ANSYS workbench入门介绍
AnsysWorkbench详细介绍及入门基础
AnsysWorkbench详细介绍及入门基础1、什么是Ansys Workbench?–ANSYS Workbench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。
2、Ansys Workbench主要组成模块：–Mechanical：利用ANSYS的求解器进行结构和热分析。
–Mechanical APDL：采用传统的ANSYS用户界面对高级机械和多物理场进行分析。
–Fluid Flow (CFX)：利用CFX进行CFD分析。
–Fluid Flow (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。
–Engineering Data：定义材料性能。
–Meshing Application：用于生成CFD和显示动态网格。
–Design Exploration：优化分析。
–Finite Element Modeler (FE Modeler)：对NASTRAN 和ABAQUS的网格进行转化以进行ansys 分析。
–Explicit Dynamics：具有非线性动力学特色的模型用于显式动力学模拟。
3、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, Mechanical APDL, Fluent, CFX,AUTODYN 和其他。
4、Workbench界面主要分为2部分：---Analysis systems :可以直接在项目中使用预先定义好的模板。
---Component systems :建立、扩展分析系统的各种应用程序。
---Custom Systems : 应用于耦合(FSI,热应力,等)分析的预先定义好的模板。
Ansys_Workbench详解教程
局部细化： 支撑处、载荷施加位置、应力变化较大的地方。
2021/6/7
33
网格控制
具体操作：选中结构树的Mesh项，点击鼠标右键，选择Insert，弹出 对网格进行控制的各分项，一般只需设置网格的形式（Method）和单元的 大小（Sizing）。
ANSYS Workbench12.0 基础培训讲义
（内部共享）
2021/6/7
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主要内容
一、有限元基本概念
二、Ansys Workbench 软件介绍
基本操作 有限元分析流程的操作 静力学分析与模态分析 FEA模型的建立
（本次培训不涉及非线性问题 ，所讲内容主要针对三维实体单元。 ）
2021/6/7
2021/6/7
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设置边界条件
载荷在属性窗口中的设置： Geometry：选择载荷施加位置 Define By：载荷施加的方式 分量方式（Components） 矢量方式（Vector）。
Components方式 Coordinate System：选取坐标系 X、Y、Z Component：X、Y、Z方向载荷大小
几个可以互相切换的窗口。
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向导
作用： 帮助用户设置分析过程中的基本步骤，如选择分析类型、定义材 料属性等基本分析步骤。 显示： 可以通过菜单View中的Windows选项或常用工具条中的图标 控制其显示。
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基本操作
创建、打开、保存文档 复制、剪切、粘贴
图形窗口的显示 视图显示 结构树的显示
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ANSYS WorkBench 13.0从入门到精通
1.5.7 施加载荷 与约束
A
1.5.8 结果后处 理
B
1.5.9 保存与退 出
C
1 初识ANSYS Workbench 13.0
1.5 Workbench实例入门
02
2 创建Workbench几何模型
2 创建Workbench几何模型
2.1 认识 DesignModeler
03
3 Workbench划分网格
3 Workbench划分网格
3.1 网 格划分 平台
3.2 3D 几何网格 划分
3.3 网 格参数 设置
3.4 扫 掠网格 划分
3.5 多 区网格 划分
3.6 网 格划分 案例
3 Workbench 划分网格
3.7 本章小结
3.1.1 网格划分特点 3.1.3 网格划分技巧 3.1.5 网格尺寸策略
2.5.6 偏移横 截面
2 创建Workbench几何模型
2.5.7 从线创建面 体
A
2.5.8 从草图生成 面体
B
2.5.9 从面生成面 体
C
2.5 概念建模
2.6.1 进 入DM界 面
2.6.2 绘 制零件底 部圆盘
2.6.4 生成线 体
2.6.5 生成面 体
