ansys workbench 弹性血管分析实例
弹性力学ansys求解实例详解
弹性力学a n s y s求解实例详解Revised on November 25, 2020ANSYS 上机实验报告一、题目描述如图1所示，一简支梁横截面是矩形，其面积202.0m A =，对弯曲中性轴的惯性矩451067.6m I zz -⨯=，高m h 2.0=，材料的pa E 11101.2⨯=，横向变形系数3.0=μ。
该梁的自重就是均布载荷N q 4000=和梁中点处的集中力N F 2000=，试讨论在均布荷载作用下，简支梁的最大挠度。
二、问题的材料力学解答由叠加法可知：梁上同时作用几个载荷时，可分别求出每一载荷单独作用时的变形，把各个形变叠加即为这些载荷共同作用时的变形。
在只有均布载荷q 作用时，计算简支梁的支座约束力，写出弯矩方程，利用EI M dxw d =22积分两次，最后得出： 铰支座上的挠度等于零，故有0=x 时，0=w ，因为梁上的外力和边界条件都对跨度中点对称，挠曲线也应对该点对称。
因此，在跨度中点，挠曲线切线的斜率等于零，即：2l x =时，0=dx dw ，把以上两个边界条件分别代入w 和0=dxdw 的表达式，可以求出243ql C -=，0=D ，于是得转角方程及挠曲线方程为： x ql x q x ql EIw ql x q x ql EI dx dw EI 2424122464343332--=--==θ （1） 在跨度中点，挠曲线切线的斜率等于零，挠度为极值，由（1）中式子可得：即EIql w q c 3845)(4-=。
在集中力F 单独作用时，查材料力学中梁在简单载荷作用下的变形表可得EIFl w F c 48)(3-=。
叠加以上结果，求得在均布载荷和集中力共同作用下，梁中点处的挠度是EIFl EI ql w w w F c q c c 483845)()(34--=+=，将各参数代入得m w c 410769.0-⨯=三、问题的ansys 解答建立几何模型此问题为可采用Beam 分析，所以该几何模型可用线表示。
08 ANSYS130 Workbench 结构非线性培训 超弹性
0W8orAkbNeSncYhSM1e3ch0anWicoalr-kHbyepnercehlas结tic构ity 非线性培训 超弹
性
Training Manual
• 举例说明主延伸率的定义, 考虑一个薄正方形橡胶薄板进行双向拉伸，
主延伸率 l1 和 l2 描述了平面内变形特征，另一方面, l3 定义厚度变
– 材料是完全或几乎不可压缩的 – 更复杂的真实橡胶行为理想化
• 超弹性本构模型通过应变能密度函数来定义
– 与塑性不同, 超弹性不定义为速率公式 – 相反, 总应力与总应变的关系由应变势能 (W)来定义
σ D :ε
Training Manual
6-5
0W8orAkbNeSncYhSM1e3ch0anWicoalr-kHbyepnercehlas结tic构ity 非线性培训 超弹 性
性
Training Manual
• 由于材料的不可压缩性, 把应变能函数分解为偏差项(下标d 或‘bar’ )
和体积项(下标b)，结果, 体积项仅为体积比J 的函数。
WW dI1,I2W bJ WW dl1,l2,l3W bJ
式中偏差主延伸和偏差不变量被定义为(对p=1,2,3 ):
lp
J
l 1 3 p
为理解应变能密度函数的形式，一些定义是必要的:
• 延伸率(或只是‘延伸’) 定义为
Training Manual
lLLo LoL ou1eE
• 上述为一个定义橡胶试样单轴拉伸的延伸率的例子, 式中eE 为工程应 变。有三个主延伸率l1, l2, 和 l3, 它们用来度量变形，也用于定义应 变势能。
6-6
• 弹性体积变形与总的体积变形和热体积变形的关系如下:
【2019年整理】ansys14workbench血管流固耦合分析实例
Ansys14 workbench血管流固耦合实例根据收集的一些资料，进行学习后，试着做了这个ansys14workbench的血管流固耦合模拟，感觉能够耦合上，仅是熟悉流固耦合分析过程，不一定正确，仅供参考，希望大家多讨论。
谢谢！1、先在proe5中建立血管与血液流体区的模型（两者装配起来），或者直接在workbench中建模。
图1 模型图2、新建工程。
在workbench中toolbox中选custom system，双击FSI: FluidFlow(fluent)->static structure.图2 计算工程3、修改engineering data，因为系统缺省材料是钢，需要构建血管材料，如图3所示。
先复制steel，而后修改密度1150kg/m3，杨氏模量4.5e8Pa，泊松比0.3，重新命名，最后在主菜单中点击“update project”保存.图3 修改工程材料4、模型导入，进入gemetry模块，import外部模型文件。
图4 模型导入图5、进入FLUENT网格划分。
在workbench工程视图中的Mesh上点击右键，选择Edit…，如图5所示，进入网格划分meshing界面，如图6所示。
我们这里需要去掉血管部分，只保留血液几何。
图5 进入网格划分图6 禁用血管模型6、设置网格方法。
默认是采用ICEM CFD进行网格划分，设置方式如图7所示，截面圆弧边分为12份，纵截面的边均分为10份，网格结果如图8所示。
另外在这个界面中要设置边界的几何面，如inlet、outlet、symmetry图7 设置网格划分方式图8 最终出网格图9 边界几何7、进入fluent图10 进入fluent关闭mesh，回到fluent工程窗口，右键点击setup，选择edit…，进入fluent。
这里设置瞬态计算，流体为血液（密度1060，动力粘度0.004pas），入口压力波动（用profile输入），出口压力0Pa，采用k-e湍流模型。
ANSYS13.0 Workbench 结构非线性培训 超弹性
3. O.H. Yeoh, “Phenomenological Theory of Rubber Elasticity,” Comprehensive Polymer Science, ed. G. Allen, Elsevier, Oxford, 1996, Chapter 12.
– di 反比于体积模量. 默认地, 如曲线拟合(下一部分)中没引入体积试验数据, 则材料
假定为完全不可压缩的 (di=0).
N
iai
o
i 1
2
o
2 d1
... 体积容差
• 体积协调约束中的容差(vtol)可通过 Command Objects放松.
为接受后续的solc,,,vtol手动激活 Mixed u-P 是必要的
参考文献
一些关于橡胶机理的参考文献:
1. R.S. Rivlin, “Large Elastic Deformations,” Rheology: Theory & Applications - Vol. 1, ed. F.R. Eirich, Academic Press, Inc., New York, 1956, Chapter 10.
• 高弹体是一种聚合物, 具有如下性能
– 高弹体包括天然和合成橡胶, 它是非晶态的, 由 长的分子链组成
• 分子链高度扭转、卷曲, 且在未变形状态下取向任 意
• 在拉伸载荷作用下, 这些分子链部分变得平直、不 扭曲
• 去除载荷后， 这些分子链恢复最初的形态
ansys心血管建模命令流
!血管简易分析模拟!(一) 建立血管!1.参数定义FINISH/CLEAR/FILNAME,V essel,1 !文件命名/TITLE,V essel!STEP1 几何参数定义/UNITS,SI !国际单位制!进入前处理/PREP7!STEP2 单元定义ET,1,beam188 !血管外壁ET,2,BEAM4 !软组织!STEP3 定义材料属性MP,EX,1,100 ! 血管外壁弹性模量MP,EX, 2,5000 ! 软组织弹性模量MP,PRXY,1,0.3 !泊松比MP,DENS,1,500 !密度!2.手动插入模型!3.主拱圈建模!STEP1 建立上弦杆四分之一模型（利用定结点）CSYS,0 !激活原的坐标K,1,-102.000,-64.19402193 !起点K,3,-95.200,-54.12102932K,5,-88.400,-46.22065806K,7,-81.600,-38.34866772K,9,-74.800,-31.70443565K,11,-68.000,-25.63796335K,13,-61.200,-20.14925031K,15,-54.400,-15.23829654K,17,-47.600,-10.90510204K,19,-40.800,-7.14966681K,21,-34.000,-3.971990837K,23,-27.200,-1.372074136K,25,-20.400,0.651916701K,27,-13.600,2.095518534K,29,-6.800,2.9628769335K,31,0,3.250!STEP2 建立下弦杆四分之一模型（利用定结点）K,2,-95.200,-57.37102932K,4,-88.400,-51.42065806K,6,-81.600,-44.84866772K,8,-74.800,-38.20443565K,10,-68.000,-32.13796335K,12,-61.200,-26.64925031K,14,-54.400,-21.73829654K,16,-47.600,-17.40510204K,18,-40.800,-13.64966681K,20,-34.000,-10.471990837K,22,-27.200,-7.872074136K,24,-20.400,-5.849916701K,26,-13.600,-4.405518534K,28,-6.800,-3.5388769335K,30,0,-3.250!STEP3 生成二分之一模型节点KSEL,S,,,1,29KSYMM,X,ALL !映像生成二分之一模型节点(生成32-60)LOCAL,11,0,,,7 !进行移轴CSYS,11 !激活移轴后的坐标KSEL,S,,,1,60KSYMM,Z,ALL !映像生成另一半节点(生成61-120)ALLSEL,ALLCSYS,0LOCAL,12,0,,,3.5 !进行移轴CSYS,12 !激活移轴后的坐标KSEL,S,,,1,60KSYMM,Z,ALL !映像生成辅助线节点(生成121-180)!STEP4 生成上弦杆单元ALLSEL,ALL!type,1 !指定单元类型!mat,1 !指定材料类型!secnum,1 !指定截面类型L,1,3*DO,i,1,14L,2*i+1,2*i+3 !生成上弦杆单元*enddoLA TT,1,,1,,,,1LESIZE,1,,,26LESIZE,2,,,22LESIZE,3,,,21LESIZE,4,,,19LESIZE,5,,,18LESIZE,6,,,17LESIZE,7,,,17LESIZE,8,,,16LESIZE,9,,,16LESIZE,10,,,15LESIZE,11,,,15LESIZE,12,,,14LESIZE,13,,,14LESIZE,14,,,14LESIZE,15,,,14*do,i,1,15,1 !