ANSYS Mechanical是一款功能强大的结构仿真分析工具，可覆盖静力学、模态分析、瞬态动力学、疲劳分析等多个领域，还支持热-结构、电-热-结构等多物理场耦合分析。其分析流程遵循“预处理→求解模型→后处理”的核心逻辑，通过导航树可系统完成各项操作，下面将详细拆解完整流程及关键要点。

一、预处理：搭建仿真基础模型

预处理是仿真准确性的前提，需完成模型导入、材料定义、网格划分、载荷约束施加等关键步骤。

1.几何模型导入与处理

导入方式：支持多种格式的几何模型导入，需提前考虑几何行为（如壳体厚度、梁截面形状）。

补充设置：壳体厚度可在DM中指定或通过几何菜单“厚度”选项添加；梁的截面形状和方向在DM中定义后会自动同步至仿真模块。

简化原则：忽略对分析结果影响极小的细节（如无关倒角、小孔），聚焦核心结构，平衡计算效率与精度。

2.材料属性定义与分配

核心操作：在工程数据中设置材料参数（如密度、弹性模量、泊松比等），并将其赋予对应的几何模型。

关键注意：需根据分析类型选择合适的材料属性，例如疲劳分析需补充材料的疲劳强度数据，热分析需添加导热系数、比热容等参数。

3.网格划分：离散化几何模型

划分策略：采用“全局控制+局部加密”的方式，全局设置网格大小范围，对关键区域（如受力集中部位）进行局部网格细化。

辅助功能：可通过虚拟拓扑功能合并相似几何特征，简化网格划分；支持多种网格类型，需根据结构复杂度选择（如实体网格、壳网格）。

质量检查：确保网格质量达标（如畸变率、长宽比在合理范围），避免因网格问题导致求解误差。

4.连接设置（Connections）

核心作用：定义几何体间的相互作用，是仿真分析的关键环节之一。

常见类型：包括接触对、运动副、刚性梁、弹簧等，需根据实际工况选择合适的连接方式（如固定接触、滑动接触）。

5.载荷与边界条件施加

施加方式：两种主流操作路径，一是先选几何体素再从工具栏选载荷类型，二是先选载荷类型再指定目标体素，最后在明细栏点击“Apply”确认。

载荷类型：支持力、位移、压力、温度等多种载荷，需明确载荷大小、方向和作用位置；方向可通过平面法线、直边、两点矢量三种方式定义。

约束类型：根据实际约束情况选择（如固定支撑、铰接、自由约束等），确保约束与真实工况一致。

二、求解模型：运行仿真计算

完成预处理后，通过以下步骤提交求解，获取数值结果：

1.求解选项设置

在导航树“Analysis Settings”中配置求解参数，如求解方法、迭代次数、收敛准则等。

可通过“Tools”菜单设置求解的CPU数量，提升计算效率。

2.提交求解

快捷方式：点击工具栏“Solve”按钮，或右键点击导航树“Solution”分支选择“Solve（F5）”。

辅助操作：求解前可预设结果输出类型；求解后若需补充结果，选择“Evaluate All Results”即可检索，无需重新计算；“Clear Generated Data”可清理求解数据，释放存储空间。

三、后处理：结果分析与验证

后处理的核心是提取有效信息并验证结果合理性，为工程决策提供依据。

1.结果可视化

呈现形式：根据分析类型生成云图（如应力云图、位移云图）、矢量图、动画等，直观展示结构的受力、变形、温度分布等情况。

报告生成：可导出HTML格式的分析报告，添加注释和结果图片，方便归档与分享。

2.结果验证

合理性判定：结合工程经验和理论公式，检查结果是否符合预期（如应力集中位置是否合理、变形量是否在允许范围）。

误差排查：若结果异常，需回溯预处理步骤，检查模型简化、材料参数、载荷约束、网格质量等是否存在问题。

四、辅助操作技巧

1.坐标系设置

基础坐标系：默认采用全局笛卡尔坐标系，可创建局部坐标系（笛卡尔、圆柱坐标系）。

应用场景：局部坐标系可用于网格控制、载荷方向定义、后处理结果分析等，支持平移、旋转、反转等坐标变换。

2.命名选择集

功能作用：将多个同类体素组合命名，方便批量施加载荷、约束或进行网格加密，提升操作效率。

3.目标生成器

核心价值：以现有目标体为模板，结合命名选择集快速克隆同类操作（如批量创建螺栓连接、相同载荷），减少重复工作。

ANSYS Mechanical的分析流程具有极强的逻辑性和规范性，核心在于“精准预处理+合理求解设置+严谨结果验证”。预处理阶段需确保模型、材料、载荷等与真实工况一致，求解阶段可根据需求优化计算参数，后处理阶段重点排查结果合理性。掌握这一流程并灵活运用辅助工具，能有效提升仿真效率与准确性，为结构设计优化、性能评估提供可靠的数值支撑。