1、如何選擇ANSYS版本問題?
答:ANSYS目前已更新至17.0版本,從軟件本身上講越是最新的版本功能上越趨于完善,所以我們能選擇最新版本作為學(xué)習(xí)和使用自然是最好的,初學(xué)者建議入手最新版本(若有相關(guān)學(xué)習(xí)教材)。我們的課程基于ANSYS17.0版本錄制,但是你使用ANSYS14.0及以上版本不會對學(xué)習(xí)造成影響。很多初學(xué)者老是在糾結(jié)版本問題,這是沒有必要的,不管什么版本只要能掌握,每個版本的使用基本上都是差不多的,使用最新的版本是為了更好趕上時代步伐,給自己今后的工作帶來更多便捷。
2、我買了很多書,仔仔細細看了好幾遍,一點頭緒都沒有,究竟怎么學(xué)?
答:根據(jù)趙老師多年使用ANSYS的經(jīng)驗來說,很多理論在實際工程中是應(yīng)用不到的,而且中國的ANSYS書籍大多都是在翻譯ANSYS幫助文檔而已,完全沒有必要花太多的時間去鉆研、學(xué)習(xí)領(lǐng)悟。
3、究竟是學(xué)經(jīng)典界面還是學(xué) WORKBENCH?答: 這個問題在稍后的文章我會詳細給大家解答, 簡單的說:如果不是學(xué)生做研究和二次開發(fā)的, 我都建議大家學(xué) WORKBENCH, 這是未來的 ANSYS 公司的發(fā)展方向, 操作和對接上都很方便。
要想把ANSYS軟件學(xué)好,我們需要從軟件本身的操作練習(xí),通過對具體產(chǎn)品的實例逐漸掌握軟件的使用,我這樣說不是理論不重要,只是當我們在熟練掌握軟件的分析后,涉及的理論我們可以網(wǎng)上查一查就能了解,完全沒必要一天盯著理論去背去拼命理解運算。受傳統(tǒng)教育的影響,中國學(xué)生總是喜歡盯著書本非要弄個明白,學(xué)習(xí)很拼命,看了大半年的書,還不如親自跟著視頻做一個實例收益多,這是很難入門的主要原因。那么究竟應(yīng)該如何學(xué)習(xí)ANSYS有限元分析軟件呢?
在做ANSYS教育培訓(xùn)這幾年,總有一些ANSYS學(xué)員向我提問。這些學(xué)員在做某一項研究的時候,遇到了很多技術(shù)上的問題,一籌莫展,所以向我求助,我在解決這些問題的時候,發(fā)現(xiàn)這些學(xué)員的問題層出不窮。一個問題剛剛解決,又會冒出一個新的問題。對于《20天精通ANSYS教程》的學(xué)員,趙老師在課程使用說明中已有詳細論述,但發(fā)現(xiàn)少數(shù)同學(xué)拿到課程后這里看一下那里點一下,學(xué)習(xí)雜亂無章,在學(xué)習(xí)過程中仍走彎路,請學(xué)員看看使用說明。
在此我再給大家總結(jié)一下學(xué)習(xí)ANSYS軟件的方法:
有限元軟件是理論與經(jīng)驗高度融合的計算軟件,初學(xué)者剛接觸軟件時,可從理論知識、軟件操作、實際案例分析三大塊入手。理論知識方面,需要了解最基礎(chǔ)的力學(xué)知識,如理論力學(xué)和材料力學(xué),若有靜力可了解下彈性力學(xué),塑性力學(xué),熱力學(xué)等學(xué)科知識。軟件學(xué)習(xí)方面,要多練習(xí),合理的提出疑問,然后對這些疑問有針對性的一一解決。