Workbench讲义

1、ANSYS Workbench基本分析过程

1）几何建模技术

2）网格划分与有限元建模技术

3）施加载荷与求解过程

4）结果后处理技术

2、PRO/E导入DS的两种方法

1）从ANSYS Workbench中进入

打开Workbench→simulation→在geometry的下拉菜单下找到文件→ok

2）从PRO/E中系统中直接进入

在PRO/E中打开要分析的模型→点击ANSYS按钮→下拉菜单中找到Workbench进入→new simulation→ok

3、鼠标的控制方法

左键用来选中实体，或对实体进行显示操作

左键的功能由 Graphics工具条进行控制，

用户可以选一项 (点、线、面、体) 或对视角进行控制 (转动、平动、放大或缩小)

选取模式可以为框选或点选

在单选模式下，点中拖拉左键可以多选

用ctrl 键加左键可以在单选模式下多选或反选

在框选模式下，从左到右拖拉，可选中框内实体

在框选模式下，从右到左拖拉，可选中框内实体，并同时选中与框搭接的实体

在选取模式下，中键转换视角

点击中键拖拉鼠标，可以转动模型

Shift加中键可以平移模型

中键滚轮可以对模型进行缩放

(这种情况下，用户不用总在图形窗口和模式转换工具条之间进行切换)

在图形窗口中点击右键一下，会出现常用菜单

点右键，同时拖动可以对关注的区域进行放大

点击右键一次，选择“ fit”可以使图形大小适合窗口显示

4、结构树为模型、材料、载荷和分析结果提供了一种很好的组织方式

5、结构树中每一个分支都有一个按钮和图标，下面是对一些图标的解释:

▪说明分支全部被定义

▪说明还有没有输入的数据

▪说明需要求解

▪说明还存在问题

▪“X”说明被抑制（不能被求解）

▪说明体或零件被隐藏

▪说明当前项待求解

▪说明映射网格划分失败

以上前三项是重点

6、各个区域颜色表示的意思

白色区域: 显示当前输入的数据

在白色文本区域内的数据可以通过点击改变，有些数据的输入要求用户在屏幕上选取实体模型，然后点击“Apply”,还有的数据需要通过键盘或从下拉菜单中选取。

灰色（或红色）区域: 显示信息数据

这个区域的数据不能被编辑，显示的是结果数据，如最大应力或网格划分产生的节点数黄色区域: 未完成的信息输入

黄色区域的数据信息不完整，用户需要输入完整的数据信息才能求解。

7、分析的基本过程（培训之二 P16）

每一个分析都包括四个主要步骤:

1）初步决定；

2）前处理；

3）求解；

4）检验结果的正确性。

8、定义载荷的两种方法

1）如果选取了“Components”需要输入X， Y，Z方向的分量，分量方向和坐标系一致。2）如果选择了“Vector”需要选取实体，并输入载荷的数值，通过点、线、面来定义方向。

9、网格划分

网格的划分直接影响分析结果的准确性

10、用户需要权衡计算成本和网格划分份数之间的矛盾

细密的网格可以使结果更精确，但是会增加CPU计算时间和需要更大的存储空间。

在理想情况下，用户需要的网格密度是结果不再随网格的加密而改变的密度（例如，当网格细化后解没有什么改变）。

但是，细化网格不能弥补不准确的假设和输入引起的错误。

11、网格的类型

四面体网格 tetrahedrons

六面体网格 Hex dominant

Sweep 网格

自动划分 Automatic

CFX-Mesh

12、对surface 可以进行四边形和三角形映射网格划分

13、对接触面尽量选择相同的网格密度

14、对称面上网格一致有利于典型的旋转机械的旋转对称分析

15、虚拓扑怎样填加、目的、作用？

16、线性静力分析基础

在线性静力结构分析当中，位移矢量 {x} 通过下面的矩阵方程得到:

在分析当中涉及到以下假设条件:

[K] 必须是连续的

假设为线弹性材料

小变形理论

可以包括部分非线性边界条件

{F} 为静力载荷

不考虑随时间变化的载荷

不考虑惯性（如质量，阻尼等等）影响

17、材料属性

在线性静力结构分析当中材料属性只需要定义杨氏模量以及泊松比。

假如有任何惯性载荷，密度是必须要定义的。

热膨胀系数和传热系数在有热载荷的时候需要指定

17、在DS 中，在每个接触对中都要定义目标面和接触面。

“MPC ” 仅仅适用于绑定的接触

18、载荷与支撑

这里有四种结构载荷的类型可供选择：

惯性载荷、结构载荷、结构支撑、热载荷 []{}{}

F x K =

19、每种载荷都包括哪几种以及英语写法

20、载荷

从而惯性力的方向与所施加的加速度的方向相反。

压力只能施加在表面并且通常与表面的法向一致

螺栓载荷（轴承载荷）仅适用于圆柱形表面。其径向分量将根据投影面积来分布压力载荷。径向压力载荷的分布如下图所示。轴向载荷分量沿着圆周均匀分布。

21约束（实体）

无摩擦约束:

圆柱面约束:

仅有压缩的约束:

第五章模态分析

1、模态分析，是用来获得一个结构的固有频率和振型

2、模态分析的过程：

建模

设定材料属性

定义接触对 (假如存在)

划分网格 (可选择)

施加载荷 (假如存在的话)

设置求解选项

求解

查看结果

3、模态分析的对象包括：线、面、体三个特征，但都需定义杨氏模量、泊松比和密度。

4、执行一个预应力模态分析, 必须进行两步求解:

首先是通过施加载荷 (结构或热载荷) 的方式，进行线性静态分析来确定结构的最初应力状态，然后是考虑预应力效应的模态分析。

基本分析过程为：前处理－线性静力分析－模态分析－后处理。

5、标准模态分析和预应力模态分析的区别就在于：预应力模态分析是在结构存在应力的

条件下进行的（即存在外力作用）。

第六章形状优化

1、形状优化是在线性静力结构分析的基础上进行的

不同于线性静力分析，形状优化只适用于实体

线或壳不能应用Shape Finder

对于材料的属性，杨氏模量和泊松比是必需的

2、当施加加速度(以及其它惯性载荷)时密度是必需的

如果施加热载荷，热膨胀系数和热传导率都是必需的

形状优化只允许使用四面体单元

第七章屈曲分析

1、许多结构需要估计结构的稳定性。细长柱、压缩部件、以及真空容器都是需要考虑稳定性的例子.

2、屈曲分析的定义：

细长杆件、真空容器等零部件受到压缩而失去工作稳定性的破坏现象称为失稳，而分析它们的失稳条件就称为屈曲分析。