指定所选线上单元数LMESH,I*enddo!STEP5 生成下弦杆单元L,1,2*DO,i,1,14L,2*i,2*i+2 !生成下弦杆单元*enddoLA TT,1,,1,,,,2LESIZE,16,,,21LESIZE,17,,,19LESIZE,18,,,19LESIZE,19,,,19LESIZE,20,,,18LESIZE,21,,,18LESIZE,22,,,17LESIZE,23,,,16LESIZE,24,,,16LESIZE,25,,,15LESIZE,26,,,15LESIZE,27,,,14LESIZE,28,,,14LESIZE,29,,,14LESIZE,30,,,14*do,i,16,30,1 !指定所选线上单元数LMESH,I*enddo!STEP6 生成腹杆单元*DO,i,2,30L,i,i+1 !生成腹杆单元*enddoLA TT,1,,1,,,,3LESIZE,31,,,7LESIZE,32,,,15LESIZE,33,,,10LESIZE,34,,,14LESIZE,35,,,13LESIZE,36,,,14LESIZE,37,,,13LESIZE,38,,,14LESIZE,39,,,13LESIZE,40,,,14LESIZE,41,,,13LESIZE,42,,,14LESIZE,43,,,13LESIZE,44,,,14LESIZE,45,,,13LESIZE,46,,,15LESIZE,47,,,13LESIZE,48,,,15LESIZE,49,,,13LESIZE,50,,,16LESIZE,51,,,13LESIZE,52,,,16LESIZE,53,,,13LESIZE,54,,,17LESIZE,55,,,13LESIZE,56,,,18LESIZE,57,,,13LESIZE,58,,,18LESIZE,59,,,13*do,i,31,59,1 !指定所选线上单元数LMESH,I*enddo!STEP7 生成二分之一模型*DO,i,16,29L,2*i,2*i+2 !生成上弦杆单元*enddoL,60,31LA TT,1,,1,,,,1LESIZE,60,,,26LESIZE,61,,,22LESIZE,62,,,21LESIZE,63,,,19LESIZE,64,,,18LESIZE,65,,,17LESIZE,66,,,17LESIZE,67,,,16LESIZE,68,,,16LESIZE,69,,,15LESIZE,70,,,15LESIZE,71,,,14LESIZE,72,,,14LESIZE,73,,,14LESIZE,74,,,14*do,i,60,74,1 !指定所选线上单元数LMESH,I*enddoL,32,33*DO,i,16,28L,2*i+1,2*i+3 !生成下弦杆单元*enddoL,59,30LA TT,1,,1,,,,2LESIZE,75,,,21LESIZE,76,,,19LESIZE,77,,,19LESIZE,78,,,19LESIZE,79,,,18LESIZE,80,,,18LESIZE,81,,,17LESIZE,82,,,16LESIZE,83,,,16LESIZE,84,,,15LESIZE,85,,,15LESIZE,86,,,14LESIZE,87,,,14LESIZE,88,,,14LESIZE,89,,,14*do,i,75,89,1 !指定所选线上单元数LMESH,I*enddo*DO,i,33,59L,i,i+1 !生成腹杆单元*enddoL,60,30LA TT,1,,1,,,,3LESIZE,90,,,7LESIZE,91,,,15LESIZE,92,,,10LESIZE,93,,,14LESIZE,94,,,13LESIZE,95,,,14LESIZE,96,,,13LESIZE,97,,,14LESIZE,98,,,13LESIZE,99,,,14LESIZE,100,,,13LESIZE,101,,,14LESIZE,102,,,13LESIZE,103,,,14LESIZE,104,,,13LESIZE,105,,,15LESIZE,106,,,13LESIZE,107,,,15LESIZE,108,,,13LESIZE,109,,,16LESIZE,110,,,13LESIZE,111,,,16LESIZE,112,,,13LESIZE,113,,,17LESIZE,114,,,13LESIZE,115,,,18LESIZE,116,,,13LESIZE,117,,,18*do,i,90,117,1 !指定所选线上单元数LMESH,I*enddoesel,s,,,1,1801EGEN,2,1801,ALL,,,,,,,,,,14 !生成二分之一模型单元!STEP9 生成上弦杆纵向连接单元L,1,121L,61,121L,1,123L,61,123*DO,i,1,14 !生成上弦杆纵向连接单元L,2*i+1,60*2+2*i+1L,60+2*i+1,60*2+2*i+1L,2*i+1,60*2+2*i+1+2L,60+2*i+1,60*2+2*i+1+2*ENDDOL,31,151L,91,151LA TT,1,,1,,,,4LESIZE,118,,,14LESIZE,119,,,14LESIZE,120,,,30LESIZE,121,,,30LESIZE,122,,,14LESIZE,123,,,14LESIZE,124,,,26LESIZE,125,,,26LESIZE,126,,,14LESIZE,127,,,14LESIZE,128,,,25LESIZE,129,,,25 LESIZE,130,,,14 LESIZE,131,,,14 LESIZE,132,,,24 LESIZE,133,,,24 LESIZE,134,,,14 LESIZE,135,,,14 LESIZE,136,,,23 LESIZE,137,,,23 LESIZE,138,,,14 LESIZE,139,,,14 LESIZE,140,,,22 LESIZE,141,,,22 LESIZE,142,,,14 LESIZE,143,,,14 LESIZE,144,,,22 LESIZE,145,,,22 LESIZE,146,,,14 LESIZE,147,,,14 LESIZE,148,,,21 LESIZE,149,,,21 LESIZE,150,,,14 LESIZE,151,,,14 LESIZE,152,,,21 LESIZE,153,,,21 LESIZE,154,,,14 LESIZE,155,,,14 LESIZE,156,,,21 LESIZE,157,,,21 LESIZE,158,,,14 LESIZE,159,,,14 LESIZE,160,,,20 LESIZE,161,,,20 LESIZE,162,,,14 LESIZE,163,,,14 LESIZE,164,,,20LESIZE,165,,,20LESIZE,166,,,14LESIZE,167,,,14LESIZE,168,,,20LESIZE,169,,,20LESIZE,170,,,14LESIZE,171,,,14LESIZE,172,,,20LESIZE,173,,,20LESIZE,174,,,14LESIZE,175,,,14LESIZE,176,,,20LESIZE,177,,,20LESIZE,178,,,14LESIZE,179,,,14*do,i,118,179,1 !指定所选线上单元数LMESH,I*enddo!STEP10 生成下弦杆纵向连接单元L,1,122L,61,122*DO,i,1,14 !生成下弦杆纵向连接单元L,2*i,60*2+2*iL,60+2*i,60*2+2*iL,2*i,60*2+2*i+2L,60+2*i,60*2+2*i+2*ENDDOL,30,150L,90,150LA TT,1,,1,,,,5LESIZE,180,,,25LESIZE,181,,,25LESIZE,182,,,14LESIZE,183,,,14LESIZE,184,,,24LESIZE,185,,,24 LESIZE,186,,,14 LESIZE,187,,,14 LESIZE,188,,,24 LESIZE,189,,,24 LESIZE,190,,,14 LESIZE,191,,,14 LESIZE,192,,,24 LESIZE,193,,,24 LESIZE,194,,,14 LESIZE,195,,,14 LESIZE,196,,,23 LESIZE,197,,,23 LESIZE,198,,,14 LESIZE,199,,,14 LESIZE,200,,,22 LESIZE,201,,,22 LESIZE,202,,,14 LESIZE,202,,,14 LESIZE,204,,,22 LESIZE,205,,,22 LESIZE,206,,,14 LESIZE,207,,,14 LESIZE,208,,,21 LESIZE,209,,,21 LESIZE,210,,,14 LESIZE,211,,,14 LESIZE,212,,,21 LESIZE,213,,,21 LESIZE,214,,,14 LESIZE,215,,,14 LESIZE,216,,,21 LESIZE,217,,,21 LESIZE,218,,,14 LESIZE,219,,,14 LESIZE,220,,,20LESIZE,221,,,20LESIZE,222,,,14LESIZE,223,,,14LESIZE,224,,,20LESIZE,225,,,20LESIZE,226,,,14LESIZE,227,,,14LESIZE,228,,,20LESIZE,229,,,20LESIZE,230,,,14LESIZE,231,,,14LESIZE,232,,,20LESIZE,233,,,20LESIZE,234,,,14LESIZE,235,,,14LESIZE,236,,,20LESIZE,237,,,20LESIZE,238,,,14LESIZE,239,,,14*do,i,180,239,1 !指定所选线上单元数LMESH,I*enddo!STEP11 生成上弦杆及下弦杆纵向连接二分之一模型单元*DO,i,16,29 !