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ANSYS软件在桥梁工程计算机辅助设计中的应用

时间:2023-08-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:经过40多年的发展,ANSYS软件已经是融结构、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。ANSYS软件主要包括3个部分:前处理模块、分析计算模块和后处理模块。③ANSYS软件具有强大的设计与分析功能,可应用于建筑、勘察、地质、水利、交通、电力、测绘、国土、环境、林业等方面。对于桥梁结构分析来说,ANSYS软件比专门的桥梁分析软件要复杂得多,尤其对于初学者来说,灵活使用ANSYS软件有一定难度。

ANSYS软件在桥梁工程计算机辅助设计中的应用

ANSYS软件是由美国ANSYS公司开发的一个通用设计分析软件。ANSYS公司成立于1970年,其早期产品只提供热分析和线性结构分析功能,只能在大型计算机上运行,且必须通过编写分析代码按照批处理方式执行。20世纪70年代以后,该软件逐步增加了非线性计算功能,并融入单元类型以及子结构等技术。随着小型机和PC机的出现,操作系统引入图形交互方式,为ANSYS软件建立了交互式操作菜单环境,极大简化了分析过程的操作性,使设计分析更加直观和可视化;ANSYS软件不再仅仅是求解器,同时也是前后处理器,对模型的创建和结果的处理提供了方便。

经过40多年的发展,ANSYS软件已经是融结构、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。其功能包括各种结构的静、动力线性或非线性分析、温度场的稳态或瞬态分析及相变计算、流体动力学分析、声学分析和电磁分析;另外,它还提供了目标设计优化拓扑优化、概率有限元设计、二次开发技术、子结构、子模型、单元生死、疲劳断裂计算等先进技术。

ANSYS软件主要包括3个部分:前处理模块、分析计算模块和后处理模块。

(1)前处理模块

该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。

(2)分析计算模块

该模块包括结构分析(可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析)、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析,可模拟多种物理介质的相互作用,具有灵敏度分析及优化分析能力。(www.xing528.com)

(3)后处理模块

该模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示(可看到结构内部)等图形方式显示出来,也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。

ANSYS软件的特点如下:

①ANSYS软件提供了100种以上的单元类型,可用来模拟工程中的各种结构和材料。该软件有多种版本,可以运行于从个人机到大型机的各种计算机设备上,如PC、SGI、HP、SUN、DEC、IBM和CRAY等。

②ANSYS软件能与多数CAD软件接口实现数据的共享和交换,如Pro/Engineer、NASTRAN、Alogor、I-DEAS、AutoCAD等。

③ANSYS软件具有强大的设计与分析功能,可应用于建筑、勘察、地质水利交通电力测绘国土、环境、林业等方面。对于桥梁结构分析来说,ANSYS软件比专门的桥梁分析软件要复杂得多,尤其对于初学者来说,灵活使用ANSYS软件有一定难度。

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