ansys workbench建模仿真技术及实例详解 -回复

Ansys静力场仿真12-1mechanical界面介绍静力场仿真static structural材料设置模型设置网格设置，边界条件设置，即包含了Mesh 同时还有边界条件求解A 代表分析系统A静态分析模块Mechanical 界面多物理场模块3D solid实体有3个平动自由度和一个温度自由度2D solid有2个平动自由度UX、UY和一个温度自由度Surface 内部调用shell单元，6自由度Line 内部调用beam单元，6自由度Part和bodyBody数大于等于part不明白各种类型之间的区别！12-32D齿轮齿条实例沿轴向方向界面截面形状都是一样的，所以可以取一个界面进行应力应变分析。

即将三维模型转换为二维实体模型进行仿真。

厚度12mm 推力2500N注意，二维实体不是壳体。

在属性设置中要注意。

点击Geometry ，先别导入模型，在右侧的属性栏里先设置分析类型Analysis Type 为2D ，一定要在导入前设置，导入后就改不了了。

属性窗口在这打开先将单位设置一下，设为mm,kg.单位在各个模块之间是相互独立的，需要单独设置，但是会默认转换计算。

双击Model进行网格划分和前处理在这可以设置显示方法，阴影加线框、阴影、线框。

对齿轮和齿条的属性进行设置，厚度Thickness 默认为100mm ，都设为12mm。

点击Geometry ，在这可以设置2D 行为模式。

默认为模拟平面应力Planes Stress 。

这里我们就选平面应力。

模拟平面应力模拟平面应变模拟轴对称、中心对称模拟广义平面应变在坐标系Coordinate Systems处可以设置、添加坐标系，这里用不到，不进行设置。

在连接Connections处可以添加连接副、接触副。

这里有一个接触区域Contats Region，在相接触的地方他会自动添加一个接触区域，接触区域可以定义不同的接触类型，接触类型不同，两零件的相互作用就不同。

ANSYSWorkbench对称建模（使用版本为ANSYS2020R2）简化分析一、循环对称建模1、建立三维模型。

拖出一个静力学分析模块，材料保持系统默认，在Design Modeler中建立圆盘的1/4模型。

外圆半径20m，内圆半径10m，厚度5m，如下图所示。

2、建立圆柱坐标系。

在Coordinate systems中右键insert->coordinate system，选择模型内圈璧面，类型type选择Cylindrical(圆柱).3、建立循环对称模型。

Model中右键插入Symmetry，或在Model菜单栏中选择Symmetry。

再选中symmetry右键插入Cyclic Region，选取循环体的边界及圆柱坐标系，对于循环体，只能建立圆柱坐标系才可选取，否则将报错。

4、网格划分。

这里直接默认即可，不进行细化。

如果想要看到整个模型的网格，则点击菜单栏中Display->Show->Visual Expansion，即可看到完整模型的网格状态。

5、边界条件设置及载荷设置。

模型内表面进行Fixed support (固定约束)，外表面施加1Mpa压力。

6、结果查看。

在solution插入T otal deformation(总变形)和equivalent stress(应力)，右键Solve进行求解。

结果显示为1/4模型的结果。

7、如果显示完整模型的结果？低版本是在View->Visual Expansion，但是高版本没有，之前的show也无法显示。

此时要想显示完整模型，可以在Solution中进行设定。

点击左侧模型树的Solution，找到Cyclic Solution Display，我们可以发现Number of Sectors，此时，将数字1改为2，再重新求解得到的模型结果为1/2模型，改为3则为3/4结果，改为4则可以看到完整的圆盘模型。

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.这个时候我们打开Dimensions下拉框,点击General，再选中刚才画的线,拉出一个标定数据H1,在Details View窗口中可以设置H1的精确值，设置后，线段变成设定的长度，可适当缩放图形调整到合适的比例尺。

