随着计算机技术的飞速发展，基于有限元方法原理的软件大量出现，并在实际工程中发挥了越来越重要的作用。目前，专业的著名有限元软件公司有几十家，国际上著名的通用有限元软件有ANSYS,ABAQUS,ADINA等。

2 课题实验模拟

实验用金属铝胚料挤压进入模具（如图3），对挤压过程中胚胎内部和模具内部的应力场变化进行分析，整个分析的过程在商用软件ANSYS中进行模拟。

金属铝胚料挤压文献综述

2.1 ANSYS软件介绍[21] 

ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，Pro/Engineer,NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等，是现代产品设计中的高级CAD工具之一。

2.1.1 CAE技术分类

　　CAE的技术种类有很多，其中包括有限元法 (FEM,即Finite Element Method),边界元法(BEM,即Boundary Element Method)，有限差法(FDM,即Finite Difference Element Method)等。每一种方法各有其应用的领域，而其中有限元法应用的领域越来越广，现已应用于结构力学、结构动力学、热力学、流体力学、电路学、电磁学等[22]。 

　　ANSYS有限元软件包是一个多用途的有限元法计算机设计程序，可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题。因此它可应用于以下工业领域： 航空航天、汽车工业、生物医学、桥梁、建筑、电子产品、重型机械、微机电系统、运动器械等。 

　　软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。 

　　前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型； 

　　分析计算模块包括结构分析（可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力； 

　　后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示（可看到结构内部）等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出[15]。  

2.1.2 ANSYS软件提供的分析类型[23-26]

（1）结构静力分析 

　　用来求解外载荷引起的位移、应力和力。静力分析很适合求解惯性和阻尼对结构的影响并不显著的问题。ANSYS程序中的静力分析不仅可以进行线性分析，而且也可以进行非线性分析，如塑性、蠕变、膨胀、大变形、大应变及接触分析。 来!自~优尔论-文|网www.youerw.com

（2）结构动力学分析 

　　结构动力学分析用来求解随时间变化的载荷对结构或部件的影响。与静力分析不同，动力分析要考虑随时间变化的力载荷以及它对阻尼和惯性的影响。ANSYS可进行的结构动力学分析类型包括：瞬态动力学分析、模态分析、谐波响应分析及随机振动响应分析。 

（3）结构非线性分析 

　　结构非线性导致结构或部件的响应随外载荷不成比例变化。ANSYS程序可求解静态和瞬态非线性问题，包括材料非线性、几何非线性和单元非线性三种。 

（4）动力学分析 

　　ANSYS程序可以分析大型三维柔体运动。当运动的积累影响起主要作用时，可使用这些功能分析复杂结构在空间中的运动特性，并确定结构中由此产生的应力、应变和变形。