基于ansys的热应力耦合分析研究(2)

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1.2 国内研究现状及存在的问题

现在社会，ansys软件的实际功能更加强大、实用、便利，ansys提供的虚拟养鸡设计法，使昂贵费时的物理样机逐渐的退出历史的舞台，在连续的、相互合作的工程设计过程里面，分析成为了整个产品开发研制的过程，使得工作人员表现得更加团结，协调做完成事情。多场耦合是一种由两个或两个以上的场，通过交互作用，最后形成的形成物理现象，在客观世界和工程应用里面多场耦合是普遍存在的。制造工业在热能和机械能的应用领域方面不断突破了自己的巅峰，电磁、微波、化学和生物等能都超越了自己本身传统领域的能量形式被逐步引入了工业，多场耦合现象也就越来越明显，很多的研究人员都关注到了这一点，并且投入研究。John Voeller就曾经预言，在未来25种新型技术里面，多场耦合分析会有很光明的前景。我们都知道物体的几何形状和边界条件的都非常的复杂，实际上耦合问题的一些求解方法很单一，一般只能用数值法来计算。数值方法有很多：有限元法、有限差分法、有限体积法、有限分析法、边界元法和无网格法，它们的求解各有优劣，它们在各自的领域都有着无法比拟的长处。但是数值方法的实施通常和数值仿真软件是紧密联系在一起的，多场耦合方面，各个国家用得比较普及的软件：ANSYS、PHYSICA、FEMLAB等等。ANSYS使用有限元法求解，在它的更新版本中功能被不断加强，其中多场分析功能就很显著，能够单独形成一系列多场求解的有效方法；虽然耦合问题的求解方式发展速度迅速，但总体上还是存在缺点的，主要有两个缺点：（1）整个耦合分析基本上是在一个软件内部进行的，这种方式很不透明，这也使得多场分析工具的在各个领域的应用受到很大制约。所以单场分析就是一件很专业的事情了，多场分析要求用户具备各种场的专业知识和相关软件的应用知识以及对该软件想到的属性，这个要求对于大多数用户来说是很难做到的。（2）现有的软件为了便于编程，在一种软件内部通常只会使用一种数值方法来求解。

1.3 热耦合分析的发展趋势及其意义

近年来通过ansys软件进行热耦合分析在各个工程领取的发展很快，但是在很多小型的企业并没有得到很好的重视，企业生产仍然是以实体生产为主，资源浪费现在依然严峻，通过模拟进行热耦合分析是一个必然趋势。但是仍然存在很多的问题，仍然需要对软件进行改进，减少软件的复杂性，使得变得更为便捷，能够被很多人接受才能更好的去使用。软件要求用户具备的专业知识比较广泛，使得很难普及。只有通过计算机模拟避免了实体加工的浪费，避免了资源浪费。才能也使人们更好的了解什么是耦合分析及其现实意义。

1.4 本课题研究的基本内容

(1) 调研收集分析有关资料，学习优化设计相关理论；

(2) 学习Ansys软件应用;

(3)建立分析对象有限元分析模型；

(4)利用Ansys完成对象热-应力耦合分析。

本章小结

本章主要是对ansys对了软件做了初步的介绍，让我们了解什么是ansys软件，包括它的由来，还有我们应该怎么样去使用它，而且还详细的介绍了国内外的一些差距与不足的地方。最后让我们认识到做这次设计的目的和意义是什么。

第二章 ANSYS介绍

2.1 ANSYS简介

ANSYS软件是一种大型的有限元分析软件，它融合了结构、电场、磁场、流体、声场。国际上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发了它，它能与多数CAD软件想匹配，如 NASTRAN, Alogor,Pro/Engineer, I－DEAS, AutoCAD等，来实现数据的共享、交流、交换，属于现代产品设计中的高级CAE工具。