随时间和空间变化的Ansys Workbench分析实例
最新ANSYS Maxwell瞬态分析案例
1.Maxwell 2D: 金属块涡流损耗（一）启动W o r k b e n c h并保存1.在windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS 15.0→Workbench 15.0命令，启动ANSYS Workbench 15.0，进入主界面。
2.进入Workbench后，单击工具栏中的 按钮，将文件保存。
（二）建立电磁分析1.双击Workbench平台左侧的Toolbox→Analysis Systems→Maxwell 2D此时在ProjectSchematic中出现电磁分析流程图。
2.双击表A中的A2，进入Maxwell软件界面。
在Maxwell软件界面可以完成有限元分析的流程操作。
3.选择菜单栏中Maxwell 2D→Solution Type命令，弹出Solution Type对话框(1)Geometry Mode:Cylinder about Z(2)Magnetic:Transient(3)单击OK按钮4.依次单击Modeler→Units选项，弹出Set Model Units对话框，将单位设置成mm，并单击OK按钮。
（三）建立几何模型和设置材料1.选择菜单栏中Draw→Rectangle 命令，创建长方形在绝对坐标栏中输入：X=500，Y=0，Z=0，并按Enter键在相对坐标栏中输入：dX=20，dY=0，dZ=500，并按Enter键2.选中长方形，选择菜单栏中Edit→Duplicate along line命令在绝对坐标栏中输入：X=0，Y=0，Z=0，并按Enter键在相对坐标栏中输入：dX=50，dY=0，dZ=0，并按Enter键弹出Duplicate along line对话框，在对话框中Total Number:3，然后单击OK按钮。
3.选中3个长方形右击，在快捷菜单中选择Assign Material命令，在材料库中选择Aluminum，然后单击OK按钮。
ANSYS瞬态分析实例
ANSYS瞬态分析实例ANSYS（ANalysis SYStem）是一种流行的工程模拟软件，广泛应用于各个领域，包括结构力学、流体力学、热传导和电磁场分析等方面。
在ANSYS中，瞬态分析是一种在物体受到短暂或周期性载荷作用下，模拟其动态响应的方法。
下面将介绍一个ANSYS瞬态分析的实例。
这个实例是根据汽车上的减震器设计一个座椅的瞬态分析。
在汽车行驶过程中，道路的不平整会导致减震器不断进行压缩和回弹，从而对座椅作用力产生冲击。
为了确保座椅能够有效地吸收冲击并保证驾驶员和乘客的舒适性，需要进行瞬态分析。
首先，需要根据座椅的几何模型进行建模。
使用ANSYS的CAD工具，可以绘制出座椅的三维几何模型。
然后，根据座椅材料的力学特性，如弹性模量、泊松比等，对座椅进行材料属性的定义。
接下来，需要对座椅的约束条件进行定义。
在这个实例中，假设座椅与地面之间存在一个理想刚度的连接。
这意味着座椅无法在垂直方向上移动，而只能进行压缩和回弹。
然后，需要定义一个驾驶员上座的载荷。
在这个实例中，假设驾驶员对座椅的作用力具有一个正弦波形的周期性载荷，模拟道路不平整带来的冲击。
在定义完约束条件和载荷后，需要进行网格划分。
ANSYS使用有限元分析方法，将物体离散成许多小的有限元，并使用计算方法对每个有限元进行求解。
因此，对座椅进行网格划分是必要的。
接下来，可以进行求解。
在这个实例中，座椅受到周期性载荷的作用，因此需要进行瞬态分析。
ANSYS会对每个时间步长进行求解，模拟座椅的动态响应。
在求解过程中，可以观察座椅的位移、应变等结果。
最后，可以对结果进行后处理。
ANSYS提供了各种可视化和分析工具，可以对模拟结果进行动画演示、应变云图、频谱分析等。
这些工具可以帮助工程师更直观地理解座椅在瞬态载荷下的动态行为，并优化设计方案。
通过以上步骤，可以利用ANSYS进行座椅的瞬态分析。
这个实例是ANSYS瞬态分析在汽车工程中的一个应用，但实际上瞬态分析可以用于各种领域，如航空航天、建筑结构等。
Workbench有限元静力学分析.ppt