生成上弦杆纵向连接单元L,2*i,60*2+2*iL,60+2*i,60*2+2*iL,2*i,60*2+2*i+2L,60+2*i,60*2+2*i+2*ENDDOL,60,180L,120,180L,60,151L,120,151LA TT,1,,1,,,,4LESIZE,240,,,14LESIZE,241,,,14 LESIZE,242,,,30 LESIZE,243,,,30 LESIZE,244,,,14 LESIZE,245,,,14 LESIZE,246,,,26 LESIZE,247,,,26 LESIZE,248,,,14 LESIZE,249,,,14 LESIZE,250,,,25 LESIZE,251,,,25 LESIZE,252,,,14 LESIZE,253,,,14 LESIZE,254,,,24 LESIZE,255,,,24 LESIZE,256,,,14 LESIZE,257,,,14 LESIZE,258,,,23 LESIZE,259,,,23 LESIZE,260,,,14 LESIZE,261,,,14 LESIZE,262,,,22 LESIZE,263,,,22 LESIZE,264,,,14 LESIZE,265,,,14 LESIZE,266,,,22 LESIZE,267,,,22 LESIZE,268,,,14 LESIZE,269,,,14 LESIZE,270,,,21 LESIZE,271,,,21 LESIZE,272,,,14 LESIZE,273,,,14 LESIZE,274,,,21 LESIZE,275,,,21 LESIZE,276,,,14LESIZE,277,,,14LESIZE,278,,,21LESIZE,279,,,21LESIZE,280,,,14LESIZE,281,,,14LESIZE,282,,,20LESIZE,283,,,20LESIZE,284,,,14LESIZE,285,,,14LESIZE,286,,,20LESIZE,287,,,20LESIZE,288,,,14LESIZE,289,,,14LESIZE,290,,,20LESIZE,291,,,20LESIZE,292,,,14LESIZE,293,,,14LESIZE,294,,,20LESIZE,295,,,20LESIZE,296,,,14LESIZE,297,,,14LESIZE,298,,,20LESIZE,299,,,20*do,i,240,299,1 !指定所选线上单元数LMESH,I*enddoL,32,153L,92,153*DO,i,16,28 !生成下弦杆纵向连接单元L,2*i+1,60*2+2*i+1L,60+2*i+1,60*2+2*i+1L,2*i+1,60*2+2*i+2+1L,60+2*i+1,60*2+2*i+2+1*ENDDOL,59,179L,119,179L,59,150L,119,150LA TT,1,,1,,,,5 LESIZE,300,,,25 LESIZE,301,,,25 LESIZE,302,,,14 LESIZE,303,,,14 LESIZE,304,,,24 LESIZE,305,,,24 LESIZE,306,,,14 LESIZE,307,,,14 LESIZE,308,,,24 LESIZE,309,,,24 LESIZE,310,,,14 LESIZE,311,,,14 LESIZE,312,,,24 LESIZE,313,,,24 LESIZE,314,,,14 LESIZE,315,,,14 LESIZE,316,,,23 LESIZE,317,,,23 LESIZE,318,,,14 LESIZE,319,,,14 LESIZE,320,,,22 LESIZE,321,,,22 LESIZE,322,,,14 LESIZE,323,,,14 LESIZE,324,,,22 LESIZE,325,,,22 LESIZE,326,,,14 LESIZE,327,,,14 LESIZE,328,,,21 LESIZE,329,,,21 LESIZE,330,,,14 LESIZE,331,,,14LESIZE,332,,,21LESIZE,333,,,21LESIZE,334,,,14LESIZE,335,,,14LESIZE,336,,,21LESIZE,337,,,21LESIZE,338,,,14LESIZE,339,,,14LESIZE,340,,,20LESIZE,341,,,20LESIZE,342,,,14LESIZE,343,,,14LESIZE,344,,,20LESIZE,345,,,20LESIZE,346,,,14LESIZE,347,,,14LESIZE,348,,,20LESIZE,349,,,20LESIZE,350,,,14LESIZE,351,,,14LESIZE,352,,,20LESIZE,353,,,20LESIZE,354,,,14LESIZE,355,,,14LESIZE,356,,,20LESIZE,357,,,20*do,i,300,357,1 !指定所选线上单元数LMESH,I*enddo!(二) 桥面板,共272m/PREP7CSYS,0 !激活原的坐标LOCAL,20,0,-102,4.25,0 !进行移轴CSYS,20 !激活坐标!STEP1 几何参数设定bw=14 !桥面宽度th=1.88 !加劲桁架高度b1=0.16 !纵向分配梁，纵向斜腹杆，横向内侧竖杆，横向内、外侧斜腹杆截面宽度b2=0.3 !纵向上、下弦杆截面宽度b3=0.2 !纵向竖杆，横向外侧竖杆截面宽度b4=0.18 !横向上、下弦杆截面宽度b8=0.04 !桥面板截面宽度h2=0.2 !纵向上、下弦杆，横向下弦杆截面厚度h3=0.14 !纵向斜腹杆，横向外侧竖杆、内侧竖杆、外侧斜腹杆、内侧斜腹杆截面厚度h4=0.18 !纵向竖杆截面厚度h5=0.24 !横向上弦杆截面厚度!STEP2 定义实常数!纵向加劲桁架r,6,b2*h2,b2*h2**3/12,b2**3*h2/12,b2,h2 !上、下弦杆r,7,b1*h3,b1*h3**3/12,b1**3*h3/12,b1,h3 !纵向斜腹杆、内侧竖杆、外侧斜腹杆、内侧斜腹杆r,8,b3*h4,b3*h4**3/12,b3**3*h4/12,b3,h4 !纵向竖杆!横向加劲桁架实常数r,9,b4*h5,b4*h5**3/12,b4**3*h5/12,b4,h5 !上弦杆r,10,b4*h2,b4*h2**3/12,b4**3*h2/12,b4,h2 !下弦杆r,11,b3*h3,b3*h3**3/12,b3**3*h3/12,b3,h3 !外侧竖杆r,12,b8 !桥面板人行道板及车行道板实常数!!!!!!!!!!!!!!!! 加劲桁架模型建模!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!STEP1 建立横向上弦杆单元模型K,181,0,TH,0 !创建节点(上弦杆)kgen,9,181,,,,,1.75 !将所选节点沿Z方向复制*DO,i,181,188L,i,i+1*ENDDOLA TT,1,9,2*do,i,358,365,1LESIZE,i,,,4LMESH,I*enddo!STEP2 建立横向下弦杆单元模型kgen,2,181,189,,,-TH !将所选节点沿Y方向复制*DO,i,190,197L,i,i+1*ENDDOLA TT,1,10,2*do,i,366,373,1LESIZE,i,,,4LMESH,I*enddo!STEP3 建立横向外侧斜腹杆单元模型*DO,i,90,93L,2*i+1,2*i+1+10L,2*i+1+10,2*i+1+2*ENDDOLA TT,1,7,2*do,i,374,381,1LESIZE,i,,,5LMESH,I*enddo!STEP4 建立横向外侧竖杆单元模型*DO,i,91,94L,2*i,2*i+9*ENDDOLA TT,1,11,2*do,i,382,385,1LESIZE,i,,,4LMESH,I*enddo!STEP5 建立纵向竖杆单元模型L,181,190L,189,198LA TT,1,8,2*do,i,386,387,1LESIZE,i,,,4LMESH,I*enddo!STEP6 复制上下弦单元模型ksel,s,,,181,198kgen,2,all,,,3.4 !将所选节点沿Z方向复制esel,s,elem,,7920,8047,1 !选择单元egen,2,8047,all,,,,,,,,3.4 !将已选单元沿x方向复制!STEP7 建立纵向上、下弦杆单元模型kgen,2,181,,,1.7 !复制节点kgen,2,217,,,,-th !复制节点L,181,217 !连接节点生成单元L,217,199L,190,218L,218,208LA TT,1,6,2*do,i,388,391,1LESIZE,i,,,3LMESH,I*enddo!STEP8 建立纵向斜腹杆单元模型L,190,217L,217,208LA TT,1,7,2*do,i,392,393,1LESIZE,i,,,5LMESH,I*enddo!STEP9 生成Z=14的纵向连接kgen,2,189,,,1.70 !复制节点kgen,2,219,,,,-th !复制节点L,189,219 !连接节点生成单元L,219,207L,198,220L,220,216LA TT,1,6,2*do,i,394,397,1LESIZE,i,,,3LMESH,I*enddoL,198,219L,219,216LA TT,1,7,2*do,i,398,399,1LESIZE,i,,,5LMESH,I*enddo!STEP10 建立横向内侧竖杆、内侧斜腹杆单元模型*do,i,182,188,1L,i,18+i*ENDDOLA TT,1,7,2*do,i,400,406,1LESIZE,i,,,7LMESH,I*enddoL,181,207 !连接节点生成单元L,189,199LA TT,1,7,2*do,i,407,408,1LESIZE,i,,,29LMESH,I*enddo!STEP11 建立桥面单元模型*do,i,181,188,1A,i,18+i,19+i,1+i!*enddoAA TT,1,12,3LESIZE,409,,,7LESIZE,418,,,7*do,i,410,417,1LESIZE,i,,,4*enddo*do,i,1,8,1AMESH,I*enddonummrg,node !合并对象numcmp,node !压缩编号!KP&ELEM没有变化!STEP9 将桁架和桥面单元模型沿桥纵向复制ksel,s,,,181,220kgen,80,all,,,3.4esel,s,elem,,7920,8550,1egen,60,8550,all,,,,,,,,3.4 !复制12个，在主拱前有12个桥面板CSDELE,ALL !删除所有局部坐标nummrg,kp !合并对象numcmp,kp !压缩编号nummrg,node !合并对象numcmp,node !压缩编号nummrg,elem !合并对象numcmp,elem !压缩编号!(三) 剪刀撑和支承柱/PREP7CSYS,0 !激活整体坐标!STEP1 支承杆单元模型K,1959,-95.2,-40.2775,0K,1960,-95.2,-25.435,0K,1961,-95.2,-10.5925,0K,1962,-88.4,-33.604,0K,1963,-88.4,-20.986,0K,1964,-88.4,-8.368,0K,1965,-81.6,-24.15,0K,1966,-81.6,-9.95,0K,1967,-74.8,-19.71,0K,1968,-74.8,-7.73,0K,1969,-68.0,-10.695,0K,1970,-61.2,-7.95,0LOCAL,11,0,,,7CSYS,11 !