ANSYS Workbench14.5参数化模型导入设置
运用ANSYS-Workbench快速优化设计
运用ANSYS Workbench快速优化设计摘要：从易用性和高效性来说AWE下的DesignXplorer/VT模块为优化设计提供了一个几乎完美的方案，CAD模型需改进的设计变量可以传递到AWE环境下，并且在DesignXplorer/VT下设定好约束条件及设计目标后，可以高度自动化的实现优化设计并返回相关图表。
本文将结合实际应用介绍如何使用Pro/E和ANSYS软件在AWE环境下如何实现快速优化设计过程。
关键词：有限元分析、集成、ANSYS Workbench1 前言ANSYS系列软件是融合结构、热、流体、电磁、声于一体的大型通用多物理场有限元分析软件，在我国广泛应用于航空航天、船舶、汽车、土木工程、机械制造等行业。
ANSYS Workbench Environment（AWE）是ANSYS公司开发的新一代前后处理环境，并且定为于一个CAE协同平台，该环境提供了与CAD软件及设计流程高度的集成性，并且新版本增加了ANSYS很多软件模块并实现了很多常用功能，使产品开发中能快速应用CAE技术进行分析，从而减少产品设计周期、提高产品附加价值。
现今，对于一个制造商，产品质量关乎声誉、产品利润关乎发展，所以优化设计在产品开发中越来越受重视，并且方法手段也越来越多。
从易用性和高效性来说AWE下的DesignXplorer/VT模块为优化设计提供了一个几乎完美的方案，CAD模型需改进的设计变量可以传递到AWE环境下，并且在DesignXplorer/VT下设定好约束条件及设计目标后，可以高度自动化的实现优化设计并返回相关图表，本文将结合实际应用介绍如何使用Pro/E 和ANSYS软件在AWE环境下如何实现快速优化设计过程。
2 优化方法与CAE在保证产品达到某些性能目标并满足一定约束条件的前提下，通过改变某些允许改变的设计变量，使产品的指标或性能达到最期望的目标，就是优化方法。
例如，在保证结构刚强度满足要求的前提下，通过改变某些设计变量，使结构的重量最轻最合理，这不但使得结构耗材上得到了节省，在运输安装方面也提供了方便，降低运输成本。
ANSYS中Workbench模块高级使用技术
截面…
• 高亮显示树中的截面，并在细节面板中修改 尺寸.
ANSYS TRAINING
截面…
• 在DM中允许一个用户由数据定义截面. • 不同于通常的截面, 是在细节中给定截面的特性.
• A = 截面面积. • Ixx = x轴截面惯性矩. • Ixy = 惯性积. • Iyy =y轴惯性惯性矩. • Iw = 抗扭常数. • J = 扭转常数. • CGx = 质心的X 坐标. • CGy =质心的X 坐标. • SHx = 剪切中心的X 坐标. • SHy =剪切中心的Y 坐标.
线体）而改变。
– 冻结（Frozen）:
• 除切片(slicing) 操作外，建模的任何操作对其不起 作用。
• 将体从冻结状态解冻，可利用解冻(Unfreeze) 特征 完成。
• 在特征树中，被冻结的体呈白色。
激活 冻结
ANSYS TRAINING
体和零件…
• 多体零件是什么?
DM
• 例：
– 在DM中的三个零件, 3个 体中包括3个实体.
– Surface bodies 被划分成线性壳单元。 – 对于结构分析，每个节点上有三个平动自由度和三个
转动自由度，对于热分析，每个节点上有一个温度自 由度。 – 用于描述薄板结构。
ANSYS TRAINING
… 体素类型
• 线体素 是指几何上为一维空间上为三维的结构:
– Line bodies 是用来描述与长度方向相比较其他两个方向 的尺寸很小的结构，截面的形状不用显示出来。
激活的草图
ANSYS TRAINING
布尔操作…
• 布尔粘附面:
– 粘附面 操作允许从连续的面分离出一个区域(见下面)。 例如考虑在任意位置应用有限元边界条件。
学会使用AnsysWorkbench进行有限元分析和结构优化
学会使用AnsysWorkbench进行有限元分析和结构优化Chapter 1: Introduction to Ansys WorkbenchAnsys Workbench是一款广泛应用于工程领域的有限元分析和结构优化软件。
它的功能强大，能够帮助工程师在设计过程中进行力学性能预测、应力分析以及结构优化等工作。
本章节将介绍Ansys Workbench的基本概念和工作流程。
1.1 Ansys Workbench的概述Ansys Workbench是由Ansys公司开发的一套工程分析软件，主要用于有限元分析和结构优化。
它集成了各种各样的工具和模块，使得用户可以在一个平台上进行多种分析任务，如结构分析、热分析、电磁分析等。
1.2 Ansys Workbench的工作流程Ansys Workbench的工作流程通常包括几个基本步骤：（1）几何建模：通过Ansys的几何建模功能，用户可以创建出需要分析的结构的几何模型。
（2）加载和边界条件：在这一步骤中，用户需要为结构定义外部加载和边界条件，如施加的力、约束和材料特性等。
（3）网格生成：网格生成是有限元分析的一个关键步骤。
在这一步骤中，Ansys Workbench会将几何模型离散化为有限元网格，以便进行分析计算。
（4）材料属性和模型：用户需要为分析定义合适的材料属性，如弹性模量、泊松比等。
此外，用户还可以选择适合的分析模型，如静力学、动力学等。
（5）求解器设置：在这一步骤中，用户需要选择适当的求解器和设置求解参数，以便进行分析计算。
（6）结果后处理：在完成分析计算后，用户可以对计算结果进行后处理，如产生应力、位移和变形等结果图表。
Chapter 2: Finite Element Analysis with Ansys Workbench本章将介绍如何使用Ansys Workbench进行有限元分析。
我们将通过一个简单的示例，演示有限元分析的基本步骤和方法。
ANSYS 14.5功能亮点要点
ANSYS 14.5功能亮点ANSYS 14.5 提供大量全新的先进功能，有助于更好地掌握设计情况从而提升产品性能和完整性。