2 创建Workbench几何模型
2.6 创建几何体的实例操作
2.6.3 创建零 件肋柱
2.6.6 保 存文件并 退出
2.7.1 从 CAD进入 DM界面
2.7.2 创建线 体
2.7.4 创建横 截面
2.7.5 为 线体添加 横截面
2 创建Workbench几何模型
2.7 概念建模实例操作
学会使用AnsysWorkbench进行有限元分析和结构优化
学会使用AnsysWorkbench进行有限元分析和结构优化Chapter 1: Introduction to Ansys WorkbenchAnsys Workbench是一款广泛应用于工程领域的有限元分析和结构优化软件。
它的功能强大，能够帮助工程师在设计过程中进行力学性能预测、应力分析以及结构优化等工作。
本章节将介绍Ansys Workbench的基本概念和工作流程。
1.1 Ansys Workbench的概述Ansys Workbench是由Ansys公司开发的一套工程分析软件，主要用于有限元分析和结构优化。
它集成了各种各样的工具和模块，使得用户可以在一个平台上进行多种分析任务，如结构分析、热分析、电磁分析等。
1.2 Ansys Workbench的工作流程Ansys Workbench的工作流程通常包括几个基本步骤：（1）几何建模：通过Ansys的几何建模功能，用户可以创建出需要分析的结构的几何模型。
（2）加载和边界条件：在这一步骤中，用户需要为结构定义外部加载和边界条件，如施加的力、约束和材料特性等。
（3）网格生成：网格生成是有限元分析的一个关键步骤。
在这一步骤中，Ansys Workbench会将几何模型离散化为有限元网格，以便进行分析计算。
（4）材料属性和模型：用户需要为分析定义合适的材料属性，如弹性模量、泊松比等。
此外，用户还可以选择适合的分析模型，如静力学、动力学等。
（5）求解器设置：在这一步骤中，用户需要选择适当的求解器和设置求解参数，以便进行分析计算。
（6）结果后处理：在完成分析计算后，用户可以对计算结果进行后处理，如产生应力、位移和变形等结果图表。
Chapter 2: Finite Element Analysis with Ansys Workbench本章将介绍如何使用Ansys Workbench进行有限元分析。
我们将通过一个简单的示例，演示有限元分析的基本步骤和方法。
AnsysWorkbench详解教程全解
2020/1/12
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工具条
常用工具条 图形工具条
2020/1/12
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结构树
结构树包含几何模型的信息和整个分析 的相关过程。
一般由Geometry、Connections、Mesh、 分析类型和结果输出项组成，分析类型里包 括载荷和约束的设置。
说明分支全部被定义 说明输入的数据不完整 说明需要求解 说明被抑制，不能被求解 说明体或零件被隐藏
操作界面介绍
2020/1/12
11
菜单
常用的几个菜单项为：
—“File > Save” 用来保存数据库文件：.dsdb —“File > Clean” 用来删除数据库中的网格或结果 —“Edit > Select All” 用来选取窗口中当前的所有实体 —“Units” 用来改变单位 —“Tools >options” 用来定制或设置选项
2020/1/12
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属性窗口
属性窗口提供了输入数据的列表， 会根据选取分支的不同自动改变。
白色区域: 显示当前输入的数据。 灰色区域: 显示信息数据，不能
被编辑。
黄色区域: 未完成的信息输入。
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图形窗口
模型和结果都将显 示在这个区域中， 包括：
Geometry Worksheet PrintPreview ReportPreview
有限元模型
有限元模型 是真实系统理想化的数学抽象。
定义
真实系统
有限元模型
节点和单元
载荷
节点: 空间中的坐标位置，具有一定自由度和 存在相互物理作用。
单元: 一组节点自由度间相互作用的数值、矩阵 描述（称为刚度或系数矩阵)。单元有线、面或实 体以及二维或三维的单元等种类。
ansys Workbench15.0从入门到精通
第1章初识ANSYS Workbench1.1 ANSYS Workbench 15.0 概述经过多年的潜心开发，ANSYS公司在2002年发布ANSYS 7.0的同时正式推出了前后处理和软件集成环境ANSYS Workbench Environment（AWE）。
到ANSYS 11.0版本发布时，已提升了ANSYS软件的易用性、集成性、客户化定制开发的方便性，深获客户喜爱。