有限元分析的目的更重要的是指導(dǎo)工程實踐,所以任何脫離工程實際的分析都是沒有意義的,無論是受力分析還是加載等軟件設(shè)置都要建立在實際工程基礎(chǔ)上,太多的簡化和軟件本來能夠?qū)崿F(xiàn)的確簡化了這些都是造成有限元分析結(jié)果不準確的原因。同一個結(jié)構(gòu),不同人分析的結(jié)果確不同,原因就在于使用者的理論與軟件水平不同,有限元軟件只是個計算工具。所以,有限元軟件對于有一定設(shè)計工程經(jīng)驗的人學(xué)習(xí)起來很容易的。在網(wǎng)絡(luò)普及的時代,自學(xué)完全可以解決問題,但是由于有限元的特殊性,軟件自學(xué)是需要花費一定的時間的,視頻教程的目的在于快速掌握有限元分析技術(shù)的核心,不單單是軟件的操作,還涵蓋了常用的理論基礎(chǔ)知識,軟件操作經(jīng)驗,工程案例分析經(jīng)驗的內(nèi)容,短時間內(nèi)迅速達到從入門到精通的目的。報大班幾十個人學(xué)習(xí)的本質(zhì)只是練習(xí)軟件操作,無法將初學(xué)者的疑問與講師充分的溝通,更談不上學(xué)以致用了。 入門容易精通難,這是有限元軟件的共性,而這一難點主要是集中在理論、軟件操作、工程經(jīng)驗三者的融會貫通,當這一點做到的時候,入門早已經(jīng)變?yōu)榫恕?/p>
第一、ANSYS只是一個軟件,它是一個工具,它是一個用于實現(xiàn)某種物理計算的專業(yè)工具。
所以在使用ANSYS之前,首先要把我們所遇到問題的物理本質(zhì)弄清楚,先要界定它到底屬于一個什么問題?它是一個結(jié)構(gòu)力學(xué)問題嗎?還是一個靜電場的分析?或者是一個磁場分析?還是一個流體分析?如果它是一個結(jié)構(gòu)力學(xué)問題,那么它是一個靜力學(xué)問題,還是一個動力學(xué)問題?如果是一個靜力學(xué)問題,那么它是線性的,還是非線性的?如果它是非線性的,那么是材料非線性,還是幾何非線性,還是邊界非線性?如果是邊界非線性,那么它是哪一種邊界非線性,是有摩擦的嗎,是不可分離的嗎,是綁定的嗎?對于這些問題的判斷,首先需要我們具有比較廣博的知識背景。我發(fā)現(xiàn)有些朋友研究的問題,已經(jīng)超出了自己的知識領(lǐng)域,而他們?nèi)耘f在希求用現(xiàn)有的知識能解決問題,這是不現(xiàn)實的。如果我們連機械振動都沒有學(xué)習(xí)過,就去做PSD分析,那么此時無論問多少朋友,多少老師,都是收效甚微的。此時,最明智的方法是趕緊去學(xué)習(xí)機械振動,在學(xué)完以后,在ANSYS中做一批機械振動的例子,然后再回到你所面對的問題上面來,去想辦法建模,解決它。而我們不少朋友很著急,希望兩三天立馬能夠解決手頭上遇到的問題,這只能是欲速則不達。CAE這一行,必須首先夯實理論基礎(chǔ),才去使用軟件。ANSYS它畢竟只是一個軟件,是浮現(xiàn)在表層的一個工具,在底層,它是在做理論計算。而理論計算,就是依據(jù)于末一個學(xué)科的理論。如果我們根本就不知道ANSYS基于什么物理理論在操作,那么我們即便把ANSYS的命令用得純熟,我們所得到的結(jié)論也是值得懷疑的。所以,我真切的希望這些朋友,一定要先夯實自己在相關(guān)領(lǐng)域的理論基礎(chǔ),然后再去解決面對的實際問題。不要著急,這些事情,著急也沒有用處,反而只是會耽誤時間,而一無所獲。
第二、如果我們在弄清楚理論底層以后,在使用軟件方面遇到了問題,我們該怎么辦呢?
