Ansys Mechanical|學(xué)習(xí)方法
Ansys Mechanical是Ansys的旗艦產(chǎn)品之一,涉及的學(xué)科體系全面豐富,包括的力學(xué)分支主要有理論力學(xué),振動(dòng)理論,連續(xù)介質(zhì)力學(xué),固態(tài)力學(xué),物理力學(xué),爆炸力學(xué)及應(yīng)用力學(xué)等。
在自媒體及數(shù)字經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天,CAE工程師期望能夠快速通過(guò)各種渠道檢索到日常工作中碰到的紛繁復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題,較多的精力花在了無(wú)效的信息的過(guò)濾上,筆者從事仿真行業(yè)20余年,近些年作為Ansys技術(shù)工程師支持?jǐn)?shù)十家全球500強(qiáng)企業(yè)和國(guó)內(nèi)百家Ansys大中企業(yè)的Ansys Mechanical CAE技術(shù)專家, 經(jīng)常被問(wèn)及掌握Ansys有什么好的學(xué)習(xí)方法?筆者認(rèn)為,主要有以下幾個(gè)方面:
首先,學(xué)習(xí)一些相關(guān)的理論知識(shí)對(duì)軟件的使用是很有幫助的,傳統(tǒng)的有限元教材及數(shù)值計(jì)算方法基本上能涵蓋軟件相關(guān)的大部分知識(shí)。其次,打開(kāi)Ansys的Help文檔,讀者會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)知識(shí)的海洋,與軟件相關(guān)的基礎(chǔ)理論,操作以及案例非常詳盡,幫助文檔所列的參考文獻(xiàn)也非常系統(tǒng)。此時(shí)將我們學(xué)的理論知識(shí)和幫助文檔對(duì)應(yīng),從中理解Ansys所使用的最新算法和理論基礎(chǔ)等。最后,非常重要的一點(diǎn),打開(kāi)軟件進(jìn)行案例實(shí)踐,驗(yàn)證Ansys官方提供的算例,驗(yàn)證教科書的算例… 在一次次驗(yàn)證中,我們會(huì)逐步理解仿真的思路:建模方案如何確定?假設(shè)條件是什么?輸入條件是什么?預(yù)期結(jié)果是什么?軟件中提供的哪幾種算法對(duì)項(xiàng)目有幫助?這幾種算法的局限性在哪里?這幾種算法在哪些條件下可以相互驗(yàn)證?結(jié)果偏差產(chǎn)生的原因是什么?忽略的因素是什么?忽略的因素是否對(duì)結(jié)果產(chǎn)生重大的影響?CAE仿真技術(shù)給科技工作者帶來(lái)的最便捷之處就在于當(dāng)一個(gè)很好的想法出現(xiàn),可以快速地驗(yàn)證該結(jié)果是否有效。
重點(diǎn)談一下Ansys幫助文檔的使用。Ansys help文檔自Ansys 19.0之后,不再隨軟件一起安裝,而需要從官網(wǎng)單獨(dú)下載ANSYSLOCALHELP_2022R2_WINX64解壓后,單獨(dú)安裝使用。
幫助文檔安裝完成后,可通過(guò)Tools>>Filter Table of Contents>>Configure Table of Contents…配置常用的產(chǎn)品,以縮小搜索范圍(圖1)。圖2為過(guò)濾后的幫助文檔顯示頁(yè)面。


幫助文檔提供的bookmarks收藏功能比較常規(guī),不做過(guò)多介紹。
圖3為檢索”damping”后其中的一個(gè)頁(yè)面,圖中位置1表示該頁(yè)面所在的具體鏈接,有助于定位所關(guān)聯(lián)學(xué)科;圖中位置2可以拷貝當(dāng)前頁(yè)面鏈接(快捷鍵Ctrl-D),其鏈接地址為:help/ans_mat/mat_matdamping.html;位置3可以快速定位到某一給定鏈接(快捷鍵Ctrl-Shift-D)。位置2和位置3的結(jié)合會(huì)給知識(shí)管理帶來(lái)極大的便捷。

以下是以“buckling”(屈曲分析)知識(shí)點(diǎn)為關(guān)鍵字搜到的有用的鏈接,值得收藏學(xué)習(xí)。
·屈曲分析理論
help/ans_thry/thy_geo.html
help/ans_str/Hlp_G_STR7_2.html#aFjQxqdemcm
·屈曲分析流程
help/ans_str/strlinpertproc.html
help/ans_str/Hlp_G_STR7_4.html
·屈曲分析案例
特征值屈曲案例:
help/ans_str/Hlp_G_STR7_6.html
help/ans_vm/Hlp_V_VM127.html
help/ans_vm/Hlp_V_VM128.html
非線性屈曲案例:
梁的橫向扭轉(zhuǎn)屈曲分析
help/ans_str/Hlp_G_STR15_6.html#an3tAr2a5ldm
鉸接殼體的階躍屈曲分析
help/ans_vm/Hlp_V_VM17.html
施加幾何缺陷
help/ans_tec/tecbuckling.html
help/ans_tec/tecsuction.html
幫助文檔提供詳細(xì)的workbench/apdl案例庫(kù)及benchmark供用戶參考。位于幫助文檔目錄樹(shù):verification manuals,(help/ai_sinfo/vm_intro.html)。
對(duì)理論知識(shí)感興趣的用戶參見(jiàn)目錄樹(shù):Mechanical APDL>>Theory Reference, (help/ans_thry/ans_thry.html)。
提供行業(yè)代表性的成熟方案參見(jiàn)目錄樹(shù):Mechanical APDL>>Technology Showcase: Example Problems,(help/ans_tec/ans_tec.html)。
同樣,可以方便地從advantage search中檢索到APDL command, 或單元庫(kù)等等(圖4)。

“書山有路勤為徑”,任何一項(xiàng)專業(yè)技能的掌握,并非一朝一夕可以完成,正確的方法輔之以不懈的努力,CAE工作者必將為工業(yè)產(chǎn)品的更新迭代貢獻(xiàn)一個(gè)又一個(gè)優(yōu)秀的方案,為科技進(jìn)步創(chuàng)造不可磨滅的價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
1.Ansys 結(jié)構(gòu) | 從力學(xué)學(xué)科體系說(shuō)起
2. Ansys Mechanical 屈曲分析技術(shù)
3. Ansys Help文檔