Ansys-Workbench详解教程ppt课件
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《ANSYS教程》课件
2000年代
推出ANSYS Workbench，实 现多物理场耦合分析。
1970年代
ANSYS公司成立，开始开发有 限元分析（FEA）软件。
1990年代
扩展软件功能，增加流体动力 学、电磁场等分析模块。
2010年代
持续更新和优化，加强与CAD 软件的集成，提高计算效率和 精度。
软件应用领域
航空航天
2023
PART 07
后处理与可视化
REPORTING
结果查看与图表生成
结果查看
通过后处理，用户可以查看分析结果，如应力、应变、位移等。
图表生成
根据分析结果，可以生成各种类型的图表，如柱状图、曲线图、等值线图等，以便更直观地展示结果 。
可视化技术
云图显示
通过云图显示，可以清晰地展示模型 的应力、应变分布情况。
压力载荷等。
在设置边界条件和载荷 时，需要考虑实际工况 和模型简化情况，确保 分析的准确性和可靠性
。
求解和后处理
求解是ANSYS分析的核心步骤，通过求解可以得到模型在给定边界条件和 载荷下的响应。
ANSYS提供了多种求解器，如稀疏矩阵求解器、共轭梯度求解器等，可以 根据需要进行选择。
后处理是分析完成后对结果的查看和处理，ANSYS提供了丰富的后处理功 能，如云图显示、动画显示等。
VS
详细描述
非线性分析需要使用更复杂的模型和算法 ，以模拟结构的非线性行为。通过非线性 分析，可以更准确地预测结构的极限载荷 和失效模式，对于评估结构的可靠性和安 全性非常重要。
2023
PART 04
流体动力学分析
REPORTING
流体静力学分析
静力学分析用于研究流体在静 止或准静止状态下的压力、应
ANSYS Workbench 前后处理 ppt课件
1.2载荷及约束的施加 载荷类型
加速度 重力加速度 旋转加速度
压力 静水压力 力 远端载荷 轴承载荷 螺栓载荷 力矩 线压力 热载荷 节点载荷
一、前处理技术
1.2载荷及约束的施加 载荷类型
固定约束 强迫位移约束 远端位移约束 无摩擦支撑约束 仅压缩约束 圆柱面约束 弹性支撑约束 约束方程
一、前处理技术
–可以对局部的单元大小进行控制 • 对于单元尺寸，可以定义被选边、面或零件的平均单元尺寸。 • 对于边，用户可以定义边上的划分份数。 – 用户控制网格尺寸，可以得到比较相对统一的网格密度，还可 以得到比定义整体边的长度更密或更疏的网格。
如图所示，左边是默认的网格划 分，然而右边是局部尺寸控制。
注意通过sizing控制的右边在定 义的边上有相对一致的网格密度
机械与动力工程学院 CAD/CAM工程技术研究中心
Ansys Workbench 前处理及后处理技术
主要内容
一、静力学有限元分析的前处理技术 材料属性及网格划分 载荷及约束的施加 单/多载荷步静力求解
二、静力学有限元分析的后处理技术 分析求解方法 结果查看 分析结果处理
实例操作讲解
三、练习
一、前处理技术
前处理是创建分析模型的阶段，也是将连 续的求解域离散为一组单元的组合体，用在每 个单元内假设的近似函数来分片地表示求解域 上待求的未知场函数的过程。
在正确建立单元类型、施加载荷及边界条 件的材料类型、定义求解器所需的控制卡片等 各类满足求解所需的必要信息后，即可得到求 解器可以识别的模型文件，然后提交求解器进 行解算。
一、前处理技术
网格的节点和单元参与有限元求解 – 对实体模型进行网格划分，网格在矩阵方程中 求解。 – 在求解开始，自动生成默认的网格。 – 用户可以预览网格，检查是否满足要求。
AnsysWorkbench基础演示课件
折叠结构树
Collapse Models：折叠结构树中的Models项
3、工具条
Named Selections：命名工具条 Unit Conversion：单位转换工具
4、操作界面
Messages：Messages信息窗口 Simulation Wizard：向导
Graphics Annotations:注释
本手册对该步骤作出如下的规定： 3、导入的文件为.stp格式的文件。 4、导入模型时，路径必须为英文路径。
23
建立局部坐标系
目的：便于施加载荷与约束 A 结构树中的操作 1、在结构树中添加坐标系分支
选中结构树的Model，点击右键，选取Insert-Coordinate Systems， 便在该分支中插入了该项，展开该项出现Global Coordinate System， 此为总体坐标系。
2、添加局部坐标系 选中上一步骤添加的Coordinate Systems，
与单选的方法类似，只需选择Box Select，再在图形窗口中按住 左键、画矩形框进行选取。 3、在结构树中的Geometry分支中进行选择。
屏幕下方的状态条中将显示被选择的目标的信息。
17
显示 /隐藏目标
1、隐藏目标
在图形窗口的模型上选择一个目标，单击鼠标右键，在弹出的选
项里选择
，该目标即被隐藏。用户还可以在结构树中选取一
14
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
15
视图显示
2、结构树 Expand All：展开结构树 Collapse Environments：