▪ 2)定义单元类型：Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delet，出现Element Types列表框。单击Add出现 单元类型库对话框，左侧列表中选择Structural Shell，右侧列表 中选择Elastic 4node63，单击OK确定。
2.2 结构线性静力分析基本步骤
2.2.3 计算结果的后处理与分析
在结构线性静力分析中，后处理常用命令如下
列出节点单元的支反力和反力矩
▪ Command: PRESOL, F(or M)
列出节点力和反力矩的和
▪ GUI: Main Menu>General Postproc>List Results>Eelement Solution ▪ GUI: Main Menu>General Postproc>Nodal Calcs>Total Force Sum ▪ Command: FSUM
2.2 结构线性静力分析基本步骤
2.2.3 计算结果的后处理与分析
在结构线性静力分析中，后处理常用命令如下
a. 查看结果
▪ 从数据文件中读取数据 ▪ GUI: Utility Menu>File>Resume from ▪ Command: Resume
▪ 读取选定的结果数据 ▪ GUI: Main Menu>General Postproc>Read Results>By Load Step ▪ Command: SET ▪ 使用SET命令可以用载荷步、子步或通过时间来选择数据读 取，如果数据文件中没有制定时间点上的数据结果，程序会 通过线性插值计算出该时间点上的结果
ansysworkbench瞬态动力学实例
在本文中，我将为您撰写一篇关于ANSYS Workbench瞬态动力学实例的文章。
我们将深入探讨ANSYS Workbench在瞬态动力学仿真方面的应用，从简单到复杂、由浅入深地讨论其原理和实践操作，并共享个人观点和理解。
第一部分：介绍ANSYS Workbench瞬态动力学仿真ANSYS Workbench是一种用于工程仿真的全面评台，包含了结构、流体、热传递、多物理场等多种仿真工具。
瞬态动力学仿真是ANSYS Workbench的重要应用之一，它能够模拟在时间和空间上随机变化的动力学过程，并对结构在外部力作用下的动力响应进行分析。
在瞬态动力学仿真中，ANSYS Workbench可以模拟诸如碰撞、冲击、振动等动态载荷下的结构响应，用于评估零部件的耐久性、振动特性、动态稳定性等重要工程问题。
通过对这些现象的模拟和分析，工程师可以更好地了解结构在实际工况下的性能，进而进行有效的设计优化和改进。
第二部分：实例分析为了更直观地展示ANSYS Workbench瞬态动力学仿真的应用，我们以汽车碰撞仿真为例进行分析。
假设我们需要评估汽车前部结构在碰撞事故中的动态响应，我们可以通过ANSYS Workbench建立汽车前部结构的有限元模型，并对其进行碰撞载荷下的瞬态动力学仿真。
我们需要构建汽车前部结构的有限元模型，包括车身、前保险杠、引擎盖等部件，并设定材料属性、连接方式等。
接下来，我们可以在仿真中引入具体的碰撞载荷，如40km/h车速下的正面碰撞载荷，并进行瞬态动力学仿真分析。
通过仿真结果，我们可以获取汽车前部结构在碰撞中的应力、应变分布，以及变形情况，从而评估其在碰撞事故中的性能表现。
第三部分：个人观点与总结通过以上实例分析，我们可以看到ANSYS Workbench瞬态动力学仿真在工程实践中的重要应用价值。
瞬态动力学仿真不仅能够帮助工程师分析结构在动态载荷下的响应，还可以为设计优化、安全评估等工程问题提供重要参考。
ANSYS的应用及其分析全过程(包含实例详解)
本章主要讲述：1．空间网格结构设计软件MSTCAD的应用；2．通用有限元分析程序ANSYS的应用及其分析全过程；总体而言，空间结构的分析方法主要有弹性力学分析方法和有限元分析方法，弹性力学原理作为广义的理论基础，其总结的共性结论有利于帮助理解空间结构的力学性能，但其建立的基本方程往往为高阶微分方程，求解较为困难，因此目前的空间结构分析基本上都是采用有限元分析方法通过计算机程序完成，因此掌握一些常用分析设计软件的应用十分必要，本章主要介绍浙江大学空间结构中心研发的空间网格结构设计软件MSTCAD的应用，这个软件作为商业软件，目前可用于网架和网壳的分析设计，简单易学，但还不能进行结构非线性分析；本章的重点在于通用有限元软件ANSYS的介绍，ANSYS的分析功能就相当强大，掌握其应用有利于开展课题研究，本章仅简单介绍其分析过程，使用时可查阅相关文献或查阅程序的帮助文件。