Ansys Workbench 2020是一款强大的工程仿真软件，广泛应用于工程领域的结构、流体、热传导等多个领域的仿真分析。

本文将以Ansys Workbench 2020为工具，通过几个典型的工程实例，解析其在工程实践中的应用和优势，帮助读者更好地了解和使用该软件。

1. 车身结构优化在汽车制造领域，车身结构的设计和优化是一个复杂而又关键的问题。

通过Ansys Workbench 2020的结构分析模块，可以对车身结构进行强度、刚度、振动等方面的仿真分析，进而优化结构设计，提高车身的整体性能和安全性。

通过对车身材料、连接结构、受力情况等多个方面的仿真分析，工程师可以更好地指导实际设计，提高设计效率和成功率。

2. 风力发电机叶片设计风力发电机的叶片设计是风力发电领域的核心问题之一。

Ansys Workbench 2020的流体仿真模块可以对风力发电机叶片的气动性能进行仿真分析，包括气动力、气流分布等多个方面的参数。

通过对叶片的材料、形状、尺寸等进行仿真分析和优化，可以提高风力发电机的发电效率和稳定性，降低能量损耗，对提高风力发电机的整体性能具有重要意义。

3. 燃烧室热传导分析在航天、航空发动机等领域，燃烧室的热传导分析是一个关键的问题。

Ansys Workbench 2020的热传导分析模块可以对燃烧室内部的温度场、热应力等进行仿真分析，帮助工程师优化燃烧室的结构设计、材料选择和冷却系统设计。

通过仿真分析，可以提高燃烧室的工作效率和寿命，确保燃烧室的安全可靠性。

4. 桥梁结构静动力分析在土木工程领域，桥梁结构的设计和分析是一个重要的问题。

Ansys Workbench 2020的静动力分析模块可以对桥梁结构在静载荷和动载荷作用下的响应进行仿真分析，包括应力、挠度、疲劳寿命等多个方面的参数。

通过仿真分析，工程师可以对桥梁的结构设计、材料选择和荷载标准进行优化，确保桥梁的安全可靠性和经济性。

Ansys Workbench 2020作为一款强大的工程仿真软件，在工程实践中具有广泛的应用前景和优势。

ansys workbench 14.5数值模拟工程实例解析1. 引言1.1 概述本文以ANSYS Workbench 14.5为主题，介绍了数值模拟在工程实例中的应用。

ANSYS Workbench 14.5是一种强大的工程仿真软件，可以用于解决各种工程问题。

通过利用该软件的分析功能，可以预测和优化产品性能，并减少研发过程的试验成本和时间。

本文将以一个具体的数值模拟工程实例为案例，详细解析ANSYS Workbench在工程仿真中的应用。

1.2 文章结构本文分为五个主要部分：引言、正文、示例解析、讨论与分析以及结论。

引言部分将提供背景信息、目的和文章结构概述；正文部分将涵盖整个工作流程和模拟步骤的详细说明；示例解析将对所选实例进行介绍、数值模拟过程和结果分析；讨论与分析将从多个角度对结果进行评估和探讨；最后，在结论部分总结全文并给出一些展望。

1.3 目的本文旨在通过一个具体实例来深入了解ANSYS Workbench 14.5在数值模拟中的应用，展示其功能和优势。

通过详细描述实例的工程背景、问题描述和模拟过程，读者能够更好地理解如何使用ANSYS Workbench 14.5来解决各种工程问题。

同时，通过结果分析和讨论，读者可以了解该软件在不同应用领域中的潜力和局限性。

最终的目标是提供给读者一种对ANSYS Workbench 14.5进行数值模拟工程实例解析的全面了解和指导。

2. 正文在本文中，我们将详细介绍使用ANSYS Workbench 14.5进行数值模拟的过程。

ANSYS Workbench是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件，可以对各种工程问题进行模拟和分析。

为了更好地展示工程实例解析过程，我们选取了一个实际的例子来进行演示。

这个实例涉及到一个机械零部件的结构强度分析，通过使用ANSYS Workbench 进行数值模拟，我们可以评估该零部件在受力情况下的变形和应力分布情况。

ansys workbench2020工程实例解析ANSYS Workbench 2020工程实例解析随着科学技术的不断进步，大量的工程问题需要通过计算机仿真来解决。

