摘要：在目前的工程实践工程中，往往需要用的一种实用的分析技术——机械结构分析技术。而在计进行算机平台进行机械结构分析时，有一款具有强大分析功能的软件，即ANSYS。它在大型有限元进行分析时拥有自己的擅长之处，可以提供强大的后台支持。通过ANSYS在实际工程实践的过程中，对几个典型例子的揣摩，详细地总结出了该软件在结构分析时的基本原理与仿真的建立过程。以此为基础对该软件的推广与发展趋势进行了预测。本文阐述了ANSYS软件的概述，和浅议了ANSYS软件运用在机械结构设计中的意义，并介绍了ANSYS软件在机械结构设计分析中的应用以及发展趋势。
关键词：ANSYS软件；机械结构；运用
引言：随着计算机的快速发展，不断创新和开发出了许多分析仿真模拟软件，同时，也带动了结构优化技术的完善，为机械设计的结构化研究注入了新的力量。ANSYS结构优化技术软件是这些新力量中的优化软件之一，它可以更有效、快速地分析编制程序中的有效数据，进而提高了在机械设计求解中的正确性和效率。
一、ANSYS软件的概述
ANSYS结构优化软件是一款集合了声场分析、流体分析、磁场分析、电场分析和结构分析的软件，它是一款大型CAE通用软件，以有限元分析作为其基础条件。
通过对被分析实体的仿真，得到一个虚拟的模型之后，再对这个整体进行拆分，分出有限个相互独立但是又有关联的单元。将完整个体看作是在节点处相关联的一组单元的集合体，然后再通过软件对进行节点之间进行关联函数的编写，将自由的单个个体链接起来，再次形成一个新的整体。这个步骤完成之后，可以独立的对单元进行分析，然后汇总所有单元的力学、几何结果，得到整个问题的模拟解决方案。然后对抽象的函数结果进行解读，就可以完整的得到整个问题的实际解决方案。
二、ANSYS软件运用在机械结构设计中的意义
ANSYS软件作为应用有限元理论成功的大型CAE软件之一，已经渗透到各个工程领域。它既可以求解静力学问题，也可以求解动力学问题；既可以求解固体力学问题，也可以求解流体力学问题；既可以计算稳态热力学问题，也可以处理瞬态时间响应；因此，对结构设计人员来说，CAD/CAE一体化设计是实现这两个方面的保证之一。通过ANSYS软件的分析技术，可帮助工程设计人员在结构设计或生产之前预测、仿真、计算结构的性能，从而提高性能质量，降低设计成本，节约资金，缩短投放市场的时间，提高竞争能力。
三、ANSYS分析流程
对一般机械结构进行有限元分析，要经过载荷分析、建立模型、确定边界条件、输入材料特性、有限元计算等几个主要环节。在利用ANSYS软件进行有限元分析前，要对结构载荷进行分析，确定传力途径和分析的状况，同时根据载荷的不同类型，确定有限元分析所采用的准则和规范。
在建立有限元模型过程中应注意以下四点：
模型简化。建立有限元模型过程中最重要的一点是对原结构进行合理简化。要做到合理，就要求结构分析人员具备一定的力学知识、有限元知识和实际工作经验。
网格划分。网格的划分也需要注意划分的合理性。要根据模型的简易程度进行划分，在结构相对复杂的地方尽量细致的划分，将所有可能的情况尽量考虑在内，并在模型内表示出来。对结构影响不大的区域，可以通过经验适当的对网格监护，以减少分析的时间和人工的工作量。
正确选用单元形式。ANSYS单元形式非常多，而且每种单元类型又依据其节点数、边界描述不同等分作若干种类。那么针对具体的工程问题应采用哪些单元呢?这是一个非常重要的问题，选得好则问题迎刃而解，选择不好，计算结果将不正确，甚至出现荒诞的结果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
