如何學(xué)習(xí)ANSYS，成為CAE結(jié)構(gòu)工程師（一）

2017-08-22 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

數(shù)值模擬分析軟件是解決特殊需求的軟件,其一般專注于計算能力的革新,而操作界面相對一般的應(yīng)用軟件如騰訊公司的“QQ”,非常不人性化,尤其是語言問題。學(xué)習(xí)它對于提高解決問題的能力,是個全面的提升過程。它是一個很難學(xué)習(xí)的軟件,因而對學(xué)習(xí)者提出了很高的要求。

一方面,就力學(xué)分析應(yīng)用而言,需要用戶具有比較扎實的理論基礎(chǔ),以對分析的結(jié)果有一個準(zhǔn)確的預(yù)測和判斷?？梢哉f,用戶的理論水平,直接決定了ANSYS軟件的使用水平;另一方面,通過不斷嘗試以熟練操作,可以提高解決問題的效率。

ANSYS軟件是計算數(shù)學(xué)與有限元理論的軟件化,不理解其模擬過程,一方面無法深入理解如何將實際問題轉(zhuǎn)換成軟件可以理解的形式;另一方面,軟件使用過程中經(jīng)常遇到很多錯誤,深厚的理論基礎(chǔ)有利于理解,并解決錯誤。實際上,筆者在使用ANSYS軟件中的很大部分精力,都是在解決各種“ERROR”。

所以,在具體學(xué)習(xí)ANSYS軟件操作前,必須先學(xué)習(xí)各種理論基礎(chǔ),加深對有限元算法以及各種基本概念的理解。力學(xué)專業(yè)轉(zhuǎn)投有限元工作時,雖然其力學(xué)理論很多,但是由于沒有實際經(jīng)驗,很多概念的理解,僅停留在一個符號的認(rèn)識上,理論認(rèn)識不夠,更沒有感性認(rèn)識;而結(jié)構(gòu)工程師轉(zhuǎn)投有限元時,更會感覺到理論知識的匱乏。

在進(jìn)行有限元分析時,需要對相關(guān)參數(shù)的數(shù)值有清晰的了解。尤其是經(jīng)典版中,由于其沒有統(tǒng)一的單位制,軟件僅僅根據(jù)數(shù)字的數(shù)值進(jìn)行計算,用戶需要十分小心的確定輸入的數(shù)字與輸出的結(jié)果之間的單位制問題,這非常容易出錯。此類問題在Workbench平臺中,得到了根本性的解決。也許學(xué)習(xí)ANSYS時,以前的力學(xué)基礎(chǔ)都忘記了,尤其對于結(jié)果的分析,需要用到各種理論知識的積累,并依據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)格書的要求進(jìn)行評定。

對于迫切需要解決實際工程問題的結(jié)構(gòu)工程師(Engineer)而言,單獨翻看繁復(fù)晦澀的理論知識的效率實在低下。筆者的建議是:用2個星期的時間粗略翻看《材料力學(xué)》、《金屬的力學(xué)性能》、《工程力學(xué)》等基本理論,了解核心原理與概念。

看的速度越快越好,只看大概框架,不要看里面的任何一個公式;然后找到《全國勘察設(shè)計注冊一級結(jié)構(gòu)工程師》的輔導(dǎo)書中常規(guī)結(jié)構(gòu)計算的案例。其中會有各種根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的公式,編寫的典型結(jié)構(gòu),如一個單純受均布荷載的梁或單純受到均布壓縮荷載的柱的設(shè)計計算流程。

由于這些都是工程計算方法,比《材料力學(xué)》等理論書籍中的公式更為簡化,易于理解。再找到GB50009《建筑荷載設(shè)計規(guī)范》與GB50017《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》的最新版,根據(jù)輔導(dǎo)書中的典型案例,對應(yīng)GB50009和GB50017等標(biāo)準(zhǔn)中的最新公式手工計算。由于輔導(dǎo)書中的是現(xiàn)成的計算流程,遇到類似問題時可以類比對照,能以最簡單,最快速的方法理解結(jié)構(gòu)計算的基本流程。

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