产品关键词

ANSYS Mechanical

● 功能完整

以结构力学分析为主，涵盖线性、非线性、静力、动力、疲劳、断裂、复

合材料、优化设计、概率设计、热及热结构耦合、压电等分析中几乎所有

的功能；

● 技术先进

非线性：从单元技术、本构模型技术和求解技术等各个方面为高效地解

决各种复杂非线性问题提供了坚实保障

动力学：独具特色、简便易用的刚柔混合多体动力学分析技术，基于三

维结构的全面的转子动力学分析技术等；

梁壳结构：非线性/实体/复合材料壳结构、非线性/复合材料/真实截面梁

结构、基于MPC的自动点焊处理技术等为薄壁结构提供了独特的模拟分

析能力；

高效并行：适应于各种计算机体系结构的高效分布式并行计算；

加速收敛：独特的“VT变分技术”大大减少非线性和瞬态动力学计算的

迭代时间。

● 易学易用

全面集成于A N S Y S新一代协同仿真环境A N S Y S W o r k b e n c h

Environment，具有超强的易学易用性

作为ANSYS的核心产品，ANSYS Mechanical是最顶级的通用结构

力学仿真分析系统，在全球拥有超过13000家的用户群体，是世界范围应

用最为广泛的MCAE软件，在中国亦占据了超过40 的市场份额。它除了

提供全面的结构、热、压电、声学、以及耦合场等分析功能外，还创造性

地实现了与ANSYS新一代计算流体动力学分析程序CFX的任意双向流固

耦合计算。完整的分析功能、先进的仿真技术、独特的易学易用性等是它

的最主要特色。

0101

功能概览

非线性分析

● 几何非线性

● 材料非线性

● 接触非线性

● 单元非线性

动力学分析

● 模态分析

- 自然模态

- 预应力模态

- 阻尼复模态

- 循环模态

- 模态综合法

● 瞬态分析

- 非线性全瞬态

- 线性模态叠加法

● 谐响应分析

● 响应谱分析

- 单点谱

- 多点谱

● 随机振动

● 线性摄动分析

● 转子动力学

- 临界转速

- 不平衡响应

- 稳定性

- 2d或平面单元的陀螺效应

● 多刚体、多柔体动力学

ANSYS Mechanical拥有全面的非线性分析

功能。

完整的模态求解技术：循环模态求解；模

态综合法求解大模型；阻尼复模态计算。

全瞬态的分析法可以包含所有类型的非线

性分析特征。

循环对称结构的谐响应分析，基于变分技

术的模态循环求解方法。

响应谱分析、随机振动可以分析得到结构

等受到不确定载荷时（如随机载荷、地震

等）产生的响应。

转子动力学可以考虑轴的弯曲影响、扭转

振动、转轴的偏心、转子的不平衡力等。

不仅可以进行刚体动力学，而且可以直接

进行刚柔混合分析。

索膜找形分析 线面接触弹簧模拟

白车身的模态分析

发动机叶盘循环对称模态分析

利用模态综合法进行飞机整机模态分析

橡胶护套分析镍钛形状记忆合金材料模拟

弹射座椅瞬态冲击响应

储油罐固液耦合地震响应分析（象腿现象 ）

悬架刚柔混合动力分析 双体船波浪冲击分析

多转子临界转速计算Campbell图

ANSYS Mechanical

ANSYS MechanicalANSYS 集功能完整性、技术先进性与易学易用性于一体的高端结构力学分析程序

0102

叠层复合材料

● 非线性叠层壳单元

● 高阶叠层实体单元

● 单元特征

- 初应力

- 层间剪应力

- 温度相关的材料属性

- 应力梯度跟踪

- 中面偏置

● 多种失效准则及组合

● 图形化

- 图形化定义材料截面

- 3D方式察看板壳结果

- 逐层查看纤维排布

- 逐层查看分析结

屈曲分析

● 线性屈曲分析

● 非线性屈曲分析

● 后屈曲分析

● 循环对称屈曲分析

断裂力学分析

● 应力强度因子计算

● J积分计算

● 能量释放率计算

可以为复合材料结构单元处理最大失效标准

指定层，根据层间剪应力判断复合材料是否

破坏。

与FiberSIM （纤维叠层设计工具）有直接的

接口。

有丰富的单元可以模拟复合材料，包括梁、

壳 、 实 体 、 实 体 － 壳 单 元 。 实 体 － 壳 单 元

（SolSh190）可以模拟从壳单元到实体单元的

复合材料。

线性屈曲得到结构承载能力的上限值，可以作

为参考；非线性屈曲分析、后屈曲分析可以得

到结构极限承载能力，从而更好的估计结构的

