以前搜集的一些資料，并非我原創(chuàng)但是沒找到出處，很多年以前的資料，可能版本比較古老，僅給大家做個參考。

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在這一章中，讀者將會對Ansys10.0的界面、各個功能模塊的作用、Ansys在進行結(jié)構(gòu)分析所采用的一般流程和Ansys在求解過程中產(chǎn)生的具有不同擴展名的文件，共四個方面有全面的了解。在這章的學(xué)習(xí)過程中讀者不必深究每個細(xì)節(jié)，只需要知道Ansys中都有哪些功能，這些功能在哪里可以找到即可，在后面的章節(jié)將詳細(xì)講述這些功能的使用。

1、Ansys10.0 圖形用戶界面

推薦啟動路徑：【開始】|【所有程序】|【Ansys】，啟動后的界面如圖1所示。

應(yīng)用菜單(Utility Menu)：包含文件管理、選擇、列表顯示、單項顯示、顯示控制、參數(shù)設(shè)置、宏設(shè)置以及幫助查詢等功能；

主菜單(Main Menu)：該菜單下包含了有限元分析所有的模塊，分為前處理、求解、后處理、優(yōu)化設(shè)計等Ansys主要功能，是操作最頻繁的區(qū)域；

命令流輸入窗口：該窗口為Ansys命令的輸入?yún)^(qū)域，在輸入命令的同時，會顯示相應(yīng)的提示，點擊右邊的倒三角可以瀏覽之前已經(jīng)輸入的命令；

圖形窗口：該窗口用于顯示幾何模型以及處理的結(jié)果，比如云圖顯示變形、應(yīng)力、應(yīng)變等；

快捷按鈕：為用戶提供快捷的圖形顯示提供輔助，包括快速調(diào)整視角、左右上下移動顯示模型、放大縮小模型等。小技巧：用Ctrl鍵+鼠標(biāo)左中右建組合也能實現(xiàn)這些快捷操作。

2、Ansys各功能模塊介紹

Ansys軟件的主菜單(Main Menu)中按照一般分析的順序?qū)⒏鱾€模塊從上到下排列，即，前處理、求解、后處理的順序。當(dāng)然在實際求解的過程中沒有必要嚴(yán)格按照這一順序進行，但對于初學(xué)者而言，推薦按照這個順序來進行結(jié)構(gòu)分析，這樣有助于在日后進行復(fù)雜的有限元分析中仍能保持良好的條理性。下面就各個模塊進行分別介紹。

⑴、前處理模塊(Preprocessor)：在這個模塊中用戶可以完成定義單元類型（Element Type）、設(shè)定單元實常數(shù)（Real Constants）、定義材料屬性（Material Props）、建立模型（Modeling）、劃分網(wǎng)格（Meshing）等操作，如圖2所示。正如第一章所述，Ansys在建模方面不擅長，往往需要借助其它CAD建模軟件，將建好的模型導(dǎo)入Ansys中，導(dǎo)入的操作為：【Utility Menu】|【File】|【Import…】，選擇合適的格式，然后選擇要導(dǎo)入的文件即可。

⑵、求解模塊(Solution)：在這個模塊中用戶可以指定分析類型(Analysis Type)、定義載荷(Define Loads)、對載荷步進行設(shè)置(Load Step Opts)、激活求解(Solve)，見圖3所示。小提示：點擊Unabridged Menu/Abridged Menu可以控制該模塊下功能項是以精簡模式還是以全部模式顯示。

⑶、一般后處理模塊(General Postproc)：用于顯示(Plot)、查看、輸出整個模型在某個子載荷步(Sub Load Step)、或者特定時間或頻率下的結(jié)果，也可以將計算和分析結(jié)果以文件的形式輸出(Write Results)，見圖4所示。操作中需首先讀入計算結(jié)果(Read Results)，例如查看結(jié)構(gòu)分析中某個時刻模型各個位置的變形、應(yīng)力、應(yīng)變等信息，圖5顯示的是某個時刻玻璃鋼板在均布壓力下的變形云圖。

