ANSYS快速入门指南：小白也能轻松上手

本文作为ANSYS教程系列的第一篇，任务是为对ANSYS完全不懂的新手简要介绍一下用ANSYS做有限元分析的基本流程和思路，消除对这种看似高大上的软件的心理排斥感——我了解到很多同学学习这款软件起步慢不是因为ANSYS难，而是难以迈过自己心里的那道坎，希望在阅读本文15min以内，轻松完成你的第一个有限元分析实例。
 

学习ANSYS之前需要了解的几个概念性问题

什么是有限元分析

回想一下用微积分求解x-y平面内曲线围成面积问题的解法，是不是对每个确定的dx段，有相对好求解的dy，而将尽可能小的dx求和，就成了对一定区域内的dx的积分，也就是求解出了想要的面积？

有限元法就是这个思路，即把复杂问题简化为若干足够小的单元内的简单问题求解。所以，有限元分析是一种近似求解方法——所有近似求解方法都需要人的判断，有限元软件不是计算器，不是输入数据就可以拿着结果直接用的懒人神器。

什么是单元、实体、模型

有限元中的单元，相当于微积分中的dx，理论上单元越小求解结果越接近真实情况，实际上当单元太小，计算机的运算量太大，计算时间会很长而且会死机；

有限元中的模型，相当于微积分中在给定积分区域下对dx的积分，是dx的集 合，是一个从外形上与真实结构一致，求解结果与真实情况相近的单元集 合体；

有限元中的实体，相当于微积分中的那条曲线，是对真实结构的数字化再现，包括点、线、面、体，是一种可以看得到的实物，也是要分析求解的目标；

用GUI还是APDL

这是初学者往往会纠结的问题。

ANSYS在界面操作(GUI)方面较弱，尤其对英语信心不足的同学容易无从下手。命令流(APDL)则是ANSYS软件 实现参数化分析的撒手锏。最高效的方法就是以命令流为主，某些操作结合GUI操作，充分发挥二者的优势。

学习ANSYS的高效方法是什么

可以从10kN.com这里复制APDL实例，然后根据你要分析的实际情况修改一下，一般问题就可以解决了 O(∩_∩)O

ANSYS分析过程有那几个步骤

前处理

1.设置单元类型与属性、材料属性；

2.建立模型，划分网格；

加载与求解

3.根据真实情况，对模型施加荷载；

4.根据真实情况，对模型添加边界条件(施加约束)；

5.对求解方法进行设置(选择求解器及相关参数)；

后处理

6.查看计算结果，包括查看内力、应力、变形等。

所有的有限元分析软件，都必需以上六个步骤，在前处理和加载步骤中，一些子步骤的顺序可以颠倒，但这几项内容一个都不能少

做一个实例

说明：ANSYS中常用”!”作为某一行的注释，需要注意的是，一定是英文的!而不是中文的！

我们来练习一个非常简单的ANSYS实例，下面打开ANSYS软件，按照下面注释的顺序，一步一步把命令复制粘贴到软件中：

这里就是我们输入命令流的地方

/PREP7 !进入前处理

ET,1,solid45 !设定单元类型为45号单元，这里可以输入solid45，也可以是45

MPTEMP,,,,,,,, !设定单元属性，这里我们不考虑温度

MPTEMP,1,0

MPDATA,EX,1,,3.45e4 !设置单元的弹性模量

MPDATA,PRXY,1,,0.3 !设置单元的泊松比

block,0,10,0,5,0,10 !建立模型实体

esize,1 !设置单元大小

vmesh,all !网格划分

finish !前处理结束

/solu !进入加载与求解阶段

sfa,4,,pres,100 !对实体顶部施加均布荷载

da,3,all,0 !对实体底部进行固结约束

solve !进行求解计算，我们先都采用默认设置

finish !求解结束

/post1 !进入后处理

plnsol,s,y !查看Y方向应力

可能的疑问

单元类型是个什么东西？

单元类型描述分两个部分，如本例中的solid45，是实体单元45号——单元可以有beam(梁)、solid(实体)、shell(壳体)、link(杆件)等不同类型，在同一个类型中，也还有多种编号，如solid中就有常用的45、65等等

他们之间有什么区别呢？举例说明：

solid65可以设置实体内部的钢筋，也称作“混凝土单元”，而solid45中就没有这个功能，但越是简单的单元计算时间越短，所以对于实体钢构件或者不考虑内部普通钢筋的情况，通常可以用solid45单元

对于单元类型的更深入问题，我们在以后的教程中展开讨论。

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