安全系数；

采用附加数值阻尼的非线性稳定性技术可以克

服局部失稳、褶皱、模型变形后的约束不足等

引起的数值不稳定造成的不收敛问题。

研究结构中裂纹的扩展，并对有关的裂纹扩展

和断裂失效用实验的结果进行预测，同时支持

2D、3D的裂纹扩展；

单元表面压力载荷和热应变自动包含在J积分

计算中。

ANSYS Mechanical

4层复合材料层间失效模拟 加筋板复合材料屈曲分析

考虑时效特征的复合材料板屈曲分析

薄膜的褶皱分析 油桶的后屈曲分析

VLCC极限承载能力分析

初始缺陷引起的裂纹扩展 裂纹扩展区域预测

航天蒙皮板承受极限压力载荷

拍摄：航空面板承受极限载荷结果 仪器检测结果图

ANSYS计算预测结果

采用直接耦合法一次计算到焊接过程中的温度、应力分布

0103

这三项技术在保证精度的同时，把大问题转化

成小问题。

分析结构的温度场分布，可以进行结构－热耦

合得到热应力；

热 辐 射 分 析 时 视 角 系 数 、 辐 射 矩 阵 是 自 动

计算；

可以考虑各种非线性行为。

ANSYS Mechanical不仅提供了间接耦合，而且

提供了直接耦合的方法；

直接耦合法一次求解就可以得到各场的结果，

从而决定了在多场耦合分析方面的独特优势；

可以跟CFX实现双向的瞬态流固耦合分析。

大题化小

● P单元技术

● 子结构分析技术

● 子模型分析技术

热分析

● 稳态、瞬态

● 传导、对流、辐射

● 相变（热焓）

● 流体单元

● 非线性

- 材料特性与温度相关

- 表面热交换系数与温度相关

- 面面接触传热

- 单元生死

耦合分析

● 热-结构耦合分析

● 热-电分析

● 静流体-结构完全耦合

● 声场分析，声-结构耦合分析

- 近/远场模拟

- 模态、谐响应、瞬态分析

● 压电分析

- 电激励、机械激励

- 模态、谐响应、瞬态分析

坝体浇筑过程的热分 BGA电子封装瞬态热分析

叶片应力、位移图

ANSYS与CFX双向瞬态流－固－热直接耦合分析

ANSYS Mechanical

橡胶密炼室温度场分布 发动机热冲击

雷达发射机冷板热分析 相互辐射热流量

摩擦生热

发声器周围声压分布 电解铝设备温度场分析

压电材料MEMS谐振器通过施加电压改变谐振频率

船体模型大题化小

ANSYS MechanicalANSYS 集功能完整性、技术先进性与易学易用性于一体的高端结构力学分析程序

200个优化参数采用变分优化技术后，

计算时间由两周缩减到两个小时

开孔的位置作为优化参数

响应参数蜘蛛网图

结果离散图

设计优化

● 优化算法

- 子空间迭代法

- 一阶法

● 多种辅助工具

- 随机搜索法

- 等步长搜索法

- 乘子计算法

- 最优梯度法

- 设计灵敏度分析

● 拓扑优化

● 变分优化技术

概率设计系统(PDS)

● 十种概率输入参数

● 考虑参数的相关性

● 两种概率计算方法

- 蒙特卡罗法

直接抽样

Latin Hypercube抽样

- 响应面法

中心合成

Box-Behnken设计

● 支持分布式并行计算

● 可视化概率设计结果

- 输出响应参数的离散程度

Statistics

Histogram

Sample Diagram

参数优化：在满足给定条件下优化结构，使之

达到：重量最轻、或应力最小、或寿命最长、

或温度分布最均匀；

不仅可以是连续参数而且可以是离散的参数；

参数化的建模方式使开孔的位置、个数、大小

都可以作为优化的参数；

拓扑优化：提供概念设计，在满足给定条件下

获得最佳的拓扑外形。

ANSYS Mechanical提供了初级优化工具，更高

级的优化工具是：ANSYS DesignXplorer，基于

变分技术的多目标快速优化工具。

PDS也称为概率有限元或随机有限元

概率设计技术用来评估模型的输入参数不确定

性对于结果的影响；

使用概率设计，可以确定有限元分析结果由于

模型的某些不确定因素（如制造公差等）而产

生的相应变化程度；

提供概率和可靠性设计依据。

灵敏度的直方图与饼图

拓扑优化

结构尺寸对应力影响的响应图

0104 ANSYS Mechanical

采用VT求解加速技术后，求解时间加快了2.9倍

广州日立自动扶梯专用分析系统

悬架动力分析(2.5千万DOF)

