ansys workbench中的边界条件约束详解

ansys静力学边界条件
在ANSYS中进行静力学分析并设置边界条件，可以按照以下步骤进行：
1. 打开ANSYS并导入模型。

2. 调整视图方向，可以通过右侧的视图工具栏来实现。

3. 为了便于施加边界条件，可以首先调整显示，如Plot-Area以及显示面的编号。

4. 施加边界条件，例如固定约束。

选择固定约束，在Solution- Difine Loads-施加-结构类 -固定 Displacement-On Area，选择两个孔的面。

5. 施加压力约束，模拟吊耳收到的力，例如选择压力并输入压力数值。

6. 开始求解，点击Solution-Solve-Current LS- OK开始计算。

需要注意的是，对于不同类型的边界条件，如Natural和Neumann，应根据具体情况选择和应用。

默认边界条件是软件默认使用的边界特性，需要根据实际情况进行设置。

同时，正确应用默认边界条件的关键在于Region的设置。

以上步骤仅供参考，建议咨询专业人士获取更准确的信息。

手把手教你用A N S Y Sw o r k b e n c h-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN手把手教你用ANSYS workbench 本文的目的主要是帮助那些没有接触过ansys workbench的人快速上手使用这个软件。

在本文里将展示ansys workbench如何从一片空白起步，建立几何模型、划分网格、设置约束和边界条件、进行求解计算，以及在后处理中运行疲劳分析模块，得到估计寿命的全过程。

一、建立算例打开ansys workbench，这时还是一片空白。

首先我们要清楚自己要计算的算例的分析类型，一般对于结构力学领域，有静态分析（Static Structural）、动态分析（Rigid Dynamics）、模态分析（Modal）。

在Toolbox窗口中用鼠标点中算例的分析类型，将它拖出到右边白色的Project Schematic窗口中，就会出现一个算例框图。

比如本文选择进行静态分析，将Static Structural条目拖出到右边，出现A框图。

在算例框图中，有多个栏目，这些是计算一个静态结构分析算例需要完成的步骤，完成的步骤在它右边会出现一个绿色的勾，没有完成的步骤，右边会出现问号，修改过没有更新的步骤右边会出现循环箭头。

第二项EngineeringData已经默认设置好了钢材料，如果需要修改材料的参数，直接双击点开它，会出现Properties窗口，一些主要用到的材料参数如下图所示：点中SN曲线，可在右侧或者下方的窗口中找到SN曲线的具体数据。

窗口出现的位置应该与个人设置的窗口布局有关。

二、几何建模现在进行到第三步，建立几何模型。

右键点击Grometry条目可以创建，或者在Toolbox窗口的Component Systems下面找到Geometry条目，将它拖出来，也可以创建，拖出来之后，出现一个新的框图，几何模型框图。

双击框图中的Geometry，会跳出一个新窗口，几何模型设计窗口，如下图所示：点击XYPlane，再点击创建草图的按钮，表示在XY平面上创建草图，如下图所示：右键点击XYPlane，选择Look at，可将右边图形窗口的视角旋转到XYPlane 平面上：创建了草图之后点击XYPlane下面的Sketch2（具体名字可按用户需要修改），再点击激活Sketching页面：在Sketching页面可以创建几何体，从基本的轮廓线开始创建起，我们现在右边的图形窗口中随便画一条横线：画出的横线长度是鼠标随便点出来的，并不是精确地等于用户想要的长度，甚至可能与想要的长度相差好多个数量级。

ansys中workbench周期性边界设置在CFD计算中，周期边界应⽤⾮常⼴泛。

M ESH模块作为ANSYS W ORKBENCH中的御⽤⽹格⽣成模块，如何利⽤MESH模块构建周期⽹格，就显得⾮常重要。

周期⽹格分为两类：旋转周期及平移周期。

在ANSYS M ESH模块中，利⽤坐标系来区分这两类⽹格类型。

周期⽹格区域要求周期⾯上⽹格节点⼀⼀对应，在ANSYS M ESH 模块中，可以很⽅便的通过S YMMETRY功能模块中的P ERIODIC R EGION 功能达到这⼀⽬标。

