ANSYS有限元分析静力学完整教学

ANSYS有限元分析静力学完整教学

ANSYS有限元分析软件是目前应用最广的计算机辅助分析（CAE）软件，其强大的分析能力和细腻的补偿处理使得仿真结果具有相当的参考价值，深受工程师的欢迎。

ANSYS有许多的分析模块，包括静力学、显示动力学、模态、振动等，这里将完整介绍静力学的分析过程，学完可以独立完成零部件或装配体的静力学分析。

这里用solidworks绘制一个框架，保存到文件夹，文件夹名字从现在开始养成习惯，用英文命名。

solidworks的学习可查看小编其他经验篇幅，这里不再赘述。

打开ANSYS的Workbench，在左边模块栏找到静力学分析模块（Static Structural），双击，进入工程A。

工程A第一项表示分析模块，这里是静力学分析；第二项是工程材料，系统默认是结构钢，材料的添加和材料库的建立可参考小编相关经验篇幅；第三项是几何结构（Geometry），这里右键，导入solidworks绘制的框架（Import Grometry），导入后就会看到Geometry右边的问号变成的√，表示该步骤完成，且无错误，闪电符号表示待编辑。

双击第四项到第七项的任意一项，进入Static Structural处理界面。

Geometry材料的选择可参考小编相关经验篇幅，坐标系（Coordinate Systems）后续小编会增加详细教程，这里对静力学分析影响不大，暂时不做介绍。

Mash，模型的网格处理。ANSYS是将大的零部件细分为许许多多的微小单元进行分析，再将微小单元整合成一个整体即为零部件的结果，因此，网格的划分很重要，直接影响着仿真的结果，关于网格的划分后续小编会增加教程，这里按系统默认的网格类型和大小进行处理。右键点击Mash命令，选择生成网格命令（Generate Mash），等待一段时间，尤其网格单元数量多的时候，待网格生成后可以看到Mash命令的左边原本闪电符号变成了√，即网格生成完成且无错误。

接着，对模型进行加载和自由度的限制，右键点击Static Structural，选择Insert，加载力（Force），在确定是面选择的前提下，选择框架的顶面为力的加载面，点击左边编辑栏的Apply，力大小输入1000N，方向向下，这样，框架的静力加载就完成了。

紧接着需要对框架进行自由度的限制，这里限制框架的四个角地面为固定面，操作步骤是右键点击Static Structural，选择Insert，点击Fixed Support，按住Ctrl，点选框架的4个底面，点击左边编辑栏的Apply，这样就限制了框架的移动了，即模拟框架放在地面上的受力情况。

至此，模型的前处理完成，进入后处理阶段。

Solution为模型的仿真结果，可以查看模型的应力、应变、变形等，一般我们静力学需要查看模型的最大应力和变形，对比材料的强度和刚度，判断材料的使用或规格是否满足工况条件。

右键点击Solution，选择Solve，对模型进行后处理。

处理完成后，可看到状态栏全部为√的状态，即仿真完成，接着就可以查看仿真结果。右键点击Solution，选择Insert，选择变形（Deformation--Total），再选择Insert，选择应力（Stress--Equivaent），再右键点击Solution，点击Evalute All Resuklts，显示所有分析结果。

单独点击变形和应力，即可查看框架变形的最大应力值和最大变形量及两者对应的位置。

最后再保存工程即可。