ANSYS Workbench 2020是一款强大的工程仿真软件，可以在多个领域中应用，比如机械工程、电子工程、结构工程等等。

本文将以ANSYS Workbench 2020为工具，解析一个实际的工程例子，介绍其实施过程和结果。

1. 工程背景介绍在本实例中，我们将解决一个机械工程问题。

假设我们需要设计一个汽车轮胎，以提高其耐磨性和减少滚动阻力。

我们需要分析不同材料和结构参数对轮胎性能的影响，以选择最佳设计方案。

2. 模型建立在ANSYS Workbench 2020中，我们首先需要建立汽车轮胎的几何模型。

我们可以使用软件内置的建模工具，或者导入现有的CAD文件。

然后，我们需要定义材料属性、边界条件和加载情况。

例如，我们可以选择橡胶作为轮胎的材料，并设置其力学性能参数。

3. 网格划分在进行仿真之前，我们需要对轮胎模型进行网格划分。

ANSYS Workbench 2020提供了多种网格划分算法和工具，可以根据需要选择合适的划分方式。

通过划分网格，我们可以将复杂的几何形状转化为简单的网格单元，为后续仿真分析提供准确的输入。

4. 材料模型和加载条件设置在ANSYS Workbench 2020中，我们可以选择不同的材料模型来描述轮胎材料的行为。

例如，我们可以使用弹性模型、塑性模型或者粘弹性模型。

根据真实的应力应变曲线，选择合适的材料模型并设置相应的参数。

同时，我们还需要定义加载条件，例如外部力、压力和温度等。

5. 求解器设置和仿真分析在ANSYS Workbench 2020中，我们可以选择不同的求解器来进行仿真分析。

根据具体问题的特点，选择合适的求解器和算法，以获得准确可靠的结果。

我们可以选择静态分析、动态分析或者模态分析等。

通过运行仿真分析，得到轮胎在不同载荷情况下的应力、应变和位移等结果。

Workbench实例入门下面将通过一个简单的分析案例，让读者对ANSYS Workbench 13.0有一个初步的了解，在学习时无需了解操作步骤的每一项内容，这些内容在后面的章节中将有详细的介绍，读者仅需按照操作步骤学习，了解ANSYS Workbench有限元分析的基本流程即可。

1.5.1案例介绍某如图1-24所示不锈钢钢板尺寸为320mmX50mmX20mm，其中一端为固定，另一端为自由状态，同时在一面上分布有均布载荷q=0.2MPa，请用ANSYS Workbench求解出应力与应变的分布云图。

1.5.2启动Workbench并建立分析项目（1）在Windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS 13.0 →Workbench命令，启动ANSYS Workbench 13.0，进入主界面。

（2）双击主界面Toolbox（工具箱）中的Component systems→Symmetry（几何体）选项，即可在项目管理区创建分析项目A，如图1-25所示。

图1-24 案例问题图1-25 创建分析项目A（3）在工具箱中的Analysis System→Static Structural上按住鼠标左键拖曳到项目管理区中，当项目A 的Symmetry红色高亮显示时，放开鼠标创建项目B，此时相关联的项数据可共享，如图1-26所示。

图1-26 创建分析项目提示：本例是线性静态结构分析，创建项目时可直接创建项目B，而不创建项目A，几何体的导入可在项目B中的B3栏Geometry中导入创建。

本例的创建方法在对同一模型进行不同的分析时会经常用到。

1.5.3导入创建几何体（1）在A2栏的Geometry 上点击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Import Geometry →Browse 命令，如图1-27所示，此时会弹出“打开”对话框。

（2）在弹出的“打开”对话框中选择文件路径，导入char01-01几何体文件，如图1-28所示，此时A2栏Geometry 后的变为，表示实体模型已经存在。

概念建模（基础）快捷键：滚动鼠标滚轮缩放，按住鼠标滚轮不放移动鼠标旋转，ctrl+鼠标中键（滚轮）移动。

Shift+鼠标中键上下移动改变视图大小。

Ctrl+鼠标左键点选可选择不连续多个对象（可在绘图窗口直接选择或在设计树中选）。

绘图时（草图模式sketching下）选中某个对象按delete 可删除该对象。

注意：概念建模中有梁，杆单元，概念建模完成后需要将模型文件与分析文件链接。

系统默认状态下这些代表梁杆单元的“线”不会被导入到分析文件。

所以，概念建模前，必须改变软件的设置。

主界面上找到“tool”，点击它，等一下出现这个窗口。

选择这个栏，点选这个，点击OK。

打开建模程序，选择毫米为单位。

在“XYplan”建立草图“sketch1”，切换到草图模式（点击上图左下角的“sketching”按钮）开始绘图。

绘制成上图所示的图形（可以自己决定绘图方式），回到模型界面（点击第一个图左下角的“modeling”按钮）。

在下图中找到按钮，点击，选择“line from point”选项。

出现下图中的。

按住ctrl，两个端点一组，选择下列四条线的端点：生成图中所示的绿色线条。

找到这个按钮，点击。

然后按上述步骤操作，选择下图所示的个点，要按住ctrl一个点挨着一个点选择一周。

生成十几条线段。

不能直接选择四个端点生成四条长线。

注意：将下图中的Operation改为Add Frozen。

这样将会生成数十条线段而不是将所有的线段生成一个整体的“line body”。

点击。

选择，点击，选择下拉菜单里的“face from edges”，按逆时针选择下图所示的四条线（都按照逆时针方向可以保证所生成的面朝向同一方向）。

点击。

生成这样的平面。

同样方法依次生成右边的四个框内的平面。

点击“concep”，选择菜单栏最先面的“cross section”，选择“T section”出现下面的窗口：修改尺寸左边的栏里出线这个：点击下图中的line body。