本例描述了如何在ANSYS M ESH模块中创建周期⽹格的步骤，在WORKBENCH 中的项⽬结构如图1所⽰。

图1项⽬组织结构⼀、⼏何模型本例包括两个计算模型，分别对应旋转周期与平移周期，为⽅便起见，这⾥使⽤最简单的⼏何模型。

如图1，图2所⽰分别为旋转周期⼏何与平移周期⼏何。

⽹格划分完毕后均⽤FLUENT进⾏测试。

图2旋转周期图3平移周期（A⾯与其对边的⾯）⼆、旋转周期边界双击A2单元格，进⼊MESH模块。

在进⾏旋转周期边界创建之前，需要创建柱坐标系。

如图4所⽰，在属性菜单C OORDINATE S YSTEM上点击右键，选择⼦菜单I NSERT，在弹出的⼦菜单中选择C OORDINATE SYSTEM，创建新的坐标系。

图4插⼊坐标系进⾏如图5所⽰设置。

选择TYPE为C YLINDRICAL创建圆柱坐标系，ORIGIN设置为你的旋转中⼼，PRINCIPAL AXIS为径向坐标，ORIENTATION ABOUT PRINCIPAL AXIS为轴向坐标，⾃⼰根据实际情况设置。

最关键的是旋转中⼼。

图5坐标系创建在M ODEL上点击右键，选择 I NSERT >S YMMETRY，插⼊对称。

如图6所⽰。

图6插⼊对称在插⼊的S YMMETRY节点上点击右键，选择I NSERT >P ERIODIC R EGION，插⼊周期区域。

Workb‎ench荷‎载约束接触定义目录workb‎e nch荷‎载的含义................................................................................错误！未定义书签。

Workb‎e nch约‎束的含义...............................................................................错误！未定义书签。

接触...........................................................................................................错误！未定义书签。

workb‎e nch荷‎载的含义1）方向载荷对大多数有‎方向的载荷‎和支撑，其方向多可‎以在任意坐‎标系中定义‎：–坐标系必须‎在加载前定‎义而且只有‎在直角坐标‎系下才能定‎义载荷和支‎撑的方向.–在Deta‎i ls view中‎,改变“Defin‎e‎By”到“Compo‎n ents‎”.‎然后从下拉‎菜单中选择‎合适的直角‎坐标系.–在所选坐标‎系中指定x‎, y, 和z分量–不是所有的‎载荷和支撑‎支持使用坐‎标系。

2）加速度（重力）–加速度以长‎度比上时间‎的平方为单‎位作用在整‎个模型上。

–用户通常对‎方向的符号‎感到迷惑。

假如加速度‎突然施加到‎系统上，惯性将阻止‎加速度所产‎生的变化，从而惯性力‎的方向与所‎施加的加速‎度的方向相‎反。

–加速度可以‎通过定义部‎件或者矢量‎进行施加。

标准的地球‎重力可以作‎为一个载荷‎施加。

–其值为9.80665‎m/s2 （在国际单位‎制中）–标准的地球‎重力载荷方‎向可以沿总‎体坐标轴的‎任何一个轴‎。

–由于“标准的地球‎重力”是一个加速‎度载荷，因此，如上所述，需要定义与‎其实际相反‎的方向得到‎重力的作用‎力。

Workbench荷载、约束、接触定义（总结版）Workbench荷载约束接触定义⽬录workbench荷载的含义 (1)Workbench约束的含义 (3)接触 (4)workbench荷载的含义1）⽅向载荷对⼤多数有⽅向的载荷和⽀撑，其⽅向多可以在任意坐标系中定义：–坐标系必须在加载前定义⽽且只有在直⾓坐标系下才能定义载荷和⽀撑的⽅向.–在Details view中, 改变“Define By”到“Components”. 然后从下拉菜单中选择合适的直⾓坐标系.–在所选坐标系中指定x, y, 和z分量–不是所有的载荷和⽀撑⽀持使⽤坐标系。