Workbench在2014年发布的ANSYS 15.0版本中，在继承第一代Workbench的各种优势特征的基础上发生了革命性的变化，连同ANSYS 15.0版本可视为第二代Workbench（Workbench 2.0），其最大的变化是提供了全新的项目视图（Project Schematic View）功能，将整个仿真流程更加紧密地组合在一起，通过简单的拖曳操作即可完成复杂的多物理场分析流程。
Workbench所提供的CAD双向参数链接互动、项目数据自动更新机制、全面的参数管理、无缝集成的优化设计工具等，使ANSYS在仿真驱动产品设计（Simulation Driven Product Development）方面达到了前所未有的高度。
本节内容主要介绍ANSYS Workbench 15.0的相关软件知识，如果对其有所了解，可以跳过本节的学习。
1.1.1 关于ANSYS Workbench在ANSYS 15.0版本中，ANSYS对Workbench架构进行了全新设计，全新的项目视图（Project Schematic View）功能改变了用户使用Workbench仿真环境（Simulation）的方式。
ANSYS Workbench 15.0从入门到精通在一个类似流程图的图表中，仿真项目中的各项任务以互相连接的图形化方式清晰地表达出来，可以非常容易地理解项目的工程意图、数据关系、分析过程的状态等。
项目视图系统使用起来非常简单：直接从左边的工具箱（Toolbox）中将所需的分析系统拖曳到右边的项目视图窗口中或双击即可。
ANSYS workbench 入门介绍
镜像、移动、删除、缩放、 缝合、简化、转换、旋转、 切除材料、表面印记
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参数化建模
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参数管理器
22
ME
23
24
分析步骤
25
预处理：几何体特性
定义材料属性
26
预处理：几何体接触关系
定义接触关系
接触关系： 绑定、无分离、无 摩擦、有摩擦、粗 接触等
点焊定义（Spot weld） 提供了在分离点上连接 壳体组件的方法： 目前，只有 DesignModeler和 Unigraphics支持点焊。
Design Modeler
10
草绘建模
导入模型
11
二维草绘命令
草 绘
草图修改
尺寸标注
栅格设置
施加约束 关系
12
导入导出模型
导入
CAD模型两种途径导出CAD模型
13
三维模型的状态
14
高级几何体操作（常用）
1、抽壳
15
2、倒圆角
16
3、倒角
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4、布尔操作
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5、阵列特征
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6、体操作
5
二、Workbench界面
预定义模板
6
选择合适的单位制
用户自定义单位系统
7
Engineering Data
材料列表
具体材料 属性图表
材料属性
8
9
DM
? Design Modeler (DM) 是ANSYS Workbench 的一 个组分。
? 类似于CAD的建模器， 可以建模，亦可对导入 的模型进行修改、简化 等操作
3
有限元基本概念
概念
把一个原来是连续的物体划分为有限个单元，这些单元通过有限个节 点相互连接，承受与实际载荷等效的节点载荷，并根据力的平衡条件 进行分析，然后根据变形协调条件把这些单元重新组合成能够整体进 行综合求解。 有限元法的基本思想—离散化。
Ansys_workbench学习系列教程01_认识Workbench
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Ansys Workbench 系列学习教程
第一部分的悬臂梁理论计算结果如下： 力矩=100Nm
回路阻值仿真计算案例
弯矩： 100NM 弯曲应力(Y 方向):
解析与仿真计算对比
项目
挠度 弯矩 弯曲应力
计算值
20.2 100 127.4
仿真值
21.3 100 127.6
有限元求解满足实际工误差要求
Ansys_workbench 学习系列教程 01
认识 Ansys_WorkBench
目录
一.一个简单的仿真案例 二.理论分析与仿真对比 三.如何学好有限元仿真计算
Ansys Workbench 系列学习教程
一
回路阻值仿真计算案例
一个简单的仿真案例
0 引言
在这一章里，你将初步认识 workbench,如何利 用 workbench 完成一个材料力学中提及的悬臂 梁的力学分析。 技能点：
创建线体(Line)模型 第一步：点击 modelling 图标,选择 concept>line from sketching 第二步：点击选择已建立的 Sketch1 图标； 第三步：点击 Apply 图标； 第四步：点击 Generate 图标，生成线模型
5
Ansys Workbench 系列学习教程
回路阻值仿真计算案例
至此，完成了分析