实例分析（基础）快捷键：滚动鼠标滚轮缩放，按住鼠标滚轮不放移动鼠标旋转，ctrl+鼠标中键（滚轮）移动。

Shift+鼠标中键上下移动改变视图大小。

Ctrl+鼠标左键点选可选择不连续多个对象（可在绘图窗口直接选择或在设计树中选）。

绘图时（草图模式sketching下）选中某个对象按delete 可删除该对象。

打开ansys workbench（点击“开始”----->“程序”----->“ansys12.1”----->“workbench”）出现这个窗口。

左半边儿有很多按钮，可以双击这些按钮打开相应的程序。

这是局部放大后的图片，双击这里面的按钮，加入建模程序。

这时原来空白的地方出现了一个图标。

程序启动后点击选择单位点击OK之后就可以建模了。

建立模型这个窗口就是建模程序的主窗口。

左半边儿白色小窗口里有三个坐标供选择。

分别是“XYPlane”“ZXPlane”“YZPlane”。

绘图前必须选择相应的坐标，在坐标上建立草图。

比如现在要选择“XYPlan”，在这个平面建立草图“sketch1”，在这个草图上进行平面图绘制。

可以看到下图上边儿偏右处有个新建草图按钮，点击这个按钮可以建立一个新的草图。

新建草图后，XYPlan下出现sketch1，如下图。

点击选中这个草图（或者点击选中“XYPlan”），点击正视于（look at）按钮。

这个按钮位于下面的工具栏右边。

也可以点击选中sketch1（或“XYPlan”）右键点击调出快捷键菜单，选中“look at”。

这时绘图区的坐标会自动摆正。

在新建的草图上绘制平面图单击选择下图上的点击这个图左下角的按钮“sketching”，转化到绘图模式下。

开始绘图。

点击后这个图片会变成下面的图片：选择“Line”就可在绘图窗口划线了。

比如在x轴上画一条线，左键点击x轴上的某一点，松开移动到另一点，再点击，就会出现一条直线。

画完后可以对这个直线进行约束，比如让让它关于y轴对称。

ANSYSWorkbench仿真（⼀）：Designmodeler建模学习要点建模环境与SolidWorks相似，但更为复杂，环境友好性低。

在三维模型可创建imprint face，便于施加局部载荷；模型存在实体（激活体）和冻结体freeze两种状态，导⼊模型时可选择更改，其中冻结体不可切除cut material，且在此状态下才可以完成切⽚，分为多个body。

1个part的多个实体body会⾃动发⽣merge。

（All frozen bodies will be ignored when it comes to the Add, Cut, or Imprint Material operation of any features following the Freeze。

）可通过选择 Create > Body Operation选定体，把Type设成Sew ， 并设定Create Solids?为Yes将⾯体转换成实体。

2D分析有下述特征：（1）对树中的geometry条⽬，在其细节视图中的2d behavior域，有下述选项：平⾯应⼒（plane stress缺省的）–假设在Z⽅向上应⼒为0，但是应变不为0.这对于那种Z⽅向的尺⼨远远⼩于X,Y两个⽅向尺⼨的结构是合适的。

如受到⾯内载荷的平板，或在压⼒或径向载荷下的圆盘。

如果想输⼊这种模型的厚度，可以在thickness域中输⼊。

（2）轴对称(axisymmetric)----假设⼀个3-D模型及其载荷可以通过围绕Y轴旋转⼀个2D的截⾯⽽形成。

对称轴必须和全局的Y轴保持⼀致。

⼏何体必须是在正X轴和X-Y⾯内。

⽅向是：Y轴是轴向的，X轴是径向的，Z轴是环向。

环向位移是0，环向应⼒和环向应变通常很重要。

典型的例⼦是压⼒容器，直管，轴等。

在形状优化分析中不能使⽤轴对称⾏为。

（3）平⾯应变(plain strain)—假设Z⽅向上没有应变。

这对于Z⽅向的尺⼨远⼤于X,Y尺⼨的结构是合适的。