Collapse Models：折叠结构树中的Models项
3、工具条
Named Selections：命名工具条 Unit Conversion：单位转换工具
4、操作界面
Messages：Messages信息窗口 Simulation Wizard：向导
Graphics Annotations:注释
本手册对该步骤作出如下的规定： 3、导入的文件为.stp格式的文件。 4、导入模型时，路径必须为英文路径。
23
建立局部坐标系
目的：便于施加载荷与约束 A 结构树中的操作 1、在结构树中添加坐标系分支
选中结构树的Model，点击右键，选取Insert-Coordinate Systems， 便在该分支中插入了该项，展开该项出现Global Coordinate System， 此为总体坐标系。
2、添加局部坐标系 选中上一步骤添加的Coordinate Systems，
与单选的方法类似，只需选择Box Select，再在图形窗口中按住 左键、画矩形框进行选取。 3、在结构树中的Geometry分支中进行选择。
屏幕下方的状态条中将显示被选择的目标的信息。
17
显示 /隐藏目标
1、隐藏目标
在图形窗口的模型上选择一个目标，单击鼠标右键，在弹出的选
项里选择
，该目标即被隐藏。用户还可以在结构树中选取一
14
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
15
视图显示
2、结构树 Expand All：展开结构树 Collapse Environments：
ansys workbench 图形用户界面PPT课件
• 用户可以在一个支持ANSYS的CAD系统中用下列方式开始 Workbench (包括 DesignModeler)
第3页/共39页
ANSYS 起始页 • 启动 ANSYS Workbench后, 起始页呈现给如下供用户选定的选项:
选取Geometry图标，开始 一个新的空的 DesignModeler建模交互过 程
第34页/共39页
Workshop 2-1, GUI 导航
尺寸设置好后可以在详细 列表窗口中修改这个数值.
采用以下列数值定义草图:
水平 = 40mm 数值 = 5mm 直径 = 5mm
注意: 在你自己的草图中的 尺寸名称可能会和这里显 示的详细列表中的有差异.
选择
鼠标选择
+ Ctrl
• 添加或移除当前选定的对象
• 对当前选定的对象进行筛选 (线,面, 等.)
+ Hold
• “笔刷选择” – 按住鼠标左键拖动 （“笔刷”）至所选实体之上
• 对当前选定的对象进行筛选 (线,面, 注意: 在几何窗口的空白区域点击将取消对所等有.对) 象的选择。
第18页/共39页
• 文档
• 查取帮助主题
第1页/共39页
ANSYS 起始页
第2页/共39页
ANSYS 起始页
• 启动 ANSYS DesignModeler: • Workbench 模块都从一个图标启动 ，即 “Start Menu > Programs > ANSYS 11.0” >“ANSYS Workbench,”
Workshop 2-1, GUI 导航
起始页设置: 1. 打开 ANSYS起始页选
择“Geometry” 2. 点击“Browse”按钮
第3页/共39页
ANSYS 起始页 • 启动 ANSYS Workbench后, 起始页呈现给如下供用户选定的选项:
选取Geometry图标，开始 一个新的空的 DesignModeler建模交互过 程
第34页/共39页
Workshop 2-1, GUI 导航
尺寸设置好后可以在详细 列表窗口中修改这个数值.
采用以下列数值定义草图:
水平 = 40mm 数值 = 5mm 直径 = 5mm
注意: 在你自己的草图中的 尺寸名称可能会和这里显 示的详细列表中的有差异.
选择
鼠标选择
+ Ctrl
• 添加或移除当前选定的对象
• 对当前选定的对象进行筛选 (线,面, 等.)
+ Hold
• “笔刷选择” – 按住鼠标左键拖动 （“笔刷”）至所选实体之上
• 对当前选定的对象进行筛选 (线,面, 注意: 在几何窗口的空白区域点击将取消对所等有.对) 象的选择。
第18页/共39页
• 文档
• 查取帮助主题
第1页/共39页
ANSYS 起始页
第2页/共39页
ANSYS 起始页
• 启动 ANSYS DesignModeler: • Workbench 模块都从一个图标启动 ，即 “Start Menu > Programs > ANSYS 11.0” >“ANSYS Workbench,”
Workshop 2-1, GUI 导航
起始页设置: 1. 打开 ANSYS起始页选
择“Geometry” 2. 点击“Browse”按钮
ANSYSWORKBENCH教程(格式)PPT课件
• In Design Simulation, there are three types of bodies which can be analyzed.
– Solid bodies are general 3D volumes/parts. – Surface bodies are only areas. – Line bodies are only curves.