第二节ANSYS8.0软件概述ANSYS是大型通用有限元软件，从1971年的2.0版本到10.0版本，其操作界面到分析功能等各方面都有巨大的改进。
ANSYS功能强大，命令繁多，掌握常用的操作就足够一般用户解决工程中的具体问题，对初学者而言，不可能一下就掌握ANSYS的所有操作功能，且无必要。
对软件的掌握应以能应用于实际工程作为标准，ANSYS不是一个专业，也不是一门理论课程，更不是一种分析方法，而只是一个有限元工具，应强调以应用为出发点，否则就算对ANSYS相当熟悉，其命令记得相当完全，但不能用其解决工程问题也是枉然。
还需注意的是，通过若干例题的考证，ANSYS软件的计算结果逼近于弹性力学的精确解，但学习和应用该软件时，因为单元类型的选定和边界条件的引入需人工干予，所以应养成对计算结果的合理性和可靠性作评价的习惯，以确保结构安全，也便于以后对其它有限元软件的学习和应用。
本节仅就ANSYS的一般情况作一个简单说明，需要强调的是，由于其功能过于强大，学习过程中应注意做笔记的习惯，以便于今后遇到类似问题时查阅，还应该注意查阅ANSYS 自身的帮助系统。
Workbench热分析实例之一.
Inventory #00557 WS9-4
飞轮铸造分析-控制
• 激活时间积分。使用向后欧拉时间积分。 • 激活线性搜索收敛增强工具。 • 热导率表现了沙与铝的接触。 • 将进行两个分析
–Case 1: 观察1分钟内的凝固。 –Case 2: 运行第二个工况，持续30秒。
• 激活自动时间步
–初始和最小时间步长为0.001 sec –Case 1: 最大时间步长2.0 sec –Case 2: 最大时间步长5.0 sec
•铝 注意，密度和比热将被删除，因为可以替代的计算热焓。
温度相关的热导率
Temperature (°C) 100 200 300 400 530 800
KXX (W/m-°C) 206 215 228 249 268 290
July 14, 2008 © 2008 ANSYS, Inc. All rights reserved.
Workbench-Simulation Heat Transfer 11.0
Workshop 9 – 飞轮铸造(相变分析)
July 14, 2008 © 2008 ANSYS, Inc. All rights reserved.
Workbench-Simulation Heat Transfer ANSYS, Inc. Proprietary
Inventory #002557 WS9-1
案例 – 飞轮铸造分析
• 为了讲述在课程中论述的相变技术，将进行 一个飞轮铸造分析:
• 问题描述:
– 对一个铝制飞轮铸造进行相变分析。飞 轮是将溶解的铝注入沙模中制造的。
• 分析目标:
– 研究飞轮凝固过程。
Workshop Supplement
Ansys workbench 实例分析及介绍
20190308
目录
• workbench简介 • Workbench配置 • Workbench基本分析流程
workbench简介
菜单栏 工具栏
工具箱
属性栏
workbench简介
关联
Workbench简介
自定义系统
优化分析
Workbench配置
Workbench配置
查看文件
Workbench配置
文件完全拷贝传递下个人， archive
打包 恢复
Workbench基本分析流程
*几何体创建、导入及修改（设计简化）一般导入 *材料设置 *网格划分 *边界条件设置
*求解
*结构后处理
Workbench基本分析流程
分析模块：双击或拖进
材料已设计好，默认的结构钢，后面需修改
详细信息
Workbench基本分析流程
点选实体solid，查看材料，分配材料
实体
材料，分配前面添加的材料
