ANSYS有限元分析教程：接触分析与非线性功能

"本资源是关于Ansys 11.0的基础教程，专注于接触分析的步骤。教程涵盖了从创建有限元模型到求解和观察结果的整个过程，包括设置单元选项和实常数，创建目标和接触表面单元，施加边界条件，定义求解选项和载荷步，以及最终的求解和后处理。此外，还提及了ANSYS作为一款强大的有限元分析软件，其在结构分析、非线性分析、动态分析、谱分析等多个领域的重要应用。" 在Ansys 11.0中进行接触分析，首先需要创建有限元模型，通过命令行输入`/prep7`进入预处理模式。接着，设置单元选项和实常数以适应分析的需求，这可能涉及到材料属性、单元类型和几何非线性等因素。然后，使用`meshtool`来创建目标表面单元，这是接触分析中的基础元素。接触表面单元的创建同样关键，它们定义了两个或多个部件之间的相互作用。通过`/prep7>creat>contact wizard`可以方便地指定接触面和目标面。 施加边界条件是接触分析中的重要步骤，这包括固定边界、自由边界或其他特定的约束。在 `/solu` 模式下定义求解选项和载荷步，例如加载类型、载荷的分布和时间历程。完成这些设置后，使用`solve`命令进行求解，软件将根据设定的条件计算结构的响应。 在求解完成后，进入`/post1`后处理阶段，可以观察和分析结果，包括应力、应变、位移等参数，以评估设计的性能和稳定性。接触分析在工程中尤其重要，因为它能处理如碰撞、摩擦、挤压等复杂交互问题。 Ansys软件不仅限于接触分析，它还包含了广泛的分析功能。例如，静力分析可以处理线性和非线性结构问题，包括几何、材料和接触非线性。模态分析用于确定结构的自然频率和振型，而谐响应分析则关注周期性载荷下的响应。瞬态动力学分析则处理非周期性载荷，谱分析和随机振动分析则涉及随机载荷下的结构响应。 此外，Ansys还支持高度非线性的瞬态动力分析，如通过ANSYS/LS-DYNA模块，该模块适用于复杂的接触问题、材料非线性、多物理场耦合和失效分析。这使得Ansys能够处理诸如爆炸模拟、侵彻穿甲、鸟撞等极端情况，以及材料裂纹扩展和刚体-柔体运动分析等。Ansys 11.0是一个功能全面且强大的工具，为工程师提供了处理各种工程挑战的能力。