几何模型的建立。 6.双击项目流程简图中的 model 图标 ，进入分析界面。
7.为 Line 体赋材料属性 第一步：点击选择 line body; 第二步：点击选择 Assignment 中的箭头，打开工程材料库； 第三步：点击选择 Structural Steel 完成材料赋值；
AnsysWorkbench详细介绍及入门基础
AnsysWorkbench详细介绍及入门基础1、什么是Ansys Workbench?–ANSYS Workbench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。
2、Ansys Workbench主要组成模块：–Mechanical：利用ANSYS的求解器进行结构和热分析。
–Mechanical APDL：采用传统的ANSYS用户界面对高级机械和多物理场进行分析。
–Fluid Flow (CFX)：利用CFX进行CFD分析。
–Fluid Flow (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。
–Engineering Data：定义材料性能。
–Meshing Application：用于生成CFD和显示动态网格。
–Design Exploration：优化分析。
–Finite Element Modeler (FE Modeler)：对NASTRAN 和ABAQUS的网格进行转化以进行ansys 分析。
–Explicit Dynamics：具有非线性动力学特色的模型用于显式动力学模拟。
3、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, Mechanical APDL, Fluent, CFX,AUTODYN 和其他。
4、Workbench界面主要分为2部分：---Analysis systems :可以直接在项目中使用预先定义好的模板。
---Component systems :建立、扩展分析系统的各种应用程序。
---Custom Systems : 应用于耦合(FSI,热应力,等)分析的预先定义好的模板。
ANSYS Workbench 19.0基础入门与工程实践 第1章 初识ANSYS Workbench 19.0
1.5.5 载荷及约束设置
• 载荷及边界的定义步骤如下。 • 1．定义边界约束 • 单击工具栏中的SupportsFixed Support，然后选择悬臂梁结构左端面固定，
即完成边界约束设置，如图所示。
2．载荷加载
• 单击工具栏中的LoadsForce，然后选择梁结构上表面，同时设置载荷施加 方式为Components，在y方向输入-100，完成载荷加载，如图所示。
件夹下面又包含每个应用系统，如Mechanical、Fluent等，在这些文件夹下包含模型 路径、工程数据以及源数据等内容，如图所示。
2．user_பைடு நூலகம்iles文件夹
• 该文件夹主要包含一些输入文件、参考文件以及用户宏文件，通常包括由WB 生成的图片、图表、动画等。
3．session_files文件夹
• 该文件夹主要存储用户操作的宏文件，通常文件名称为journal1.wbjn，用户 可以通过编辑器打开文件进行宏操作的学习和修改。
• 在WB中常涉及的主要文件类型如表所示，用户单击菜单栏中的ViewFiles， 可以查看所有创建的文件及其类型、时间、名称等，如图所示。
1.2.2 文件归档
• 用户可以通过Archive对文件进行打包存档，并且在弹出的Archive Options对 话框中定义需要打包存档的内容，如图所示。如果用户需要打开之前存档的压 缩文件，可以通过Restore Archive进行复原。这两个操作便于用户对分析文 件进行整理和归档。
1.3 项目新建
• 项目建立需要基于分析的问题类型进行区别，在进入WB 19.0分析界面后，首 先根据分析的类型确立需要创建的分析项目，在创建完成之后可以保存到指定 的文件中。下面将对项目新建做简单介绍。
AnsysWorkbench详解教程全解
K F
5. 根据弹性力学公式计算单元应变、应力。
ANSYS Workbench 软件介绍
运行软件 操作界面简介 基本操作 分析流程的各项操作
2021/3/19
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行软件
方法一：从CAD软件中进入
方法二：单击开始菜单，
选择程序命令；
从Ansys程序组
中选择
AnsysWorkbench程序。
启动该软件后，出现一模块选择对话框。
主要内容
一、有限元基本概念
二、Ansys Workbench 软件介绍
基本操作 有限元分析流程的操作 静力学分析与模态分析 FEA模型的建立
（本次培训不涉及非线性问题 ，所讲内容主要针对三维实体单元。 ）
2021/3/19
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有限元基本概念
概念
把一个原来是连续的物体划分为有限个单元，这些单元通过有