激活移轴后的坐标KSEL,S,,,1959,1970KSYMM,Z,ALLallsel,allL,3,1959L,1959,1960L,1960,1961 L,1961,230 L,63,1971 L,1971,1972 L,1972,1973 L,1973,238L,5,1962 L,1962,1963 L,1963,1964 L,1964,274 L,65,1974 L,1974,1975 L,1975,1976 L,1976,282L,7,1965 L,1965,1966 L,1966,318 L,67,1977 L,1977,1978 L,1978,326L,9,1967 L,1967,1968 L,1968,362 L,69,1979 L,1979,1980 L,1980,370L,11,1969 L,1969,406 L,71,1981 L,1981,414L,13,1970L,1970,450 L,73,1982L,1982,458L,15,494L,75,502L,17,538L,77,546L,19,582L,79,590L,21,626L,81,634L,23,670L,83,678L,25,714L,85,722L,27,758L,87,766L,29,802L,89,810L,31,846L,91,854LA TT,1,,1,,,,6 *do,i,419,426,1 LESIZE,i,,,30 *enddo*do,i,427,434,1 LESIZE,i,,,25 *enddo*do,i,435,440,1 LESIZE,i,,,28 *enddo*do,i,441,446,1 LESIZE,i,,,24 *enddo*do,i,447,450,1 LESIZE,i,,,30 *enddo*do,i,451,454,1 LESIZE,i,,,24 *enddo*do,i,455,456,1 LESIZE,i,,,39 *enddo*do,i,457,458,1 LESIZE,i,,,30 *enddo*do,i,459,460,1 LESIZE,i,,,23 *enddo*do,i,461,462,1 LESIZE,i,,,16 *enddo*do,i,463,464,1 LESIZE,i,,,11*enddo*do,i,465,466,1 LESIZE,i,,,7*enddo*do,i,467,468,1 LESIZE,i,,,4*enddo*do,i,469,470,1 LESIZE,i,,,3*enddo*do,i,471,472,1 LESIZE,i,,,2*enddo*do,i,419,472,1 LMESH,I*enddo!STEP2 中间剪刀承CSYS,0K,1983,-95.2,-47.69875,7 K,1984,-95.2,-32.85625,7 K,1985,-95.2,-18.01375,7 K,1986,-95.2,-3.17125,7K,1987,-88.4,-39.913,7 K,1988,-88.4,-27.295,7 K,1989,-88.4,-14.677,7 K,1990,-88.4,-2.059,7K,1991,-81.6,-31.25,7 K,1992,-81.6,-17.05,7 K,1993,-81.6,-2.85,7K,1994,-74.8,-25.7,7 K,1995,-74.8,-13.72,7 K,1996,-74.8,-1.74,7K,1997,-68.0,-18.1675,7 K,1998,-68.0,-3.2225,7K,1999,-61.2,-14.05,7 K,2000,-61.2,-1.85,7K,2001,-54.4,-5.495,7K,2002,-47.6,-3.33,7K,2003,-40.8,-1.45,7K,2004,-34.0,0.139,7K,2005,-27.2,1.439,7K,2006,-20.4,2.415,7K,2007,-13.6,3.173,7K,2008,-6.8,3.6065,7K,2009,0,3.75,7allsel,allL,3,1983L,63,1983L,1983,1959L,1983,1971 L,1959,1984 L,1971,1984 L,1984,1960 L,1984,1972 L,1960,1985 L,1972,1985 L,1985,1961 L,1985,1973 L,1961,1986 L,1973,1986 L,1986,230 L,1986,238L,5,1987 L,65,1987 L,1987,1962 L,1987,1974 L,1962,1988 L,1974,1988 L,1988,1963 L,1988,1975 L,1963,1989 L,1975,1989 L,1989,1964 L,1989,1976 L,1964,1990 L,1976,1990 L,1990,274 L,1990,282L,7,1991 L,67,1991 L,1991,1965 L,1991,1977 L,1965,1992L,1977,1992 L,1992,1966 L,1992,1978 L,1966,1993 L,1978,1993 L,1993,318 L,1993,326L,9,1994 L,69,1994 L,1994,1967 L,1994,1979 L,1967,1995 L,1979,1995 L,1995,1968 L,1995,1980 L,1968,1996 L,1980,1996 L,1996,362 L,1996,370L,11,1997 L,71,1997 L,1997,1969 L,1997,1981 L,1969,1998 L,1981,1998 L,1998,406 L,1998,414L,13,1999 L,73,1999 L,1999,1970 L,1999,1982 L,1970,2000 L,1982,2000L,2000,450 L,2000,458L,15,2001 L,75,2001 L,2001,494 L,2001,502L,17,2002 L,77,2002 L,2002,538 L,2002,546L,19,2003 L,79,2003 L,2003,582 L,2003,590L,21,2004 L,81,2004 L,2004,626 L,2004,634L,23,2005 L,83,2005 L,2005,670 L,2005,678L,25,2006 L,85,2006 L,2006,714 L,2006,722L,27,2007 L,87,2007 L,2007,758L,2007,766L,29,2008L,89,2008L,2008,802 L,2008,810L,31,2009L,91,2009L,2009,846 L,2009,854LA TT,1,,1,,,,7 *do,i,473,488,1 LESIZE,i,,,20 *enddo*do,i,489,504,1 LESIZE,i,,,19 *enddo*do,i,505,516,1 LESIZE,i,,,20 *enddo*do,i,517,528,1 LESIZE,i,,,18 *enddo*do,i,529,536,1 LESIZE,i,,,20 *enddo*do,i,537,544,1 LESIZE,i,,,19 *enddo*do,i,545,548,1LESIZE,i,,,24*enddo*do,i,549,552,1LESIZE,i,,,21*enddo*do,i,553,556,1LESIZE,i,,,18*enddo*do,i,557,560,1LESIZE,i,,,16*enddo*do,i,561,564,1LESIZE,i,,,15*enddo*do,i,565,580,1LESIZE,i,,,14*enddo*do,i,473,580,1LMESH,I*enddo!STEP3 映像生成二分之一模型KSEL,S,,,1959,2008KSYMM,X,ALL!1.支承杆单元模型allsel,allL,34,2010L,2010,2011 L,2011,2012 L,2012,1462 L,94,2022 L,2022,2023 L,2023,2024 L,2024,1470L,36,2013 L,2013,2014 L,2014,2015 L,2015,1418 L,96,2025 L,2025,2026 L,2026,2027 L,2027,1426L,38,2016 L,2016,2017 L,2017,1374 L,98,2028 L,2028,2029 L,2029,1382L,40,2018 L,2018,2019 L,2019,1330 L,100,2030 L,2030,2031 L,2031,1338L,42,2020 L,2020,1286 L,102,2032 L,2032,1294L,44,2021L,2021,1242 L,104,2033 L,2033,1250L,46,1198L,106,1206L,48,1154L,108,1162L,50,1110L,110,1118L,52,1066L,112,1074L,54,1022L,114,1030L,56,978L,116,986L,58,934L,118,942L,60,890L,120,898LA TT,1,,1,,,,6 *do,i,581,588,1 LESIZE,i,,,30 *enddo*do,i,589,596,1 LESIZE,i,,,25*enddo*do,i,597,602,1 LESIZE,i,,,28 *enddo*do,i,603,608,1 LESIZE,i,,,24 *enddo*do,i,609,612,1 LESIZE,i,,,30 *enddo*do,i,613,616,1 LESIZE,i,,,24 *enddo*do,i,617,618,1 LESIZE,i,,,39 *enddo*do,i,619,620,1 LESIZE,i,,,30 *enddo*do,i,621,622,1 LESIZE,i,,,23 *enddo*do,i,623,624,1 LESIZE,i,,,16 *enddo*do,i,625,626,1 LESIZE,i,,,11*enddo*do,i,627,628,1 LESIZE,i,,,7 *enddo*do,i,629,630,1 LESIZE,i,,,4 *enddo*do,i,631,632,1 LESIZE,i,,,3 *enddo*do,i,581,632,1 LMESH,I*enddo!2.