以ANSYS 的結構優化分析模塊為例，介紹了從建模、劃分網格到加載、后處理過程中的軟件使用心得體會，并通過模板的分析實例，說明了從建模到后處理的詳細過程。

引言

ANSYS 是一款集結構、流體、電場等分析于一體的功能強大的有限元分析(CAE)軟件，其有限元法的應用十分廣泛，現已應用于結構力學、流體力學、電路學、電磁學、熱力學、聲學、化學化工反應等多個領域。軟件包括前處理模塊、分析計算模塊和后處理模塊，可進行結構分析、流體動力學分析等。下面以ANSYS10.0 版本的結構力學分析為例，結合一種模板的受力分析過程，對該軟件從建模、劃分網格等前處理, 到邊界條件及受力加載，再到計算得到受力云圖的整個過程中，經常出現的問題及軟件的使用提出一些建議。

1、前處理

1.1　建模

(1)兩種建模方式：在ANSYS 中直接建模，或在專業造型軟件(PROE 等)中建模。模型不太復雜時，簡單模型最好用ANSYS 建模，如果用其他軟件建的模型導入的話會有很多問題。

(2)建模基本原則是盡量簡化，例如，可省略螺紋孔等細微結構，對稱模型可以取一半分析的盡量取一半，結果和取整個模型時一樣；ANSYS 沒有倒角功能，需要建圓角面拉伸才能倒圓，因此除了關鍵位置可能出現應力集中的尖角必須倒圓外，其余位置可以不倒圓。

(3)建模方法：最好采用自頂向下的方法，即先建好毛坯，再用拉伸去除材料的方法得到筋板，否則可能出現建模錯誤及網格不能劃分。

(4)布爾運算失敗時，可以調整公差，布爾運算完成后再將公差調回來。

1.2　劃分網格

(1)建模時要將主零件與力傳遞零件粘接(glue)而不是相加(add), 便于顯示結果時分開顯示，相粘接的幾個零件應分別劃網格，主零件劃單元尺寸較小的智能網格，力傳遞零件劃尺寸較大的自由網格。

(2)有些零件因局部尺寸小而不能劃網格，可將其分成三塊，粘接在一起后分別劃網格。

2、求解

2.1　邊界條件及加載

圖1　載荷的加載方式

(1)對于在一個平面上的一小塊面上需要加約束或載荷時，可用分割命令(divide)，將體用面分割，劃網格時可看到網格劃分受該小面的明顯影響，然后再在該小面上加約束或載荷。

(2)加載載荷的確定：如圖1，受力情況是在圓環面所在位置受到F3 的作用力，四周四個矩形面承受F1 和F2 的反作用力，根據理論力學，其計算方法如圖1。

2.2　運算

　　求解運算最常見的問題是不收斂，一般出現不收斂的原因是X、Y、Z 方向沒有完全約束。

3、后處理

要將幾個零件結果分開顯示時，可用選擇工具(select)選取要顯示結果的零件的體，在選擇與該體相附的單(attach)。

4、以某注塑機型模板為例說明ANSYS 的分析過程

4.1　建模

(1)首先生成毛坯：在AUTOCAD 中得到模型外輪廓直線及圓弧端點的坐標，再在ANSYS 中生成關鍵點，連接關鍵點生成線，并由線生成面, 再拉伸就得到毛坯，如圖2 所示：

圖2　生成毛坯

(2)采用去除材料的方法創建筋板，如圖3 所示：( 可以避免很多建模及劃網格時出現的錯誤)

圖3　去除材料的方法創建筋板

(3)ANSYS 沒有倒角功能，只能通過建立圓角面再拉伸來倒角，因此只需在可能出現應力集中的關鍵位置倒角。由于采用之前查詢二維圖點坐標的方法來創建圓角面并倒角會出現不能布爾運算的問題，一種方法是取模型的兩直線，用line fillet 命令得到創建圓角面所需的直線，再用通過線創建面的命令得到圓角面，拉伸后實現倒角。

(4)建立傳力零件后( 如旋轉板)，應將其與模板布爾粘貼(glue)而不是布爾相加(add), 粘貼后的結果與相加的結果是一樣的；旋轉板中間有1mm 的槽，會導致劃網格出錯，可將其分為三部分再粘貼，如圖4：

圖4　布爾粘貼

(5)在一個平面上的一小部分面上加約束或載荷時，僅僅在平面上畫一個小面是不夠的，可采用分割命令(divide) 用面將體分開，如圖5：

圖5　創建加載面

4.2　劃分網格

(1)網格劃分直接受建模的影響，如果建模質量高，那網格劃分就很順利，單元數就很少，從而直接影響計算量，節省計算時間。

(2)由于主零件和傳力零件是粘接在一起的，劃網格時可以分別劃分，主零件可采用尺寸較小的網格，傳力零件可用尺寸較大的網格。

(3)選擇的單元類型為實體92 號單元(structural solid tet 10node92)。

(4)利用meshtool 工具可以完成所有劃分網格的工作，劃分完的網格如圖6 所示：( 設定單元尺寸、劃分方式、清除網格等)

圖6　劃分網格

圖7　約束和加載

4.3　邊界條件及加載

關于約束及加載說明如前所述，加載后如圖7 所示。

4.4　后處理

利用選擇工具(select) 可將不同的零件的結果分開來顯示，圖8 為上模板和旋轉板在一起時的受力云圖結果，圖9 為單獨顯示上模板時的結果。

圖8　上模板和旋轉板在一起顯示的云圖

圖9　上模板單獨顯示的云圖

5、結語

綜上所述，依次介紹了ANSYS 從建模等前處理，再到邊界條件及加載，最后到云圖等后處理的過程中，遇到的一些問題，給出了一些技巧和建議，以期對讀者在該軟件的學習過程中提供一些幫助。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的用ANSYS画矩形_ANSYS软件使用的几点建议的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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