3-5
ANSYS Workbench - Simulation
General Preprocessing Procedure
… Types of Bodies
Training Manual
• Solid bodies are geometrically and spatially 3D:
– These are meshed with higher-order tetrahedral or hexahedral solid elements with quadratic shape functions
• In this chapter, navigating through the GUI without the Wizards will be covered.
Model shown is from a sample Mechanical Desktop assembly.
February 2, 2004 Inventory #002010
• Surface bodies are geometrically 2D but spatially 3D:
Training Manual
ANSYS License DesignSpace Entra DesignSpace Professional Structural Mechanical/Multiphysics
– Solid bodies are general 3D volumes/parts. – Surface bodies are only areas. – Line bodies are only curves.
3-5
ANSYS Workbench - Simulation
General Preprocessing Procedure
… Types of Bodies
Training Manual
• Solid bodies are geometrically and spatially 3D:
– These are meshed with higher-order tetrahedral or hexahedral solid elements with quadratic shape functions
• In this chapter, navigating through the GUI without the Wizards will be covered.
Model shown is from a sample Mechanical Desktop assembly.
February 2, 2004 Inventory #002010
• Surface bodies are geometrically 2D but spatially 3D:
Training Manual
ANSYS License DesignSpace Entra DesignSpace Professional Structural Mechanical/Multiphysics
ansys基本操作PPT演示文稿
•3
2.1.2 ANSYS12.0界面介绍
ANSYS 的图形用户界面（GUI） 1）Utility Menu（实用菜单）
包括一些在整个分析过程中都有可能要用到的一些命令，比如文 件类命令、选取类命令以及图形控制和一些参数设置等等。 2）Standard Toolbar（标准工具条） 包括一些常用的命令按钮，这些按钮对应的命令都可以在实用菜 单中找到对应的菜单项。 3）Input Window（命令输入窗口） 该窗口为ANSYS命令的输入区域，可以直接输入ANSYS支持的命 令，以前所有输入过的命令以下拉列表的形式显示。
•20
4）建模时注意对模型作一些必要的简化，去掉一些不必要的细节。 如倒角等。过多的考虑细节有可能使问题过于复杂而导致分析无 法进行；
5）采用适当的单元类型和网格密度，结构分析中尽量采用带有中节 点的单元类型（二次单元），非线性分析中优先使用线性单元 （没有中节点的直边单元），尽量不要采用退化单元类型。
•11
2.2 建立模型
2.2.1 指定工作目录、作业名和分析标题 2.2.2 定义图形界面过滤参数 2.2.3 ANSYS的单位制
读者可以根据自己的需要由上面的量纲关系自行修改单位系统， 只要保证自封闭即可。ANSYS提供的/UNITS命令可以设定系统的 单位制系统，但这项设定只有当ANSYS与其它系统比如CAD系统 交换数据时才可能用到（表示数据交换的比例关系），对于 ANSYS本身的结果数据和模型数据没有任何影响。
•14
2.2.6 定义材料属性
绝大多数单元类型需要材料特性。根据应用的不同，材料特性可 以是线性或非线性的。
与单元类型、实常数一样，每一组材料特性有一个材料参考号。 与材料特性组对应的材料参考号表称为材料表。在一个分析中， 可能有多个材料特性组（对应的模型中有多种材料），ANSYS通 过独特的参考号来识别每个材料特性组。
2.1.2 ANSYS12.0界面介绍
ANSYS 的图形用户界面（GUI） 1）Utility Menu（实用菜单）
包括一些在整个分析过程中都有可能要用到的一些命令，比如文 件类命令、选取类命令以及图形控制和一些参数设置等等。 2）Standard Toolbar（标准工具条） 包括一些常用的命令按钮，这些按钮对应的命令都可以在实用菜 单中找到对应的菜单项。 3）Input Window（命令输入窗口） 该窗口为ANSYS命令的输入区域，可以直接输入ANSYS支持的命 令，以前所有输入过的命令以下拉列表的形式显示。
•20
4）建模时注意对模型作一些必要的简化，去掉一些不必要的细节。 如倒角等。过多的考虑细节有可能使问题过于复杂而导致分析无 法进行；
5）采用适当的单元类型和网格密度，结构分析中尽量采用带有中节 点的单元类型（二次单元），非线性分析中优先使用线性单元 （没有中节点的直边单元），尽量不要采用退化单元类型。
•11
2.2 建立模型
