ANSYS的前處理模塊主要有兩部分內(nèi)容:實體建模和網(wǎng)格劃分。
  ●實體建模
  ANSYS程序提供了兩種實體建模方法:自頂向下與自底向上。自頂向下進行實體建模時,用戶定義一個模型的最高級圖元,如球 、棱柱,稱為基元,程序則自動定義相關(guān)的面、線及關(guān)鍵點。用戶利用這些高級圖元直接構(gòu)造幾何模型,如二維的圓和矩形以及三維的塊 、球、錐和柱。無論使用自頂向下還是自底向上方法建模,用戶均能使用布爾運算來組合數(shù)據(jù)集,從而“雕塑出”一個實體模型。ANS YS程序提供了完整的布爾運算,諸如相加、相減、相交、分割、粘結(jié)和重疊。在創(chuàng)建復(fù)雜實體模型時,對線、面、體、基元的布爾操作 能減少相當可觀的建模工作量。ANSYS程序還提供了拖拉、延伸、旋轉(zhuǎn)、移動、延伸和拷貝實體模型圖元的功能。附加的功能還包括 圓弧構(gòu)造、切線構(gòu)造、通過拖拉與旋轉(zhuǎn)生成面和體、線與面的自動相交運算、自動倒角生成、用于網(wǎng)格劃分的硬點的建立、移動、拷貝和 刪除。自底向上進行實體建模時,用戶從最低級的圖元向上構(gòu)造模型,即:用戶首先定義關(guān)鍵點,然后依次是相關(guān)的線、面、體。
  ●網(wǎng)格劃分
  ANSYS程序提供了使用便捷、高質(zhì)量的對CAD模型進行網(wǎng)格劃分的功能。包括四種網(wǎng)格劃分方法:延伸劃分、映像劃分、自由 劃分和自適應(yīng)劃分。延伸網(wǎng)格劃分可將一個二維網(wǎng)格延伸成一個三維網(wǎng)格。映像網(wǎng)格劃分允許用戶將幾何模型分解成簡單的幾部分,然后 選擇合適的單元屬性和網(wǎng)格控制,生成映像網(wǎng)格。ANSYS程序的自由網(wǎng)格劃分器功能是十分強大的,可對復(fù)雜模型直接劃分,避免了 用戶對各個部分分別劃分然后進行組裝時各部分網(wǎng)格不匹配帶來的麻煩。自適應(yīng)網(wǎng)格劃分是在生成了具有邊界條件的實體模型以后,用戶 指示程序自動地生成有限元網(wǎng)格,分析、估計網(wǎng)格的離散誤差,然后重新定義網(wǎng)格大小,再次分析計算、估計網(wǎng)格的離散誤差,直至誤差 低于用戶定義的值或達到用戶定義的求解次數(shù)。
  分析計算模塊包括結(jié)構(gòu)分析(可進行線性分析、非線性分析和高度非線性分析)、流體動力學(xué)分析、電磁場分析、聲場分析、壓電分析以及多物理場的耦合分析,可模擬多種物理介質(zhì)的相互作用,具有靈敏度分析及優(yōu)化分析能力;
  后處理模塊可將計算結(jié)果以彩色等值線顯示、梯度顯示、矢量顯示、粒子流跡顯示、立體切片顯示、透明及半透明顯示(可看到結(jié)構(gòu)內(nèi)部)等圖形方式顯示出來,也可將計算結(jié)果以圖表、曲線形式顯示或輸出。
  軟件提供了100種以上的單元類型,用來模擬工程中的各種結(jié)構(gòu)和材料。該軟件有多種不同版本,可以運行在從個人機到大型機的多種計算機設(shè)備上,如PC,SGI,HP,SUN,DEC,IBM,CRAY等。
  目前最新版本 ANSYS 12.1
  同級別的軟件還有ADINA、ABAQUS、MSC等,ADINA和ABAQUS在非線性計算功能方面比ANSYS強,ABAQUS沒有流體計算模塊,ADINA不能做電磁分析但是ADINA是目前做流固耦合最好的軟件。
  ●載荷
  在ANSYS中,載荷包括邊界條件和外部或內(nèi)部作用力函數(shù),在不同的分析領(lǐng)域中有不同的表征,但基本上可以分為6大類:自由度約束、力(集中載荷)、面載荷、體載荷、慣性載荷以及耦合場載荷。
  1、自由度約束(DOF Cinstraints):將給定的自由度用已知量表示。例如在結(jié)構(gòu)分析中約束是指位移和對稱邊界條件,而在熱力學(xué)分析中則指的是溫度和熱通量平行的邊界條件。