确定边界。不同的结构在分析、计算之后会得到不同的边界条件。而不同的边界条件又代表了不同的结构模型。而我们在进行仿真的过程中，需要对边界条进行正确的应用。而且，我们要对一些特殊的结构进行格外的重视，例如，对称结构、反对称结构、循环对称结构等。在ANSYS中，有一个专门的模块可以对边界条件进行分析，它就是MPC。在需要表达不同的边界条件时，我们就可以利用这个模块。与此同时，一定要重视边界条件对结果的影响。
四、ANSYS软件在机械结构分析中的应用
由于ANSYS软件具有多种有限元分析的能力，所以ANSYS软件对不同的机械结构进行计算分析都有着基本固定的分析流程，无论是知识简单的线性、静态分析，还是复杂的非线性、瞬态分析，都可套用这一套分析流程。其流程可以分为三个部分，首先是对结构进行安远划分，这样便于在计算分析师节省时间；然后是对有限单元的施加载荷进行求解，其中还包括具体的施加载荷及其边界条件；最后是查看结果，包括了查看分析结果并检验分析是否正确。这一套分析流程的总结为ANSYS在机械结构中的应用提供了极大的便利，设计人员可以根据仿真分析的结果进一步了解机构的性能特点，并根据结果选择更加合理的产品设计方案，进而更有利于机械结构的设计生产，有效地提高产品的质量与工作性能。
五、加强ANSYS软件在机械结构中的应用
第一，企业要定期对ANSYS软件在机械结构中应用的相关人员做好技术培训，在合适的时间、适当的阶段要做好人才的定期培训。企业要加大对信息技术的资金支持，通过网络客户端促进人们对信息技术重要性的理解，积极鼓励更多的人员进行培训，派遣相关专家进行对员工进行讲座知识培训，加强相关人员对信息技术的理解和重视。既要积极组织好大家对理论知识的学习，除此之外，也要结合实际和具体的案例进行分析，做好技术总结和经验。
第二，我们应该要加快对其信息化的革新，促进信息技术与ANSYS软件的结合，为其在机械结构中的应用提供更好的发展条件。不仅可以提高工作效率，还可以实现信息的共享，促进企业办事效率。与此同时，还可以将信息技术的严密逻辑性与ANSYS软件的快速运算性有机结合，节约时间。
六、ANSYS在机械结构分析中的发展趋势
随着国家对基础设施建设以及工业投入的加大，ANSYS软件已广泛应用于国民生产的各个领域。尤其，在重工业的作用尤为突出。随着改革的不断的深化以及经济不断的发展，ANSYS软件将不断地改进、成熟。在可以预见的将来，它会不断地综合各个学科以及不同的领域进行仿真。同时，用户可以通过专业的培训更深入的钻研，从而游刃有余地解决更多种类的问题，处理更为棘手的情况。综上所述，ANSYS结构分析软件将会变得越来越普及，在各个行业中起到更加重要的作用。
七、结束语
ANSYS软件在机械结构中的应用越来越广泛，它可以更好的促进机械生产领域的发展，不断加深社会各界对它的认识，我国民经济的发展贡献力量。
参考文献：
[1]杨炜坤.自动化技术在机械设计中的应用分析[J].科技展望，2017，27（2）：00065-00065；
[2]冯敏.机械设计制造与计算机辅助技术结合应用[J]山东工业技术，2017（3）：250-250；
[3]王亚利.ANSYS软件在机械结构分析中的应用[J].价值工程，2014（3）：203-204；
[4]许军.ANSYS结构优化技术在机械设计中的应用[J].中国高新技术企业，2017（12）：50-51；
[5]赵传贝.机械设计中ANSYS结构优化技术的应用分析[J].环球市场信息导报，2017（47）：130-131。
论文作者:何桂新
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/11
标签：结构论文; 软件论文; 机械论文; 边界论文; 有限元论文; 单元论文; 条件论文; 《基层建设》2019年第17期论文;