ANSYS简介
概述
关于有限元分析系统，国际上早在上个世纪50年代末、60年代初就投入大量的人力和物力开发出了具有强大功能的有限元分析程序，从那时到现在，世界各地的研究机构和大学发展了一大批专用或通用有限元分析软件，ANSYS是其中的佼佼者。
ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件，由成立于1970年，总部位于美国宾西法尼亚州的匹兹堡的ANSYS公司研制而成，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/Engineer， NASTRAN， Alogor， I-DEAS， AutoCAD等，是现代产品设计中的高级CAD工具之一。它是第一个通过ISO9001质量认证的大型分析设计类软件， 是美国机械工程师协会（ASME）、美国核安全局（NQA）及近二十种专业技术协会认证的标准分析软件。在国内第一个通过了中国压力容器标准化技术委员会认证并在当时十七个部委推广使用。
几十年来，ANSYS分析软件不断吸取当今世界最新的计算方法和计算机技术，领导着有限元界的发展趋势，并为全球工业界所广泛接受，拥有全球最大的用户群。其功能完善，技术成熟，是工程技术人员进行有限元分析研究的首选利器，它可以进行结构分析、热分析、流体分析、电/静电场分析和电磁场分析等。它在工业领域中的应用包括：航空航天、汽车工业、生物医学、桥梁建筑、电子产品、重型机械、微机电系统和运动机械等。
有限元法基本构成和主要功能
1．ANSYS有限元的基本构成：
节点（Node）：工程系统中的一个点的坐标位置，构成有限元系统的基本对象。
单元（Element）：单元是节点与节点相连而成，单元的组合由各节点相互连接。不同特性的工程系统，可选用不同种类的单元，ANSYS提供了100多种单元。
自由度（Degree Of Freedom）：节点具有某种程度的自由度，以表示工程系统受到外力后的反应结果。
2．ANSYS软件主要包括三个部分：前处理模块，求解模块和后处理模块。
前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型。对于实体建模ANSYS程序提供了两种方法：自顶向下与自底向上；对于网格划分ANSYS程序提供了使用便捷、高质量的对CAD模型进行网格划分的功能，包括4种网格划分方法：延伸划分、映像划分、自由划分和自适应划分。软件提供了100多种单元类型，用来模拟工程中的各种结构和材料。
在求解模块，用户定义分析类型、分析选项、载荷数据和载荷步选项，然后开始有限元求解。
ANSYS软件的后处理过程包括两个部分：通用后处理模块POST1和时间历程后处理模块POST26。通过友好的用户界面，可以很容易获得求解过程的计算结果并对其进行显示。这些结果可能包括位移、温度、应力、应变、速度及热流等，输出形式可以有图形显示和数据列表两种。
使用环境
使用ANSYS有两种模式：一种是交互模式（Interactive Mode），另一种是非交互模式（Batch Mode）。
用户利用交互模式使用ANSYS时，用户的指令可以通过鼠标点击或在命令输入窗口通过键盘输入。命令一经执行会在*.LOG文件中列出。*.LOG 文件的内容可以略作修改存到一个批处理文件中，在以后进行同样工作时，由ANSYS自动读入并执行，这也可算作ANSYS软件的第三种命令输入方式。
运行ANSYS程序一般采用Interactive进入，这样可以定义工作名称，并且存放到指定的工作目录中。
进入系统后有6个窗口提供用户与软件之间的交流，凭借这6个窗口可以输入命令、检查模型的的建立、观察分析结果及图形输出与打印。整个窗口系统称为GUI(Graphical User Interface)。
各窗口的功能如图3-2：
图3-2 ANSYS图形用户界面
Fig 3-2 ANSYS GUI
1. 应用命令菜单（Utility Menu）：包含各种应用命令，如文件控制（File）、对象选择（Select）、资料列式（List）、图形显示（Plot）、图形控制（PlotCtrls）、工作界面设定（WorkPlane）、参数化设计（Parameers）、宏命令（Macro）、窗口控制（MenuCtrls）及辅助说明（Help）等。
2.主菜单（Main Menu）：包含分析过程的主要命令，如建立模块、外力负载、边界条件、分析类型的选择、求解过程等。
3.工具栏（Toolbar）：执行命令的快捷方式。
4.输入窗口（Input Window）：输入命令，可监视命令的历程。
5.图形窗口（Graphic Window）：显示建立的模块及查看结果。
6.输出窗口（Output Window）：显示输入命令执行的结果。
ANSYS在分析过程中的文件格式为jobname.ext。ANSYS分析中有一些特殊的文件，其中主要的几个是数据库文件jobname.db、记录文件jobname.log、输出文件jobname.out、错误文件jobname.err、结果文件jobname.rxx及图形文件jobname.grph等。
ＡＮＳＹＳ的界面非常友好,有些类似于ＡＵＴＯＣＡＤ,其使方法也和ＡＵＴＯＣＡ
Ｄ有相似的地方:ＧＵＩ方式和命令流方式。ＧＵＩ(ＧｒａｐｈｉｃａｌＵｓｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅ)方式即通过点击菜单项,在弹出的对话框中输入参数并进行相应设置从而进行问题的分析和求解:命令流方式是指在ＡＮＳＹＳ的命令流输入窗口输入求解所需的命令,通过执行这些命令来实现问题的解答。ＧＵＩ方式较容易掌握,但是在熟悉了ＡＮＳＹＳ的命令之后,使用命令流方式要比ＧＵＩ方式效率高出许多。
