Ansys_workbench学习系列教程
电工参数仿真计算三部曲之一
回路阻值仿真计算
技能点：
如何应用Fill、Suppress功能；
如何在Electric项目中加载电流、电压 ；
如何在DM中简化模型；
如何自定义后处理结果；
知识点：
认识电阻、电阻率、电导；
认识电阻检测工具；
理解回路电阻的应用；
1 Ansys Workbench 系列学习教程 回路阻值仿真计算案例
目录
一.背景简介
二.案例分析之模型导入
三.案例分析之有限元分析模型
四.案例分析之激励和边界条件加载
五.案例分析之计算求解
六.案例分析之计算结果后处理
七.案例分析之所用3D模型
2 Ansys Workbench 系列学习教程 回路阻值仿真计算案例
0 引言 一 背景介绍
在这章中，你将认识到如下几种物理现象，并学习几个物理定义，同时了解到哪些现实产品中用到了这些专业知识：
电阻、电阻率 电阻定量计算 测试设备 专业知识应用
3
Ansys Workbench 系列学习教程 回路阻值仿真计算案例 我们知道电工设备种类繁多，涉及发电设备、输变电设备、用电设备及电力电子设备
等，但万变不离其中，所有这些设备都基于电磁能原理，离不开下边三个基本物理量的描
述：电阻，电容和电感。他们分别描述了电工设备的不同种类属性，这对我们后面的静电场
仿真计算还是涡流场磁通密度的计算，亦或直流电场计算都有重要影响，本期介绍第一个主
题： 电阻。
1 电阻
电阻就是导体对电流的阻碍作用。这种阻碍作用直接体现为电位差，最终转化为热来体
现，所有的电工设备都有电阻，这是由材料的物理属性所决定的，只是不同材料的阻碍作用
是不同的，即电阻率是不同的。
电阻用下式可定量描述：
（1）
式中，R为导体的电阻，Ω。
L为导体长度，m。
S为导体横截面S，m2。
ρ为导体材料的电阻率，Ω/m，反映材料导电性能，受温度变化的影响，用下式描述
workbench使用教程
1. 打开Workbench
- 进入你的计算机，找到并双击打开Workbench应用程序。
2. 创建新项目
- 在Workbench主界面上找到并点击"新建项目"按钮。
- 在弹出的对话框中，输入项目名称和存储位置，并点击"确定"。
3. 新建脚本文件
- 在项目界面中，选择你想要创建脚本文件的文件夹。
- 右键点击文件夹，并选择"新建文件"。
- 在弹出的对话框中，输入文件名称以及文件类型（例如python脚本文件.py）。
- 点击"确定"。
4. 编写脚本
- 双击打开你创建的脚本文件。
- 在编辑器中编写你的代码。
5. 运行脚本
- 点击编辑器上方的"运行"按钮。
- 或按下键盘上的F5键。
- Workbench将会运行并显示结果。
6. 调试脚本
- 在编辑器中设置断点：在你想要暂停执行的代码行上右键点击，并选择"设置断点"。
- 点击编辑器上方的"调试"按钮。
- 或按下键盘上的F9键。
- Workbench将会逐行执行代码，并在断点处暂停执行。
7. 查看输出
- 在编辑器下方的输出窗口中，你会看到脚本的运行结果或调试信息。
8. 保存项目
- 点击工具栏上的"保存"按钮。
- 或按下键盘上的Ctrl + S组合键。
9. 导出项目
- 点击工具栏上的"导出项目"按钮。
- 在弹出的对话框中，选择要导出的项目文件夹，然后点击"确定"。
- Workbench将会导出项目的所有文件和文件夹。
10. 关闭Workbench
- 点击工具栏上的"关闭"按钮。
- 或按下键盘上的Ctrl + Q组合键。
- 选择"是"以确认关闭。
传热学上机实验指导书
ANSYS Workbench 热分析基础教程
编制：杨润泽
汽车工程系热能教研室
2012年7月 1. 大平板一维稳态导热问题
1.1. 问题描述
长500mm，宽300mm，厚度30mm的大钢板，钢板上下表面的温度分别为200℃
和60℃，钢的导热率为30W/(m·K)，试分析钢板温度分布和热流密度。
图 1-1 大平板一维稳态导热模型
1.2. 问题分析
该问题为稳态导热问题，分析思路如下：
1. 选择稳态热分析系统。
2. 确定材料参数：稳态导热问题，仅输入平板导热率。
3. 【DesignModeler】建立钢板的几何模型。
4. 进入【Mechanical】分析程序。
5. 网格划分：采用系统默认网格。
6. 施加边界条件：钢板上下表面施加温度载荷，四周对称面无热量交换，为绝热边界，
系统默认无需输入。
7. 设置需要的结果：温度分布和热流密度。
8. 求解及结果显示。
1.3. 数值模拟过程
1、选择稳态热分析系统
1) 工程图解中调入稳态热分析系统Steady-State Thermal（ANSYS） 2) 工程命名Conduction Thermal Analysis
3) 保存工程名为Conduction Heat Transfer
2、确定材料参数
1) 编辑工程数据模型，添加材料的导热率，右击鼠标选择【Engineering Data】【Edit】
2) 选择钢材料属性【Properties of Outline Row 3: Structure Steel】【Isotropic Thermal
Conductivity】
3) 出现【Table of Properties Row 2: Thermal Conductivity】材料属性表，双击鼠标，
点击每个区域输入材料属性参数：温度20℃，导热率30W/(m·℃)。
4) 参数输完后，工程数据表显示导热率-温度图表。
Workbench屈曲分析详细教程
1、从SW中导入到Workbench，比转换为STP模型质量更高。
2、点击Workbench界面左侧的NEW Simulation进入分析界面，添加静态static分析，设置材料参数、划分网格并在杆一端添加固定约束fixed support，另一端添加force大小为1、方向向内，点击开始solve
3、添加线性屈曲分析liner buckling，在initial condition中更改定义为static。
4、在分析设置中更改期望的扭曲分析的模态的阶数，这里定为5。在solution中添加5个总变形计算项，点击修改其对应模数。
5、开始计算solve，查看结果
一阶模态计算结果为23.025，与理论计算结果22.941相差0.367%，可以接受。
附各阶位移形变图：