⑷、時間歷程后處理器(TimeHist Postpro)：用于分析處理指定某個時間范圍內(nèi)模型指定節(jié)點上某個結(jié)果（比如應(yīng)力、應(yīng)變等）隨時間或頻率變化的情況，對應(yīng)的菜單項如圖6所示。對比兩種后處理器可以發(fā)現(xiàn)，一般后處理器固定某個時間，查看模型各個節(jié)點或單元的結(jié)果，時間歷程后處理器則是固定某個節(jié)點或單元，查看指定物理量隨時間的變化情況。

當(dāng)然，Main Menu中還有其他一些模塊，但對于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析，主要用到的模塊就是這些，當(dāng)需要有其他特殊處理時，相信到那時大家已經(jīng)擁有相當(dāng)豐富的經(jīng)驗了，讀者完全可以參考Ansys幫助文檔或其他資料作進一步學(xué)習(xí)。 

3、Ansys結(jié)構(gòu)分析采取的一般步驟

本節(jié)介紹Ansys結(jié)構(gòu)分析的典型步驟，實際應(yīng)用中不一定要嚴(yán)格遵照這些步驟。一般結(jié)構(gòu)分析的流程圖如圖7所示。

步驟一：Ansys對每一個有限元分析都默認(rèn)以’file.ext’的形式創(chuàng)建相關(guān)文件，’ext’代表擴展名，而且文件的存放路徑默認(rèn)為【安裝盤】/【Documents and Settings 】/【User】。因而，在開始一個新的結(jié)構(gòu)分析前，有必要修改文件的存放路徑和文件名，以防止將以前的文件覆蓋。指定新的存放路徑的操作方法：【File】|【Change Directory…】。更改文件名操作方法：【File】|【Change Jobname…】，此時會彈出對話框，輸入新的文件名，注意輸入框下面有個’New log and error files ?’，筆者建議勾選這一選項，這樣就會創(chuàng)建新的日志文件和錯誤記錄文件，便于將來找出出錯原因。

步驟二：選取單元類型（Element Type）并設(shè)定單元實常數(shù)（Real Constants），定義單元類型：【Main Menu】|【Preprocessor 】|【Element Type】；設(shè)定單元實常數(shù)：【Main Menu】|【Preprocessor 】|【Real Constants】。Ansys中提供的單元類型多達(dá)200多種，每種單元都有各自的特點和適用范圍，不可隨便選擇。總的來說所有單元可以分為三大類：桿單元類（一維 BEAM）、平面單元類（二維 PLANE）、體單元類（三維 SOLID），每種單元都有各自的名字，名字由單元類 + 數(shù)字編號組成。例如：PLANE42，PLANE表示該單元屬于平面類單元，由于平面類單元中還包含其他很多種單元，所以用42來標(biāo)識此特定單元。實際上每種單元的數(shù)字編號都是獨一無二的。單元實常數(shù)主要用來進一步描述單元特性，比如你選擇梁分析單元BEAM23，Real可以定義其梁的面積、慣性矩和截面高度，如果你選擇的是應(yīng)用于復(fù)合材料層合板分析的SHELL91單元，Real可以指定鋪層數(shù)、鋪層方向角、每層的厚度等參數(shù)。至于單元類型如何選擇，這與分析問題的類型和材料特性有關(guān)，后面的章節(jié)將詳細(xì)講解。

步驟三：定義材料屬性，菜單路徑：【Main Menu】|【Preprocessor 】|【Material Props】|【Material Models】，彈出Define Material Model Behavior對話框，在對話框左側(cè)窗口選擇合適的材料模型。對于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析而言，通常選擇Structural里面的材料模型，需要設(shè)定的材料參數(shù)一般包括彈性模量、剪切模量、泊松比。