我說說我的看法。我看了一些關(guān)于ANSYS的書籍,但是坦率的說,真正讓我滿意的書籍寥寥無幾。大多數(shù)書籍在講解軟件的時候,就是在翻譯ANSYS的幫助。而這種翻譯,有很多時候并沒有按照翻譯“信達雅”的標準把原文的意思表達出來,結(jié)果看得很費勁;最糟糕的是,有時候還導(dǎo)致了誤解,讓我們深陷在一個錯誤的陷阱里面很難走出來。我最早學(xué)習(xí)ANSYS的時候,看過幾本ANSYS的書,結(jié)果被它們弄糊涂了,心里面十分的煩躁。于是轉(zhuǎn)過去看ANSYS自帶的英文幫助,結(jié)果發(fā)現(xiàn)ANSYS自帶的幫助做得非常好,相當?shù)氐蓝壹氈隆拇艘院螅賾械萌タ次覀冎袊司幍暮枚郃NSYS教程。實際上,ANSYS幫助就是教會我們?nèi)绾问褂肁NSYS。可能是我孤陋寡聞,就我看來,就如何使用ANSYS而言,沒有什么書會超過視頻教程中實際產(chǎn)品分析的實例和ANSYS自帶的幫助來的有用。所以,大家只要遇到軟件方面的問題,我只有一句話可以說,就是“看ANSYS的幫助”,如果還是不明白再向我提問。有些朋友說,ANSYS的幫助全英文,不好看。趙老師有沒有漢化版的ANSYS軟件?不好看也得看,開始看估計會費勁一點,但是看多了,你會漸漸喜歡它。我們大家都是年輕人,不要被中文習(xí)慣所拘泥,一定要逐漸習(xí)慣英文,然后漸漸的讓它成為我們所熟悉的語言。在看了一些英文幫助以后,再回過頭看我們一些中文ANSYS書籍,就覺得別扭得很,翻譯得莫名其妙,而且編者還經(jīng)常把英文幫助中一些非常重要的內(nèi)容給省略掉,卻去強調(diào)一些細枝末節(jié)的問題,反而讓我們誤入歧途。漢化版的軟件其實對我們的學(xué)習(xí)是沒幫助的,為什么這么講,首先來說不管你的英語基礎(chǔ)如何,你要知道在ANSYS軟件中,英文就是一個名字或者稱呼而已,你翻譯過來反而覺得別扭,對于我的學(xué)員,凡是向我要ANSYS中文版的我都是拒絕的。所以,要學(xué)ANSYS的操作,請看視頻教程和ANSYS自帶的幫助!
第三、到底是用ANSYS經(jīng)典界面還是WORKBENCH?對于剛接觸到ANSYS的學(xué)員,可能也是大家普遍關(guān)心的兩個問題!
一、ANSYS和Workbench是什么關(guān)系?答:對于大多數(shù)初學(xué)者,普遍知道的ANSYS都是指ANSYS經(jīng)典版本,簡單說就是指一打開是黑色截面的那個。而Workbench是ANSYS公司早幾年就發(fā)展的一個方向,目的是想把ANSYS公司的所有軟件包括它收購的軟件,都整合在一個工作平臺上來,當然也就包括ANSYS經(jīng)典版本,還有很多其他軟件,比如CFX Fluent CFD等等,都集成在一起,方便工程師對數(shù)據(jù)及分析結(jié)果的相互傳輸及應(yīng)用。功能強大,能在同一個平臺下解決諸多工程實際仿真模擬問題,這也是目前所有工程應(yīng)用軟件發(fā)展的一個方向,所以工程上應(yīng)用ANSYS Workbench的人是越來越多,這也是我們所必須的和需要的,因為ANSYS公司現(xiàn)在基本的重心一年前已經(jīng)開始就放在Workbench平臺上。對于即將畢業(yè)的同學(xué),希望畢業(yè)后從事ANSYS FEA方向的工作,盡早開始學(xué)Workbench,現(xiàn)在大多數(shù)公司都在使用ANSYS Workbench,而不是ANSY經(jīng)典版本,早做好準備,也為自己以后畢業(yè)找到一份稱心的工作增加砝碼。