PCG求解器速度随CPU数量增加，求解速度

基本线性加快

- 输出参数的失效概率

Cumulative Function

Probabilities

- 离散性灵敏度

Sensitivities

Scatter Diagram

Response Surface

二次开发特征

● ANSYS参数化设计语言(APDL)

● 用户可编程特性（UPF）

● 用户界面设计语言(UIDL)

● 专用界面开发工具（TCL/TK）

● 外部命令

● 面向对象编程语言(SDK)

求解器

● 迭代求解器

● 分布式预条件共轭梯度(DPCG)

● 分布式雅可比共轭梯度 (DJCG)

● 稀疏矩阵直接求解器

● 分布式稀疏矩阵求解器

● 特征值

- 分块 Lanczos法

- 子空间法

- 凝聚法

- QR阻尼法(阻尼特征值)

- 非对称法

- LANPCG

- 超节点法（SNODE）

采用APDL可以对模型、载荷、边界条件、网格

控制、分析过程等进行参数化。从而快速的进

行多方案、多工况分析；

此外，可以根据用户需要自己定制单元、材料

本构关系等。

超大规模问题的计算能力

● 500个设计变量、2种设计工况、13万单

元的优化设计问题，采用单C P U计算

机，10次优化迭代可在25小时内完成。

● 100万自由度的模态计算，采用HP J500

单CPU计算机，可在1.5小时内完成5阶

频率的计算。100万自由度的线性静力

计算，可在10分钟内完成；

● 2500万自由度的模态计算，采用S G I

ORIGIN 2000单CPU计算机，可在27小时

内完成6阶频率的计算；

● 计算实例：1.1亿自由度结构计算，采用6

个CPU，可在8.6个小时内完成计算

0105ANSYS Mechanical

ANSYS MechanicalANSYS 集功能完整性、技术先进性与易学易用性于一体的高端结构力学分析程序

0106

● ANSYS是世界上第一款成功求解了超过

1亿自由度结构力学问题的CAE软件

● 超节点求解器（SNODE）对超过300

万自由度，提取超过500阶模态的

计算效果理想。

分布式并行不仅支持一般的结构、热分

析，还能支持高频电磁场、循环对称模态

分析

分布式并行另外还支持PSTRESS, PSOLVE

● VT求解加速技术

- 减少迭代的次数

- 对于初次求解可以加快2至5倍

- 对于参数的改变（如尺寸、材

料、载荷等）可以加快3至10倍

高性能计算

● 并行求解器

- 分布式并行求解器

- 自动将大型问题拆分为多个子域，

分发给分布式结构并行机群的不

同CPU（或节点）求解

- 支持不限CPU数量的共享式并行

机或机群

- 求解效率与CPU个数呈线性提高

● 代数多重网格求解器

-支持多达8个CPU的共享式并行机

- CPU每增加一倍，求解速度提高

80％

- 对病态矩阵的处理性能优越

● GPU求解技术

使用高性能图形处理器加速求解

将模型分为多个区域，分配给不同的机器计算

气动载荷作用下飞机整机强度分析

ANSYS Mechanical

非线性专题

随着有限元算法理论、计算机硬件和软件技术的进步和实际

工业需求的提高，现代CAE技术的应用已逐步由以线性模拟为主向

以非线性模拟为主快速发展。非线性求解技术的先进性与稳健性已

经成为衡量一个结构分析程序优劣的标准。ANSYS Mechanical提

供了多种非线性分析技术解决在非线性分析中的问题：先进的非线

性单元技术、广泛的非线性材料模式、稳健丰富的接触算法、非线

性稳定性技术。

先进的非线性单元

ANSYS具备一个功能强大、适应面宽的单元库，融合了最先

进的算法，具有柔性单元、刚性分析能力，适应复杂多变的材料本

构和宽范围的工程应用。

0107

ANSYS Mechanical提供了丰富的单元类

型来模拟真实的世界；

● 适于模拟复杂模型大变形的4节点

四面体单元

● 广义3D轴对称单元可定义任意对

称轴，可以和其它普通3D实体单

元混合使用

● 3D有限应变管单元，可施加静水

压力、水流和波载荷，适于模拟

海面下管路和缆索

● 有限应变弯管单元，适于模拟非金

属、复合材料曲线管路

● 粘接单元可以输出材料的粘接性

能，结构撕裂过程

● 焊接单元可以独立于节点、节点快

速创建

● 单元类型

- 实体单元

- 实体壳单元

- 梁/管单元

- 壳/膜单元

- 杆/索单元

- 弹簧阻尼元

- 接触单元

- 表面效应单元

- 质量单元

- 垫片单元

- 加强筋单元

- 焊接单元

- 粘接单元

粘接单元模拟撕裂过程

焊缝连接分析

梁梁接触分析

用只受拉杆单元来模拟索

ANSYS Mechanical

ANSYS MechanicalANSYS 集功能完整性、技术先进性与易学易用性于一体的高端结构力学分析程序

0108

- 轴承单元

- 耦合场单元

- 静压流体单元

● 单元技术

- 基于位移的连续体单元

- 选择性缩减积分（B-bar)

- 一致缩减积分 (URI)

