (如： 添加项目, 辅助工具条) 保存分析 平移-缩放-旋转 捕捉图形 打开ANSYS 文件 生成报告 新分析 Icons representing some frequently used features have been added to the New GUI. As shown, these quick access icons are located in the upper left part of the GUI. Icons have been added for the following features: New Analysis Open ANSYS File Save Analysis Pan-Zoom-Rotate Image Capture Report Generator ANSYS Help ANSYS 帮助

4.输入窗口 允许用户输入命令。 (大多数 GUI功能 都能通过输入命令来实现. 如果用户知道这些命令,可以通过输入窗口键入。) 命令格式动态显示 单击X，命令窗口将回到输入工具条上. 单击命令窗口按钮，输入窗口将被分离出来，并且可以在屏幕上移动。

输入窗口 重复执行命令： 命令流列表 选择下拉箭头观看已执行命令列表 在列出的已执行命令中双击某个命令可重新执行该命令。 使用滚动条可获取所有已执行命令 At ANSYS 6.1, the input window now has a drop-down list that shows the previously entered commands. The drop-down list is displayed by selecting the “down arrow” at the right end of the input window. If the list of entered commands is longer than the displayed drop-down list, a scroll bar has been included to allow access to all commands entered. Commands in the list can be reissued by double-clicking on the command of interest. Different commands in the list can be selected by using the keyboard up and down arrows. 键盘上下箭头可选择不同的列表命令

5.显现/隐藏图标 显现/隐藏图标可用来把任何隐藏在其它窗口之后的ANSYS对话框（输出窗口除外）显现到最前面。 选择 显现/隐藏 图标 隐藏的Pan/Zoom/Rotate The Raise/Hidden Icon has been introduced to help display hidden ANSYS created windows. This icon is located in the upper right part of the New GUI next to the input window. As an example, consider the hiding of the Pan/Zoom/Rotate widget by the New GUI window. By simply selecting the Raise/Hidden Icon, the Pan/Zoom/Rotate widget is “brought to the front” and displayed in front of the New GUI. Note, selecting the Raise/Hidden Icon “brings forward” all hidden ANSYS created windows except the output window. 显现的Pan/Zoom/Rotate

6.缩写工具条菜单 缩写 --使用常用命令和功能的捷径。 只有少许预先定义好的缩写可直接使用，但用户可在缩写工具条内添加自己的缩写。这需要用户了解ANSYS命令。 强大的功能允许用户建立自己的“按钮菜单”体系！

7.状态栏 图形用户界面的底部显示当前单元属性设置和当前激活坐标系。 截面参考号 激活坐标系 单元属性

用户提示信息 图形用户界面左下角区域向用户显示指导信息，如在拾取操作中向用户显示提示信息。 用户提示信息

8.输出窗口 输出窗口反馈信息给用户，该信息表明ANSYS怎样解释用户的输入。 输出窗口独立于ANSYS菜单。 警告: 关闭输出窗口会关闭整个 ANSYS ! 注意：使用/OUTPUT命令，输出窗口能够定向到一个文件 显示 ANSYS版本号

四、数据库与文件 ANSYS 数据库包括了建模，求解，后处理所产生的保存在内存中的数据。 输入数据 – 用户必须输入的信息,诸如模型尺寸,材料特性以及荷载数据。 结果数据 -- ANSYS 的计算结果， 诸如位移、应力、应变和反力。

数据库与文件 存储和恢复 不时地把数据库存储在计算机的内存(RAM)是一个很好的习惯，这样可以在计算机损坏或断电的情况下重新恢复数据库内的有关信息. SAVE 操作把数据库从内存拷贝到名为database file 的文件(or db file for short). 最简单的存储操作的点击Toolbar > SAVE_DB 或使用: Utility Menu > File > Save as Jobname.db Utility Menu > File > Save as… SAVE 命令

数据库与文件 或使用: 将数据库恢复到内存，使用RESUME操作。Toolbar > RESUME_DB Utility Menu > File > Resume Jobname.db Utility Menu > File > Resume from… RESUME 命令 缺省的保存和恢复的文件名为jobname.db, 当然你可以使用Save as 或 Resume from选择不同的文件名。