中间剪刀承allsel,allL,34,2034L,94,2034L,2034,2010 L,2034,2022 L,2010,2035 L,2022,2035 L,2035,2011 L,2035,2023 L,2011,2036 L,2023,2036 L,2036,2012 L,2036,2024 L,2012,2037 L,2024,2037 L,2037,1462 L,2037,1470L,36,2038 L,96,2038 L,2038,2013 L,2038,2025 L,2013,2039 L,2025,2039 L,2039,2014 L,2039,2026 L,2014,2040 L,2026,2040 L,2040,2015 L,2040,2027 L,2015,2041 L,2027,2041 L,2041,1418 L,2041,1426L,38,2042 L,98,2042 L,2042,2016 L,2042,2028 L,2016,2043 L,2028,2043 L,2043,2017 L,2043,2029 L,2017,2044 L,2029,2044 L,2044,1374 L,2044,1382L,40,2045 L,100,2045 L,2045,2018 L,2045,2030 L,2018,2046L,2030,2046 L,2046,2019 L,2046,2031 L,2019,2047 L,2031,2047 L,2047,1330 L,2047,1338L,42,2048 L,102,2048 L,2048,2020 L,2048,2032 L,2020,2049 L,2032,2049 L,2049,1286 L,2049,1294L,44,2050 L,104,2050 L,2050,2021 L,2050,2033 L,2021,2051 L,2033,2051 L,2051,1242 L,2051,1250L,46,2052 L,106,2052 L,2052,1198 L,2052,1206L,48,2053 L,108,2053 L,2053,1154 L,2053,1162L,50,2054L,110,2054 L,2054,1110 L,2054,1118L,52,2055L,112,2055 L,2055,1066 L,2055,1074L,54,2056L,114,2056 L,2056,1022 L,2056,1030L,56,2057L,116,2057 L,2057,978 L,2057,986L,58,2058L,118,2058 L,2058,934 L,2058,942L,60,2059L,120,2059 L,2059,890 L,2059,898LA TT,1,,1,,,,7 *do,i,633,648,1 LESIZE,i,,,20 *enddo*do,i,649,664,1LESIZE,i,,,19 *enddo*do,i,665,676,1 LESIZE,i,,,20 *enddo*do,i,677,688,1 LESIZE,i,,,18 *enddo*do,i,689,696,1 LESIZE,i,,,20 *enddo*do,i,670,704,1 LESIZE,i,,,19 *enddo*do,i,705,708,1 LESIZE,i,,,24 *enddo*do,i,709,712,1 LESIZE,i,,,21 *enddo*do,i,713,716,1 LESIZE,i,,,18 *enddo*do,i,717,720,1 LESIZE,i,,,16 *enddo*do,i,721,724,1LESIZE,i,,,15*enddo*do,i,725,736,1LESIZE,i,,,14*enddo*do,i,633,736,1LMESH,I*enddonummrg,node !合并对象numcmp,node !压缩编号CSDELE,ALL !删除所有局部坐标!(四) 施加约束,边界条件/SOLUCSYS,0 !激活原的坐标NSEL,S,LOC,X,-102.10,-101.90 !选择X=-102.00上的节点NSEL,A,LOC,X,101.90,102.1 !选择X=102.00上的节点D,ALL,UXD,ALL,UYD,ALL,UZALLSEL,ALL!SA VE AS QUANQIAO!(五) 静力荷载加载FINISH!STEP1 重力加载(在枀短的时间内加入重力)/SOLU !进入求解器ANTYPE,0 !定义分析类型ACEL,0,9.8,0 !定义结极的线性加速度,定义自重NSUBST,5 !设置载荷子步为5!NLGEOM,ON !打开大变形效应!SSTIF,ON !激活应力刚化效应ALLS !选中所有元素SOLVEFINISH!!!!!!!!!!施加重力后要进行相应分析!!!!!!!!!!!保存为UP ARCH BRIDGE zhongli。
Ansys workbench 实例分析及介绍
20190308
目录
• workbench简介 • Workbench配置 • Workbench基本分析流程
workbench简介
菜单栏 工具栏
工具箱
属性栏
workbench简介
关联
Workbench简介
自定义系统
优化分析
Workbench配置
Workbench配置
查看文件
Workbench配置
文件完全拷贝传递下个人， archive
打包 恢复
Workbench基本分析流程
*几何体创建、导入及修改（设计简化）一般导入 *材料设置 *网格划分 *边界条件设置
*求解
*结构后处理
Workbench基本分析流程
分析模块：双击或拖进
材料已设计好，默认的结构钢，后面需修改
详细信息
Workbench基本分析流程
点选实体solid，查看材料，分配材料
实体
材料，分配前面添加的材料
Workbench基本分析流程
网格划分，默认，后面专题学习，影响精度等
2
1
Workbench基本分析流程-边界条件
先选施加载荷，后选面，（多选ctrl），apply，确定方向大小如1e6
快捷
Workbench基本分析流程-求解
求解，设置求解那些如
变形
，应变，应力 能量
破坏
应力线型化 探针
其他：
Workbench基本分析流程
变形
应变： 等效应变 应力： 等变应力
应变分析 工具里面 有安全因 子
Workbench基本分析流程-求解
Workbench基本分析流程
右键可以将结果添加到报告里
ansys workbench 弹性血管分析实例
© 2005 ANSYS, Inc.
ANSYS, Inc. Proprietary
CFX 设置: 入口
• 选择Create> Flow Objects> Boundary Condition 并且生成一个 边界条件叫做 inlet • 设置Boundary Type 为 Opening • 设置 Location 为 INLET N • 在 Boundary Details 菜单下, 设置 Mass and Momentum, Option = Static Pres. (Entrain) • 设置Relative Pressure 为表达式 pulse • 在 Mesh Motion 菜单下, 保持 Option 设置为 Stationary (它将在 后面改变)，点击OK
© 2005 ANSYS, Inc.
ANSYS, Inc. Proprietary
CFX 设置: 初始条件 • 选择Create> Flow Objects> Global Initialisation 来生成初始条件 • 设置 U, V, W 均为 0 [m s^-1] • 设置Relative Pressure 为 0 [Pa] • 点击OK
ansys的output文件将会显示求解结束cfx求解器将会弹出一个窗口通知求解结束查看查看cfx结果结果?启动cfxpost110并导入结果fileloadresults选择fluid001res?显示不同时刻对称平面上的压力云图选择symm在其子菜单中设置mode为variable并设置variable为pressure其他保持默认点击apply?显示不同时刻对称平面上的速度矢量图选择insertvector保持默认名vector1在vector1子菜单中设置locations为symm保持variable为velocity其他保持默认点击apply动画显示动画显示cfx结果结果?显示对称平面上的压力云图?读第一个时间步toolstimestepselector并显示对称面上的速度矢量图?选择toolsanimation点击new按钮?选择keyframeno1并设置offrames为99?读最后一个时间步toolstimestepselector并点击new按钮?勾选savempeg并点击playtheanimation按钮来生成动画压力作为时间的函数压力作为时间的函数查看查看ansys结果结果?在ansyspost1和post2中查看ansys结果?启动ansyspost1读入结果generalpostprocdatafileopts读入读入ansysrst?读不同载荷步结果generalpostprocreadresultsbypick?显示结构变形generalpostprocplotresultsdeformedshape?启动启动ansyspost2读入结果读入结果ansysrst?点击点击adddata按钮并选择按钮并选择nodalsolutiondofsolutionycomponentofdisplacement点击?在跳出的窗口选择任意一个节点点击在跳出的窗口选择任意一个节点点击ok?选择上一步定义的变量点击选择上一步定义的变量点击graphdata来显示变量曲线量曲线点击ok来显示变动画显示动画显示ansys结果结果?在post1中显示结果?在公用菜单中选择plotctrlsanimateovertime?设置numberofanimationframes为100?选择timerange并且设置rangeminimum和maximum分别为0和01?在contourdataforanim
ansys workbench例题
Ansys Workbench是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件，可以用于解决各种结构力学、流体动力学、电磁场等问题。
本文将以Ansys Workbench为例，介绍一个结构力学的例题，并详细讲解解题过程。
1. 问题描述假设有一个悬臂梁，在梁的自由端施加一个集中力，要求计算梁的应力分布和挠度。
2. 建模打开Ansys Workbench软件，新建一个静力学分析项目。
在几何模型中，画出悬臂梁的截面，并确定梁的长度、宽度和厚度。
在材料属性中，选择梁的材料，并输入对应的弹性模量和泊松比。
在约束条件中，将梁的支座固定，模拟悬臂梁的真实工况。
在外部荷载中，施加一个与梁垂直的集中力，确定力的大小和作用位置。
3. 网格划分在建模结束后，需要对悬臂梁进行网格划分。
在Ansys Workbench 中，可以选择合适的网格划分方式和密度，以保证计算结果的准确性和计算效率。