2）加速度（重⼒）–加速度以长度⽐上时间的平⽅为单位作⽤在整个模型上。

–⽤户通常对⽅向的符号感到迷惑。

假如加速度突然施加到系统上，惯性将阻⽌加速度所产⽣的变化，从⽽惯性⼒的⽅向与所施加的加速度的⽅向相反。

–加速度可以通过定义部件或者⽮量进⾏施加。

标准的地球重⼒可以作为⼀个载荷施加。

–其值为9.80665 m/s2 （在国际单位制中）–标准的地球重⼒载荷⽅向可以沿总体坐标轴的任何⼀个轴。

–由于“标准的地球重⼒”是⼀个加速度载荷，因此，如上所述，需要定义与其实际相反的⽅向得到重⼒的作⽤⼒。

3）旋转速度旋转速度是另⼀个可以实现的惯性载荷–整个模型围绕⼀根轴在给定的速度下旋转–可以通过定义⼀个⽮量来实现，应⽤⼏何结构定义的轴以及定义的旋转速度–可以通过部件来定义，在总体坐标系下指定初始和其组成部分–由于模型绕着某根轴转动，因此要特别注意这个轴。

–缺省旋转速度需要输⼊每秒所转过的弧度值。

这个可以在路径“Tools > ControlPanel >Miscellaneous > Angular Velocity” ⾥改变成每分钟旋转的弧度(RPM)来代替。

4）压⼒载荷：–压⼒只能施加在表⾯并且通常与表⾯的法向⼀致–正值代表进⼊表⾯（例如压缩）；负值代表从表⾯出来（例如抽⽓等）–压⼒的单位为每个单位⾯积上⼒的⼤⼩5）⼒载荷：–⼒可以施加在结构的最外⾯，边缘或者表⾯。

Workbench荷载约束接触定义目录workbench荷载的含义 (1)Workbench约束的含义 (5)接触 (8)workbench荷载的含义1）方向载荷对大多数有方向的载荷和支撑，其方向多可以在任意坐标系中定义：–坐标系必须在加载前定义而且只有在直角坐标系下才能定义载荷和支撑的方向.–在Details view中, 改变“Define By”到“Components”. 然后从下拉菜单中选择合适的直角坐标系.–在所选坐标系中指定x, y, 和z分量–不是所有的载荷和支撑支持使用坐标系。

2）加速度（重力）–加速度以长度比上时间的平方为单位作用在整个模型上。

–用户通常对方向的符号感到迷惑。

假如加速度突然施加到系统上，惯性将阻止加速度所产生的变化，从而惯性力的方向与所施加的加速度的方向相反。

–加速度可以通过定义部件或者矢量进行施加。

标准的地球重力可以作为一个载荷施加。

–其值为9.80665 m/s2 （在国际单位制中）–标准的地球重力载荷方向可以沿总体坐标轴的任何一个轴。

–由于“标准的地球重力”是一个加速度载荷，因此，如上所述，需要定义与其实际相反的方向得到重力的作用力。

3）旋转速度旋转速度是另一个可以实现的惯性载荷–整个模型围绕一根轴在给定的速度下旋转–可以通过定义一个矢量来实现，应用几何结构定义的轴以及定义的旋转速度–可以通过部件来定义，在总体坐标系下指定初始和其组成部分–由于模型绕着某根轴转动，因此要特别注意这个轴。

–缺省旋转速度需要输入每秒所转过的弧度值。

这个可以在路径“Tools > Control Panel >Miscellaneous > AngularVelocity”里改变成每分钟旋转的弧度(RPM)来代替。

4）压力载荷：–压力只能施加在表面并且通常与表面的法向一致–正值代表进入表面（例如压缩）；负值代表从表面出来（例如抽气等）–压力的单位为每个单位面积上力的大小5）力载荷：–力可以施加在结构的最外面，边缘或者表面。

Workbench荷载约束接触定义目录workbench荷载的含义 (1)Workbench约束的含义 (3)接触 (4)workbench荷载的含义1）方向载荷对大多数有方向的载荷和支撑，其方向多可以在任意坐标系中定义：–坐标系必须在加载前定义而且只有在直角坐标系下才能定义载荷和支撑的方向.–在Details view中, 改变“Define By”到“Components”. 然后从下拉菜单中选择合适的直角坐标系.–在所选坐标系中指定x, y, 和z分量–不是所有的载荷和支撑支持使用坐标系。

