ANSYS-Workbench教程及实例2

Workbench-MechanicalIntroduction目录TOC-1TOC-2TableofContentsTrainingManualB.Mechanical应用向导2-13B.屈曲分析步骤7-7C.基本步骤2-15D.技术规范2-28E.Workshop2.1–ANSYSMechanical基础2-363.通用前处理器3-1A.几何分支3-5B.接触3-11C.Workshop7.1–线性屈曲分析7-188.结果后处理8-1A.结果观察8-3B.区域结果显示8-21C.结果输出8-28C.Workshop3.1–接触控制3-22D.网格划分3-23E.命名选择3-48D.坐标系8-30E.结果组合8-324.静力结构分析4-1A.几何4-4B.装配体–实体接触4-7C.分析设置4-14D.装载和支撑4-19H.收敛性8-40I.Workshop8.1–结果后处理8-469.CAD&参数9-1G.Workshop4.2–二维结构分析4-495.模态分析5-1A.模态分析过程5-4B.Workshop5.1–模态分析5-11C.预应力模态分析5-12D.Workshop5.2–预应力模态分析5-16C.Workshop9.1–参数管理9-201.简介1-16.热分析6-1A.ANSYS公司简介1-6A.几何6-5B.ANSYSWorkbench简介1-12C.ANSYSMechanical简介1-14B.装配体–实体接触6-7D.启动Mechanical1-18C.热载荷6-14E.Workbench环境1-19D.解决途径6-20F.Workbench文件管理1-30E.结果与后处理6-22G.单位制1-34F.Workshop6.1–稳态热分析6-26H.License许可文件1-367.线性屈曲分析7-12.Mechanical简介2-1A.启动Mechanical2-3A.屈曲分析背景7-3F.坐标系3-52F.应力奇异8-35G.Workshop3.2–网格划分控制3-55G.误差评价8-38E.Workshop4.1–线性结构分析4-39A.CAD交互性9-3F.结果和后处理4-40B.定义参数9-13Workbench–MechanicalIntroduction第一章简介1-1简介1-2B.ANSYSWorkbench简介TrainingManual•什么是ANSYSWorkbench?–ANSYSWorkbench中提供了与ANSYS系统求解器的强大交互功能的方法。这个环境提供了一个独特的CAD及设计过程的集成系统。•ANSYSWorkbench由多种的应用模块组成（例子）：–Mechanical：利用ANSYS的求解器进行结构和热分析。•网格划分也包含在Mechanical应用中。–MechanicalAPDL：采用传统的ANSYS用户界面对高级机械和多物理场进行分析。–FluidFlow(CFX)：利用CFX进行CFD分析。–FluidFlow(FLUENT)：使用FLUENT进行CFD分析。–Geometry(DesignModeler)：创建几何模型（DesignModeler）和CAD几何模型的修改。–EngineeringData：定义材料性能。–MeshingApplication：用于生成CFD和显示动态网格。–DesignExploration：优化分析。–FiniteElementModeler(FEModeler)：对NASTRAN和ABAQUS的网格进行转化以进行ansys分析。–BladeGen(BladeGeometry)：用于创建叶片几何模型。–ExplicitDynamics：具有非线性动力学特色的模型用于显式动力学模拟。简介1-3…ANSYSWorkbench简介TrainingManual•Workbench环境支持两种类型的应用程序：–本地应用(workspaces):目前的本地应用包括工项目管理，工程数据和优化设计•本机应用程序的启动，完全在Workbench窗口运行。–数据综合应用:目前的应用包括Mechanical,MechanicalAPDL,Fluent,CFX,AUTODYN和其他。本地应用数据综合应用简介1-4•Workbench–Mechanical的分析类型:†–结构分析(静态和瞬态):•线性和非线性结构分析.–动力学分析:•模态，谐波，随机振动，柔体和刚体动力学。–热传递（稳态和瞬态）：•求解温度场和热流。与温相关的导热系数、对流系数的材料。†注意，以上的可用功能由用户的ANSYS许可文件决定。并非所有列出的功能已涵盖在此入门课程.–静磁场:•执行三维静磁场分析。–形状优化:•使用拓扑优化技术显示可能发生体积减小的区域。C.ANSYSWorkbench-Mechanical简介TrainingManual简介1-5•MechanicalApplication–自动仿真环境，并可以方便与ANSYS的求解器技术进行结合使用。–以前称为simulation模块。•MechanicalAPDLApplication–用户界面环境，主要通过命令流、自定义和脚本语言实现。–以前称为ANSYSPREP7/POST1接口。…产品构造TrainingManual简介1-6•Workbench有两种启用方式:–从Windows开始菜单：–从CAD系统：D.启动MechanicalTrainingManual简介1-7•大多数的Workbench界面主要分为2部分，（一会儿还有其他可选的部分）工具栏项目图表E.Workbench环境TrainingManual简介1-8•工具栏包括四部分:•Analysissystems:可以直接在项目中使用预先定义好的模板。•Componentsystems:建立、扩展分析系统的各种应用程序。•CustomSystems:应用于耦合(FSI,热应力,等)分析的预先定义好的模板。