Ansys Workbench详解教程

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Ansys Workbench详解教程

Refinement—细化网格 Mapped Face Meshing—映射网格；
2013-8-5
34
网格划分
三维实体的四面体（Tetrahedron）单元划分
三维实体的六面体（Hexahedron）单元划分
4 选择分析类型
静力学分析(Static Analysis) ：
计算在固定不变的载荷作用下结构的响应，不考虑惯性和阻尼的影响，如结构受随时间变化载荷的影响。
网格控制
整体网格：
Relevance（-100~100）、 Relevance Center（coarse~ fine）
局部细化：支撑处、载荷施加位置、应力变化较大的地方。
2013-8-5
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）。其余一些网格控制项的意义：
2013-8-5
12
工具条
常用工具条
图形工具条
2013-8-5
13
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
2013-8-5
29
2 定义材料属性
1、双击Component Systems中的Engineering Data。 2、右击Engineering Data----edit 3、选择view中outline、properties,把General Materials等中的材料添加到 Engineering Data中，修改Density密度、Young’s modulus杨氏模量、 Poisson’s Ratio泊松比、热膨胀系数等参数。 4、点击Return to Project 5、右击Model----Update 6、右击Model-----edit 7、在模型的Material----Assignment右面的箭头可选择材料注：软件默认的材料是Structural Steel。

Workbench详细教程

后处理
Edges按钮
后处理
最大最小值探测通过选择“Maximum/um”按钮，在模型上显示最大/最小值
发生的位置；取消选择“Maximum/Minimum”按钮， “max/min”标签将被移走。
通过选择Probe工具按钮，在模型上移动鼠标，可以查询模型上任意位置的结果。在模型上所需位置点击鼠标左键可以添加一个注释，选择Label工具按钮可删除不想要的注释。动画控制
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），本章以静力分析为例进行说明。
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。
设置边界条件
2、载荷操作：（1）添加载荷项。选中结构树中的Static Structural，单击右键选取Insert，在弹出的选择框中选取载荷类型。（2）设置载荷值和方向。选中上一步添加的载荷，在属性窗口中进行设置。
ansysworkbench主要内容一有限元基本概念基本操作二ansysworkbench软件介绍有限元分析流程的操作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
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。
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

AnsysWorkbench详解教程全解

2020/1/12
12
工具条
常用工具条图形工具条
2020/1/12
13
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
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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
14
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。
2020/1/12
15
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 Workbench详解教程

实现上述操作，也可以利用鼠标和键
2020/4/23
B
24
制定分析方案
有限元分析（FEA）工作的定位：开发流程的什么阶段进行？ FEA分析的目标：刚度/强度，位移/应力，模态…
材料屈服？网格细化？网格较为均匀。
分析领域：结构、热分析类型：静力分析、模态分析材料特性、载荷、约束网格密度前处理：模型简化、建模技巧（对称性的利用）…
2020/4/23
B
29
2 定义材料属性
1、双击Component Systems中的Engineering Data。 2、右击Engineering Data----edit 3、选择view中outline、properties,把General Materials等中的材料添加到
Engineering Data中，修改Density密度、Young’s modulus杨氏模量、 Poisson’s Ratio泊松比、热膨胀系数等参数。 4、点击Return to Project 5、右击Model----Update 6、右击Model-----edit 7、在模型的Material----Assignment右面的箭头可选择材料注：软件默认的材料是Structural Steel。
8
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
2020/4/23
B
9
运行软件
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。
2020/4/23

Workbench详细教程

Section Planes:截面信息窗口
Reset Layout:重新安排界面
选择目标
在Workbench中，目标是指点、线、面、体。 1、单选
确定目标为点、线、面、体的一种，点击对应的图标，单击按钮，选中Single Select，进入选择模式，利用鼠标左键在模型上点击进行目标的选取。 2、框选
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
设置边界条件
Vector方式 Magnitude：载荷大小 Direction：载荷方向。可以采用三种方式： a、垂直于平面，或沿柱面的轴线方向 b、沿着直边，或垂直于柱面边缘 c、两点定义矢量如果矢量指向了相反的方向，用图形窗口中的箭头来调换，调整好以后，点击Apply。
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，
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
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。
选择
显示该目标。
旋转、平移、缩放
通过工具条的盘相结合的方式进行操作平移：Ctrl+鼠标中键旋转：鼠标中键缩放：Shift+鼠标中键

ansysworkbench概念建模及计算(详解)及中英解释

概念建模（基础）及各命令中英解释快捷键：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。

ansysworkbench实体建模及计算(详解)

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概念建模及计算(详解)及中英解释

改名后
选择“view”菜单，选择里面的“cross section solid”，刚才定义的线将会显示成实体，如图：
右键点击“line body”
出现下拉菜单，选择第一个选项，出现下面的窗口
点击上面的“selection”，出现下拉菜单改为“vector”
在“rotate”后面填入180。
发现方向变了。点击确定这个位置。一旦确认就不能更改。
同样的方法更改其余的。（如果不愿意该也能计算）。
选择四个面
被选择的面变颜色：
选择菜单“tool”，选择“joint”，点击白色窗口里的“apply”，点击工具栏那里的
生成joint
选择所有的“body”，变为黄色。
右键单击，选择“form new part
关掉这个程序，在workbench主界面新建分析程序并连接到刚才生成的模型文件，打开分析程序。
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”
概念建模（基础）及各命令中英解释
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。
双击打开。
打开后需要注意：
忽略掉上面所说的那个line body，即“hulue”（点击选择它，右键点击，选择suppress body）