2）加速度（重力）–加速度以长度比上时间的平方为单位作用在整个模型上。

–用户通常对方向的符号感到迷惑。

假如加速度突然施加到系统上，惯性将阻止加速度所产生的变化，从而惯性力的方向与所施加的加速度的方向相反。

–加速度可以通过定义部件或者矢量进行施加。

标准的地球重力可以作为一个载荷施加。

–其值为9.80665 m/s2 （在国际单位制中）–标准的地球重力载荷方向可以沿总体坐标轴的任何一个轴。

–由于“标准的地球重力”是一个加速度载荷，因此，如上所述，需要定义与其实际相反的方向得到重力的作用力。

3）旋转速度旋转速度是另一个可以实现的惯性载荷–整个模型围绕一根轴在给定的速度下旋转–可以通过定义一个矢量来实现，应用几何结构定义的轴以及定义的旋转速度–可以通过部件来定义，在总体坐标系下指定初始和其组成部分–由于模型绕着某根轴转动，因此要特别注意这个轴。

–缺省旋转速度需要输入每秒所转过的弧度值。

这个可以在路径“Tools > ControlPanel >Miscellaneous > Angular Velocity” 里改变成每分钟旋转的弧度(RPM)来代替。

4）压力载荷：–压力只能施加在表面并且通常与表面的法向一致–正值代表进入表面（例如压缩）；负值代表从表面出来（例如抽气等）–压力的单位为每个单位面积上力的大小5）力载荷：–力可以施加在结构的最外面，边缘或者表面。

ansys 边界条件
ANSYS边界条件是指在ANSYS软件中给定模型的边界附加的限制条件，用于模拟真实世界中的物理现象。

通过添加边界条件，可以模拟出实际物理系统中的交互作用和约束条件，并且可以在ANSYS中计算出与这些条件相应的物理量。

在ANSYS中，边界条件可以被分为以下几种类型：
1. 几何边界条件：这种边界条件是指模型的几何形状或者物体表面自然的物理限制条件，如模型表面的固定支撑条件、物体的自由表面、周期性约束等。

2. 力和位移边界条件：这种边界条件是指在模型表面施加的力和位移条件，如加速度、质量、速度等。

3. 热边界条件：这种边界条件是指在模型表面施加的热约束条件，如导热系数、温度、热流量等。

4. 电磁边界条件：这种边界条件是指在电磁场中施加的电磁条件，如电场、磁场、电荷等。

在ANSYS中，可以通过界面和菜单来设置边界条件，也可以通过输入APDL命令来设置。

正确的边界条件设置可以使模拟结果更加准确，因此，在进行ANSYS仿真时，边界条件的设置是非常重要的一步。

- 1 -。

1.施加显式分析的载荷一般的加载步骤如下：（1）将模型中受载的部分定义为组元或PART（用于刚体的加载）；（2）定义包含时间和对应荷载数值的数组参数并赋值；（3）通过上述数组定义荷载时间历程曲线；（4）选择施加荷载的坐标系统（默认为在总体直角坐标系）；（5）将荷载施加到结构模型特定受载的部分上。

在ANSYS/LS-DYNA中，定义或分析显式分析载荷的GUI操作菜单路径为：Main Menu>Preprocessor>LS-DYNA Options>Loading Options>Specify Loads Main Menu>Solution>Loading Options>Specify Loads通过上述菜单调出如图1所示的加载对话框，在其中依次输入相应的参数，同样可以完成载荷的施加过程。

图1施加显式分析的载荷注意：在ANSYS/LS-DYNA中，上述方式定义的载荷是在一个载荷步施加的，即直接施加随着时间变化的各种动力作用到结构的受载部分。

不要与ANSYS隐式结构分析中多个载荷步加载的概念相混淆。

施加了显式分析载荷之后，可以通过操作显示或隐藏载荷标志，其GUI菜单操作路径为：Main Menu>Preprocessor>LS-DYNA Options>Loading Options>Show Forces2.施加初始条件在瞬态动力问题中，经常需要定义结构系统的初始状态，如初始速度等。

