ANSYS Workbench教程及实例
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ansys workbench建模仿真技术及实例详解-回复什么是ANSYS Workbench建模仿真技术,以及提供一个实例来详解。
ANSYS Workbench建模仿真技术是一种集成在ANSYS软件平台下的先进仿真建模工具。
它能够提供全面的、高精度的仿真分析,用于解决各种工程问题。
ANSYS Workbench能够模拟并分析结构力学、流体动力学、热传导和电磁场等各种物理现象,它是一个功能强大且灵活的工具,可用于设计优化、性能评估和故障诊断等应用。
ANSYS Workbench的优势之一是其集成的工作环境。
它提供了一个统一的界面,允许工程师能够轻松地建立多物理场的模型、设置边界条件、进行网格划分以及执行仿真分析。
这个集成环境大大提高了工作效率,减少了因为转换格式而产生的错误和不一致性。
ANSYS Workbench还具有高度可扩展性。
它支持多种不同类型的分析,并且可以与其他工具和软件集成。
这使得工程师能够根据他们的特定需求,选择合适的分析方法和模型。
此外,ANSYS Workbench还可以通过添加插件和自定义脚本等方式进行扩展和定制化,以满足用户需求。
下面以一个实例来详细说明ANSYS Workbench建模仿真技术的应用。
假设我们要设计一个汽车的底盘,我们希望通过仿真分析来优化其刚度和强度。
首先,我们需要建立一个底盘的三维几何模型。
可以使用ANSYS SpaceClaim软件来创建几何模型,然后将其导入到ANSYS Workbench 中进行后续分析。
接下来,我们需要定义材料属性。
通过在材料库中选择合适的材料,并输入相应的力学参数,如弹性模量、泊松比和屈服强度等。
这些参数将用于定义底盘的材料行为。
然后,我们需要设定边界条件。
我们可以设定车轮的载荷、车身的支撑条件、底盘的连接方式等。
这些边界条件将用于约束和模拟底盘在实际工况下的受力情况。
接着,我们需要对几何模型进行网格划分。
ANSYS Workbench提供了多种网格划分工具,可以根据模型的复杂性和分析需求选择合适的网格类型和划分方法。
Ansys静力分析实例: 1 问题描述: 如图所示支架简图,支架材料为结构钢,厚度10mm,支架左侧的两个通孔为固定孔,顶面的开槽处受均布载荷,载荷大小为500N/mm。
2 启动Ansys Workbench,在界面中选择Simulation启动DS模块。
3 导入三维模型,操作步骤按下图进行,单击“Geometry”,选择“From File”。
从弹出窗口中选择三维模型文件,如果文件格式不符,可以把三维图转换为“.stp”格式文件,即可导入,如下图所示。
4 选择零件材料:文件导入后界面如下图所示,这时,选择“Geometry”下的“Part”,在左下角的“Details of ‘Part’”中可以调整零件材料属性。
5 划分网格:如下图,选择“Project”树中的“Mesh”,右键选择“Generate Mesh”即可。
【此时也可以在左下角的“Details of‘Mesh’”对话框中调整划分网格的大小(“Element size”项)】。
生成网格后的图形如下图所示: 6 添加分析类型:选择上方工具条中的“New Analysis”,添加所需做的分析类型,此例中要做的是静力分析,因此选择“Static Structural”,如下图所示。
7 添加固定约束:如下图所示,选择“Project”树中的“Static Structural”,右键选择“Insert”中的“Fixed Support”。
这时左下角的“Details of ‘Fixed Support’”对话框中“Geometry”被选中,提示输入固定支撑面。
本例中固定支撑类型是面支撑,因此要确定图示6位置为“Face”,【此处也可选择“Edge”来选择“边”】然后按住“CTRL”键,连续选择两个孔面为支撑面,按“Apply”确认,如下图所示。
8 添加载荷:选择“Project”树中的“Static Structural”,右键选择“Insert”中的“Force”,如下图所示。
Ansys静力分析实例: 1 问题描述: 如图所示支架简图,支架材料为结构钢,厚度10mm,支架左侧的两个通孔为固定孔,顶面的开槽处受均布载荷,载荷大小为500N/mm。
2 启动Ansys Workbench,在界面中选择Simulation启动DS模块。
3 导入三维模型,操作步骤按下图进行,单击“Geometry”,选择“From File”。
从弹出窗口中选择三维模型文件,如果文件格式不符,可以把三维图转换为“.stp”格式文件,即可导入,如下图所示。
4 选择零件材料:文件导入后界面如下图所示,这时,选择“Geometry”下的“Part”,在左下角的“Details of ‘Part’”中可以调整零件材料属性。
5 划分网格:如下图,选择“Project”树中的“Mesh”,右键选择“Generate Mesh”即可。