通常情况下，悬臂梁的截面可以采用正交结构网格划分，梁的长度方向可以采用梁单元网格划分。
4. 设置分析类型在网格划分完成后，需要设置分析类型为结构静力学。
在分析类型中，可以选择加载和约束条件，在求解器中，可以选择计算所需的结果类型，如应力、应变、位移等。
5. 求解和结果分析完成以上步骤后，可以提交计算任务进行求解。
Ansys Workbench软件会自动进行计算，并在计算完成后给出计算结果。
在结果分析中，可以查看悬臂梁的应力分布图和挠度图，进一步分析梁的受力情况和变形情况。
6. 参数化分析除了单一工况下的分析，Ansys Workbench还可以进行参数化分析。
用户可以改变材料属性、外部加载、几何尺寸等参数，快速地进行批量计算和结果对比分析，以得到最优的设计方案。
7. 结论通过Ansys Workbench对悬臂梁的结构分析，可以得到悬臂梁在外部加载下的应力分布和挠度情况，为工程设计和优化提供重要参考。
Ansys Workbench还具有丰富的后处理功能，可以绘制出直观的分析结果图，帮助工程师和研究人员更好地理解和使用分析结果。
基于Ansys12.0的Workbench血管流固耦合例子
承蒙“水若无痕”版主信任，我把我做过的血管流固耦合以小火车的形式发出来，与大家共同讨论学习。
首先概述一下：1：血管建的比较短，这样单元会少些，调试比较方便，但效果可能没官方视频的好看，但原理步骤没错就行2：原来流体为自己建的Blood，为可压缩流体，我自己试了下，用Water也可以，所以就简化了建新材料这一步3：我用的是Ansys12.0版本，我建的模型保存成多种格式，欢迎大家下载做着玩玩2009-12-14 13:07:11 上传下载附件(36.54 KB)geometry.rar(31.03 KB, 下载次数: 1275)A：首先打开Ansys Workbench 拖出各个模块，连接关系如下图：2009-12-14 14:16:45 上传B：可双击Engineering Data编辑材料，因为进入Ansys结构部分设置时候要用到血管材料，默认是结构钢，太硬了，所以要自己重新设材料，这点很重要！C：单击我画的第一个大圈（左列），右击我画的第二个大圈（左列）——Duplicate，复制一个同种材料。
在复制的材料后面框里有链接，这个链接是链接到材料库的，右键把链接打断，我是这么做的。
如果双击Engineering Data看不到我图中的界面的话，可以在主菜单中——View——Properties以及接下来的两个选项给选上就可以看见了。
改好材料后可以把对新材料重命名，用右键。
然后再主菜单上点击update project，材料就可以在材料设置里用了。
D：更改密度，杨氏模量，和泊松比。
重命名。
上一步给出了怎么保存修改结果E：这个是Ansys model部分，这里是不需要用到流体部分的，不需要删掉，只要右键对它Suppress就可以了。
单击Pipe，可以在下面设置材料：对血管加约束，可以把两端完全约束，对称面部分在垂直面内不可运动，也可以所有平面部分都完全约束，这个没关系，都可以计算。
G：右键插入流固耦合面，当然就是流体固体接触面了本帖最后由panxu09 于2009-12-14 14:02 编辑H：注意还要给出要Ansys求解什么量，我这里给出了要求Von mises和全部变形，然后要保存*.inp文件，这个就是进行流固耦合的Ansys部分求解文件，保存时如果Tools菜单下保存按钮不可用可以点一下下面的——solution，当然做这个之前保证各部分设好了：1）只有血管壁模型有效；2）划分网格，这个网格与流体部分是独立的，没有形状要求；3）施加约束；4）定义流固耦合面；5）设置Ansys求解项；最后保存就好了I：打开CFX，由于是在Workbench下运行的，所以模型都是直接自动导入的（不包括Ansys 结构文件），下图是我设置好的概图：：Analysis Type的设置，看我在图中画的圈，仔细设置，一般不会有错。
ansys14workbench血管流固耦合分析实例
Ansys14 workbench血管流固耦合实例根据收集的一些资料，进行学习后，试着做了这个ansys14workbench的血管流固耦合模拟，感觉能够耦合上，仅是熟悉流固耦合分析过程，不一定正确，仅供参考，希望大家多讨论。
谢谢！1、先在proe5中建立血管与血液流体区的模型（两者装配起来），或者直接在workbench中建模。
图1 模型图2、新建工程。
在workbench中toolbox中选custom system，双击FSI: FluidFlow(fluent)->static structure.图2 计算工程3、修改engineering data，因为系统缺省材料是钢，需要构建血管材料，如图3所示。
先复制steel，而后修改密度1150kg/m3，杨氏模量4.5e8Pa，泊松比0.3，重新命名，最后在主菜单中点击“update project”保存.图3 修改工程材料4、模型导入，进入gemetry模块，import外部模型文件。
图4 模型导入图5、进入FLUENT网格划分。
在workbench工程视图中的Mesh上点击右键，选择Edit…，如图5所示，进入网格划分meshing界面，如图6所示。
我们这里需要去掉血管部分，只保留血液几何。
图5 进入网格划分图6 禁用血管模型6、设置网格方法。
默认是采用ICEM CFD进行网格划分，设置方式如图7所示，截面圆弧边分为12份，纵截面的边均分为10份，网格结果如图8所示。
另外在这个界面中要设置边界的几何面，如inlet、outlet、symmetry图7 设置网格划分方式图8 最终出网格图9 边界几何7、进入fluent图10 进入fluent关闭mesh，回到fluent工程窗口，右键点击setup，选择edit…，进入fluent。
这里设置瞬态计算，流体为血液（密度1060，动力粘度0.004pas），入口压力波动（用profile输入），出口压力0Pa，采用k-e湍流模型。
ANSYS Workbench 回弹分析
ANSYS Workbench 回弹分析
使用ANSYS Workbench有限元软件进行钢板冲压回弹分析，先使用Explicit Dynamics 显示动力学进行冲压分析，再使用Static Structural 进行回弹分析。
一、冲压分析
1、模型设置
钢板设置壳体，设置为Flexible，其余为实体设置为Rigid
2、接触设置
将上面的实体施加Displacement载荷，其余实体为相对地面固定约束
3 求解
求解时间End time 设置成0.01s
使用User Defined Result 添加下列结果输出（厚度、节点坐标、应力、应变）Thickness(厚度)
节点坐标
Top面6方向应力
Bottom面6方向应力
Equivalent Plastic Strain
4 结果输出将这些厚度、坐标、应力、应变结果分别输出txt格式
将输出结果整理如下
●厚度（输出txt不变）
●应力（包含节点、节点坐标、应力）
●应变（包含节点、节点坐标、应变）
5、创建静力学求解，将材料、Solution 分别与静力学材料、Model相连接
6、数据导入
●导入厚度
●导入应力应变
约束一条边
求解。
ansys workbench2020工程实例解析
ansys workbench2020工程实例解析ANSYS Workbench 2020工程实例解析随着科学技术的不断进步，大量的工程问题需要通过计算机仿真来解决。
ANSYS Workbench 2020是一款强大的工程仿真软件，可以在多个领域中应用，比如机械工程、电子工程、结构工程等等。
本文将以ANSYS Workbench 2020为工具，解析一个实际的工程例子，介绍其实施过程和结果。
1. 工程背景介绍在本实例中，我们将解决一个机械工程问题。
假设我们需要设计一个汽车轮胎，以提高其耐磨性和减少滚动阻力。
我们需要分析不同材料和结构参数对轮胎性能的影响，以选择最佳设计方案。
2. 模型建立在ANSYS Workbench 2020中，我们首先需要建立汽车轮胎的几何模型。
我们可以使用软件内置的建模工具，或者导入现有的CAD文件。
然后，我们需要定义材料属性、边界条件和加载情况。
例如，我们可以选择橡胶作为轮胎的材料，并设置其力学性能参数。
3. 网格划分在进行仿真之前，我们需要对轮胎模型进行网格划分。
ANSYS Workbench 2020提供了多种网格划分算法和工具，可以根据需要选择合适的划分方式。
通过划分网格，我们可以将复杂的几何形状转化为简单的网格单元，为后续仿真分析提供准确的输入。
4. 材料模型和加载条件设置在ANSYS Workbench 2020中，我们可以选择不同的材料模型来描述轮胎材料的行为。
例如，我们可以使用弹性模型、塑性模型或者粘弹性模型。
根据真实的应力应变曲线，选择合适的材料模型并设置相应的参数。
同时，我们还需要定义加载条件，例如外部力、压力和温度等。
5. 求解器设置和仿真分析在ANSYS Workbench 2020中，我们可以选择不同的求解器来进行仿真分析。
根据具体问题的特点，选择合适的求解器和算法，以获得准确可靠的结果。
我们可以选择静态分析、动态分析或者模态分析等。
通过运行仿真分析，得到轮胎在不同载荷情况下的应力、应变和位移等结果。
10 ANSYS13.0 Workbench 结构非线性培训 作业 超弹曲线拟合
Workbench Mechanical – Structural Nonlinearities
…作业 6A – 超弹曲线拟合
Workshop Supplement
4. 对分别为excel 文件 ‘tension-eb.xls‟ 和 ‘tension-pt.xls‟的二轴试验数 据和剪力试验数据重复步骤 3的过程
…作业 6A – 超弹曲线拟合
Workshop Supplement
15. 选择如图的顶点，并插入用户定义结果对x向应力应变进行后处理
Vertex for user defined post processing
– x 向应力表示为 “SX” – x 向应变表示为 “EPELX”
– 用户定义结果语法参见 PRNSOL 帮助命令
Workshop Supplement
WS6A-5
Workbench Mechanical – Structural Nonlinearities
…作业 6A – 超弹曲线拟合
• 点击 ‘Return to Project‟ • 双击 Model 打开 FE模型(Mechanical Session) (或 RMB=>Edit…)
– Biaxial Test Data – Shear Test Data
Workshop Supplement
WS6A-9
Workbench Mechanical – Structural Nonlinearities
…作业 6A – 超弹曲线拟合
2. 熟悉属性表和图
2a Properties 对话框对超弹试验数据应包含三个额外组件 2b 属性表描绘的是2a中高亮显示的组件数据. 2c Engineering Data 制图是 2b中列表数据的图形显示.