将ANSYS 14.5的新功能与ANSYS Workbench相结合，可以实现更加深入和广泛的物理场研究，并通过扩展满足客户不断变化的需求。
ANSYS 14.5 采用的平台可以精确地简化各种仿真应用的工作流程。
同时，ANSYS 14.5 提供多种关键的多物理场解决方案、前处理和网格剖分强化功能，以及一种全新的参数化高性能计算（HPC）许可模式，可以使设计探索工作更具扩展性。
复杂3D复合材料型材复杂3D复合材料型材您可以轻松利用复杂几何形状创建3D层叠复合材料，然后方便地将这些模型与整体装配中的非复合材料部件进行组合。
ANSYS Mechanical能够根据ANSYS Composite PrepPost提供的复合材料进行进一步分析；在显式动力学方面，可利用Composite PrepPost创建复合材料模型。
在Mechanical中，您可以将多个来自Composite PrepPost和Mechanical的模型进行组合；随后在Composite PrepPost中完成后处理。
View larger image Compositespressure vessel with titanium capsView larger imageView largerimage复合材料压力容器上的全局应力结果View larger imageView largerimage使用钛合金封盖的复合材料压力容器流程定制您可以使用客户化应用工具套件（ACT）在Mechanical环境中自己创建载荷、边界条件或结果，并在用户友好环境中显示已有的脚本。
您的工作组可以利用Mechanical环境将内部解决方案整合到仿真工作流程中。
裂纹建模ANSYS 14.5推出一种易于使用的裂纹建模工具，可用于计算应力强度因子、能量释放率和J 积分等裂纹特性。
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)ansysworkbench14.0超级学习手册(第1章)第1章ansysworkbench14.0概述本章从总体上对ansysworkbench14.0自带软件包含结构力学模块、流体力学模块等展开详述，同时对ansysworkbench14.0最新资源整合的其他模块展开直观了解，其中包含低频电磁场分析模块ansoftmaxwell、多领域机电系统设计与仿真分析模块ansoftsimplorer、烦躁分析模块ncode及复合材料建模与后处理模块acp等。
同时，本章还以solidworks软件为基准，了解workbench14.0与常用的cad软件展开内置的步骤及方法。
学习目标：（1）介绍ansysworkbench软件各模块的功能；（2）掌握ansysworkbench软件与solidworks软件的集成设置；（3）掌控ansysworkbench平台的常规设置，包含单位设置、外观颜色设置等。
1.1ansys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。
全球的诸多组织都相信ansys为它们的工程仿真软件投资带来最好的价值。
ansys软件就是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用型有限元分析软件。
由世界上最小的有限元分析软件公司之一、美国ansys公司研发，它能够与多数cad软件USB，同时实现数据的共享资源和互换。
软件主要包括3个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。
（1）前处置模块提供更多了一个强悍的实体建模及网格分割工具，用户可以便利地结构有限元模型。
（2）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。
（3）后处理模块可以将计算结果以彩色等值线表明、梯度表明、矢量表明、粒子流迹表明、立体切片表明、透明化及半透明表明（可以看见结构内部）等图形方式表明出，也可以将计算结果以图表、曲线形式表明或输入。
ANSYS Workbench 模型导入与网格划分-文档资料
模型导入与网格划分
主讲：吴淑芳
2014年11月
1
主要内容
一、模型导入
网格划分基础
全局网格控制 二、网格划分 局部网格控制
虚拟拓扑
网格检查
网格划分实例
2020/7/2
22
主要内容
一、模型导入
网格划分基础
全局网格控制 二、网格划分 局部网格控制
虚拟拓扑
网格检查
网格划分实例
（8）细节处理
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对称性模型
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对称性模型
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对称性模型
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对称性模型
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网格划分基础
3.ANSYS Workbench网格划分界面
• ANSYS 网格划分不能单独启动，只能在 Workbench 中 调用分析系统或【Mesh】组件启动，如图所示。
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网格划分基础
3.ANSYS Workbench网格划分界面
2.网格划分原则
（4）单元阶次
图中是一悬臂梁分别用线性和二次三角形单元离散时，其顶端 位移随网格数目的收敛情况。可以看出，但网格数目较少时， 两种单元的计算精度相差很大，这时采用低阶单元是不合适的。 当网格数目较多时，两种单元的精度相差并不很大，这时采用 高阶单元并不经济。例如在离散细节时，由于细节尺寸限制， 要求细节四周的网格划分很密，这时采用线性单元更合适。
31
网格划分基础
2.网格划分原则
（6）网格分界面和分界点
• 结构中的一些特殊界面和特殊点应分为网格边界或节点以 便定义材料特性、物理特性、载荷和位移约束条件。