- 增强应变(ES)/简化增强应变

- 混合U-P列式（杂交元）

● 实体单元特性

● 壳单元特性

- 横向剪切

- 支持非线性材料本构模型

- 层状复合材料结构

- 复杂壳截面的定义

- Solid-shell（实体壳）单元

● 梁单元

- 3D真实描述

- 截面库

- 利用二维建模的方式创建新

截面形状

- 3D真实形状显示模型及结果

- 三次形函数

- 变截面梁

- 梁单元的预应力

- 复合材料截面

真实的3D建模很好的模拟真实的工程问

题，拥有全面的单元技术

实体壳网格，无需抽取中面。应用于薄

壁结构网格: 电子设备、薄壁板结构等

很好的解决单元中的剪切锁定和体积锁定

问题

Solid-shell单元：看上去像实体的壳单

元。薄壳结构无需抽中面，直接划分单

元。且只需一层Solid-shell单元，并能

保证精度。而且可以输入复合材料的分

层特性。

可以根据实际的尺寸直接输入梁截面的

尺寸，自动计算梁截面特性

对于特殊梁截面，还可以直接建立截面

形状，作为梁的截面

可以定义复合材料截面梁，典型事例是

钢筋混凝土梁截面，可以在钢筋中施加

预应力。

SGI按钮的压缩 橡胶圈的展开

梁壳单元建立的双体船模型 民用客机梁壳模型

3D离散加强筋单元

实体壳网格模型

ANSYS Mechanical

其它更详细的单元说明见单元专题

0109

- 考虑剪切变形和翘曲的影响

- 支持非线性材料本构模型

● 螺栓单元

- 在螺杆截面上建立预紧力单元

- 直接施加预紧力

- 考虑预紧的顺序（应变锁定）

● 加强筋单元

- 模拟轮胎中的钢丝

- 钢筋混凝土中的钢筋

- 新3D离散加强筋单元

考虑剪切变形和翘屈的影响，“中厚”梁

也能够得到很好的求解精度。

具有三次形函数的梁单元，粗网格精度

高，适于海洋工程

为了更方便的施加预紧效果，可以施加

预紧力或预紧位移

可以方便的模拟不同预紧顺序对结构应

力的影响

3D离散加强筋单元适于用在航空、土

木、轮胎和医药设备方面

超弹性模型是用于计算所有类型的橡胶材

料，U-P模式加速收敛；

超弹性模型和粘弹性模型的组合，用于模

拟聚合物、人造橡胶、塑料制品、生物组

织等。

蠕变和粘弹常用于高温金属、焊脚等材料

的模拟；

垫片材料受压时具有很强的非线性特性，

当压力撤消时，其卸载行为非常复杂；

广泛的非线性材料模式

ANSYS提供的材料模型涵盖了金属、橡胶、泡沫、混凝土、形状记忆

合金等各种应用，材料的响应可以是非线性、弹性、粘塑性、弹塑性、以

及粘弹性等。

● 材料本构模式

- 20种弹塑性模型

- 125种组合蠕变模型

- 11种超弹性模型

- 7种粘塑性模型

- 4种粘弹性模型

- 多线性弹性模型

- D-P准则

螺栓预紧力的模拟

轮胎中的钢丝

形状记忆合金

粘弹材料的分析

ANSYS Mechanical

ANSYS MechanicalANSYS 集功能完整性、技术先进性与易学易用性于一体的高端结构力学分析程序

0110

- 混凝土模型

- 垫片材料

- 形状记忆合金

- 铸铁材料

- 压电材料

- 材料阻尼

- Gurson塑性失效材料模型

- VCCT

- 材料曲线拟合

● 材料模式特点

- 支持各向异性

- 与温度相关

- 应变率相关

- 不同模式间自由组合

- 材料试验数据的直接输入

- 逻辑树状菜单管理材料模式

石墨颗粒的作用使铸铁呈现拉压异性特性；

混凝土单元开裂、压碎计算与显示，配合钢筋

单元可以很好的模拟钢筋混凝土；

Drucker-Prager含蠕变，可以捕捉地质材料的

应变率效应，适于用作模拟沙、土壤、陶瓷等

材料；

Gurson材料模型建立了含微孔材料连续介质