ANSYS_Workbench 13.0实用案例分析
Workbench实例入门下面将通过一个简单的分析案例，让读者对ANSYS Workbench 13.0有一个初步的了解，在学习时无需了解操作步骤的每一项内容，这些内容在后面的章节中将有详细的介绍，读者仅需按照操作步骤学习，了解ANSYS Workbench有限元分析的基本流程即可。
1.5.1案例介绍某如图1-24所示不锈钢钢板尺寸为320mmX50mmX20mm，其中一端为固定，另一端为自由状态，同时在一面上分布有均布载荷q=0.2MPa，请用ANSYS Workbench求解出应力与应变的分布云图。
1.5.2启动Workbench并建立分析项目（1）在Windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS 13.0 →Workbench命令，启动ANSYS Workbench 13.0，进入主界面。
（2）双击主界面Toolbox（工具箱）中的Component systems→Symmetry（几何体）选项，即可在项目管理区创建分析项目A，如图1-25所示。
图1-24 案例问题图1-25 创建分析项目A（3）在工具箱中的Analysis System→Static Structural上按住鼠标左键拖曳到项目管理区中，当项目A 的Symmetry红色高亮显示时，放开鼠标创建项目B，此时相关联的项数据可共享，如图1-26所示。
图1-26 创建分析项目提示：本例是线性静态结构分析，创建项目时可直接创建项目B，而不创建项目A，几何体的导入可在项目B中的B3栏Geometry中导入创建。
本例的创建方法在对同一模型进行不同的分析时会经常用到。
1.5.3导入创建几何体（1）在A2栏的Geometry 上点击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Import Geometry →Browse 命令，如图1-27所示，此时会弹出“打开”对话框。
（2）在弹出的“打开”对话框中选择文件路径，导入char01-01几何体文件，如图1-28所示，此时A2栏Geometry 后的变为，表示实体模型已经存在。
基于ANSYS的多功能弹性管接头动态分析
基于ANSYS的多功能弹性管接头动态分析摘要：文章利用ANSYS的参数化设计语言（APDL），建立了多功能弹性管接头的参数化三维有限元模型。
利用此模型对多功能弹性管接头进行稳定性分析，并基于LS DYNA的显式动力对多功能弹性管接头强度进行优化分析，获得了较好的设计效果。
关键词：弹性管接头；波纹管；ANSYS；有限元随着现代科技的飞速发展，高精度、高压缩性、恒弹性、耐高压、耐高温、耐腐蚀、小型化的多功能弹性管接头成为主体，自20世纪50年代以来，工业国家的各研究团队和生产厂家对作为其主要组成部分的波纹管进行了广泛的研究。
由于波纹管本身是一种极其复杂的轴对称薄壁壳体，而且在绝大多数工况下材料处于弹塑性大变形范围内，设计计算要考虑很多因素的影响，按照常规设计方法进行手工试算寻找最佳结构尺寸很困难，设计人员很难对其进行优化设计。
本文运用有限元法，对波纹管的结构设计进行了模态分析，在有限元分析软件ANSYS平台上，仿真计算出波纹管的固有频率和振型，可避免工程应用中因外界激振频率与波纹管固有频率相同而发生共振现象，从而导致波纹管在受到内压载荷作用下失稳（屈曲），为波纹管的设计、安装和使用提供了有实用价值的参考。
1 波纹管的有限元建模由于波纹管形状复杂，在ANSYS中建模比较困难，所以在HYPERMESH 中建立模型，然后导入ANSYS模型的主要尺寸，详见表1。
主要参数：由于波纹管是管口为复合材料，数值模拟比较复杂，为简化计算把该材料都定为0Cr18Ni9（相当于304）：弹性模量190 GPa，泊松比0.29，密度7.8E6 kg/m3，屈服强度207 GPa，抗剪模量75。
由于波纹管为薄壁元器件，因此单元选用SHELL63壳单元（阐述一下该单元的弹塑性性质），由于波纹管有8段波纹，是典型的轴对称几何，但是屈曲过程必须建立全模型不可以简化为四分之一模型建模，只是因为屈曲变形后并非轴对称分布的。
波纹管有限元模型如图1所示。
08ANSYS13.0Workbench结构非线性培训超弹性讲解
6-10
Workbench Mechanical - Hyperelasticity
...应变势能的定义
Training Manual
• 由于材料的不可压缩性, 把应变能函数分解为偏差项(下标d 或‘bar’ ) 和体积项(下标b)，结果, 体积项仅为体积比J 的函数。
W Wd I1, I2 Wb J W Wd l1,l2,l3 Wb J
第六章 超弹性
Workbench – Mechanical 结构非线性
6-1
Workbench Mechanical - Hyperelasticity
超弹性章节综述
• 本章包含以下内容:
– 高弹体背景 – 超弹性理论 – 曲线拟合过程 – 查看结果
Training Manual
• 本章节描述的能力适用于ANSYS Structural及以上的 licenses.
... 体积比定义
• 体积比J定义为
J
l1l2l3
V Vo
如上所示, J 看作是材料变形后体积与未变形体积的比.
• 在热膨胀情况下, 热体积变形为
Jth 1 eth 3
Training Manual
• 弹性体积变形与总的体积变形和热体积变形的关系如下:
J el
J
J total Jth
6-9
Workbench Mechanical - Hyperelasticity
... 应变势能的定义
• 应变势能 (或应变能函数)通常表示为W
– 应变势能或者是主延伸率的直接函数，或者是应变不变量的函数
Training Manual
W W I1, I2, I3
or
W W l1,l2 ,l3
ANSYS与workbench分析结果对比
Ansys与workbench分析结果对比为验证workbench的求解准确性，通过ANSYS经典对其进行验证，验证步骤如下：1.验证施加压力的结果；2.验证施加集中力的结果；验证前，对验证方案进行说明：几何模型：圆柱半径为7.4mm,圆柱长30;材料属性：弹性模量为2.1e9,泊松比为0.3;网格控制：控制圆周网格尺寸为1mm,控制总体网格尺寸为1.5mm;边界条件：固定圆柱的一个端面；载荷：对圆柱端面加载，分别验证压力载荷值为100MPa，与面力载荷值10000N；压力分析结果对比Workbench压力分析结果图0-1workbench应力云图图0-2workbench应变与应力云图ANSYS压力分析结果图0-3ANSYS应力云图图0-4ANSYS应变与位移结果集中力分析结果对比图0-1workbench载荷10000N图0-2workbench载荷为10000N时的应力值图0-3ANSYS面上的力为10000N（实际换算为56.58MPa）图0-4ANSYS节点组上施加10000N时的应力值此外，再载到节点上的分析结果与加载到节点组上的结果一致，都为112809图0-5ANSYS节点组施加的10000MPa的云图结论1.ANSYS与workbench加载表面压力值时，其二者结果一样，求解精度差别不大；2.workbench可以直接加载表面的力（相当于把力在作用面进行了平均）；3.ANSYS在表面加载力时，需要先转换为压力值，再进行加载（若不进行转换，直接将力施加于节点或节点组上，相当于每个节点都施加了10000N的载荷，则计算出的结果将大大超出正确值）；4.ANSYS施加与节点上在载荷结果，与施加于与节点组上的求解结果一致；5.将力施加于节点组，其节点上的力都为载荷值（例：载荷为10000N，将载荷施加于节点组上，则每个节点上的载荷为10000N，而不是10000N/节点个数。
）。
弹性血管流固耦合教程与心得
基于Ansys12.0的Workbench血管流固耦合之最详尽小火车之旅Workbench, 血管, 小火车, 耦合Workbench, 血管, 小火车, 耦合承蒙―水若无痕‖版主信任，我把我做过的血管流固耦合以小火车的形式发出来，与大家共同讨论学习。
首先概述一下：1：血管建的比较短，这样单元会少些，调试比较方便，但效果可能没官方视频的好看，但原理步骤没错就行2：原来流体为自己建的Blood，为可压缩流体，我自己试了下，用Water也可以，所以就简化了建新材料这一步3：我用的是Ansys12.0版本，我建的模型保存成多种格式，欢迎大家下载做着玩玩图1 geometry.rar (31.03 KB)A：首先打开Ansys Workbench 拖出各个模块，连接关系如下图：实际上可以在Transient Structural的setup上面点右键，transfer data to new simulation FLOW(CFX)同样可以建立新的CFX分析模块，而且不用自己连线，本图图 2B：可双击Engineering Data编辑材料，因为进入Ansys结构部分设置时候要用到血管材料，默认是结构钢，太硬了，所以要自己重新设材料，这点很重要！图3的这个对号加小箭头的状态只调试出来一次，其他的都没弄出来过，索性全部给updata了图 3C：单击我画的第一个大圈（左列），右击我画的第二个大圈（左列）——Duplicate，复制一个同种材料。
在复制的材料后面框里有链接，这个链接是链接到材料库的，右键把链接打断，我是这么做的。
如果双击Engineering Data看不到我图中的界面的话，可以在主菜单中——View——Properties以及接下来的两个选项给选上就可以看见了。
改好材料后可以把对新材料重命名，用右键。
然后再主菜单上点击update project，材料就可以在材料设置里用了。
图4D：更改密度，杨氏模量，和泊松比。
弹性力学及有限元法ANSYS实例演示
图5.1
图5.2
实例——静力学分析 位移变形图
X方向位移
Y方向位移
Z方向位移
整体位移
实例——静力学分析 受力图
X方向受力
Z方向受力
Y方向受力 整体受力
Mises应力图
实例——动力学分析
动力学分析 单元的选择
由于实体建模单元数多，计算慢，效率低，所以， 这种轴对称模型我们一般用梁单元(beam)和壳单元 (shell)来模拟。这种简化单元具有精度高，运算速度 快，效率高的优点。
ANSYS界面介绍
图2 信息输出窗口
APDL简介
ANSYS参数化设计语言(APDL)是一门可用来自动完 成有限元常规分析操作或通过参数化变量方式建立分析模 型的脚本语言，用建立职能化分析的手段为用户提供自动 完成有限元分析过程，即程序的输入可设定为根据制定的 函数、变量以及选用的分析类型来做决定，是完成优化设 计和自适应网格的最主要的基础。APDL允许复杂的数据 输入，使用户实际上对任何设计或分析属性有控制权，如 分析模型的尺寸、材料的性能、载荷、边界条件施加的位 置和网格的密度等。APDL扩展了传统有限元分析的范围， 并扩展了更高级运算包括灵敏度研究、零件库参数化建模、 设计修改和设计优化等 。
ANSYS界面介绍
(6) 图形窗口：是ANSYS的图形输出区域，一般的交互 式图形操作也在此区域进行。
(7) 状态栏：显示当前操作的有关提示。 (8) 输出窗口：如图2所示。输出窗口接受ANSYS软件运
行时所有的文本输出，比如命令的响应、注释、警告、 错误以及其他的各种信息。一般情况下，这个窗口隐 藏在主窗口后面。
下面我们先简单介绍一下Beam188单元
实例——动力学分析
Beam188单元适合于分析从细长到中等粗短的梁 结构，该单元基于铁木辛哥梁结构理论，并考虑了剪 切变形的影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ANSYS, Inc. Proprietary
ANSYS 设置: 定义分析类型 • 在工具栏上选择New Analysis下的Static Structural • 点击Analysis Setting，并设置Large Deflection为On
© 2005 ANSYS, Inc.