2.2.1 指定工作目录、作业名和分析标题 2.2.2 定义图形界面过滤参数 2.2.3 ANSYS的单位制
读者可以根据自己的需要由上面的量纲关系自行修改单位系统， 只要保证自封闭即可。ANSYS提供的/UNITS命令可以设定系统的 单位制系统，但这项设定只有当ANSYS与其它系统比如CAD系统 交换数据时才可能用到（表示数据交换的比例关系），对于 ANSYS本身的结果数据和模型数据没有任何影响。
•14
2.2.6 定义材料属性
绝大多数单元类型需要材料特性。根据应用的不同，材料特性可 以是线性或非线性的。
与单元类型、实常数一样，每一组材料特性有一个材料参考号。 与材料特性组对应的材料参考号表称为材料表。在一个分析中， 可能有多个材料特性组（对应的模型中有多种材料），ANSYS通 过独特的参考号来识别每个材料特性组。
Ansys Workbench详解教程PPT课件
约束
有限元模型由一些简单形状的单元组成，单元之间通过 节点连接，并承受一定载荷。
第4页/共71页
有限元法的分类
位移法：以节点位移为基本未知量； 力 法：以节点力为基本未知量； 混合法：一部分以节点位移为基本未知量， 一部分以节点力为基本未知量。
第5页/共71页
有限元法的基本思想
对弹性区域离散化
进行单元集成， 在节点上加外载荷力
三维实体的六面体（Hexahedron） 单元划分
第34页/共71页
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。
载荷——外部施加的作用力与压力； 稳态的惯性力（重力、离心力）； 强迫位移；
2021/6/22
36
第36页/共71页
5 设置边界条件
边界条件的设置包括载荷和约束的施加，都作用在几何实 体 上，通过节点和单元进行传递。
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。
2021/6/22
37
第37页/共71页
设置边界条件
1、类型 选中结构树中的Static Structural，
击进行目标的选取。
2、框选
与单选的方法类似，只需选择Box Select，再在图形窗口 中按住
2021/6/22
左键、画矩形框进行选取。
21
第21页/共71页
显示/隐藏目标
1、隐藏目标
在图形窗口的模型上选择一个目标，单击鼠标右键，在弹 出的选
项里选择 选取一
，该目标即被隐藏。用户还可以在结构树中
Ansys Workbench动力学分析 ppt课件
4.1: 动力学绪论
第一节 动力学分析目的及定义 为什么要对结构进行动力学分析？
土木建筑、地质工程领域
1940年11月7日倒塌—风载
1940年7月1日通车 美国塔科曼悬索大桥
交通运输、航空航天领域
机械、机电领域
什么是结构动力学？
定义：研究结构在动力荷载作用下的动力反应。
目的：动力荷载作用下结构的内力和变形；
m1x1 (k1 k2 )x1 k2 x2 0 m2x2 k2 x1 (k2 k3 )x2 0
方程组用矩阵表达为：
m1
0
0 m2
xx12
k1 k2
k2
k
k 2
2
k3
x1 x2
结构体系
输入
input
质量、刚度 阻尼、约束 频率、振型
动力响应
输出 Output
位移 内力 数值
应力
动位移 加速度 速度 动应力 动力系数
时间函数
第二节 结构动力学研究的内容
第一类问题：反应分析（结构动力计算）
输入 （动力荷载）
结构 （系统）
输出 （动力反应）
第二类问题：参数（或称系统）识别
输入 （动力荷载）
上述方程可求得两个根 01 、02
对于 01 可求得
A11 A21
,
对于 02
可求得
A12 A22
3.多自由度无阻尼线性系统
系统运动方程： M x K x 0 x Rn
动荷载： 大小、方向或作用点随时间变化很快的荷载。
快慢标准： 是否会使结构产生显著的加速度。
Workbench详细教程 PPT
与单选的方法类似，只需选择Box Select，再在图形窗口中按住 左键、画矩形框进行选取。 3、在结构树中的Geometry分支中进行选择。
屏幕下方的状态条中将显示被选择的目标的信息。
大家好
17
显示/隐藏目标
1、隐藏目标
在图形窗口的模型上选择一个目标，单击鼠标右键，在弹出的选
项里选择
，该目标即被隐藏。用户还可以在结构树中选取一
折叠结构树
Collapse Models：折叠结构树中的Models项
3、工具条
Named Selections：命名工具条 Unit Conversion：单位转换工具
4、操作界面
Messages：Messages信息窗口 Simulation Wizard：向导
Graphics Annotations:注释
几个可以互相切换的窗口。
大家好
11
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。
大家好
12
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
大家好
22
导入模型
本手册对该步骤作出如下的规定： 3、导入的文件为.stp格式的文件。 4、导入模型时，路径必须为英文路径。
大家好
23
建立局部坐标系
目的：便于施加载荷与约束 A 结构树中的操作 1、在结构树中添加坐标系分支
选中结构树的Model，点击右键，选取Insert-Coordinate Systems， 便在该分支中插入了该项，展开该项出现Global Coordinate System， 此为总体坐标系。
屏幕下方的状态条中将显示被选择的目标的信息。
大家好
17
显示/隐藏目标
1、隐藏目标
在图形窗口的模型上选择一个目标，单击鼠标右键，在弹出的选
项里选择
，该目标即被隐藏。用户还可以在结构树中选取一
折叠结构树
Collapse Models：折叠结构树中的Models项
3、工具条
Named Selections：命名工具条 Unit Conversion：单位转换工具
4、操作界面
