每個超單元是通過獨立的生成過程來生成，然后通過使用過程組裝。這種方法適用于超大型的模型，分解為小的超單元便于求解。

如果對相對小一些的模型或具有統一的幾何外型控制和不同的結構分析的情況，可以用一種與上述方法有一點細微差別的技術，稱之為自頂而下的子結構分析。這種方法適于將非線性模型中線性部分（應相對計算機系統大小比較適中）作成子結構。這種做法的優點是可以在后處理中將幾個子結構的結果加以組合。自頂而下子結構分析的步驟如下：

1．           首先建立整體模型，包括超單元和非超單元部分。將模型存儲在一個命名的數據庫文件中。這個整體的數據庫在后面擴展部分中還要使用。如果模型中包含非超單元部分，在使用部分中也要用到這個文件。

2．           將模型的一部分選出完成生成部分操作。因為整體模型都已經建立了，用戶所要做的就是選擇要生成超單元部分的單元，施加載荷（目的是生成載荷向量），然后SOLVE命令生成超單元（Main Menu>Solution>-Solve-Current LS）。

3．           完成使用部分。進入PREP7，讀入整體模型數據庫并選擇非超單元部分。接下來定義超單元類型[ET，TYPE]，讀入相應的超單元矩陣。絕大多數情況下，用戶不必擔心接觸處的結點連接，因為它們是由一個模型生成的。進入SOLUTION，定義分析類型和分析選項。在非超單元上施加載荷，讀入載荷向量（如果有的話），指定載荷步選項，并開始使用部分的求解。

4．           完成擴展部分。首先讀入整體模型，需包含所有結點和單元，然后對每個超單元做擴展，每次應定義不同的文件名，并每次進入和退出SOLUTION。用戶可以用通用的后處理過程查看每個超單元的結果。注——使用整個數據庫文件，可以讀入多個超單元結果：

RESUME,FULL,DB

/POST1

FILE,GEN1

SET,…

FILE,GEN2

SET,…            !不清除上一個超單元的結果。

    以下給出一個自頂而下子結構分析的輸入示例。本例假定模型有一個超單元和其他非超單元部分。

!自頂而下子結構分析的輸入示例

!建立整體模型

/FILNAME，FULL         ！文件名為FULL

/TITLE，…

/PREP7                  ！進入PREP7

——                    ！生成整體模型，包括超單元部分和非超單元

                          部分

SAVE                   ！存儲整體模型，以備（使用部分和）擴展部

                          分使用

FINISH

! 生成部分

/FILNAME，GEN         ！文件名為GEN

/SOLU                  ！進入SOLUTION

ANTYPE，SUBST       ！子結構分析

SEOPT，GEN,…         ！子結構分析選項

ESEL，…               ！選擇超單元部分的單元和結點

NSEL

M，…                  ！主自由度

D，…                  ！載荷。一個載荷向量將產生并寫入超單元矩

                         陣文件

—–                    ！載荷步選項

SOLVE                 ！開始求解——生成超單元矩陣文件GEN.SUB

—–                    ！載荷。生成第二個載荷向量（D和M可以

                         不變）

SOLVE                 ！加入第二個載荷向量。

—–                    ！重復加載和求解生成其他的載荷向量（最多

                         達到31個）。

FINISH

！使用部分

/CLEAR                ！清除數據庫

/FILNAME，USE        ！文件名為USE

RESUME，FFULL，DB   ！讀入整體模型數據庫

ESEL，…               ！選擇非超單元部分的單元和結點

NSEL

/PREP7

ET，…，MATRIX50      ！MATRIX50為超單元類型

TYPE，…               ！指向超單元類型

SE，GEN                !讀入超單元矩陣

EPLOT

FINISH

/SOLU                ！進入求解器

ANTYPE，…          ！分析類型和分析選項

—

D，…                ！非超單元上的載荷

—

SFE，…              ！施加超單元載荷向量

—                   ！載荷步選項

SOLVE              ！開始求解，計算非超單元完整解和超單元凝聚解。

FINISH

！擴展部分

/CLEAR              ！清除數據庫

/FILNAME，GEN     ！文件名切換到生成部分文件名

RESUME，FULL，DB ！讀入整體模型數據庫

/SOLU               ！進入求解器

ANTYPE，SUBSTR

EXPASS，ON      ！激活擴展選項

EXPSOL，…         ！指定要擴展的解

SEEXP，GEN，USE  ！要擴展的超單元名

—                  ！載荷步選項（主要是輸出控制）

SOLVE              ！開始擴展部分求解。超單元完整解寫入文件

                    GEN.RST或RTH,RMG中。

FINISH

！查看超單元解

請查閱ANTYPE，SEOPT，M，ET，SETRAN，SE，EXPASS和SEEXP命令得到更加詳細的說明。

超單元嵌套

在ANSYS中一個強有力的子結構特性就是允許嵌套：允許一個子結構中包含另一個子結構。也就是說，在生成超單元時，生成部分的其中一個單元可以是以前生成的超單元。

例如，有一個超單元名為PISTON，可以在生成一個名為CYLINDER的超單元，其中包含超單元PISTON。為了完成柱體及其內部的活塞的分析，就要進行一個使用部分計算和兩個擴展部分的計算。使用部分計算超單元CYLINDER的主自由度凝聚解，第一個擴展部分計算CYLINDER的完整解和超單元PISTON的凝聚解，第二個擴展部分計算PISTON的完整解。

有預應力的子結構

在建模中正確的描述系統特性，很重要的一點就是考慮其應力情況。應力情況會影響剛度矩陣項的數值。前一步結構分析的應力情況在超單元生成部分形成剛度矩陣時會被計入。應力剛化使得一般不能承受某種載荷的結構加強。比如說，拉緊的繩索能夠承受法向力而松弛的繩索就不能。應力剛化同樣可以影響同時有模態和瞬態動力問題時系統的響應頻率。

有兩種不同的方法能夠生成有預應力的子結構。以下用方法A和方法B列出：

方法A：

1．           建立模型，定義分析類型為靜力分析（ANTYPE，Main Menu>Solution>New Analysis），施加剛化載荷。

2．           指定計算預應力效果（PSTRES或Main Menu>Solution>Analysis Options）。

3．           開始靜力計算（SOLVE或Main Menu>Solution>-Solve-Current LS）。

4．           完成生成部分。用PSTRES命令或其等效的GUI路徑計入靜力分析的預應力效果。（注——在靜力分析和生成部分一定要打開預應力效果。）

5．           完成使用部分和擴展部分。

6．           查看結果。

方法B：

注——本方法不需進行整體模型的靜力計算。

1．           建模并完成生成部分。要通過將SEOPT(Main Menu>Solution>

Analysis Options)命令選項SESST設為1為應力剛度矩陣保留空間。

2．           加載并完成靜力的使用部分。

3．           完成擴展部分并用PSTRES(Main Menu>Solution>Analysis Options)計入預應力效果。

4．           保持預應力效果打開進行其他的生成部分以生成新的超單元。

5．           求解新的生成部分并完成使用部分。

6．           完成擴展部分并查看結果。