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。这个时候我们打开Dimensions下拉框，点击General，再选中刚才画的线，拉出一个标定数据H1，在Details View 窗口中可以设置H1的精确值，设置后，线段变成设定的长度，可适当缩放图形调整到合适的比例尺。

可以画四条封闭的线段来表示一个四边形，但如果需要建立的图形是长方形，只要在确定了它对角线上的两个顶点之后，就可以由Rectangle按钮直接创建。

画好一个封闭轮廓的二维草图之后，将这个草图作为底面，点击Extrude按钮，拉伸出一个三维几何体。

点击Extrude按钮后，Tree Outline中出现一个名为Extrude2的模型（名字可更改）。在Details View窗口中点中Geometry，激活这一栏，点中草图Sketch2，再在Details View窗口中点Apply，草图的图形就成了Extrude2的底面了。设置Depth的数值，表示要拉伸出多长，设置好之后，右键点击Extrude2，在菜单中选择Generate创建这个三维几何体。

重复上面的方法，创建多个草图，可以拉伸出多个不同深度的几何体。

如果在后面的计算中需要点中一个点（例如设置一个集中力，需要选择这个力的作用点），并且这个点具有确定的位置，在几何建模阶段必须将这个点创建出来。点击create菜单中的Point，Tree Outline中出现一个点的模型。

创建点的方式是：

首先在几何体中选择一个面作为参考面Base Faces，在右侧图形中选中参考面，点击Apply，一般选择点所在平面为参考面。

其次在参考面上选择一条线为基准线。通过设置点与基准线的关系FD1、FD2，指示出点在参考面上的位置。注意如果点在参考面内，这里确定的点就是需要建立的点，如果点不在参考面内，这里确定的点是需要建立的点在参考面上的投影，设置FD3告诉ANSYS点到参考面的距离，即可创建出不在参考面上的点。

Type栏如果选择spot weld，在划分网格的时候，这个点上不会形成一个节点，选择point load，在划分网格的时候，这个点就会成为一个节点。

最后右键点击Tree Outline中的点名，点击Generate创建这个点。

几何模型创建好之后，就可以关闭这个窗口了。回到workbench主窗口，这时B框图内的Geometry已经完成了，将它拖到A框图的Geometry栏中，就将创建的几何模型引入到算例中了。现在双击A框图的第四栏，Model，打开模型设置窗口。

三、划分网格

在模型设置窗口中，首先划分网格。点击Mesh ，设置网格参数，主要是设置网格的尺度Element Size 。

然后右键点击Mesh，点击Update，待程序运算后，网格就划分好了：

四、边界条件

在模型窗口右键点击Static Structural->Insert，可在其中设置负载和约束。这里以节点力Force和固定约束Fixed-Support为例：

先点击Fixed-Support，在左侧project中出现Fixed-Support，点击选中它，在Details窗口中点中Geometry，再在右边选择一个点、线、面或体，点击Apply 即将选中的点、线、面或体设置为了固定约束。

在点击Force设置节点力，点中project中新出现的Force对象，在Details窗口中选中Geometry，在右侧模型中点中一个节点或者几何点，将力加在该点上（截图暂缺），例如我们点中之前在几何建模的时候建好的那个几何点，将力加在这个点上。