步驟四：建立（導(dǎo)入）模型和劃分網(wǎng)格。對于形狀復(fù)雜的模型建議采用專門的建模軟件，建立模型菜單路徑：【Main Menu】|【Preprocessor 】|【Modeling】，劃分網(wǎng)格菜單路徑：【Main Menu】|【Preprocessor 】|【Meshing】。模型的建立可以采用自下向上的建模方法或者自上向下的建模方法，這里不做詳述，有興趣的讀者可以參考相關(guān)Ansys建模書籍。模型建好剩下的就是劃分網(wǎng)格了，劃分網(wǎng)格前需要先對網(wǎng)格尺寸進行設(shè)置，然后將步驟二選好的單元類型應(yīng)用到需要劃分網(wǎng)格的模型上，程序就會自動將網(wǎng)格劃分好，如果對劃分的網(wǎng)格不滿意還可以對局部網(wǎng)格進行優(yōu)化。

步驟五：設(shè)定邊界條件和加載，菜單路徑：【Main Menu】|【Solution 】|【Define Loads】。邊界條件的設(shè)定主要包括對需要限定位移的節(jié)點的位移(DOF) 進行設(shè)置，Ansys中認(rèn)為邊界約束也是一種載荷。載荷包括集中力載荷、面載荷、體載荷、慣性載荷和耦合場載荷。載荷可以施加在實體模型上也可以施加在有限元模型上。當(dāng)載荷施加在實體模型上，ANSYS求解時會自動將這些荷載轉(zhuǎn)換到相應(yīng)的節(jié)點和單元上，當(dāng)改變模型的單元網(wǎng)格劃分時，在實體模型上所施加的荷載不受影響，相比較而言，這種方法施加載荷更容易些。

步驟六：求解，菜單路徑：【Main Menu】|【Solution】|【Solve】。在執(zhí)行求解之前一般需要先指定求解類型，指定的方法路徑【Main Menu】|【Solution】|【Analysis Type】|【New Analysis】，求解類型包括Static、Model、Harmonic、Transient、Spectrum、Eigen Buckling、Substructuring。

步驟七：后處理，【Main Menu】|【General Postproc】。在后處理模塊，需要先讀入計算的結(jié)果，然后就可以查看節(jié)點計算結(jié)果(Nodal Solution)，一般以云圖的方式顯示應(yīng)力、應(yīng)變、位移等信息，還可以將結(jié)果以圖片的形式保存下來。有時為了更精確地查看信息，需要將結(jié)果以文件的形式輸出，這時可以采用【Main Menu】|【General Postproc】|【W(wǎng)rite Results】的方法輸出結(jié)果到文件。

3、Anysis有限元分析中產(chǎn)生的文件

Ansys分析過程中可能產(chǎn)生的文件有10種之多，各種擴展名所包含的意義如下：

.db是數(shù)據(jù)庫文件，里面存儲著當(dāng)前模型數(shù)據(jù)，以及單元屬性、材料性質(zhì)等信息，是Ansys最重要的文件之一；

.dbb是ANSYS自動生成的當(dāng)前database的備份。比如你已經(jīng)有一個file.db，當(dāng)你點擊save時，ANSYS先把原來的file.db另命名為file.dbb后，新生成一個file.db。db文件中可以包含部分結(jié)果；

.log是日志文件，以追加時記錄所有執(zhí)行過的命令；

.emat是單元矩陣文件，記錄有限元單元矩陣數(shù)據(jù)；

.esav是單元數(shù)據(jù)存儲文件，保存單元求解數(shù)據(jù)；

.err是出錯記錄文件，記錄所有運行中的警告錯誤信息；

.rst是結(jié)果文件，記錄一般結(jié)構(gòu)分析的結(jié)果數(shù)據(jù)；

.rth是結(jié)果文件，記錄一般熱分析的結(jié)果數(shù)據(jù)；

.rmg是結(jié)果文件，記錄一般磁場分析的結(jié)果數(shù)據(jù)；

.snn是載荷步文件，記錄載荷步的載荷信息；

.out是輸出文件，記錄命令執(zhí)行情況；

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