数据库与文件 保存和恢复应注意: 选择 “Save as” 或 “Resume from” 不改变当前工作名。 如果使用缺省文件名，此前已有一个同名数据库文件， ANSYS先将旧文件拷贝到 jobname.dbb 作为备份。 db 文件是保存时刻内存数据库的“快照”。

数据库与文件 保存和恢复技巧: 如果不满意这次的结果，可以用恢复重做。 分析过程中定期保存数据库。 ANSYS不能自动保存。 在尝试一个不熟悉的操作时（如布尔操作或剖分网格）或一个操作将导致较大改变时（如删除操作），应先保存数据库。 如果不满意这次的结果，可以用恢复重做。 在求解之前应该保存数据库。

数据库与文件 清除数据库 清除数据库允许对数据库清零，并重新开始。相当于退出ANSYS。 Utility Menu > File > Clear & Start New 或使用 /CLEAR 命令。

数据库与文件 文件 ANSYS 在一个分析中要读写几个文件。文件名的格式为jobname.ext. 工作名 扩展名 在启动 ANSYS之前选择一个不超过 32个字符的作业名。缺省为 file。 在 ANSYS中，可使用 /FILNAME 命令来修改文件名。 (Utility Menu > File > Change Jobname)。 扩展名 用以区别文件的 内容, 例如 .db 是数据库文件。

数据库与文件 几个典型文件: 包括了运行过程中的每一个命令。 jobname.log:日志文件，是 ASCII码文件。 包括了运行过程中的每一个命令。 如果您用同样的作业名在同一目录中开始另一轮操作, ANSYS 将增添原先的日志文件 (作一个时间标记)。 jobname.err: 错误信息文件，是 ASCII码文件。 包括了运行过程中的 所有错误和警告。 ANSYS将在已存在的错误文件后添加新信息。 jobname.db, .dbb: 数据库文件，是二进制 文件。 与所有支持平台兼容。 jobname.rst, .rth, .rmg, .rfl: 结果文件，是二进制文件。 包括了ANSYS运算过程中所有结果数据。

数据库与文件 文件管理技巧 在一个单独的工作目录中运行一个分析作业。 用不同的作业名，区分不同的分析运行。 在任何ANSYS分析后，应保存以下的文件: 日志文件 ( .log) 数据库文件 ( .db) 结果文件 (.rst, .rth, …) 荷载步文件, 如有多步 (.s01, .s02, ...) 物理文件 (.ph1, .ph2, ...) 使用 /FDELETE命令 或 Utility Menu > File > ANSYS File Options 自动删除ANSYS分析不再需要的文件。

五、在线帮助 ANSYS 使用基于HTML格式的帮助系统。 可以获取如下的帮助: ANSYS命令 单元类型 分析过程

在线帮助 使用 目录 标签可以浏览感兴趣的内容。 使用 索引 标签可以快速查找具体的命令,术语,概念等。 使用 搜索 标签可以从帮助系统中查找指定的单词或短语

在线帮助 ANSYS 也提供了 HTML 形式的在线指导。 这种指导包括了在ANSYS 中求解一系列问题的详细说明。 进入指导部分，单击 Utility Menu > Help > ANSYS Tutorials.

六、退出 ANSYS 三种退出 ANSYS的途径: Toolbar > QUIT Utility Menu > File > Exit 在输入窗口使用 /EXIT 命令

七、ANSYS分析的基本步骤 1. 定义参数； 2.创建几何模型； 3. 划分网格； 4. 加载； 5. 求解； 6. 结果分析。

例：角支架静力分析 角支架建模

1、定义矩形

2、显示面积编号

3、工作平面设置；创建第一个圆

4、工作平面平移；创建第二个圆

5、加为一个实体

6、倒角

7、创建圆角面

8、加成一个实体

9、创建第一圆面

10、创建第二个圆面

11、挖孔 12、保存

角支架网格划分 1、定义材料属性

2、定义单元类型

3、定义实常数

4、划分网格 5、保存

角支架加载 1、位移边界条件

2、面力边界条件

3、简单检查模型：列示单元类型

3、简单检查模型：列示材料

3、简单检查模型：列示实常数

3、简单检查模型：列示位移约束

3、简单检查模型：列示面力

3、简单检查模型：列示模型规模（节点数、单元数） 4、求解、保存

5、结构变形图

6、MISIS应力图