Messages：Messages信息窗口 Simulation Wizard：向导
Graphics Annotations:注释
几个可以互相切换的窗口。
大家好
11
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。
大家好
12
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
大家好
22
导入模型
本手册对该步骤作出如下的规定： 3、导入的文件为.stp格式的文件。 4、导入模型时，路径必须为英文路径。
大家好
23
建立局部坐标系
目的：便于施加载荷与约束 A 结构树中的操作 1、在结构树中添加坐标系分支
选中结构树的Model，点击右键，选取Insert-Coordinate Systems， 便在该分支中插入了该项，展开该项出现Global Coordinate System， 此为总体坐标系。
ansysworkbench150网格划分解析PPT课件
建模和分析的物理系统； -自适应结果：适应用户程序的开发系统 ——CAD neutral meshing netral solver
neutral -集成了行业最好的网格划分源程序： ICEM CFD;TGrid；GAMBIT；CFX等
Training Manual
Advanced Contact & Fasteners
Training Manual
Advanced Contact & Fasteners
3.网格控制-总体尺寸控制-高级尺寸函数
Training Manual
Advanced Contact & Fasteners
Advanced Contact & Fasteners
基于网格相关度控 制网格密度的方法 ，设置的单元尺寸 对于网格密度有着 重要的影响！
3.网格控制-总体尺寸控制-高级尺寸函数
Training Manual
Advanced Contact & Fasteners
Advanced Sizing Functions (ASF) -该项功能用于控制接近表面区域和具有高曲 率区域的网格生长和分布 高级尺寸函数有五个选项： -关闭高级尺寸函数（off） -Proximity and Curvature
Training Manual
Advanced Contact & Fasteners
3.网格控制-选择物理环境
Training Manual
Advanced Contact & Fasteners
划分流体模型网格
划分固体模型网格
3.网格控制-总体尺寸控制-网格相关度
Training Manual
neutral -集成了行业最好的网格划分源程序： ICEM CFD;TGrid；GAMBIT；CFX等
Training Manual
Advanced Contact & Fasteners
Training Manual
Advanced Contact & Fasteners
3.网格控制-总体尺寸控制-高级尺寸函数
Training Manual
Advanced Contact & Fasteners
Advanced Contact & Fasteners
基于网格相关度控 制网格密度的方法 ，设置的单元尺寸 对于网格密度有着 重要的影响！
3.网格控制-总体尺寸控制-高级尺寸函数
Training Manual
Advanced Contact & Fasteners
Advanced Sizing Functions (ASF) -该项功能用于控制接近表面区域和具有高曲 率区域的网格生长和分布 高级尺寸函数有五个选项： -关闭高级尺寸函数（off） -Proximity and Curvature
Training Manual
Advanced Contact & Fasteners
3.网格控制-选择物理环境
Training Manual
Advanced Contact & Fasteners
划分流体模型网格
划分固体模型网格
3.网格控制-总体尺寸控制-网格相关度
Training Manual
ANSYSWorkbench简介PPT课件
– 包括Euler、Lagrange、ALE、SPH等多种求解器 – 300多种常用的材料数据库和完全的流固耦合技术 – 模拟流体、气体及固体在高速冲击或极限载荷条件下的响应及耦合
分析
ANSYS BASIC TRAINING
AutoDYN介绍
• AutoDYN和Workbench无缝传递数据
– 直接把Workbench中的DS文件导入AutoDYN – AutoDYN 同步更新Workbench的数据 – AutoDYN可以导入其他模型的文件
− Workbench关键技术
− Workbench产品特点
FeModeler
ANSYS BASIC TRAINING
Workbench其他模块
• ANSYS Workbench 其他模 块介绍:
– BladeModeler – CFX – AutoDYN
BladeModeler用户界面
CFX用户界面
AutoDYN用户AN界SY面S BASIC TRAINING
创建统一仿真环境
ANSYS BASIC TRAINING
Workbench简介
• 纲要： − Workbench概述
− Workbench模块介绍
− Workbench关键技术 − Workbench产品特点
创建统一仿真环境
ANSYS BASIC TRAINING
Workbench主要模块
• ANSYS Workbench 主要由四个模块组成: – Design Modeler用来建立CAD几何模型，为分析作准备； – Design Simulation是用ANSYS的分析模块，实现网格划分 、求解以及后处理； – Design Xplorer用于研究变量的输入（几何、载荷等）对 响应（应力、频率等）的影响，可实现优化； – FE Modeler 用来把其它有限元网格模型转化为ANSYS识 别的数据库文件.