在ANSYS/LS-DYNA程序中，菜单路径为：Main Menu>Preprocessor>LS-DYNA Options>Initial Velocity>OnNodes/PARTsMain Menu>Solution>Initial Velocity>On Nodes/PARTs图2施加于PART上初始速度3.施加边界条件在ANSYS/LS-DYNA中，可以定义如下一些类型的边界条件：★固定边界条件其菜单操作路径为：Main Menu>Preprocessor>LS-DYNA Options>Constraints>Apply>On Nodes Main Menu>Solution>Constraints>Apply>On Nodes在图形窗口中单击需要约束的节点，然后，在弹出的如图3所示的对话框中进行施加零约束的操作。

w o r k b e n c h位移约束的类型The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020Ansys workbench约束的类型（1）固定约束（Fixed support）：—在顶点，边缘或面上约束所有自由度；—对于实体，限制X，Y和Z的平移：—对于壳和梁，限制X,Y和Z的平移和转动。

（2）给定位移（Displacement）：—在顶点，边缘或面上给定已知的位移；—允许在X,Y和Z方向给予强制位移；—输入“0”代表此方向上即被约束；—不设定某个方向的值则意味着实体在这个方向上自由运动。

用于在点，边或面上施加已知位移，该约束允许给出X,Y,Z方向上的平动位移（在自定义坐标系下），当为“0”时表示该方向是受限的，当空白时表达该方向自由。

（3）无摩擦约束（Frictionless Support）：—在面上施加法向约束：—对于实体，这个约束可以用施加一个对称边界条件来实现，因为对称面等同于法向约束。

（4）圆柱面约束（Cylindrical Support）；—施加在圆柱表面；—用户可以指定是轴向，径向或者切向约束；—仅仅适用于小变形（线性）分析。

（5）弹性约束（Elastic Support）：该约束允许在面，边界上模拟类似弹簧的行为，基础的刚度为使基础产生单位法向偏移所需要的压力。

(6)仅有压缩的约束（Compression only Support）：该约束只能在正常压缩方向施加约束，它可以用来模拟圆柱面上受销钉，螺栓等的作用，求解时需要进行迭代。

（7）简单约束(Simple Supported):可以将其施加在梁或壳体的边缘或者顶点上，用来限制平移，但是允许旋转并且所有旋转都是自由的。

（8）转动约束（Fixed Rotation）：可以将其施加在梁或壳体的边缘或者顶点上。

与简单约束相反，它用来约束旋转，但是不限制平移。

Workbench荷载约束接触定义目录workbench荷载的含义 (1)Workbench约束的含义 (3)接触 (4)workbench荷载的含义1）方向载荷对大多数有方向的载荷和支撑，其方向多可以在任意坐标系中定义：–坐标系必须在加载前定义而且只有在直角坐标系下才能定义载荷和支撑的方向.–在Details view中, 改变“Define By”到“Components”. 然后从下拉菜单中选择合适的直角坐标系.–在所选坐标系中指定x, y, 和z分量–不是所有的载荷和支撑支持使用坐标系。

2）加速度（重力）–加速度以长度比上时间的平方为单位作用在整个模型上。

–用户通常对方向的符号感到迷惑。

假如加速度突然施加到系统上，惯性将阻止加速度所产生的变化，从而惯性力的方向与所施加的加速度的方向相反。

–加速度可以通过定义部件或者矢量进行施加。

标准的地球重力可以作为一个载荷施加。

–其值为9.80665 m/s2 （在国际单位制中）–标准的地球重力载荷方向可以沿总体坐标轴的任何一个轴。

–由于“标准的地球重力”是一个加速度载荷，因此，如上所述，需要定义与其实际相反的方向得到重力的作用力。

3）旋转速度旋转速度是另一个可以实现的惯性载荷–整个模型围绕一根轴在给定的速度下旋转–可以通过定义一个矢量来实现，应用几何结构定义的轴以及定义的旋转速度–可以通过部件来定义，在总体坐标系下指定初始和其组成部分–由于模型绕着某根轴转动，因此要特别注意这个轴。

–缺省旋转速度需要输入每秒所转过的弧度值。

这个可以在路径“Tools > ControlPanel >Miscellaneous > Angular Velocity” 里改变成每分钟旋转的弧度(RPM)来代替。

