《有限元分析技术》课件_第三章 ANSYS Workbench 17.0分析基本步骤.pptxVIP

3.1工程项目创建

3.2模型建立

3.3网格划分

3.4加载并求解

3.5后处理

3.6Workbench案例 ;3.1工程项目创建;ANSYSWorkbench17.0项目的窗口和项目管理方法都已在第2章中介绍，本节用一个实例进一步介绍。

(1)?启动ANSYSWorkbench17.0后，单击左侧Toolbox中的AnalysisSystem，将FluidFlow模块直接拖曳到ProjectSchematic中，如图3-1所示，此时会在ProjectSchematic中生成一个如同Excel表格一样的Fluent分析流程图表。;(2)双击AnalysisSystem中的StaticStructural(静态结构)分析模块，此时会在ProjectSchematic中的项目A下面生成项目B，如图3-2所示。;(3)双击ComponentSystem中的SystemCoupling模块，此时会在ProjectSchematic中的项目B下面生成项目C，如图3-3所示。;(4)创建好3个项目后，单击A2栏Geometry不放，直接拖曳到B3栏Geometry中，如图3-4所示。;5)同样操作，将B5栏Setup拖曳到C2栏Setup中，将A4栏Setup拖曳到C2栏Setup中，操作完成后项目的连接形式如图3-5所示。此时在项目A和项目B的Solution表中的图标变成了，即实现工程数据传递。;(6)在ANSYSWorkbench17.0平台的ProjectSchematic中右击，在弹出的图3-6所示快捷菜单中选择AddtoCustom。;(7)在弹出的图3-7所示AddProjectTemplate对话框中输入名字为FLUENTStaticStructural并单击OK按钮。;3.2模型建立;在有限元分析之前，最重要的工作就是几何建模，几何建模的好坏直接影响到计算结果的正确性。一般在整个有限元分析的过程中，几何建模的工作占据了非常多的时间，同时也是非常重要的过程。本节简要讲述ANSYSWorkbench17.0自带的几何建模工具——DesignModeler。

ANSYS公司在收购3D建模软件的厂商SpaceClaim公司后，其几何建模功能有了大幅的提高，ANSYSWorkbench17.0下的DesignModeler界面如图3-9所示。;3.3网格划分;几何建模完成后，接下来就是对几何模型进行网格划分。Workbench平台对几何进行划分的平台有两个：一个是集成在Workbench平台上的高度自动化网格划分工具——Meshing网格剖分平台；另一个是高级专业几何网格划分工具——ICEMCFD网格剖分工具。

Meshing几何网格划分界面如图3-10所示。;网格划分的目的是对CFD和FEA模型实现离散化，并用适当数量的网格单元得到最精确的解??Meshing几何网格划分平台具有以下几个特点。

(1)参数化：可以利用参数来驱动网格划分；

(2)稳定性：模型通过系统参数进行更新；

(3)高度自动化：仅需要有限的输入信息即可完成基本的分析类型；

(4)灵活性：能够对结果网格添加控制和影响(完全控制建模/分析)；

(5)物理相关：根据物理环境的不同，系统自动建模和分析的物理系统；

(6)自适应结构：适用用户程序的开放系统；

(7)能识取CADNeutral、MeshingNeutral、SolverNeutral等格式的文件。

Meshing几何网格剖分平台可以在任何类型的分析中使用，其中包括：

(1)?FEA仿真，其中包括：结构动力学分析、显示动力学分析(包括AUTODYN及ANSYSLSDYNA)和电磁分析。

(2)?CFD分析，其中包括：ANSYSCFX和ANSYSFluent。;3.4加?载?并?求?解;有限元分析的主要目的是检查结构或构件对一定载荷条件的响应。因此，在分析中指定合适的载荷条件是关键的一步。在ANSYSWorkbench17.0综合平台下，Mechanical模块可以对模型施加载荷和约束。;载荷和约束是ANSYSWorkbench17.0中Mechanical求解计算的边界条件，它们是以所选单元的自由度的形式定义的。

在Mechanical中提供了以下4种类型的约束载荷。

(1)惯性载荷：专指施加在定义好的质量点上的力(PointMasses)，惯性载荷施加在整个模型上，进行惯性计算时必须输入材料的密度。

(2)结构载荷：施加在系统零部件上的力或力矩。

(3)结构约束：限制部件在某一特定区域内移动的约束