分析
ANSYS BASIC TRAINING
AutoDYN介绍
• AutoDYN和Workbench无缝传递数据
– 直接把Workbench中的DS文件导入AutoDYN – AutoDYN 同步更新Workbench的数据 – AutoDYN可以导入其他模型的文件
− Workbench关键技术
− Workbench产品特点
FeModeler
ANSYS BASIC TRAINING
Workbench其他模块
• ANSYS Workbench 其他模 块介绍:
– BladeModeler – CFX – AutoDYN
BladeModeler用户界面
CFX用户界面
AutoDYN用户AN界SY面S BASIC TRAINING
创建统一仿真环境
ANSYS BASIC TRAINING
Workbench简介
• 纲要： − Workbench概述
− Workbench模块介绍
− Workbench关键技术 − Workbench产品特点
创建统一仿真环境
ANSYS BASIC TRAINING
Workbench主要模块
• ANSYS Workbench 主要由四个模块组成: – Design Modeler用来建立CAD几何模型，为分析作准备； – Design Simulation是用ANSYS的分析模块，实现网格划分 、求解以及后处理； – Design Xplorer用于研究变量的输入（几何、载荷等）对 响应（应力、频率等）的影响，可实现优化； – FE Modeler 用来把其它有限元网格模型转化为ANSYS识 别的数据库文件.
ANSYS-Workbench-网格划分PPT课件
e. Fixed：以设定的大小划分网格，当然也不会更具曲率大小自动细化 网格
• ASF选项如下图所示:
2021
确定全局网格的设置
• 对于Relevance和Relevance Center选项： a. Relevance：网格相关度，数值从-100至+100，代表网格的由疏到密。 b. Relevance Center:代表网格Coarse(稀疏)、Medium(中等)、Fine(细
置等。 c. 主要适用于比较好即较“干净”的几何体 d. 同一几何体上可以有不同的网格类型，如扫掠法产生的网格
2021
四面体网格
2. 基于ICEM CFD Tetra法的四面体网格有以下特点： a. 划分网格时依次从几何的体、面、边顺序划分网格 b. 主要适用于比较“烂”即比较“脏”的几何体 c. 几何体上的面积边界等的影响往往可能被忽略，即粗糙的网格可能
• 设置合适的全局网格参数可以减小后面具体网格参数的设置工作量， 对于结构场，其详细栏见上个PPT的mechanical，下面以结构分析为 例对其展开描述。Mechanical中的尺寸函数（sizing）下参数项是高 级尺寸函数（advanced sizing function,简称ASF）,这主要是控制 曲线、面在曲率较大的地方的网格。具体选项有：
忽略几何体表面细节
2021
扫掠型网格
• 这种网格划分方法主要是产生六面体网格或者棱柱形网格。但要注意 被划分体必须是可扫掠（规则几何体）的，且有单一的原面和单一的 目标面。
扫掠型 2021
自动划分法
• 自动划分法（automatic method）
自动划分实际就是在四面体与扫掠型划分之间自动切换，这取决于被划
分的几何体能否被扫掠。具体的说当几何体不规则（即不能被扫掠）
• ASF选项如下图所示:
2021
确定全局网格的设置
• 对于Relevance和Relevance Center选项： a. Relevance：网格相关度，数值从-100至+100，代表网格的由疏到密。 b. Relevance Center:代表网格Coarse(稀疏)、Medium(中等)、Fine(细
置等。 c. 主要适用于比较好即较“干净”的几何体 d. 同一几何体上可以有不同的网格类型，如扫掠法产生的网格
2021
四面体网格
2. 基于ICEM CFD Tetra法的四面体网格有以下特点： a. 划分网格时依次从几何的体、面、边顺序划分网格 b. 主要适用于比较“烂”即比较“脏”的几何体 c. 几何体上的面积边界等的影响往往可能被忽略，即粗糙的网格可能
• 设置合适的全局网格参数可以减小后面具体网格参数的设置工作量， 对于结构场，其详细栏见上个PPT的mechanical，下面以结构分析为 例对其展开描述。Mechanical中的尺寸函数（sizing）下参数项是高 级尺寸函数（advanced sizing function,简称ASF）,这主要是控制 曲线、面在曲率较大的地方的网格。具体选项有：
忽略几何体表面细节
2021
扫掠型网格
• 这种网格划分方法主要是产生六面体网格或者棱柱形网格。但要注意 被划分体必须是可扫掠（规则几何体）的，且有单一的原面和单一的 目标面。
扫掠型 2021
自动划分法
• 自动划分法（automatic method）
自动划分实际就是在四面体与扫掠型划分之间自动切换，这取决于被划
分的几何体能否被扫掠。具体的说当几何体不规则（即不能被扫掠）
ANSYSWorkbenchMechanical前处理PPT教学课件
• Transition ：
• 控制单元增长速率（平缓、快速）。
…整体网格划分控制
• Initial Size Seed（初始种子大小）：
• Active Assembly （默认） :
• 初始网格大小将由激活的部件（未抑制的）决定。
• Full Assembly（整个组件）：
• 初始网格大小不会受部件的状态（抑制或活动）的影响。
• 物理场包括:
• 结构 • 电磁 • 流体 • 显示
• 物理场设置将预先配置高级网格缺省设置，这些将在随后讲述
… 整体网格划分控制
• 基本网格划分控制在“Mesh” 分支下的“Defaults” 中是可用的。
• 用户控制单个网格大小的选项
• “Relevance” 设置在 –100 与 +100之间
• Straight Sided Elements ：
• 当模型中存在实体或存在由 DesignModeler得到的场体时进行显示。 电磁分析时必须使用。
• Initial Size seed：
• 控制着每个部件网格的初始大小。（更多细 节参见下一页）
• Smoothing ：
• 尝试通过移动节点位置来提高单元质量。可 设置平滑迭代次数（低、中、高）。
点焊对
… t” 表列出了定义的所有接触和 点焊 。
C. Workshop 3.1 – Contact Control
• Workshop 3.1 – 接触控制 • 目标:
– 研究多种接触的行为。
D. 网格划分
• 节点和单元是几何模型网格划分的组成：
• 本章将会重点使用 Outline Tree 。
使用Outline Tree意味着用 户导航会通过Simulation GUI.