单元体的体胞模型，考虑了材料内部的细观结

构，用以描述孔隙材料的本构关系；

非线性材料模式复杂，工程中确定材料参数困

难。材料试验数据的直接输入功能，可对选定

材料模式进行材料参数拟合，解决以上难题。

稳健的接触分析

对于密封、金属成型、跌落试验、涡轮发动机叶片的榫头连接、汽车连

接件中的弹性波纹管、齿轮、多零件装配体、以及其他的很多应用，都涉及到

一个共同的问题：接触！

接触分析能力是判断非线性分析程序优劣的一个重要标准。接触分析的

广泛性和鲁棒性、接触对的定义及其属性管理的方便性、有效的纠错工具等几

个方面是考察非线性软件接触分析能力的指标。

垫片分析

GURSON材料失效模型，模拟颈缩现象、孔隙度分布

高温蠕变应力分布

DP材料模拟土石坝

材料实验数据直接输入，自动拟合并估计误差范数

ANSYS Mechanical

0111

面-面接触单元是功能最强的接触单

元，提供了柔对柔、刚对柔面面接触能

力，几乎可模拟所有复杂接触现象，如

动态摩擦大滑移接触、制动接触分析。

MPC提供了梁与实体、壳与实体及不协

调网格间的真实连接。

梁对梁的接触可以很好的模拟细长管道

系统之间的接触关系。

高阶单元以二次函数的方式模拟曲面

（圆柱！），而低阶单元只能以一个个

小平面（棱柱？）来近似模拟曲面。因

此高阶接触单元可以更好的模拟曲面的

接触行为

面-面接触支持流体压力渗透和接触面

大滑移，可以定义压力渗漏载荷以模拟

周边的流体和空气的渗入（含流体压

力），适于密封和Post-Leakage计算

● 接触单元类型

- 点对点

- 线对线或梁对梁

- 点对面

- 边对面或梁对面

- 面对面

- 柔对柔

- 刚对柔

- 多点约束（MPC）

● 完善的接触算法

- 罚函数法

- 纯拉格朗日乘子法

- 增广拉格朗日乘子法

- 罚函数－拉格朗日混合法

- MPC算法

● 接触分析特点

- 高阶接触单元

- 摩擦问题

静摩擦与动摩擦

动摩擦系数与速度,压力、频

率相关

各向异性摩擦

- 自接触

- 焊点连接（可考虑焊点刚度

和几何尺度影响）

- 模拟流体渗透到接触面上

- 耦合接触

电接触

齿轮啮合分析 橡胶的自接触、刚柔接触

接触制动分析

实体－壳接触 梁－实体接触

高阶接触单元的结果 低阶接触单元甚至产生错误结果

采用梁接触模拟编织物材料

ANSYS Mechanical

橡胶密炼室接触关系的自动探测并显示

ANSYS MechanicalANSYS 集功能完整性、技术先进性与易学易用性于一体的高端结构力学分析程序

0112

热接触

磁接触

- 自动探测接触对

从C A D中导入的装配体由

上百个零部件构成，用手工方式

定义接触将非常烦琐，在ANSYS

中，所有接触面在模型导入过程

中就自动探测并建立接触关系！

自接触分析中，一个面既是接触面，又

是目标面，程序内部处理难度大。如汽

车变速杆的橡胶罩变形问题和弹簧压缩

变形问题就是典型的自接触问题。

接触导电和接触传热是结构-电-热问题

的耦合分析。热装配过程和电连接器模

拟是两个典型事例。

AWE直接读取CAD模型、参数、装配关

系（接触），而不是读入中间格式文

件。避免读入中间格式过程的几何特征

的丢失。

双向参数互动

-模型进入AWE中仍保留CAD环境中

所有设计参数

-CAD修改模型参数，AWE刷新即可得

到新模型，载荷及网格设置全部保留

前后处理专题

长期以来，CAE的高门槛使得CAE软件并不能充分发挥作用，这

一点在中国企业中表现尤为明显。为此，ANSYS公司设计了一个充满现

代气息的全新CAE协同仿真环境——ANSYS Workbench Environment