• 即应使网格形式满足边界条件特点，而不应让边界条件来 适应网格。
• 常见的特殊界面和特殊点有材料分界面、几何尺寸突变面、 分布载荷分界线(点)、集中载荷作用点和位移约束作用点 等。具有上述几种界面的结构及其网格划分形式。
Ansys Workbench界面命令说明
Ansys Workbench界面命令说明1、ANSYS15 Workbench界面相关分析系统和组件说明【Analysis Systems】分析系统【Component Systems】组件系统【CustomSystems】自定义系统【Design Exploration】设计优化分析类型说明Electric (ANSYS) ANSYS电场分析Explicit Dynamics (ANSYS) ANSYS显式动力学分析Fluid Flow (CFX) CFX流体分析Fluid Flow (Fluent) FLUENT流体分析Hamonic Response (ANSYS) ANSYS谐响应分析Linear Buckling (ANSYS) ANSYS线性屈曲Magnetostatic (ANSYS) ANSYS静磁场分析Modal (ANSYS) ANSYS模态分析Random Vibration (ANSYS) ANSYS随机振动分析Response Spectrum (ANSYS) ANSYS响应谱分析Shape Optimization (ANSYS) ANSYS形状优化分析Static Structural (ANSYS) ANSYS结构静力分析Steady-State Thermal (ANSYS) ANSYS稳态热分析Thermal-Electric (ANSYS) ANSYS热电耦合分析Transient Structural(ANSYS) ANSYS结构瞬态分析Transient Structural(MBD) MBD 多体结构动力分析Transient Thermal(ANSYS) ANSYS瞬态热分析组件类型说明AUTODYN AUTODYN非线性显式动力分析BladeGen 涡轮机械叶片设计工具CFX CFX高端流体分析工具Engineering Data 工程数据工具Explicit Dynamic（LS-DYNA）LS-DYNA 显式动力分析Finite Element Modeler FEM有限元模型工具FLUNET FLUNET 流体分析Geometry 几何建模工具Mechanical APDL 机械APDL命令Mechanical Model 机械分析模型Mesh 网格划分工具Results 结果后处理工具TurboGrid 涡轮叶栅通道网格生成工具Vista TF 叶片二维性能评估工具2、主菜单【File】文件操作【View】窗口显示【Tools】提供工具【Units】单位制【Help】帮助信息3、基本工具条【New】新建文件【Open】打开文件【Save】保存文件【Save As】另存为文件【Import】导入模型【Compact Mode】紧凑视图模式【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【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【Named Selections】命名工具条【Unit Conversion】单位转换工具【Messages：Messages】信息窗口【Simulation Wizard】向导【Graphics Annotations】注释【Section Planes】截面信息窗口【Reset Layout】重新安排界面4、建模【Geometry】几何模型【New Geometry】新建几何模型【Details View】详细信息窗口【Graphics】图形窗口：显示当前模型状态【Extrude】拉伸【Revolve】旋转【Sweep】扫掠【Skin/Loft】蒙皮【Thin/Surface】抽壳: 【Thin】创建薄壁实体【Surface】创建简化壳【Face to Remove】删除面：所选面将从体中删除。
Ansys 14.0 Workbench 课件8-DM-Intro_CAD_connections_Parameterization
参数化键
7
© 2011 ANSYS, Inc.
March 10, 2014
Release 14.0
CAD 连接: 双向 CAD
• 可用于
UG NX Pro/ENGINEER SolidWorks CoCreate Modeling Inventor Mechanical Desktop Solid Edge CATIA
• 双向CAD连接 • 能将参数从CAD导入至WB • CAD参数与WB中相关参数互相影响,
• DM中的双向导入
UG NX直接连接CAD
– 探测打开的cad文件,并导入
- 在DM中导入激活状态的CAD几何 - 只能导入已保存过的CAD模型
DM中的附件选项
•
参数化选项 的关键词设置
• 导入模型时用来过滤参数的前缀设置 • 默认情况下,前缀设置为DS • 如果表格中为空白的,那么所有实体将作为参数
更多关于高级几何选项和适用性的 信息,请参见文档“高级几何选项” 部 分
•Mixed Import Resolution –导入混合尺寸模型
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© 2011 ANSYS, Inc.
March 10, 2014
Release 14.0
Gambit reader
• Gambit 模型可以导入 DesignModeler
– 可以编辑参数
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© 2011 ANSYS, Inc.
March 10, 2014
Release 14.0
参数化管理器
•
• 独立变量在“Design Parameters”进行定义
– 可以使用表达式 可以在“check”选项下验证表达式
参数化管理包含标签来创建/编辑参数及其关系