【此时也可以在左下角的“Details of‘Mesh’”对话框中调整划分网格的大小(“Element size”项)】。
生成网格后的图形如下图所示: 6 添加分析类型:选择上方工具条中的“New Analysis”,添加所需做的分析类型,此例中要做的是静力分析,因此选择“Static Structural”,如下图所示。
7 添加固定约束:如下图所示,选择“Project”树中的“Static Structural”,右键选择“Insert”中的“Fixed Support”。
这时左下角的“Details of ‘Fixed Support’”对话框中“Geometry”被选中,提示输入固定支撑面。
本例中固定支撑类型是面支撑,因此要确定图示6位置为“Face”,【此处也可选择“Edge”来选择“边”】然后按住“CTRL”键,连续选择两个孔面为支撑面,按“Apply”确认,如下图所示。
8 添加载荷:选择“Project”树中的“Static Structural”,右键选择“Insert”中的“Force”,如下图所示。
Ansys静力分析实例: 1 问题描述: 如图所示支架简图,支架材料为结构钢,厚度10mm,支架左侧的两个通孔为固定孔,顶面的开槽处受均布载荷,载荷大小为500N/mm。
2 启动Ansys Workbench,在界面中选择Simulation启动DS模块。
3 导入三维模型,操作步骤按下图进行,单击“Geometry”,选择“From File”。
从弹出窗口中选择三维模型文件,如果文件格式不符,可以把三维图转换为“.stp”格式文件,即可导入,如下图所示。
4 选择零件材料:文件导入后界面如下图所示,这时,选择“Geometry”下的“Part”,在左下角的“Details of ‘Part’”中可以调整零件材料属性。
5 划分网格:如下图,选择“Project”树中的“Mesh”,右键选择“Generate Mesh”即可。
【此时也可以在左下角的“Details of‘Mesh’”对话框中调整划分网格的大小(“Element size”项)】。
生成网格后的图形如下图所示: 6 添加分析类型:选择上方工具条中的“New Analysis”,添加所需做的分析类型,此例中要做的是静力分析,因此选择“Static Structural”,如下图所示。
7 添加固定约束:如下图所示,选择“Project”树中的“Static Structural”,右键选择“Insert”中的“Fixed Support”。
这时左下角的“Details of ‘Fixed Support’”对话框中“Geometry”被选中,提示输入固定支撑面。
本例中固定支撑类型是面支撑,因此要确定图示6位置为“Face”,【此处也可选择“Edge”来选择“边”】然后按住“CTRL”键,连续选择两个孔面为支撑面,按“Apply”确认,如下图所示。
8 添加载荷:选择“Project”树中的“Static Structural”,右键选择“Insert”中的“Force”,如下图所示。
8例1 螺栓连接件分析如图所示为一螺栓连接的法兰连接件简图,法兰一端及内侧面固定约束。
载荷1为螺栓预应力1000N载荷2为螺栓预应力1500N载荷3为螺栓预应力2000N根据实际情况,自己设定接触类型,其中摩擦类型接触对时,摩擦系数为0.1 为方便设置,材料均取钢材,求其变形及应力。
边界条件螺栓连接件分析1 导入几何模型,进入DS模块2 材料设置选择默认的材料:Structural Steel3 设置接触螺栓与螺母的接触类型为Bonded螺栓杆与法兰的接触类型为Frictional,摩擦系数为0.1螺栓杆与垫片内壁的接触类型为Frictional,摩擦系数为0.1其余接触类型为No Separation4 网格划分5 选择分析类型·在“New Analysis”中选择结构静力学分析“Static Structural”;6 施加约束与载荷1)施加固定约束·点击“Static Structural”,在“Supports”中选择固定约束“Fixed Support”·选择法兰一端及内侧面固定约束;2)施加载荷·选择载荷1处螺栓杆表面,添加螺栓预应力“Bolt Pretension”大小为1000N ·选择载荷2处螺栓杆表面,添加螺栓预应力“Bolt Pretension”大小为1500N ·选择载荷3处螺栓杆表面,添加螺栓预应力“Bolt Pretension”大小为2000N5 设定求解类型1)求解变形·点击“solution”,点击“Deformation”选择“Total”,求解变形·点击“Stress”,选择“Equivalent (V on-Mises)”,求解等效应力6 单击“Solve”求解7 观察求解结果·点击“Total Deformation”查看变形·点击“Equivalent Stress”查看应力分布例2卡紧散热片的不锈钢扣件受力分析扣紧件是一个不锈钢的卡子,因为散热片同功率部件之间的接触力同最终的散热有很大关系,因此研究力的大小是很有意义的。
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。