（AWE）。AWE将CAE的门槛降到了最低，任何类型的人员都可以轻

松入门，然后由浅入深。AWE除了具备CAE前后处理一般功能外（如各

种结果的图形、动画显示及数据处理），AWE设计了许多与设计人员的

特点相吻合的特色。这些特色在其他CAE软件中极少发现。

双向参数互动的CAD接口

● 嵌入式接口

- Pro/ENGINEER

- CATIA

- Unigraphics/iMan PDM

- SolidWorks

- SolidEdge

- Inventor/MDT

- SpaceClaim

点焊过程电热结构耦合接触

在AWE中直接修改参数

发动机进排气结构的双向参数互动

ANSYS Mechanical

0113

● 标准格式文件读取

- Parasolid

- SAT

- STEP

- IGES

● 双向参数互动

面向工程概念的工具

● CAE术语工程化，实例

- 计算精度→零件重要程度

- 接触单元→零件装配

- 法向约束→无摩擦表面

- 设置采用直观的滑条，而不

是抽象的数字

- 单位制的自动换算

……

● 工程方式施加载荷

- 面力、力、力矩

- 螺栓载荷

- 销钉支撑

- 静水压力

智能网格生成器

● 自动判断各位置网格疏密

● 自由网格划分

● 映射网格划分

● 全自动六面体/四变形壳网格

● 自动扫掠生成六面体网格

● 表面层网格

-AWE修改模型参数，CAD中刷新即

可得到新模型。

“自动建立接触关系”参见非线性专题

为了更好的把CAE的概念与工程概念相

结合。在AWE中施加载荷、边界条件原

来的CAE术语，现在改成工程化的语言

而且使有限元相关的过程后台化，用户

面对的更多是工程问题。

全自动六面体网格划分技术将复杂的模

型自动生成六面体为主的网格

网格随移：基于结构位移调整网格,在

耦合场应用或模型迭代（如索膜结构找

形）时有用

可以根据分析类型直接把网格划分成

结构网格、电磁网格、CFX流体网格、

DYNA或Autodyn显式网格

自动探测并建立接触关系

螺柱预紧力：直接选择螺柱，输入预紧力

程序将“销钉载荷”自动处理为抛物线型分布

六面体为主的网格自动划分

全六面体网格

ANSYS Mechanical

ANSYS MechanicalANSYS 集功能完整性、技术先进性与易学易用性于一体的高端结构力学分析程序

0114

● 网格局部细化

● 自适应网格划分

● 2D网格重划分

● 3D网格重划分

分析向导

● 安全性/静力分析向导

● 安全性/疲劳分析向导

● 模态分析向导

● 瞬态分析向导

● 机构运动分析向导

● 热/热应力分析向导

● 电磁分析

● 拓扑优化分析向导

● 分析向导定制

计算报告自动生成

● 美国专利技术

● 全自动生成

● 模板定制工具

● 报告可以直接生成Word格式、

PPT格式、HTML格式

参数分析技术

● 可将所有设计数据参数化

- 几何尺寸

- 材料数据

- 载荷工况

- 计算结果

用户可以根据向导快速的进行各种类型的分

析。并且根据需要可以定制分析向导。

图文并茂的计算报告

定制：内容、格式完全由用户控制

有了参数可以快速的进行多工况、多方案以及

对比性分析。

此外，参数也可以是离散的，比如结构开孔个

数、排列形式等

优化请参考DesignXplorer相关资料

多物理场混合网格 自动四边形壳网格

（流固交界面六面体网格）

自动生成计算报告

多方案、多工况对比性分析

用户自定义的向导

表面层网格：结构的应力最大值一般都是出现在结构

表面，表面层网格可以很好的跟踪结构表面应力梯

度，为高精度的疲劳寿命计算等提供了保障。