4）压力载荷：–压力只能施加在表面并且通常与表面的法向一致–正值代表进入表面（例如压缩）；负值代表从表面出来（例如抽气等）–压力的单位为每个单位面积上力的大小5）力载荷：–力可以施加在结构的最外面，边缘或者表面。

ansys边界条件
ANSYS边界条件是在ANSYS软件中定义物理问题的特定限制条件，以便在计算中考虑这些条件。

在ANSYS中，边界条件是在模拟的几何区域的边界上定义的。

这些条件可以包括力或压力、速度或流量、温度或热流等。

在ANSYS中，边界条件可以通过多种方式定义，例如：
1. 接口：用于将不同的物理域（例如流体和固体）连接起来，
并指定接口上的传递条件。

2. 固定边界：用于指定物体表面的固定边界条件，例如固定支撑。

3. 对称边界：用于指定物体表面的对称边界条件，例如平面对
称性。

4. 自由表面：用于模拟自由表面流动的边界条件，例如液体表
面的自由表面。

5. 热边界：用于指定物体表面的热边界条件，例如给定的热通
量或温度。

6. 远场边界：用于指定物体表面的远场边界条件，例如辐射或
远场流动。

ANSYS边界条件的选择和定义对于正确的物理模拟至关重要。

因此，在使用ANSYS进行模拟时，需要仔细考虑和理解所需的边界条件，并确保正确地定义和应用它们。

- 1 -。

Workbench荷载约束接触定义目录workbench荷载的含义 (1)Workbench约束的含义 (3)接触 (4)workbench荷载的含义1）方向载荷对大多数有方向的载荷和支撑，其方向多可以在任意坐标系中定义：–坐标系必须在加载前定义而且只有在直角坐标系下才能定义载荷和支撑的方向.–在Details view中, 改变“Define By”到“Components”. 然后从下拉菜单中选择合适的直角坐标系.–在所选坐标系中指定x, y, 和z分量–不是所有的载荷和支撑支持使用坐标系。

2）加速度（重力）–加速度以长度比上时间的平方为单位作用在整个模型上。

–用户通常对方向的符号感到迷惑。

假如加速度突然施加到系统上，惯性将阻止加速度所产生的变化，从而惯性力的方向与所施加的加速度的方向相反。

–加速度可以通过定义部件或者矢量进行施加。

标准的地球重力可以作为一个载荷施加。

–其值为9.80665 m/s2 （在国际单位制中）–标准的地球重力载荷方向可以沿总体坐标轴的任何一个轴。

–由于“标准的地球重力”是一个加速度载荷，因此，如上所述，需要定义与其实际相反的方向得到重力的作用力。

3）旋转速度旋转速度是另一个可以实现的惯性载荷–整个模型围绕一根轴在给定的速度下旋转–可以通过定义一个矢量来实现，应用几何结构定义的轴以及定义的旋转速度–可以通过部件来定义，在总体坐标系下指定初始和其组成部分–由于模型绕着某根轴转动，因此要特别注意这个轴。

–缺省旋转速度需要输入每秒所转过的弧度值。

这个可以在路径“Tools > ControlPanel >Miscellaneous > Angular Velocity” 里改变成每分钟旋转的弧度(RPM)来代替。

4）压力载荷：–压力只能施加在表面并且通常与表面的法向一致–正值代表进入表面（例如压缩）；负值代表从表面出来（例如抽气等）–压力的单位为每个单位面积上力的大小5）力载荷：–力可以施加在结构的最外面，边缘或者表面。

ansys边界条件
ANSYS边界条件是指在ANSYS有限元分析中，为了模拟真实物理情况而对模型中的边界进行设定的条件。

它可以影响分析结果，并且必须根据具体情况进行合理的设置。

常用的边界条件包括固定支撑、力边界条件、位移边界条件、热边界条件等。

在设置边界条件时，需要根据物理问题的实际情况和边界条件的物理意义进行选择，并且需要考虑到边界条件的合理性、唯一性和可行性。

对于ANSYS中的力边界条件，可以分为压力、力矩、弯矩、剪力等类型，并且可以通过输入数值或者使用函数来进行设定。

位移边界条件可以分为固定支撑、自由支撑、位移限制等类型，同样可以通过数值或者函数来进行设置。

在热分析中，常用的边界条件包括温度边界条件和热通量边界条件等，通过设定边界条件可以模拟不同的热传导情况。

综上所述，ANSYS边界条件的设置对于有限元分析结果的准确性和可靠性至关重要，需要根据具体问题进行合理的选择和设定。

- 1 -。