ANSYS workbench仿真实战学习笔记.docx

作者：珋戈 作者：珋戈 1、Ansys workbench 简介 1.1有限元简介 有限元、有限单元法和有限元软件之间的区别： 有限元：一种数值计算方法，与之类似的，还有有限差分法、有限体积法，它们都是数值计算方法，这些数值方法都是用来解决微分方程或者是微分方程组的，而微分方程、微分方程组或者是偏微分方程，往往只有少数部分方程有解析解。多数问题由于太过复杂，很难找到解析解，有些甚至没有解析解。要想解决这类方程，只能通过相应的数值计算方法来计算相应的数值点。 而有限单元法就是用来求解相应的微分方程的一种数值计算方法。 其过程为，先将物理模型划为一系列微小的网格，当网格足够小的时候，我们可以认为网格是均一的，我们可以拿出其中的一个网格，我们称这个网格叫做单元，可以认为，这个单元上的所有的物理量分布都是常量。但它和周边的单元的物理量之间是有区别的。把这些密密麻麻的网格最终汇总起来后。我们可以认为，虽然数值上来说是离散的。但是如果你的网格划分得足够细，我们就可以认为它这个变量变化是连续变化。——我们可以通过这种方法来求解相应的微分方程。同时并为它赋予相应的初始条件、边界条件也就是微分方程当中的定解条件，这时，我们就可以用每一个单元，它的常量构成的常量方程组所构成的代数方程组，外加赋予的边界条件、初始条件，从而求解我们实际的这个物理模型。 注：有限单元法存在一个累计误差和数值误差，但是如果你的单元设置得足够合理，它和实际的物理模型是足够接近的。因此其应用非常广（力学领域、流体分析领域、电磁分析领域、生物学、化学反应等） 有限单元法的步骤很清晰：拿到物理模型——划分网格——根据相应的网格建立相应的代数方程组——建立相应的边界条件和处理条件，求解代数方程组——通过代数方程组求解出来的一系列解来绘制相应的曲线云图——得出其他的量——对物理模型进行解释 有限元软件：有限元方法很程序化，因此出现了很多有限元软件 学ANSYS 软件的人很多，初学者建议学这个 ANSYS包含的模块很多 ANSYS学习周期比较长，要求的理论知识比较多 学习的时候会经历一系列的痛苦！ ANSYS workbench 是图形化的操作空间，学习周期要短很多 ANSYS可以在一台电脑上安装多个版本 高版本可以打开低版本生成的文件，但反之不行 1.2 软件安装 1.3 work bench 简介 1、软件包含什么功能 workbench 不需要我们自己去定义材料的单位，可以方便我们去换算单位 工具箱包含（分析系统、组件系统、优化设计、可靠性评估等） 工程项目窗口，分析计算在此进行： 工程项目管理的属性 显示工程项目的进度 注：慎用这个项目 2、使用汉化版会遇到的问题 1、兼容性问题 2、很大的资料是英文版的 3、汉化之后，翻译的误差 4、汉化版的帮助文档里面大多数都是错的 Workebench栏目介绍 Reset workplace、reset window layout（重置工作区、重置窗口布局）的作用：误操作底层项目管理的时候，窗口乱掉了。我们就可以点击reset，系统就会把所有的窗口还原到一开始的样子。 下面的选项是用来显示一些命令窗口的 如果打不开帮助，我们可以从软件安装路径里面找到help ACP——复合材料 Autodyn——显示动力学分析 BiadeGen——叶片分析 CFX——计算流体力学 Mechanical APDL ——二次开发 优化设计 这里可以添加模板 1、数据之间的传递，只需要手动拉这个单元格到另外一个单元格即可 2、从工具箱直接拖动到相应的位置 3、双击也能建立 Workbench 还有自定义系统，和优化分析系统 用户主界面：进行主要的设置 DM界面：三维模型修改的界面（很多时候，三维建模的工作不在有限元软件里面进行，大部分工作都在专业的三维软件中进行） 材料库界面：修改材料参数 分析界面：最重要的界面 1.4 workbench 配置 单元格中各种符号的意思 在开始菜单栏找到并选中这个 勾选 然后点击进行配置 这个选项可以打包文件，需要先保存 点击这个可以打开打包文件 1.5 ANSYS仿真基本教程 ANSYS仿真需要遵循以下几个原则： 1、几何体的创建、导入、修改，可以是在CAD里面创建的，也可以是在ANSYS的创建模块里面创建的。 ANSYS里面可以创建一些简单的几何模型，但一般来说，在ANSYS里面创建的模型更容易被仿真所接受 导入的模型可能出现数据的丢失，因此需要在ANSYS里面进行修复； 2、材料设置： 一般默认的材料是钢，这时候我们需要设置相应的材料 3、网格划分 网格划分的精确程度，直接影响我们的结构，但是网格划分也不能太密，网格划分太密，有可能导致计算资源跟不上的结果。 4、边界条件设置 微分方程和差分方程需要边界条件和初始条