ANSYS Workbench 14.0超级学习手册(第1章)ANSYS Workbench 14.0超级学习手册(第1章).doc

第1章 ANSYS Workbench 14.0概述 本章从总体上对ANSYS Workbench 14.0自带软件包括结构力学模块、流体力学模块等进行概述，同时对ANSYS Workbench 14.0必威体育精装版整合的其他模块进行简单介绍，其中包括低频电磁场分析模块Ansoft Maxwell、多领域机电系统设计与仿真分析模块Ansoft Simplorer、疲劳分析模块nCode及复合材料建模与后处理模块ACP等。同时，本章还以SolidWorks软件为例，介绍Workbench 14.0与常见的CAD软件进行集成的步骤及方法。 学习目标： （1）了解ANSYS Workbench软件各模块的功能； （2）掌握ANSYS Workbench软件与SolidWorks软件的集成设置； （3）掌握ANSYS Workbench平台的常规设置，包括单位设置、外观颜色设置等。 1.1 ANSYS软件简介 ANSYS提供广泛的工程仿真解决方案，这些方案可以对设计过程要求的任何场进行工程虚拟仿真。全球的组织都相信ANSYS为们的工程仿真软件投资带来最好的价值。 ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一美国ANSYS开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换。 软件主要包括个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。 前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型分析计算模块包括结构分析（线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示（可看到结构内部）等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。 特色功能 （1）前后处理。 ① 双向参数互动的CAD接口； ② 智能网格生成器； ③ 各种结果的数据处理； ④ 各种结果的图形及动画显示； ⑤ 全自动生成计算报告。 （2）结构静力分析（线性/非线性）。 （3）迭层复合材料（非线性迭层壳单元、高阶迭层实体单元、Tsai—Wu失效准则、图形化）。 ① 非线性分析能力； ② 几何非线性（大变形、大应变、应力强化、旋转软化、压力载荷强化）； ③ 材料非线性（近70种非线性材料本构模型，含弹塑性、蠕变、黏塑性、黏弹性、超弹性、非线性弹性、岩土和混凝土、膨胀材料、垫片材料、铸铁材料等）； ④ 单元（或称边界/状态）非线性； ⑤ 高级接触单元（点对点接触、点对面接触、刚对柔面面接触、柔对柔面面接触、线性接触（MPC）等，支持大滑移和多种摩擦模型，支持多场耦合接触）。 （4）其他非线性单元（旋转铰接单元、弹簧－阻尼器单元、膜壳单元等）。 （5）动力学分析能力。 ① 模态分析（自然模态分析、预应力模态分析、循环对称模态、阻尼复模态、模态综合分析）； ② 谐响应分析； ③ 瞬态分析（线性/非线性、多种算法）； ④ 响应谱和随机振动分析（单点谱、多点谱、功率谱）； ⑤ 转子动力学分析。 （6）屈曲分析（线性屈曲、非线性屈曲、循环对称屈曲分析）。 （7）高级对称分析（循环对称模态分析、循环对称结构静力分析、轴对称、平面对称和反对称）。 （8）断裂力学分析（应力强度因子、J积分、裂纹尖端能量释放率）。 （9）通用疲劳分析。 （10）结构热分析部分（Professional）。 ① 稳态温度场（热传导、热对流、热辐射）； ② 瞬态温度场（热传导、热对流、热辐射、相变）； ③ 管流热耦合； ④ 支持复杂热载荷和边界条件； ⑤ 非线性特性（接触传热、非线性材料）。 （11）耦合场分析部分及其他功能。 ① 静流体分析（流固耦合静动力分析）。 ② 声学分析（声波在各种声学介质中的传播、声波的反射和吸收（远场））。 ③ 耦合场分析。 （12）设计优化：多种优化算法、多种辅助工具。 （13）拓扑优化：拓扑形状优化、拓扑频率优化。 （14）概率设计系统（PDS）。 ① 10种概率输入参数； ② 参数的相关性； ③ 两种概率计算方法：蒙特卡罗法、响应面法； ④ 支持分布式并行计算； ⑤ 可视化概率设计结果。 （15）其他实用技术。 ① P单元、子结构、子模型分析技术； ② 单元生死分析技术； ③ 专用单元（螺栓单元、真实截面梁单元、表面效应单元、轴对称谐波单元等）。 （16）二次开发特征。 ① ANSYS参数化设计语言（APDL）； ② 用户可编程特性（UPF）； ③ 用户界面设计语言（UIDL）； ④ 专用界面开发工具（TCL/TK）； ⑤ 外部命令。 （17）求解器：直接求解