限个节点相互连接，承受与实际载荷等效的节点载荷，并根据力的 平衡条件进行分析，然后根据变形协调条件把这些单元重新组合成能
Messages：Messages信息窗口 Simulation Wizard：向导
Graphics Annotations:注释
Section Planes:截面信息窗口
Reset Layout:重新安排界面
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选择目标
在Workbench中，目标是指点 、线 、面 、体 。 1、单选
载荷和约束是在所选择的分析类型的分支（如模态分析、热分析 等），以下以静力分析为例进行说明。
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设置边界条件
1、类型 选中结构树中的Static Structural，
单击鼠标右键选取Insert，弹出各种 载荷和约束。
01 ANSYS workbench基础
面内可以自由移动
面外的移动是受限 的
在轴向和切向是 自由的
3-15
General Preprocessing
… 约束
• 圆柱面约束:
– 为轴向、径向或切向约束提供单独控制 – 施加在圆柱面上 径向
Training Manual
切向 例如. . . 轴向
3-16
General Preprocessing
3-5
General Preprocessing
… 集中力和压力
• 施加压力：
– 以与面正交的方向施加在面上。 – 指向面内为正，反之为负。 – 单位是单位面积的力。
Training Manual
• 施加集中力：
– 集中力可以施加在点、边或面上。 – 它将均匀的分布在所有实体上， 单位是mass*length/time2。 – 可以以矢量或分量的形式定义集中力。
F=1 lbf
20”
反作用力矩
3-10
General Preprocessing
. . . 螺栓预紧力
• 螺栓预紧力：
– 给圆柱形截面上施加预紧力以模拟螺栓连接：
• 预紧力（集中力） • 或者 • 调整量（长度）
Training Manual
– 需要给物体指定一个局部坐标系统（在Z方向上的预紧力） – 自动生成两个载荷步求解：
Training Manual
UY UX UZ
• 例如，在块体的Z面上施加一个光滑约束，表示它Z方向 上的自由度不再是自由的（其它自由度是自由的）。
光滑面
3-2
General Preprocessing
. . . 载荷和约束
• 载荷类型：
– 惯性载荷：
ANSYSWorkbench入门基础
ANSYSWorkbench入门基础开篇引用应力分析张教主的两段语录。
1.目前多数企业的分析结果不是由分析工程师承担责任，而是由设备设计工程师或者部门领导承担责任，因此有效地向非专业人士解答分析结果是分析工程师的职责！2.学软件不是要把每个功能都搞清楚用途，而是要去找到你需要的功能在哪里。
ANSYS Workbench是与ANSYS 经典（Mechanical APDL）并列的一款全新前端界面，可以对复杂机械系统的结构静力学、结构动力学、刚体动力学、流体动力学、结构热力学、电磁场以及耦合场等进行分析模拟。
1.求解问题描述首先熟悉下操作界面，主要有分析系统、组件系统及定制系统。
说明：系统除了绘图外，其余操作命令没有后退键，只能通过删除取消。
我们首先要明确需要应力分析的结构和分析的问题，压力容器无非就是考虑变形、位移、应力强度，应力线性化或自振周期等问题。
目的明确后，我们才能做到有的放矢。
压力容器有限元数值求解主要是结构静力学，模态分析以及之间的耦合分析。
2.仿真思路2.1 明确自己需要分析的问题，在工具栏中拖入项目向导栏。
2.2 按照模块的内容，依次完成：Engineering Data创建→Geometry创建/导入→Model(指定材料、指定接触类型，网格划分)→Setup（添加约束及载荷）→Solution（求总变形、应力强度、应力线性化）→Results。
3.Workbench 求解操作步骤3.1 Engineering Date 材料点击所需材料后方的+，出现书本的标记，则表示已经引入到工程中，可以作为几何模型的材料作为选择使用了。
材料库里面缺少镍、锆、钽等特种金属的材料库，对于材料库没有的材料我们需要新建材料。
通常我们需要定义材料特性：密度、泊松比、杨氏模量、热膨胀系数（根据需要）。
我们在选择材料性能的时候，往往会被下面一堆类似的参数弄得不知道怎么勾选，Isotropic 各向同性材料，材料属性可以在不同的方向测量，测量结果相同，即材料性质与所取方向无关。
ANSYSWorkbench 学习必备
第1章初识ANSYS Workbench导言经过多年的潜心开发，ANSYS公司在2002年发布ANSYS 7.0的同时正式推出了前后处理和软件集成环境ANSYS Workbench Environment（AWE）。
到ANSYS 11.0版本发布时，已提升了ANSYS软件的易用性、集成性、客户化定制开发的方便性，深获客户喜爱。