ANSYS, Inc. Proprietary
© 2005 ANSYS, Inc.
ANSYS, Inc. Proprietary
CFX 设置: 输出文件
• 选择Create> Flow Objects> Output Control 来生成瞬态结果文件 • 在 Transient Results 菜单下, 点击Add new item按钮来生成一个名为Transient Results 1 的文件 • 设置Option 为Selected Variables 并选择 Output Variables List为: Pressure,Velocity • 改变Output Frequency为Time Interval，并设 置 Time Interval 为0.001 [s] • 点击OK
弹性血管 • 压力脉冲作为时间的函 数，如右图所示 • 流体是弱压缩的，所以 密度被建立为压力的函 数
© 2005 ANSYS, Inc.
ANSYS, Inc. Proprietary
WORKBENCH设置: 导入几何模型 • 启动Workbench11.0 • 选择New Simulation • 选择 Geometry > From File 并导入提供的文 件 BloodVessel.agdb
© 2005 ANSYS, Inc.
ANSYS, Inc. Proprietary
CFX 设置:材料
• 在主菜单中选择Create> Library Objects> Material并生成一个材料叫做Blood • 设置Thermodynamic State为Liquid • 在Material Properties按钮,设置
© 2005 ANSYS, Inc.
ANSYS, Inc. Proprietary
CFX 设置: 初始条件 • 选择Create> Flow Objects> Global Initialisation 来生成初始条件 • 设置 U, V, W 均为 0 [m s^-1] • 设置Relative Pressure 为 0 [Pa] • 点击OK
• 勾上Transport Properties并且设置Dynamic Viscosity为4E-3 kg m^-1 s^-1 • 点击OK生成此材料
© 2005 ANSYS, Inc.
ANSYS, Inc. Proprietary
CFX 设置: 瞬态
• 选择Create> Flow Objects> Simulation Type • 设置External Solver Coupling菜单下的Option 为ANSYS MultiField • 在ANSYS input file中输入在WORKBENCH中 写出的文件structure.inp • 设置Total Time为0.1 s, Time Steps为 0.001 s，Coupling Initial Time为0 s • 改变Simulation Type菜单下的Option为 Transient，其它保持默认，点击OK
– 点击 Solution – 选择Tools>Write ANSYS Input File 来写 input文件,命名为structure.inp
• 退出Workbench 并保存所有文件
© 2005 ANSYS, Inc.
ANSYS, Inc. Proprietary
CFX设置:导入网格 • 启动CFX-Pre11.0并且开 始一个新的分析 (File>New Simulation) • 点击Import Mesh并且选 择导入所提供的网格文 件 (BloodVesselMesh.gtm)
© 2005 ANSYS, Inc. ANSYS, Inc. Proprietary
CFX 设置: 对称平面 • 选择Create> Flow Objects> Boundary Condition 并生成一个边界 条件叫做 symm • 设置Boundary Type 为 Symmetry • 设置Location 为 SYMM N • 点击OK
弹性血管
© 2004 ANSYS, Inc.
ANSYS, Inc. Proprietary
弹性血管 • 使用带有压力脉冲的90º弹 性管来模拟血流过血管 • 需要两种流固耦合的方式:
– 流体压力使得管壁运动 – 管壁运动影响流体流动
© 2005 ANSYS, Inc.
ANSYS, Inc. Proprietary
© 2005 ANSYS, Inc. ANSYS, Inc. Proprietary
CFX 设置: 出口
• 选择Create> Flow Objects> Boundary Condition 并且生成一个 边界条件叫做outlet • 设置Boundary Type 为 Opening • 设置Location为OUTLET N • 在 Boundary Details 按钮, 设置 Mass and Momentum, Option = Static Pres. (Entrain) • 设置Relative Pressure 为 0 Pa • 在 Mesh Motion 菜单下, 保持 Option设置为 Stationary (它将在后 面改变)，点击OK
CFX设置:材料
• 勾上Table Generation并设置
– – – – – Minimum Absolute Pressure = 1e4 [Pa] Maximum Absolute Pressure = 2e5 [Pa] Error Tolerance = 0.01 Maximum Points = 100 Pressure Extrapolation = On
WORKBENCH设置: 网格设置 • 右击 Mesh 并且选择 Insert>Sizing. • 对Geometry, 选择端部线 条 • 设置Type 为Number of Divisions, Number of Divisions 为12 • 设置Edge Behavior 为 Hard
© 2005 ANSYS, Inc. ANSYS, Inc. Proprietary
© 2005 ANSYS, Inc.
ANSYS, Inc. Proprietary
WORKBENCH设置: 材料
• 在目录树中扩展Geometry 并点击 Solid • 在Details of Solid中选择Material 并修改 Structural Steel 为 New Material • 设置:
– Young’s modulus: 4.5E+08 Pa – Poisson’s ratio: 0.3 – Density 1150 kg m^-3
• 修改材料名为 Pipe Wall • 点击 Simulation 按钮
© 2005 ANSYS, Inc.
ANSYS, Inc. Proprietary
– Molar Mass为1 kg mol^-1 – Density为表达式den
• 勾上Specific Heat Capacity并设置Specific Heat Capacity为4200 J kg^1 K^-1
© 2005 ANSYS, Inc.
ANSYS, Inc. Proprietary
© 2005 ANSYS, Inc.
ANSYS, Inc. Proprietary
WORKBENCH设置: FSI 接触面 • 定义流固耦合交界面
– 选择管内壁的三个面 (此处与流体接触) – 右击Insert>Fluid Solid Interface
© 2005 ANSYS, Inc.
ANSYS, Inc. Proprietary
© 2005 ANSYS, Inc.
ANSYS, Inc. Proprietary
CFX 设置: 求解设置 • 选择Create> Flow Objects> Solver Control 来设置求解控制 • 在External Coupling菜单下设置 Convergence Target为1E-4 • 对于此例, 其它默认的求解设置满足要求 • 点击OK
WORKBENCH设置: 网格设置 • 重复设置如图所示的6条 线条为10等分
© 2005 ANSYS, Inc.
ANSYS, Inc. Proprietary
WORKBENCH设置: 预览网格 • 右击 Mesh 并且选择 Preview Surface Mesh 来预览网格.
© 2005 ANSYS, Inc.
© 2005 ANSYS, Inc.
ANSYS, Inc. Proprietary
CFX设置:导入表达式 • 对于此分析，CFX设置中需要以下表达 式：
– 密度，作为压力的函数 – 入口处的压力脉冲，作为时间的函数提供压 力
• 选择主菜单中的File> Import CCL • 选择并导入所提供的文件 l
WORKBENCH设置: 入口 • 选择垂直于Z轴的管端 • 右击并且选择 Insert>Displacement • 设置Z Component 为 0 m • 保持其他分量为空白 • 这步设置了管端的轴向约束
© 2005 ANSYS, Inc.
ANSYS, Inc. Proprietary