二、談?wù)勔呀?jīng)有一定ANSYS基礎(chǔ)的學(xué)員,可能ANSYS經(jīng)典版本用過了,但是目前對ANSY Workbench還不夠了解,常見的咨詢得比較多的問題,我整理了如下: 本人學(xué)習(xí)經(jīng)典版本和Workbench已有多年了。下面簡單談?wù)剛人對ANSYS經(jīng)典版本與ANSYS Workbench的理解,希望對初學(xué)者具有一定的借鑒作用,少走彎路。首先,回答學(xué)員經(jīng)常問的一個問題:問題是用經(jīng)典版本的時候,遇到從其它CAD軟件(Pro/E,Solidworks,Ug等),建好的模型導(dǎo)入ANSYS的時候,經(jīng)常會出現(xiàn)丟線、丟面或丟體等現(xiàn)象。遇到這個問題,而在經(jīng)典版本里面對模型處理起來又非常困難。有的時候,幾乎是無法進一步操作,比如:有的時候布爾運算是無法進行的。以前,我用經(jīng)典的時候,也經(jīng)常遇到過類似問題。目前最好的解決辦法是:將目前常用的CAD軟件(Pro/E,Solidworks,Ug等)與ANSYS Workbench進行無縫連接。在安裝的時候,將CAD軟件與ANSYS Workbench配置好。再進入CAD(Pro/E,Solidworks,Ug等)軟件界面的時候,在界面上就出現(xiàn)了ANSYS按鈕,當建模好之后,只要點擊ANSYS即可進入ANSYS Workbench了。即使比較復(fù)雜的模型,也不會出現(xiàn)丟失線面體等現(xiàn)象。當然,其實目前ANSYS Workbench的接口能力無可置疑,即使沒有進行無縫配置,通過x_t,iges,sat等導(dǎo)入Workbench,絕大多數(shù)情況也不會出現(xiàn)丟失先面體現(xiàn)象的。其次,本人推薦大家學(xué)習(xí)ANSYS Workbench的理由有以下幾點:
1,與CAD軟件的接口方面:ANSYS Workbench比經(jīng)典版本方便了不知道多少倍,用過的人應(yīng)該知道,即使你沒有按照上面所說的與CAD軟件進行無縫連接,通過x_t,iges,sat等導(dǎo)入,絕大多數(shù)情況也不會出現(xiàn)丟失線面體現(xiàn)象。2,模型的處理能方面:從CAD導(dǎo)入的模型,由于某些需要,如接觸問題,經(jīng)常會希望進行一下修改。這在ANSYS Workbench的DM里面,處理起來也非常方便的,一個projection or imprint等就可以方便的實現(xiàn)在經(jīng)典里面很麻煩的操作。3,網(wǎng)格劃分方面,由于ANSYS收購了專業(yè)的網(wǎng)格劃分軟件gambit,現(xiàn)在已經(jīng)集成到了里面,網(wǎng)格劃分也比經(jīng)典版本強多了。以前無法進行六面體劃分的,現(xiàn)在也能夠很容易劃分。4,后處理功能方面,結(jié)果的顯示也比經(jīng)典方便多了。
所以我個人對學(xué)習(xí)ANSYS學(xué)員的建議:1、對于現(xiàn)在還在用ANSYS經(jīng)典版本的用戶來說:個人建議慢慢開始學(xué)習(xí)下Workbench,因為對于已經(jīng)學(xué)習(xí)了ANSYS的用戶來說,現(xiàn)在來學(xué)Workbench也不難。而且,從長遠來看,ANSYS公司主要集中精力發(fā)展Workbench了。ANSYS公司收購了那么多軟件,現(xiàn)在都集成在了一起,這樣對需要做熱、結(jié)構(gòu)、磁場等多方面耦合來說,現(xiàn)在方便許多了。而目前為什么還存在經(jīng)典版本的,主要是為了滿足熟悉了APDL的用戶,不過這一點也不用擔心,ANSYS Workbench下一個版本或再一個版本應(yīng)該就會融合進來了。2、對于目前打算學(xué)習(xí)ANSYS的初學(xué)者來說:建議一開始就要學(xué)習(xí)ANSYS Workbench了,當然這只是總體方向,可以說是側(cè)重點,經(jīng)典界面還是熟悉一下的。希望以上介紹,對ANSYS初學(xué)者或還是已經(jīng)有一定基礎(chǔ)的學(xué)員有一定的幫助作用。
