ANSYS Workbench 后处理

设置材料属性
分析求解
设置接触关系
求解选项定义
划分网格
添加载荷以及约束
主要内容
一、静力学有限元分析的前处理技术 ➢ 材料属性 ➢ 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。
压力载荷只能施加在表面，并且方向通常与表 面的法向方向一致，正值代表进入表面，负值代 表从表面出来。
一、前处理技术
1.2.1 载荷类型
远端载荷（Remote Force）——
远端载荷是在几何模型的表面或边上施加偏置的力，并设定力的初 始位置，力可以通过矢量和大小或分量来定义。若在某面上施加一远端 载荷后，则相当于在这个面上得到一个等效力和偏置所引起的力矩，而 这个力分布在表面上，但是包括由于力偏置而引起的外力偶矩。
一、前处理技术
添加材料库
(3)在Engineering Data Sources表中选择A3栏General Materials，然后 单击Outline of Favorites表中A11栏Stainless Steel（不锈钢）后的B11栏 的（添加），此时在C11栏中会显示（使用中的）标识，如下图左所示， 标识材料添加成功。 (4)在Properties of Outline Row 11:Stainless Steel表中显示出材料的特性， 如下图右所示。 (5)单击工具栏中的按钮，返回到Workbench主界面，材料库添加完毕。
荷集成到了结构分析的Loads子菜单中。
一、前处理技术
1.2.1 载荷类型
➢ 力和压力载荷 力载荷（Force）——
力可以施加在结构顶点、边缘或者表面等位置， 且施加的力将分布到整个结构中去，当一个力施 加到两个同样的表面上时，每个表面将承受这个 力的一半，可以定义矢量、大小以及分量来施加。 压力载荷（Pressure）——
一、前处理技术
1.2.1 载荷类型
轴承载荷（Bearing Load）—— 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，而轴向载荷分量则 沿着圆周均匀分布。载荷可以通过矢量和幅值来定 义。
一、前处理技术
1.2.1 载荷类型
螺栓载荷（Bolt Pretension）—— 螺栓载荷就是在圆柱截面上施加预紧载荷以模
一、前处理技术
1.1材料属性定义
一、前处理技术
添加材料库
(1)双击项目A中的A2栏Engineering Data项，进入下图所示 的材料参数设置界面，在该界面下即可进行材料参数设置。
一、前处理技术
添加材料库
(2)在界面的空白处单击鼠标右键，弹出快捷菜单中选择 Engineering Data Sources（工程数据源），此时的界面会 变为如下图所示的界面。
热载荷可以施加在模型上，任何温度载荷都可 以施加，但在结构分析中施加一个均匀温度载荷， 必须制定一个参考温度。
一、前处理技术
1.2.1 载荷类型
惯性载荷
结构载荷
结构约束 节点载荷与节点约束
一、前处理技术
1.2.1 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
1.2.1 载荷类型
➢ 惯性载荷（Inertial）
是通过施加加速度实现的，在程序内部加速度
是通过惯性力施加到结构上的，而惯性力的方向
与所施加的加速度方向恰好相反，因为惯性力是
阻止加速度所产生的变化的，一定要牢记这一
点！！！ 通过鼠标选中
来定义加速度
通过鼠标选中 重力加速度
通过鼠标选中 注意缺省单位为rad/s
来定义标准地球 来定义旋转速度，
一、前处理技术
1.2.1 载荷类型
➢ 结构载荷（Inertial） 是作用在系统或部件结构上的力或力矩。力载
机械与动力工程学院 CAD/CAM工程技术研究中心
ANSYS Workbench 静力学有限元分析 ——前、后处理技术
主讲人：张兵 2014年12月12日
机械与动力工程学院 CAD/CAM工程技术研究中心
ANSYS Workbench有限元分析流程：
确定分析类型
生成有限元分析报告
导入CADБайду номын сангаас 型
结果后处理
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
建立分析项目
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，如下图所示。
添加材料图
材料参数窗口
一、前处理技术
由于惯性载荷作用在整个系统中， 常常与结构的质量有关，因此材料 属性中必须有密度！！！
一、前处理技术
添加模型材料属性
添加材料图
添加材料后的分析树
一、前处理技术
1.2 载荷施加与约束
– 惯性载荷 •这些载荷作用在整个系统中 •需要用到质量的时候密度是必须的 – 结构载荷 •这种载荷是作用在系统部分结构上的力或者力矩 – 结构约束 •这些是利用约束来限制结构部件在一定范围内的移 动，也就是限制结构的自由度 – 热载荷 •从结构上讲，热载荷会产生温度区域并且在整个模 型上引起热扩散。
一、前处理技术
1.2.1 载荷类型
线压力（Line Pressure）—— 线压力就是在三维模型中通过载荷密度形式给
一边施加分布载荷，其定义方式有幅值和向量、幅 值和分量方向（总体或局部坐标系）、幅值和切向 3种。
一、前处理技术
1.2.1 载荷类型 热载荷（Thermal Condition）——
拟螺栓连接，且预紧载荷值只能使用在3D模拟中加 载，还需要定义一个以Z轴为主方向的局部坐标系。
一、前处理技术
1.2.1 载荷类型
力矩（Moment）—— 力矩可以施加在任意模型表面，实体表面的点
上或边缘处。假如选择了多个表面，那么力矩将分 摊在这些表面上。可以通过矢量及其大小定义，遵 守右手螺旋定则。