Workbench基本分析流程
网格划分，默认，后面专题学习，影响精度等
2
1
Workbench基本分析流程-边界条件
先选施加载荷，后选面，（多选ctrl），apply，确定方向大小如1e6
快捷
Workbench基本分析流程-求解
求解，设置求解那些如
变形
，应变，应力 能量
破坏
应力线型化 探针
其他：
Workbench基本分析流程
变形
应变： 等效应变 应力： 等变应力
应变分析 工具里面 有安全因 子
Workbench基本分析流程-求解
Workbench基本分析流程
右键可以将结果添加到报告里
ANSYS Workbench教程及实例
1-15
简介
. . . 项目图表
• 识别板块的状态:
Training Manual
• 无法执行:缺少数据。 • 需要注意：需要修正或更新板块。 • 需要刷新：上行数据发生了变化。需要刷新板块（更新也会刷新板块）。
• 需要更新：数据已更改，必须重新生成板块的输出。
• 数据确定。
• 输入变化：板块需要局部更新，但当下一个执行更新是由于上游的改变时 可能会发生变化。
1-7
简介
工具栏
• 工具栏包括四部分:
• Analysis systems :可以直接在项目中 使用预先定义好的模板。
• Component systems :建立、扩展分析 系统的各种应用程序。
• Custom Systems : 应用于耦合 (FSI, 热应力,等 )分析的预先定义好的模板。 用户也可以创建自己的预定义系统。
1-1
6. 热分析
1-6
A. 几何
1-12
1-14 1-18
1-19 1-30
B. 装配体 – 实体接触 C. 热载荷
D. 解决途径 E. 结果与后处理
1-34
F. Workshop 6.1 – 稳态热分析
1-36 2-1 2-3 2-13
7. 线性屈曲分析
A. 屈曲分析背景 B. 屈曲分析步骤
2-15
• “连接”表明系统之间的协作程度。
•• 在下完面成的操例作子之中前，，拖注拉意和有投不放同结的构“分投析放流目程标到”热，分以析便的在A系4 下统。与系统之间提 供不同分析类型之间的联系（下一页继续）。
1-12
简介
. . . 项目图表
Training Manual
• 完成前面的操作之后，请注意这里的联系只在 model 及以上的等级。 • 这样就不存在热/结构耦合。
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随时间和空间变化的Ansys Workbench分析实例
例如对一个长为1米，截面是50mm*50mm的梁，施加一个随时间和轴线坐标X变化的载荷
其变化规律是
这里的x是从左端点开始的杆件上各点的X坐标
而t是时间。
因此这是一个瞬态动力学问题。
要求在此载荷规律作用下梁的变形。
下面是用ANSYS WORKBENCH计算该问题的过程。
（1）打开ANSYS WORKBENCH14.5。
（2）创建瞬态动力学项目示意图。
（3）创建几何模型。
双击geometry,打开DM,在其中创建一个长1米，截面是50mm*50mm的长方体。
其细节视图的设置是
然后退出DS.
（4）创建局部坐标系。
双击Model，进入到mechanical中，并把长度单位切换成米，角度单位切换成radian.然后添加一个局部坐标系，把该坐标系的坐标原点定位在长方体的上表面的左边一个顶点上。
该坐标系用于对后面施加的载荷提供坐标系，以确定方程中的X是从哪里开始定义的。
（5）划分网格。
设置单元尺寸为25mm,划分网格如下
（6）设置载荷步。
对于分析设置进行如下定义
即计算1秒，而只有1个载荷步，该载荷步被均分为10个载荷子步。
（7）固定左端面。
选择左边的端面进行固定。
（8）施加随时间和空间变化的分布载荷。
选择上表面，施加分布载荷。
在其细节视图的magnitude中首先选择function.说明要用函数进行定义
然后在magnitude中输入表达式如下
注意到此时的坐标系统切换成了上面定义的坐标系。
此时主窗口中显示如下图
同时在图形窗口显示了在1秒时候的载荷曲线可见，此时的载荷曲线是抛物线。
（9）仿真并查看结果
计算，然后查看位移的结果如下图。