《ANSA从入门到精通2026版》写完以后,感谢很多大佬提出的修改意见,后面会将一些存在问题的地方继续优化修改。群里的朋友很多想看一些ANSA实战的案例,呼声比较高的就是ANSA与ANSYS的联合仿真教程。
我打算是将ansys基于ANSA的静力学,动力学,模态分析以及随机振动,扫频分析等常用分析都做一个教程。
这是一部关于ANSYS基于ANSA的静力学分析教程。
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前几天把《ANSA从入门到精通2026版》收了尾。反馈比我想的多,伙计们也陆陆续续开始提要求。
其中一条被提了好几次,能不能写一本 ANSA 和 Ansys 联合仿真的教程。说得更具体一点,在 ANSA 里用 ANSYS 模块,从检查网格开始,一路做到调用 Ansys 求解器算完,中间一整趟都要有。
这个要求我认。大部分人的日常活就是这一段,网上关于ANSA实战仿真教程基本处于空白,特别是关于ANSYS的。
算例选的是竞赛车辆悬架下摆臂,壳单元 5.5 万,实体单元 16.2 万,规模不大,但仿真分析设置中各个关键要素都进行了展现。。
第一步是检查,检查完再动手建模。Checks Manager 里 Mesh 那一组,Incomplete 一项专门找二阶壳体和实体缺中间节点的地方。这种问题屏幕上完全看不出来,输出以后求解器才闹。
然后是螺栓。
下摆臂靠两组螺栓连到底盘支架,这两组要用两种做法。
Beam 螺栓用 BEAM 加 CERIG,表示托架和底盘之间的连接。直径自动测量,自由度只激活 123,因为模型里全是实体单元,转动自由度没有意义。这一组做完,Database Browser 里会多出 6 个 BEAM 和 12 个 CERIG。
实体螺栓走 Connection Manager,FE Rep 类型选 SOLID BOLT,生成二阶六面体。长度 1.25,头径 1.5,螺纹三层,节点数 16。这些值可以自己试,默认那套不一定合适。
实体螺栓的意义在预紧。后面用 Pre-Tension Assistant 建 PSMESH,力值 8000 N,在第一个载荷步施加。Beam 螺栓做不了这件事。
顺手说一个容易忽略的地方。模型里每个部件挂了不同的材料,摆臂是铝,球头和螺栓是钢,各对应一个 MATID。实体螺栓生成时会自动建一张默认材料卡片,得手动把 BOLT 属性的 MID 指到已有的钢材那一张上。指错了,螺栓刚度差一大截,接触压力全变。
网格决定算得准不准。装配和连接决定算不算得出来。
这一步最容易漏。
Contact Assistant 是在壳层定义接触的。壳层选起来快,边和面都清楚,大型结构模型先在有网格的壳上把接触摆好,再往实体上传,比直接在实体上选面省事得多。
但模型最后输出的实体单元,壳不参与计算。壳上那些接触集,得用 ANSA 安装目录里带的脚本换一次。脚本叫 ShellSet2FacetSet.bs,在 scripts 目录下,加载完会生成一个按钮,点一下把所有含壳的接触集转成实体面。
不转,cdb 里的接触是空的。求解器照跑,结果全错,而且不报错。
接触建完还可以先验一遍,不用等到求解。ANSA 里能直接调 Ansys 跑一次 CNCHECK,几秒钟的事,结果自动进 META,接触状态、间隙、穿透都在图上。这一步把大量收敛问题拦在求解之前。
不报错的错,比报错的错贵得多。
底盘支座要做全约束,这部分没错。选的时候容易把 Beam 螺栓孔内那圈节点一起框进去。
那圈节点已经被 CERIG 约束住了。再给一次全固定,就是过约束,Ansys 会在求解中途停下来,报一个跟约束有关的错,让你去查几千个节点。
做法是先建节点集,再从集里把那圈节点剔掉。教程里这一段给了四张图,就是因为剔的时候容易漏。

摆臂外端的力,通过 RBE3 摊到孔的内圆周上,力分布均匀,不会在单个节点上出应力集中。
RBE3 的 master 节点在空间里是孤立的。Ansys 认为它没连到任何结构,加在上面的力等于白加。
要补一个零质量的 MASS21,把这个节点接进模型。
另外这个力不在全局坐标系里。得先用三个 3D 点建一个局部坐标系,再指派给加载节点,Fz 才沿着你要的方向。
细节不出错,结论才有资格谈。
现在整个教程基本均完成了,明天 再核对一次,就能发布了。
主要内容包括这几块。
· 检查网格质量,Checks Manager 里哪几项必须看
· Beam 螺栓和实体螺栓的完整建法
· 绑定接触和摩擦接触,摩擦系数挂在哪张卡片
· 接触信息从壳传到实体
· 初始接触检查,在 ANSA 里直接调 Ansys 跑 CNCHECK,结果进 META 看间隙和穿透
· 边界条件,RBE3,以及过约束节点的排除
· 三类载荷,重力、螺栓预紧、节点力
· 载荷步与全局控制,ANTYPE、AUTOTS、NROPT、NSUBST 怎么设
· 输出可以求解的 cdb,并在 ANSA 里调 Ansys 求解器算