通俗的講WORKBENCH適用于分析工程師,主要是為實際工程服務(wù);而經(jīng)典界面對初學(xué)者及研究人員更加適合。我現(xiàn)在仍舊相信這個觀點。大家可能知道,ANSYS經(jīng)典界面在1970年就出現(xiàn)了,WORKBENCH是在十年以前(2002年,在ANSYS7.0推出的時候,同時推出AWE)。因為經(jīng)典界面看上去枯燥乏味,操作起來麻煩得很,與ABAQUS,PATRAN相比,極其啰嗦。推出WORKBENCH,只是好像我們把汗衫換了一件西裝,看上去更正派,僅此而已。但大多數(shù)核心技術(shù),都只有通過經(jīng)典界面才可以操作得到。甚至于,經(jīng)典界面也只是一個界面,還有一些更底層的技術(shù),只有使用命令才能獲得?傊,就ANSYS自身的操作界面而言,APDL最底層,這是高手使用ANSYS的方式;然后是經(jīng)典界面,最后是WORKBENCH。按照這個次序,操作越來越方便,但是功能越來越少。例如子結(jié)構(gòu),變量技術(shù),子模型,單元的生與死,等等相當多的技術(shù),在WORKBENCH中都是無法獲得的。雖然ANSYS有志于改進WORKBENCH,希望以后能夠通過它,用戶也可以使用更多的底層功能,但是畢竟只是在改進而已。距離APDL對于ANSYS功能的全部掌控,還有很長的路要走。五年?十年?說不定是二十年。筆者之所以要提到這個問題,是因為,有些朋友總希望通過WB來做很多底層的研究,這是不現(xiàn)實的。因為WB無法做底層研究,這是軟件自身的限制,神仙都沒有辦法。這些朋友一方面迷戀于WB的簡單好用,一方面又希望功能強大,這又是一個魚與熊掌的問題了。所以如果朋友們做底層研究,請迅速回到經(jīng)典界面,不要再猶豫不決。
第四、請務(wù)必學(xué)會自學(xué)。 我經(jīng)常看到許多的工程師和剛畢業(yè)的學(xué)生,去報大班,網(wǎng)絡(luò)在線課堂等等,花了很多的錢和時間。最終得出的結(jié)論是,剛開始上課的時候感覺收獲很大, 一旦自己去接觸到軟件,頓時什么都不記得了,最終來找到我尋求幫助,獲取些入門的技巧。我做ANSYS教育培訓(xùn)這么多年,也算是教學(xué)經(jīng)驗的總結(jié),所以我不再做集中授課培訓(xùn)。這才推出了《20天精通ANSYS教程》,推出這套教程我的初衷是用最低的成本學(xué)到最有價值的東西。自學(xué)視頻教程與在線課堂和集中培訓(xùn)相比,他的性價比就是符合自學(xué)的特點,一個視頻教程自己會的可以跳過不會的可以多看幾遍,這是學(xué)習(xí)ANSYS或者學(xué)習(xí)其它軟件最省錢最有效的途徑,也是我這么多年工作總結(jié)出來的最好辦法。
然而CAE這一行,對于理論知識要求很多。我們面對的問題,往往是復(fù)雜的,并不只是涉及到一個學(xué)科。我們已有的知識,往往并不能解決一個面對的問題,此時,請大家一定靜下心來去學(xué)習(xí),而且要學(xué)會迅速的自學(xué)。在CAE這一行當,沒有超強的自學(xué)能力,想要學(xué)好,這是很困難的。學(xué)習(xí)知識需要準確定位,需要找到合適的自學(xué)教程,需要學(xué)會在教程中挑出適合學(xué)習(xí)的內(nèi)容,這都需要我們反復(fù)的積累經(jīng)驗,做多了,自然就可以輕車熟路。如果急于求成,只想解決眼前的問題,而不想深入到理論基礎(chǔ),那么我們遇到不計其數(shù)的問題,結(jié)果反而無功而返。 以下介紹一個完整的學(xué)習(xí)模式:
