ANSYS Products2024(有限元分析软件)

ANSYS Products 2024是美国AnSys公司研制的大型通用有限元分析软件，是世界范围内增长最快的计算辅助工程软件。通过使用ANSYS Products 2024，用户可以轻松地模拟和预测复杂系统的行为，从而提高设计效率和产品可靠性。无论是在航空航天领域的高端材料测试，还是在生物医学中的生物力学分析，亦或是在建筑和电子行业中进行的各种模拟实验，这款软件都能提供精确且高效的解决方案。
在用户体验方面，ANSYS Products 2024也进行了多项改进。从原理图启用/禁用无线电和发射器，到维护和访问多通道级别的结果以提高性能，都使得用户在使用过程中能够获得更加流畅和便捷的体验。此外，软件还扩展了EMIT pyAEDT支持，提供了自定义域分析的功能，以及干扰分类等新特性，使得用户能够更加方便地进行数据处理和结果分析。

使用教程

一、面载荷转化为等效节点力施加的方法
在进行分析时，有时候需要将已知的面载荷按照节点力来施加，比如载荷方向及大小不变的情况（ANSYS将面力解释为追随力，而将节点力解释为恒定力），那么，在只知道面力的情况下，如何施加等效于该面力的等效节点力？可以通过如下步骤给有限元模型施加与已知面载荷完全等效的节点力:
1.在模型上施加与已知面力位置、大小相同但方向相反的面力     
Main Menu->Solution->Apply->Pressure->（注意：所施加面力要与已知力反号）
2.将模型的所有节点自由度全部约束
Main Menu->Solution->Apply->Displacement->On Nodes
3.求解模型
Main Menu->Solution->Current LS（这一步会生成结果文件Jobname.rst）
4.开始新的分析
Main Menu->Solution->New Analysis
5.删除前两步施加的面力和约束
Main Menu->Solution->Delete->Pressure-> Main Menu->Solution->Delete-> Displacement->On Nodes
6.从Jobname.rst中保存的支反力结果施加与已知面力完全等效的节点力
Main Menu->Solution->Apply->Force/Moment->From Reaction
7.施加其它必要的载荷和约束，然后求解
二、隧道开挖模拟方法 
1.直接施加重力场进行计算。第一步，计算初始位移场。后续开挖计算则减去第一步的位移场，得到各阶段的位移
2.采用初始应力输入的方法。首先计算初始应力场，写出初始应力文件。后续开挖时，读入初始应力，施加重力、相同的边界和等效释放荷载。直接计算各施工阶段的应力场和位移场
三、调整初始接触条件
一般有三种方法:
1.通过自动计算contact surface offset来关闭小的间隙(keyopt(5)=1) 
2.通过实常数ICONT指定目标面周围环境的调整范围
3.通过实常数PMIN和PMAX来调整目标面位置来调整初始穿透，如果目标面被约束，则PMIN和PMAX无效

分析类型

1、结构静力分析
用来求解外载荷引起的位移、应力和力。静力分析很适合求解惯性和阻尼对结构的影响并不显著的问题。ANSYS程序中的静力分析不仅可以进行线性分析，而且也可以进行非线性分析，如塑性、蠕变、膨胀、大变形、大应变及接触分析
2、结构动力学分析
结构动力学分析用来求解随时间变化的载荷对结构或部件的影响。与静力分析不同，动力分析要考虑随时间变化的力载荷以及它对阻尼和惯性的影响。ANSYS可进行的结构动力学分析类型包括：瞬态动力学分析、模态分析、谐波响应分析及随机振动响应分析
3、结构非线性分析
结构非线性导致结构或部件的响应随外载荷不成比例变化。ANSYS程序可求解静态和瞬态非线性问题，包括材料非线性、几何非线性和单元非线性三种
4、动力学分析
ANSYS程序可以分析大型三维柔体运动。当运动的积累影响起主要作用时，可使用这些功能分析复杂结构在空间中的运动特性，并确定结构中由此产生的应力、应变和变形
5、热分析
程序可处理热传递的三种基本类型：传导、对流和辐射。热传递的三种类型均可进行稳态和瞬态、线性和非线性分析。热分析还具有可以模拟材料固化和熔解过程的相变分析能力以及模拟热与结构应力之间的热－结构耦合分析能力
6、电磁场分析
主要用于电磁场问题的分析，如电感、电容、磁通量密度、涡流、电场分布、磁力线分布、力、运动效应、电路和能量损失等。还可用于螺线管、调节器、发电机、变换器、磁体、加速器、电解槽及无损检测装置等的设计和分析领域
7、流体动力学分析
ANSYS流体单元能进行流体动力学分析，分析类型可以为瞬态或稳态。分析结果可以是每个节点的压力和通过每个单元的流率。并且可以利用后处理功能产生压力、流率和温度分布的图形显示。另外，还可以使用三维表面效应单元和热－流管单元模拟结构的流体绕流并包括对流换热效应
8、声场分析
程序的声学功能用来研究在含有流体的介质中声波的传播，或分析浸在流体中的固体结构的动态特性。这些功能可用来确定音响话筒的频率响应，研究音乐大厅的声场强度分布，或预测水对振动船体的阻尼效应
9、压电分析
用于分析二维或三维结构对AC（交流）、DC（直流）或任意随时间变化的电流或机械载荷的响应。这种分析类型可用于换热器、振荡器、谐振器、麦克风等部件及其它电子设备的结构动态性能分析。可进行四种类型的分析：静态分析、模态分析、谐波响应分析、瞬态响应分析

