Workbench讲义

1、ANSYS Workbench基本分析过程
1）几何建模技术
2）网格划分与有限元建模技术
3）施加载荷与求解过程
4）结果后处理技术
2、PRO/E导入DS的两种方法
1）从ANSYS Workbench中进入
打开Workbench→simulation→在geometry的下拉菜单下找到文件→ok
2）从PRO/E中系统中直接进入
在PRO/E中打开要分析的模型→点击ANSYS按钮→下拉菜单中找到Workbench进入→new simulation→ok
3、鼠标的控制方法
左键用来选中实体，或对实体进行显示操作
左键的功能由 Graphics工具条进行控制，
用户可以选一项 (点、线、面、体) 或对视角进行控制 (转动、平动、放大或缩小)
选取模式可以为框选或点选
在单选模式下，点中拖拉左键可以多选
用ctrl 键加左键可以在单选模式下多选或反选
在框选模式下，从左到右拖拉，可选中框内实体
在框选模式下，从右到左拖拉，可选中框内实体，并同时选中与框搭接的实体
在选取模式下，中键转换视角
点击中键拖拉鼠标，可以转动模型
Shift加中键可以平移模型
中键滚轮可以对模型进行缩放
(这种情况下，用户不用总在图形窗口和模式转换工具条之间进行切换)
在图形窗口中点击右键一下，会出现常用菜单
点右键，同时拖动可以对关注的区域进行放大
点击右键一次，选择“ fit”可以使图形大小适合窗口显示
4、结构树为模型、材料、载荷和分析结果提供了一种很好的组织方式
5、结构树中每一个分支都有一个按钮和图标，下面是对一些图标的解释:
▪说明分支全部被定义
▪说明还有没有输入的数据
▪说明需要求解
▪说明还存在问题
▪“X”说明被抑制（不能被求解）
▪说明体或零件被隐藏
▪说明当前项待求解
▪说明映射网格划分失败
以上前三项是重点
6、各个区域颜色表示的意思
白色区域: 显示当前输入的数据
在白色文本区域内的数据可以通过点击改变，有些数据的输入要求用户在屏幕上选取实体模型，然后点击“Apply”,还有的数据需要通过键盘或从下拉菜单中选取。

灰色（或红色）区域: 显示信息数据
这个区域的数据不能被编辑，显示的是结果数据，如最大应力或网格划分产生的节点数黄色区域: 未完成的信息输入
黄色区域的数据信息不完整，用户需要输入完整的数据信息才能求解。

7、分析的基本过程（培训之二 P16）
每一个分析都包括四个主要步骤:
1）初步决定；
2）前处理；
3）求解；
4）检验结果的正确性。

8、定义载荷的两种方法
1）如果选取了“Components”需要输入X， Y，Z方向的分量，分量方向和坐标系一致。

2）如果选择了“Vector”需要选取实体，并输入载荷的数值，通过点、线、面来定义方向。

9、网格划分
网格的划分直接影响分析结果的准确性
10、用户需要权衡计算成本和网格划分份数之间的矛盾
细密的网格可以使结果更精确，但是会增加CPU计算时间和需要更大的存储空间。

在理想情况下，用户需要的网格密度是结果不再随网格的加密而改变的密度（例如，当网格细化后解没有什么改变）。

但是，细化网格不能弥补不准确的假设和输入引起的错误。

11、网格的类型
四面体网格 tetrahedrons
六面体网格 Hex dominant
Sweep 网格
自动划分 Automatic
CFX-Mesh
12、对surface 可以进行四边形和三角形映射网格划分
13、对接触面尽量选择相同的网格密度
14、对称面上网格一致有利于典型的旋转机械的旋转对称分析
15、虚拓扑怎样填加、目的、作用？
16、线性静力分析基础
在线性静力结构分析当中，位移矢量 {x} 通过下面的矩阵方程得到:
在分析当中涉及到以下假设条件:
[K] 必须是连续的
假设为线弹性材料
小变形理论
可以包括部分非线性边界条件
{F} 为静力载荷
不考虑随时间变化的载荷
不考虑惯性（如质量，阻尼等等）影响
17、材料属性
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。

热膨胀系数和传热系数在有热载荷的时候需要指定
17、在DS 中，在每个接触对中都要定义目标面和接触面。

“MPC ” 仅仅适用于绑定的接触
18、载荷与支撑
这里有四种结构载荷的类型可供选择：
惯性载荷、结构载荷、结构支撑、热载荷 []{}{}
F x K =
19、每种载荷都包括哪几种以及英语写法
20、载荷
从而惯性力的方向与所施加的加速度的方向相反。

压力只能施加在表面并且通常与表面的法向一致
螺栓载荷（轴承载荷）仅适用于圆柱形表面。

其径向分量将根据投影面积来分布压力载荷。

径向压力载荷的分布如下图所示。

轴向载荷分量沿着圆周均匀分布。

21约束（实体）
无摩擦约束:
圆柱面约束:
仅有压缩的约束:
第五章模态分析
1、模态分析，是用来获得一个结构的固有频率和振型
2、模态分析的过程：
建模
设定材料属性
定义接触对 (假如存在)
划分网格 (可选择)
施加载荷 (假如存在的话)
设置求解选项
求解
查看结果
3、模态分析的对象包括：线、面、体三个特征，但都需定义杨氏模量、泊松比和密度。

4、执行一个预应力模态分析, 必须进行两步求解:
首先是通过施加载荷 (结构或热载荷) 的方式，进行线性静态分析来确定结构的最初应力状态，然后是考虑预应力效应的模态分析。

基本分析过程为：前处理－线性静力分析－模态分析－后处理。

5、标准模态分析和预应力模态分析的区别就在于：预应力模态分析是在结构存在应力的
条件下进行的（即存在外力作用）。

第六章形状优化
1、形状优化是在线性静力结构分析的基础上进行的
不同于线性静力分析，形状优化只适用于实体
线或壳不能应用Shape Finder
对于材料的属性，杨氏模量和泊松比是必需的
2、当施加加速度(以及其它惯性载荷)时密度是必需的
如果施加热载荷，热膨胀系数和热传导率都是必需的
形状优化只允许使用四面体单元
第七章屈曲分析
1、许多结构需要估计结构的稳定性。

细长柱、压缩部件、以及真空容器都是需要考虑稳定性的例子.
2、屈曲分析的定义：
细长杆件、真空容器等零部件受到压缩而失去工作稳定性的破坏现象称为失稳，而分析它们的失稳条件就称为屈曲分析。