首先,找一個實例進入WORKBENCH,做幾個簡單的三維實體模型的分析,感受一下有限元分析的思路,這可以獲得關(guān)于有限元分析的感性認識,從而激發(fā)興趣。接著,開始學(xué)習(xí)材料力學(xué)和彈性力學(xué),主要弄清楚基本理論。對于機械系的學(xué)生而言,材料力學(xué)早就學(xué)習(xí)過,所以主要需學(xué)習(xí)彈性力學(xué)。只學(xué)習(xí)基本方程,以及直角坐標的解法就足夠,也可以適當學(xué)習(xí)極坐標解法。 對于這些理論,大家可以總體的看下有個大致的了解即可,沒必要死記硬背一點用都沒有。然后,開始學(xué)習(xí)有限元方法(可以百度去尋找相關(guān)資料),然后進入經(jīng)典界面,學(xué)習(xí)桿件的分析,平面問題的分析,主要通過做例子。接著,進入WORKBENCH界面。幾乎所有的三維分析都應(yīng)該在這里面進行,而且這里會成為我們以后做仿真的主戰(zhàn)場。圍繞WORKBENCH,學(xué)習(xí)一下DESIGNMODELER的建模方法,模型簡化方法;接著重點學(xué)習(xí)MECHANICAL,如果你鎖定用ANSYS做有限元分析,那么我們?nèi)松暮芏鄷r間幾乎都是MECHANICAL打交道,它是取代經(jīng)典界面的主要工具.在進入WORKBENCH以后,漸漸從靜力學(xué)分析開始往外擴展。比如擴展到動力學(xué)分析,此時需要先學(xué)習(xí)機械振動這門課,然后你的視野會大大開闊,WORKBENCH中的模態(tài)分析,諧響應(yīng)分析,瞬態(tài)動力學(xué)分析就都可以使用了以后,若有對于流體分析的需要,就先看流體分析的教程,然后學(xué)習(xí)CFX,或者FLUENT,都很好;蛘撸绻袑τ跓岱治龅男枰,就先看傳熱學(xué)方面的教程,然后學(xué)習(xí)WORKBENCH中的熱分析模塊;蛘撸绻袑τ陔姶欧治龅男枰,就先獲得電磁場的基本知識,然后學(xué)習(xí)WORKBENCH中的靜電場,靜磁場分析模塊最后,如果在實際問題中有遇到多場耦合分析的問題,則ANSYS是首選?梢宰鰩讉多物理場分析的例子,就可以直接上手。
經(jīng)驗總結(jié):
我學(xué)習(xí)和使用ANSYS20多年,深感ANSYS博大精深,恐怕一輩子也難得學(xué)習(xí)好。歸根結(jié)底,是因為在ANSYS底層,是一堆專業(yè)課:彈性力學(xué),塑性力學(xué),蠕變力學(xué),斷裂力學(xué),結(jié)構(gòu)力學(xué),流體力學(xué),傳熱學(xué),電磁場,有限元法,機械振動,有限體積法,等等課程。如果沒有對這些課程較深的理解,要用好ANSYS恐怕沒有那么容易。所以學(xué)ANSYS一定要專注自己的領(lǐng)域,勤學(xué)多練,再對操作界面熟悉的情況下,多看一些視頻分析實例,自己總結(jié)人家是用什么方法和分析思路,等下次自己遇到的時候可以自己去獨立分析和應(yīng)用。 以上就是我個人對于大家學(xué)習(xí)ANSYS的一些建議,喜歡的同學(xué)可以看下,希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助。