• 控制单元增长速率（平缓、快速）。
…整体网格划分控制
• Initial Size Seed（初始种子大小）：
• Active Assembly （默认） :
• 初始网格大小将由激活的部件（未抑制的）决定。
• Full Assembly（整个组件）：
• 初始网格大小不会受部件的状态（抑制或活动）的影响。
• 物理场包括:
• 结构 • 电磁 • 流体 • 显示
• 物理场设置将预先配置高级网格缺省设置，这些将在随后讲述
… 整体网格划分控制
• 基本网格划分控制在“Mesh” 分支下的“Defaults” 中是可用的。
• 用户控制单个网格大小的选项
• “Relevance” 设置在 –100 与 +100之间
• Straight Sided Elements ：
• 当模型中存在实体或存在由 DesignModeler得到的场体时进行显示。 电磁分析时必须使用。
• Initial Size seed：
• 控制着每个部件网格的初始大小。（更多细 节参见下一页）
• Smoothing ：
• 尝试通过移动节点位置来提高单元质量。可 设置平滑迭代次数（低、中、高）。
点焊对
… t” 表列出了定义的所有接触和 点焊 。
C. Workshop 3.1 – Contact Control
• Workshop 3.1 – 接触控制 • 目标:
– 研究多种接触的行为。
D. 网格划分
• 节点和单元是几何模型网格划分的组成：
• 本章将会重点使用 Outline Tree 。
使用Outline Tree意味着用 户导航会通过Simulation GUI.
ansysworkbench瞬态动力分析PPT教学课件
求解方法
• 时间积分方案 – 两种积分方案 Newmark 和 HHT. 缺省为 Newmark
• 不同的a 和d 造成积分方案的变化 (隐式 / 显式 / 平均加速度 ).
• Newmark 是隐式积分方案. • ANSYS/LS-DYNA 利用显式积分方案.
求解方法
• 时间积分方案 - HHT 方法 :
积分时间步长
• 如何选择 ITS? • 推荐打开自动时间步长选项 (AUTOTS), 并设置
初始时间步长Dtinitial和最小时间步长Dtmin 、最 大时间步长Dtmax. ANSYS 会利用自动时间步长 功能来自动决定最佳时间步长Dt. • 例如: 如果AUTOTS 是打开的， 并且Dtinitial= 1 sec, Dtmin= 0.01 sec, and Dtmax= 10 sec; 那 ANSYS 起始采用 ITS= 1 sec ，并依据结构的响 应允许其在0.01 和 10 之间变动.
! Write load data to load step file
DDELE,ALL,UY
! Remove imposed displacements
TIMINT,ON
! Time integration effects on
...