用户也可以创建自己的预定义系统。•DesignExploration:参数管理和优化工具工具栏TrainingManual简介1-9。•显示在工具箱的systems和components取决于安装的产品•用“ViewAll/Customize”窗口的控制按钮,可以展开或闭合显示在工具箱的项。•左边的工具箱专用窗口不使用时通常是关闭的。...工具栏TrainingManual简介1-10•Workbench项目示图区是定义一个system或一组system操作流程的图示法。•项目示图区的操作总是从左到右。•Workbench有几个本地应用程序,即完全在Workbench窗口运行的:–ProjectSchematic,EngineeringDataandDesignExploration•非本地应用程序(叫做数据集成)在各自的窗口运行:–Mechanical(formerlySimulation),MechanicalAPDL(formerlyANSYS),ANSYSFluent,ANSYSCFX,Etc...•存储单元可以通过RMB菜单选择来删除.项目图表TrainingManual1-11简介...项目图表TrainingManual•这是为项目图表所选择的静力结构分析的例子。•工具栏中的选择项可以拖拉和投放在图表上，或者进行简单的双击。1-12简介...项目图表TrainingManual•在项目表中拖放应用组件和/或系统到任意位置，一个完整的分析项目就定义好了。•“连接”表明系统之间的协作程度。•下面的例子中，拖拉和投放结构分析流程到热分析的A4下。•在完成操作之前，注意有不同的“投放目标”，以便在系统与系统之间提供不同分析类型之间的联系（下一页继续）。1-13简介...项目图表TrainingManual•完成前面的操作之后，请注意这里的联系只在model及以上的等级。•这样就不存在热/结构耦合。•注意每个系统板块是给了字母标号的(A,B,C,等)。1-14简介...项目图表TrainingManual•在“Solution”处投放结构系统，我们得到结构与热的耦合分析求解。注意，可选的“投放目标”表示数据将在A2至A4区共享，并在A6区转移。1-15简介...项目图表TrainingManual•工作流程也可以由RMB建立，选择“TransferDataToNew”或者“TransferDataFromNew”.•使用RMB建立系统流程图，仅显示可用的传递模块。•根据模板中加亮部分的不同，显示的传递模块即不同。1-16简介...项目图表TrainingManual•识别板块的状态:•无法执行:缺少数据。•需要注意：需要修正或更新板块。•需要刷新：上行数据发生了变化。需要刷新板块（更新也会刷新板块）。•需要更新：数据已更改，必须重新生成板块的输出。•数据确定。•输入变化：板块需要局部更新，但当下一个执行更新是由于上游的改变时可能会发生变化。1-17简介可选择的Workbench窗口TrainingManual•“View”菜单（和RMB）允许的其他信息在Workbench环境中显示。–下面，选择Geometry和属性显示。1-18简介F.Workbench文件管理TrainingManual•Workbench创建一个项目文件和一系列的子目录去管理所有相关文件。•使用者应允许Workbench管理这些目录的内容。请不要手动修改项目目录的内容或结构。•当保存一个项目时，会创建项目文件（.wbpj），使用用户指定的文件名（例如MyFile.wbpj）。•使用项目名创建一个项目目录。在上面的例子中，该目录应该为MyFile_files。•子目录会在项目目录里被创建（下面解释）。1-19简介...Workbench文件管理TrainingManual•目录结构:–dpn:这是设计点目录。这基本上是特定分析下的所有参数状态。一个单独的分析中，将只有一个“dp0”目录。–global:包含每个分析中每个程序的子目录。比如，右侧的“Mesh”目录将包含数据库，和其他相关文件。–SYS:““SYS”目录包含项目中每个系统类型的子目录(e.g.Mechanical,Fluent,CFX,etc.)。每个系统子目录包含求解详细文件。例如MECH子目录包含结果文件ds.dat文件,和solve.out文件等。–user_files:包含和项目相关的输入文件和用户宏文件。1-20简介...Workbench文件管理TrainingManual•从Workbench“View”菜单启动“Files”选项，会出现一个窗口，包含所有文件的详细信息和位置。1-21简介...Workbench文件管理TrainingManual•存档：快速生成包含所有相关文件的压缩文件。–文件是压缩格式，可以使用WB2或任何解压缩程序打开“RestoreArchive...”–当存档系统窗口打开时，可有几种选择。简介G.单位制TrainingManual•Workbench单位制:–允许访问预定义的单位系统。–允许自定义单位的创建。–控制显示工程数据，参数和图表的单位。–激活单位系统对话框去控制。UnitscanbedisplayedintheactiveProjectsystemorastheyweredefinedintheirsource(e.g.CADsystem).1-22简介1-23...单位制TrainingManual•复制现有的单位系统，以创建用户单位系统，然后修改。•用户单位系统可以输出和输入。简介1-24H.License许可文件TrainingManual•Workbench许可证管理也可通过如下所示的用户界面，从Workbench项目页面激活(“ToolsLicensePreferences...“).简介1-25•可用许可显示，激活和“useorder”可以使用向上/向下箭头指定。–0=off,1=on–许可文件的顺序代表授权许可使用的优先顺序。•当多个