ANSYS Mechanical

0115

有经验的使用者为初学者

定制模板，帮助快速访问

ANSYS高级功能

对于相同类型的问题可一劳

永逸，将专职分析专家从常

规分析中解放出来

提供ANSYS与其他CAE程序

的交流工具

● 多工况、多方案以及对比性分析

● 与DesignXplorer 联合

-设计空间生成

-快速多目标优化

高级分析模板定制（Workbench SDK）

● 可以把AWE作为前处理，然后输出给

ANSYS、Nastran、ABQUS等求解器计算

● 分析流程库定制

● 分析规范集成

● 分析经验封装

● 分析技术集成化

后处理

● 任意坐标系下的结果图形显示及动画

● 切片/帽子显示

● 结果探针查询，最大值最小值显示

● 误差估计

● 应力线性化

● 载荷工况组合

● 计算结果沿路径变化的曲线显示及运算

● 轴对称模型扩展为3D模型显示/3D对称模型扩

展为全模型显示

● 提供微分、积分、点积、叉积等数学运算

● 结果数据的排序、检索、列表显示

快速仿真分析模板的搭建

电流传导－热耦合分析

ANSYS Mechanical

电流密度

电功率密度

热效应

ANSYS MechanicalANSYS 集功能完整性、技术先进性与易学易用性于一体的高端结构力学分析程序

0116 ANSYS Mechanical

其他相关模块

DesignModeler

DesignModeler是一款中型的CAD软件，提供适用于有限元计算的建模，具体包含创建全参

数化的模型、CAD模型简化、修改（抽中面、补丁工具、自动填孔洞、焊点设置）以及概念化模

型创建功能。与所有知名CAD的双向参数互动接口，成为CAD、CAE模型连接的桥梁。

DesignXplorer

ANSYS Mechanical与DesignXplorer结合进行多目标快速优化。其优化参数可以来自CAD

系统，ANSYS优化后的参数可返回CAD系统，修改几何模型；它采用变分分析技术，一次网格划

分、一次求解，就可形成整个设计空间，并用2D曲线或3D曲面图形象地表示，对设计修改方案提

供瞬时反馈，从而大大减少设计循环，同时快速进行多目标优化，改进设计品质。

ANSYS LS-DYNA

ANSYS Mechanical是隐式分析模块，可以和显式分析模块ANSYS LS-DYNA结合使用，形

成隐式-显式优势互补。ANSYS LS-DYNA显式非线性瞬态动力分析程序，其独特的算法非常适用

于求解碰撞、金属成形等高速高度非线性问题，是显式有限元理论和程序的鼻祖，被公认为汽车

安全性设计、金属成形、鸟撞及叶片包容性设计、跌落仿真等领域的标准分析软件。

ANSYS Explicit STR

ANSYS Explicit STR 是12.0推出的新模块，在Workbench中使用。适用于冲击仿真，跌落试

验分析等高度非线性瞬态问题。分析材料包括橡胶，陶瓷，泡沫，钢材等，并能模拟连接失效过

程，如分层零件，焊接/铆接，胶合点。

0117ANSYS Mechanical

Fe-safe

ANSYS Mechanical与Fe-safe结合进行结构疲劳耐久性分析。Fe-safe 提供了丰富

的材料疲劳特性数据库，强大的载荷历史和序列载荷组合功能可处理复杂的载荷模块，

高精度的多轴疲劳算法是其突出的特色。细致的分析功能保证了其他疲劳分析程序所不

具备的高精度。

CivilFEM

ANSYS Mechanical与CivilFEM结合进行土木工程专用分析，CivilFEM是为土木工

程专门定制的CAE工具，包含有美国、欧洲、西班牙及中国的混凝土及钢结构规范，提

供了庞大的型材库、土木材料库以及多种配筋混凝土构件、配筋混凝土板壳、配筋混凝

土实体。