非零初始位移和零初始速度
需要用两个子步[NSUBST,2]来实现，所加位移在 两个子步间是阶跃变化的[KBC,1]。如果位移不是 阶跃变化的（或只用一个子步），所加位移将随 时间变化，从而产生非零初速度。下面的例子演 示了如何施加初始条件 u0 = 1.0， v0 = 0.0：
施加初始条件的两种方法
• 以静载荷步开始 • 当只需在模型的一部分上施加初始条件时，例如，用强加的位移将悬臂梁 的自由端从平衡位置“拨”开时，这种方法是有用的；
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操作界面的显示 工具条的显示 选择目标 显示/隐藏 旋转、平移、缩放
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18
创建、打开、保存文档
File菜单或者工具条的 1、创建一个新文档。选择File—New命令。 2、 打开文档。选择File—Open命令。 3、保存文档。选择File—Save或Save As命令，
一般保存为.dsdb格式的文档。
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20
视图显示
2、结构树 Expand All：展开结构树 Collapse Environments：
折叠结构树
Collapse Models：折叠结构树中的Models项
3、工具条
Named Selections：命名工具条 Unit Conversion：单位转换工具
4、操作界面
Messages：Messages信息窗口 Simulation Wizard：向导p源自t课件.12工具条
常用工具条 图形工具条
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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
几个可以互相切换的窗口。
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16
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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17
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
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
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3
有限元模型
有限元模型 是真实系统理想化的数学抽象。
个目标，单击鼠标右键，选择
编辑目标
用户可以对给定的目标进行复制、 粘贴、剪切等常规操作。使用Edit菜单 中的各项命令。
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19
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
10
操作界面介绍
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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
定义
真实系统
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有限元模型
4
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。
约束
有限元模型由一些简单形状的单元组成，单元之间通过 节点连接，并承受一定载荷。
ANSYS Workbench12.0 基础培训讲义
（内部共享）
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1
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。 ）
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2
有限元基本概念
引入位移边界条件 进行求解
求解得到节点位移
根据弹性力学公式得到单元应变、应力
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7
有限元法的基本步骤
1. 结构离散； 2. 单元分析
a. 建立位移函数 b. 建立单元刚度方程
n
y ii
i
k e e F e
c. 计算等效节点力
3. 进行单元集成； 4. 得到节点位移；
K F
5. 根据弹性力学公式计算单元应变、应力。
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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
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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。
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Graphics Annotations:注释
Section Planes:截面信息窗口
Reset Layout:重新安排界面
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21
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
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5
有限元法的分类
位移法：以节点位移为基本未知量； 力 法：以节点力为基本未知量； 混合法：一部分以节点位移为基本未知量， 一部分以节点力为基本未知量。
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6
有限元法的基本思想
对弹性区域离散化
进行单元集成， 在节点上加外载荷力
将单元内任一节点 位移通过函数表达
（位移函数）
建立单元方程
与单选的方法类似，只需选择Box Select，再在图形窗口中按住 左键、画矩形框进行选取。 3、在结构树中的Geometry分支中进行选择。
屏幕下方的状态条中将显示被选择的目标的信息。
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22
显示/隐藏目标
1、隐藏目标
在图形窗口的模型上选择一个目标，单击鼠标右键，在弹出的选
项里选择
，该目标即被隐藏。用户还可以在结构树中选取一
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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。
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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
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创建、打开、保存文档
File菜单或者工具条的 1、创建一个新文档。选择File—New命令。 2、 打开文档。选择File—Open命令。 3、保存文档。选择File—Save或Save As命令，
一般保存为.dsdb格式的文档。
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视图显示
2、结构树 Expand All：展开结构树 Collapse Environments：
折叠结构树
Collapse Models：折叠结构树中的Models项
3、工具条
Named Selections：命名工具条 Unit Conversion：单位转换工具
4、操作界面
Messages：Messages信息窗口 Simulation Wizard：向导p源自t课件.12工具条
常用工具条 图形工具条
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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
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
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
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有限元模型
有限元模型 是真实系统理想化的数学抽象。
个目标，单击鼠标右键，选择
编辑目标
用户可以对给定的目标进行复制、 粘贴、剪切等常规操作。使用Edit菜单 中的各项命令。
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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
10
操作界面介绍
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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
定义
真实系统
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有限元模型
4
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。
约束
有限元模型由一些简单形状的单元组成，单元之间通过 节点连接，并承受一定载荷。
ANSYS Workbench12.0 基础培训讲义
（内部共享）
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1
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。 ）
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有限元基本概念
引入位移边界条件 进行求解
求解得到节点位移
根据弹性力学公式得到单元应变、应力
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有限元法的基本步骤
1. 结构离散； 2. 单元分析
a. 建立位移函数 b. 建立单元刚度方程
n
y ii
i
k e e F e
c. 计算等效节点力
3. 进行单元集成； 4. 得到节点位移；
K F
5. 根据弹性力学公式计算单元应变、应力。
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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
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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。
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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
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
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5
有限元法的分类
位移法：以节点位移为基本未知量； 力 法：以节点力为基本未知量； 混合法：一部分以节点位移为基本未知量， 一部分以节点力为基本未知量。
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6
有限元法的基本思想
对弹性区域离散化
进行单元集成， 在节点上加外载荷力
将单元内任一节点 位移通过函数表达
（位移函数）
建立单元方程
与单选的方法类似，只需选择Box Select，再在图形窗口中按住 左键、画矩形框进行选取。 3、在结构树中的Geometry分支中进行选择。
屏幕下方的状态条中将显示被选择的目标的信息。
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显示/隐藏目标
1、隐藏目标
在图形窗口的模型上选择一个目标，单击鼠标右键，在弹出的选
项里选择
，该目标即被隐藏。用户还可以在结构树中选取一
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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：
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