操作界面详解

一、工具箱主要由4个部分组成:
1.Analysis Systems
主要应用在示意图中预定义的模板内
2.Component Systems
主要用于可存取多种不同应用程序的建立和不同分析系统的扩展
3.Custom Systems
用于耦合分析系统（FSI Thermal-Stress等）的预定义。在使用过程中，根据需要可以建立自己的预定义系统
4.Design Exploration
主要用于参数的管理和优化
二、项目管理区
当需要进行某一项目的分析时，通过在Toolbox（工具箱）的相关项目上双击或直接按住鼠标左键拖动到项目管理区即可生成一个项目，在Toolbox中选择Static Structural后，项目管理区即可建立Static Structural分析项目

快捷键

enter—选取或启动 
esc—放弃或取消 
f1—启动在线帮助窗口 
tab—启动浮动图件的属性窗口 
pgup—放大窗口显示比例 
pgdn—缩小窗口显示比例
end—刷新屏幕 
del—删除点取的元件（1个） 
ctrl+del—删除选取的元件（2个或2个以上）
x+a—取消所有被选取图件的选取状态 
x—将浮动图件左右翻转
y—将浮动图件上下翻转 
space—将浮动图件旋转90度（操作时要用鼠标左键点着操作对象） 
crtl+ins—将选取图件复制到编辑区里 
shift+ins—将剪贴板里的图件贴到编辑区里
 shift+del—将选取图件剪切放入剪贴板里 
alt+backspace（或用ctrl+z）—恢复前一次的操作 
ctrl+backspace—取消前一次的恢复 
crtl+g—跳转到指定的位置 
crtl+f—寻找指定的文字 
alt+f4—关闭protel 
spacebar—绘制导线，直线或总线时，改变走线模式 
v+d—缩放视图，以显示整张电路图 
v+f—缩放视图，以显示所有电路部件 
f+v—打印预览 
P+P—放置焊盘(PCB) 
P+W—放置导线(原理图) 
P+T—放置网络导线(PCB) 
home—以光标位置为中心，刷新屏幕
esc—终止当前正在进行的操作，返回待命状态 
backspace—放置导线或多边形时，删除最末一个顶点 
delete—放置导线或多边形时，删除最末一个顶点 
ctrl+tab—在打开的各个设计文件文档之间切换 
alt+tab—在打开的各个应用程序之间切换 
a—弹出edit\\align子菜单 
b—弹出view\\toolbars子菜单 
e—弹出edit菜单
f—弹出file菜单 
h—弹出help菜单
j—弹出edit\\jump菜单 
l—弹出edit\\set location makers子菜单 
m—弹出edit\\move子菜单 
o—弹出options菜单 
p—弹出place菜单 
r—弹出reports菜单 
s—弹出edit\\select子菜单 
t—弹出tools菜单 
v—弹出view菜单 
w—弹出window菜单 
x—弹出edit\\deselect菜单 
z—弹出zoom菜单 
左箭头—光标左移1个电气栅格 
shift+左箭头—光标左移10个电气栅格 
右箭头—光标右移1个电气栅格 
shift+右箭头—光标右移10个电气栅格 
上箭头—光标上移1个电气栅格
shift+上箭头—光标上移10个电气栅格 
下箭头—光标下移1个电气栅格
esc—终止当前正在进行的操作，返回待命状态 
backspace—放置导线或多边形时，删除最末一个顶点 
delete—放置导线或多边形时，删除最末一个顶点