ANSYS Workbench 入门基础

ANSYS Workbench是与ANSYS 经典（Mechanical APDL）并列的一款全新前端界面，可以对复杂机械系统的结构静力学、结构动力学、刚体动力学、流体动力学、结构热力学、电磁场以及耦合场等进行分析模拟。

1.求解问题描述

首先熟悉下操作界面，主要有分析系统、组件系统及定制系统。

说明：系统除了绘图外，其余操作命令没有后退键，只能通过删除取消。

我们首先要明确需要应力分析的结构和分析的问题，压力容器无非就是考虑变形、位移、应力强度，应力线性化或自振周期等问题。目的明确后，我们才能做到有的放矢。压力容器有限元数值求解主要是结构静力学，模态分析以及之间的耦合分析。

2.仿真思路

2.1 明确自己需要分析的问题，在工具栏中拖入项目向导栏。

2.2 按照模块的内容，依次完成：Engineering Data创建→ Geometry创建/导入→Model(指定材料、指定接触类型，网格划分)→Setup（添加约束及载荷）→ Solution（求总变形、应力强度、应力线性化）→Results。

3.Workbench 求解操作步骤

3.1 Engineering Date 材料

点击所需材料后方的+，出现书本的标记，则表示已经引入到工程中，可以作为几何模型的材料作为选择使用了。

材料库里面缺少镍、锆、钽等特种金属的材料库，对于材料库没有的材料我们需要新建材料。通常我们需要定义材料特性：密度、泊松比、杨氏模量、热膨胀系数（根据需要）。我们在选择材料性能的时候，往往会被下面一堆类似的参数弄得不知道怎么勾选，

Isotropic 各向同性材料，材料属性可以在不同的方向测量，测量结果相同，即材料性质与所取方向无关。

Anisotropic 各向异性材料，材料属性与测量方向密切相关，不同取向测量结果迥异。

Orthotropic 正交各向异性材料，是指通过这种材料的任意一点，都存在三个相互垂直的弹性对称面（弹性对称面是指弹性模量的对称面，弹性体内的点与该面对称方向的点，具有相同的弹性模量），垂直于弹性对称面的方向称为物体的弹性主方向。

新手在使用材料建模时很容易把原来的布局弄没了，点啥都没用。可以通过设置View菜单里面的Reset Window Layout或Reset Workspace来恢复。（另外模型前处理中如果弄乱了也可以通过这个方法来实现）

3.2 Geometry 模型

方法一：Solidworks或其它三维软件图库导入设置

由于机械专业在学校都有一定Solidworks、PROE或UG的基础，三维建模容易上手。Workbench 18.2 三维图能够直接能导入进来了，但我在使用ANSYS 2021 R2的时候，导入Solidworks三维图时出现了图片中的问题。为什么会出现上面的问题？原来高版本的ANSYS在导入三维图时需要转换成中间格式。3D转换通用格式：实体图形是STP,曲面图形是IGS。

方法二：ANSYS系统自带的两款三维建模软件：Design Modeler（DM）,Space Claim Direct Modeler （SCDM）

ANSYS 17.0及以后的版本有，ANSYS公司收购的三维软件，可以更换中文模式 。

中文界面设置方法：options→Geometry→去掉Use workbench language settings前面√　

3.3 Model 结构树

3.3.1指定材料

依次选择各零部件模型并添加材料

3.3.2 Mesh 网格划分面网格是四边形，sweep的体网格的就是六面体；面网格是三边形，体网格就是四面体。仿真结果的放大比例，注意在生成报告的时候修改比例。