Workbench在2014年发布的ANSYS 15.0版本中，在继承第一代Workbench的各种优势特征的基础上发生了革命性的变化，连同ANSYS 15.0版本可视为第二代Workbench（Workbench 2.0），其最大的变化是提供了全新的项目视图（Project Schematic View）功能，将整个仿真流程更加紧密地组合在一起，通过简单的拖曳操作即可完成复杂的多物理场分析流程。
Workbench所提供的CAD双向参数链接互动、项目数据自动更新机制、全面的参数管理、无缝集成的优化设计工具等，使ANSYS在仿真驱动产品设计（Simulation Driven Product Development）方面达到了前所未有的高度。
在ANSYS 15.0版本中，ANSYS对Workbench架构进行了全新设计，全新的项目视图（Project Schematic View）功能改变了用户使用Workbench仿真环境（Simulation）的方式。
在一个类似流程图的图表中，仿真项目中的各项任务以互相连接的图形化方式清晰地表达出来，可以非常容易地理解项目的工程意图、数据关系、分析过程的状态等。
项目视图系统使用起来非常简单：直接从左边的工具箱（Toolbox）中将所需的分析系统拖曳到右边的项目视图窗口中或双击即可。
工具箱（Toolbox）中的分析系统（Analysis Systems）部分，包含了各种已预置好的分析类型（如显式动力分析、FLUENT流体分析、结构模态分析、随机振动分析等），每一种分析类型都包含完成该分析所需的完整过程（如材料定义、几何建模、网格生成、求解设置、求解、后处理等过程），按其顺序一步步往下执行即可完成相关的分析任务。
Ansys workbench 入门介绍(安世培训讲义)中文版
第一章第章ANSYS Workbench介绍ANSYS Workbench概述Training Manual •什么是ANSYS Workbench?–ANSYS Workbench提供了与ANSYS系列求解器相交互的强大方法。
这种环境为CAD系统和您的设计过程提供了独一无二的集成。
系统和您的设计过程提供了独一无二的集成•ANSYS Workbench由多种应用组成(一些例子):–Mechanical用ANSYS求解器进行结构和热分析。
•网格划分也包含在Mechanical应用中M h i l–Fluid Flow (CFX) 用CFX进行CFD分析–Fluid Flow (FLUENT) 用FLUENT进行CFD分析Geometry(DesignModeler)几何体为在–Geometry (DesignModeler)创建和修改CAD几何体，为在Mechanical中所用的实体模型做准备。
–Engineering Data 定义材料属性。
g pp–Meshing Application 创建CFD和显式动态网格–Design Exploration用于优化分析–Finite Element Modeler (FE Modeler)转换NASTRAN和ABAQUS 中的网格以便在ANSYS中使用Bl d G(Bl d G t)–BladeGen (Blade Geometry)用于创建叶片几何–Explicit Dynamics用于非线性动态的显式动态模拟特性建模Training Manual… ANSYS Workbench 概述•The Workbench 提供两种类型的应用:–本地应用(工作区): 现有的本地应用有Project Schematic, Engineering Data d D i E l ti and Design Exploration 。
•本地应用完全在Workbench 窗口中启动和运行。
AnsysWorkbench基础教程
分析流程操作
初步确定
前处理 求解 后处理
分析类型：静力分析、模态分析 单元类型：壳单元、实体单元
模型类型：零件、组件 建立、导入几何模型
定义材料属性 划分网格
施加载荷和约束 求解
3、约束
约束的施加方式与载荷基本相同，选取几何模型上的具体部位，
施以适当的约束即可。
载荷和约束
– 惯性载荷 • 这些载荷作用在整个系统中 • 需要用到质量的时候密度是必须的
– 结构载荷 • 这种载荷是作用在系统部分结构上的力或者力矩
– 结构支撑 • 这些是利用约束来防止部分范围内的移动
– 热载荷
载荷（Loads）和约束
工具条
常用工具条 图形工具条
结构树
结构树包含几何模型的信息和整个分析 的相关过程。
一般由Geometry、Connections、Mesh、 分析类型和结果输出项组成，分析类型里包 括载荷和约束的设置。
说明分支全部被定义 说明输入的数据不完整 说明需要求解 说明被抑制，不能被求解 说明体或零件被隐藏
视图显示
视图的显示主要在View菜单中进行控制。 1、图形窗口
Shade Exterior and Edges：轮廓线显示 Wireframe：线框显示 Ruler：显示标尺 Legend：显示图例 Triad：显示坐标图示
视图显示
2、结构树 Expand All：展开结构树 Collapse Environments：
操作界面介绍
2021/7/9
11
菜单
常用的几个菜单项为：