Ansys Workbench基础操作和结构静力学分析

2024/7/4
8
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。
2024/7/4
9
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
2024/7/4
6
工具条
常用工具条图形工具条
Hale Waihona Puke 2024/7/47
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
2024/7/4
19
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
查看结果得出结论检验结果的正确性
分析流程操作
1 导入模型 2 定义材料属性 3 设定网格划分参数并划分网格 4 选择分析类型（Static Analysis、Modal…） 5 施加载荷与约束（设置边界条件） 6 设定求解参数并求解 7 后处理
2024/7/4
14
视图显示
2、结构树 Expand All：展开结构树 Collapse Environments：

Ansys-Workbench详解教程

2
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
够进行综合求解的整体。有限元法的基本思想—离散化。
节点单元载荷约束分析类型
2024/8/6
3
有限元模型
2024/8/6
30
定义材料属性
4、在线性静力结构分析当中，材料属性只需要定义杨氏模量以及泊松比。
– 假如有任何惯性载荷，密度是必须要定义的；模态分析中同样需要定义材料密度。
2024/8/6
31
3 网格控制
目的：实现几何模型
原则：整体网格控制
有限元模型的转化局部网格细化
2024/8/6
32
网格控制
整体网格： Relevance（-100~100）、 Relevance Center（coarse~ fine）
局部细化：支撑处、载荷施加位置、应力变化较大的地方。
2024/8/6
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）。
2024/8/6
29
2 定义材料属性
1、双击Component Systems中的Engineering Data。 2、右击Engineering Data----edit 3、选择view中outline、properties,把General Materials等中的材料添加到
Engineering Data中，修改Density密度、Young’s modulus杨氏模量、 Poisson’s Ratio泊松比、热膨胀系数等参数。 4、点击Return to Project 5、右击Model----Update 6、右击Model-----edit 7、在模型的Material----Assignment右面的箭头可选择材料注：软件默认的材料是Structural Steel。

ansys workbench结构分析入门操作教程

在接触类型（Type）选项中，软件共提供了绑
定接触（ B o n d e d ）、不分离接触（ N o Frictionless 无摩擦：这种接触类型代表单边接触，即如果
Separation）、无摩擦接触（Frictionless）、出现分离则法向压力为零，只适用于面接触，因此根据不
粗糙接触（Rough）、摩擦接触（Frictional）同的载荷模型间可以出现间隙。它是非线性求解因为在载
和强迫摩擦滑动接触（ F o r c e d F r i c t i on a l 荷施加过程中接触面积可能会发生改变，假设摩擦系数为零
Sliding）6种接触类型。常用的类型为绑定接触因此允许自由滑动，使用这种接触方式时需注意模型约束
线间有相对滑动或分离，可以将此区域看做被下不自动消除间隙。这种情况相当于接触体间的摩擦系数
连接在一起，因为接触长度/面积是保持不变为无穷大。（法向可分离，不渗透，切向不滑动）
的所以这种接触可以用作线性求解，如果接触是 Frictional 有摩擦：这种情况下在发生相对滑动前两接触面
静力学分析
基于Workbench
目
1 软件介绍
录
2 建模与模型简化
| CONTENTS
3 网格划分
4 载荷与约束
5 结果分析与后处理
1 软件介绍
Workbench是ANSYS公司提出的协同仿真环境，解决企业产品研发过程中CAE软件的异构问题。
ANSYS Workbench 仿真平台能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、电磁场以及耦合场等进行分析模拟

Ansys Workbench基础教程

ANSYS&Workbench12.0 基础教程
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
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进行
选择
显示该目标，
旋转、平移、缩放
通过工具条的盘相结合的方式进行操作平移：Ctrl+鼠标中键旋转：鼠标中键缩放：Shift+鼠标中键
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：
几个可以互相切换的窗口，
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，

（完整版）手把手教你用ANSYSworkbench

（完整版）手把手教你用ANSYSworkbench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 WORKBENCH优化设计详细教程

1文件存储（1）仿真模块与优化模块文件夹如下图所示：（2）仿真流程Workbench界面流程节点，对应后台文件如下图所示。

1.材料文件；2.几何文件；3.设置及网格、结果文件2优化参数设置左侧为输入输出参数界面，右侧为工况列表。

目标：提取结果最小值3ANSYS WORKBENCH优化设计3.1目标驱动优化(Driven optimization)和多学科项目类似。

算例：Direct_optimization.wbpj3.1.1确定输入输出参数输入输出参数如下图所示：3.1.2设置优化目标设置一个或者多个优化目标，如将质量最小化作为目标，并设置质量范围，如下图所示。

3.1.3输入参数范围设置两个输入参数范围如下图所示：3.1.4优化方法（1）是否保留工况点求解数据（2）目标驱动的优化方法•Screening•MOGA•NLPQL•MISQP•Adaptive Single-Objective•Adaptive Multiple-Objective（3）设置工况数量，最小6个（4）设置残差结果残差设置：1e-6（5）设置候选工况数残差达不到要求，增加候选节点继续优化计算。

3.1.5求解开始求解显示当前求解工况仿真各个节点状态显示计算候选工况3.1.6优化完毕3.1.6.1 输入参数变化曲线显示两个输入参数变化曲线3.1.6.2 工况数据列表3.1.6.3收敛判断描述优化目标，优化算法，是否收敛，最优工况等，类似于设置总结3.1.6.4 结果设置参考点，计算工况残差，优化目标结果满足1e-6标准，即可认为收敛。

工况DP7为参考点，DP11残差为0，则最优点为DP7。

工况结果分布散点图3.1.6.5 输入输出分布算例：parameter_correlation.wbpj3.2.1参数设置（1）是否保留工况点数据DX计算完成后是否保留相关数据（2）失败工况管理(failed design points management)尝试计算次数（Number of retries）：失败后重新尝试计算的次数计算延迟时间（Retry delay）：两次重新计算之间要经过多少时间。