—“File > Save” 用来保存数据库文件：.dsdb —“File > Clean” 用来删除数据库中的网格或结果 —“Edit > Select All” 用来选取窗口中当前的所有实体 —“Units” 用来改变单位 —“Tools >options” 用来定制或设置选项
手把手教你用ANSYS workbench
手把手教你用ANSYS workbench本文旨在帮助没有接触过ANSYS Workbench的人快速上手使用该软件。
我们将展示如何从一片空白开始，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，开始建立算例。
首先要确定所需分析的类型，一般结构力学领域有静态分析、动态分析和模态分析。
在Toolbox窗口中选择分析类型，将其拖到右边的Project Schematic窗口中，即可创建一个算例框图。
例如，本文选择进行静态分析，将Static Structural条目拖到右边，创建A框图。
算例框图中包含多个栏目，这些是计算一个静态结构分析算例所需完成的步骤。
完成的步骤在右侧会出现一个绿色的勾，未完成的步骤则会有问号，修改过但未更新的步骤则会有循环箭头。
第二项Engineering Data已默认设置为钢材料，如需修改材料参数，可直接双击打开Properties窗口。
常用的材料参数如下图所示。
点击SN曲线，可在右侧或下方的窗口中找到具体数据，窗口位置可能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Geometry 条目可创建，或在Toolbox窗口的Component Systems下找到Geometry条目，将其拖出来创建。
创建后会出现一个新的框图，即几何模型框图。
双击框图中的Geometry，会跳出一个新窗口——几何模型设计窗口。
点击XYPlane，再点击创建草图的按钮，表示在XY平面上创建草图。
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。
创建草图后，点击XYPlane下的Sketch2（可按用户需求修改名称），再点击激活Sketching页面。
XXX页面提供了创建几何体的功能。
可以从基本的轮廓线开始创建。
ANSYS Workbench入门培训解读
步骤3.填写材料属性 Density密度 Young’s Modulus弹性模量 Poisson’s Ratio泊松比
步骤4.Return Project回到 工程项目管理窗口
双击B4，Model 进入Static Structural— Mechanical
在模型树中选中零件111
分配材料Assignment 选择Gray Cast Iron
进入尺寸标注Dimensions 步骤1.点击 General标注线段长度H1、V2 Horizontal标注水平间距H3 Vertical标注竖直间距V5
步骤2.标注尺寸
步骤3.点击Extrude拉伸
步骤1.Imprint Faces
步骤2.Generate 生成区域面，次面无高度、 无厚度，不影响结构
与Pro/E另一种连接方法
当前面连接方法失败或未连接，可在ANSYS安装好后再连接
2.启动Workbench（两种方式） 1）直接点击开始菜单-程序； 2）进入Pro/E菜单栏启动（较常用）。
Pro/E中先打开零件或组件（必须保证零件无螺纹线、无修饰线，否则无法在 Workbench中打开），再启动Workbench即可导入模型。
屈服极限σs 355 785
从上述数据来看，合金钢只是比碳钢更不易被破坏，即合金钢的安全系 数更高。但在同等拉力作用下，两种的变形量是差不多的，因为它们 的弹性模量差不多。
材料应力应变图
强度理论
1.最大拉应力理论(第一强度理论)(关于断裂的强度理论) 最大拉应力是引起脆性材料断裂的主因，即不论材料处于什么应力状 态下，只要最大拉应力σ1(Maximum Principal 最大应力)达到某个极 限值(强度极限σb)时，材料就会发生脆性断裂。
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二、Workbench界面
预定义模板
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选择合适的单位制
用户自定义单位系统
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Engineering Data
材料列表
具体材料 属性图表
材料属性
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9
DM
• Design Modeler (DM) 是ANSYS Workbench的一 个组分。
• 类似于CAD的建模器， 可以建模，亦可对导入 的模型进行修改、简化 等操作
ANSYS Workbench 入门介绍
讲解人：
1
一、ANSYS的应用背景
土木工程
机械制造
流体分析
热分析
主要应用领域
2
ANSYS软件简介
• ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、 声场分析于一体的大型通用有限元分析软 件。
• 能与多数CAD软件实现连接，如 Pro/Engineer，AutoCAD，Unigraphics NX等。
镜像、移动、删除、缩放、 缝合、简化、转换、旋转、 切除材料、表面印记
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参数化建模
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参数管理器
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ME
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分析步骤
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预处理：几何体特性
定义材料属性
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预处理：几何体接触关系
定义接触关系
接触关系： 绑定、无分离、无 摩擦、有摩擦、粗 接触等
点焊定义（Spot weld） 提供了在分离点上连接 壳体组件的方法： 目前，只有 DesignModeler和 Unigraphics支持点焊。
3
有限元基本概念
概念
把一个原来是连续的物体划分为有限个单元，这些单元通过有限个节 点相互连接，承受与实际载荷等效的节点载荷，并根据力的平衡条件 进行分析，然后根据变形协调条件把这些单元重新组合成能够整体进 行综合求解。 有限元法的基本思想—离散化。
节点 单元 载荷 约束 分析类型
ANSYS Workbench
Design Modeler
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草绘建模
导入模型
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二维草绘命令
草 绘
草图修改
尺寸标注
栅格设置
施
导入
CAD
模型
两种
途径
导出CAD模型
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三维模型的状态
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高级几何体操作（常用）
1、抽壳
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2、倒圆角
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3、倒角
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4、布尔操作
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5、阵列特征
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6、体操作
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在模拟中可以使用的接触类和选项
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预处理：网格划分
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预处理：施加载荷、约束
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预处理：需要查看的结果
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求解（solve）
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后处理：检查结果
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云图显示
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动画显示 多窗口显示
输出结果 导出报告
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ANSYS Workbench
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应用过程中的注意事项
参数化建模
模型必须在DM模块中构建，导入的模型做不到参数化
网格划分
网格的划分方法和大小，根据模型结构、精度要求及计算量的大 小进行综合考虑
接触设置
一般为bonded约束，其它根据体之间的运动关系进行选择
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