.基于ANSYS_Workbench 实例精解（入门）
4 .基于ANSYS_Workbench 实例精解（入门）（微信公众号有很多文章，感谢支持，分享学习。）
--注：本算例来自教程，实操源文件为ANSYS WORKBENCH 2019R1
本案例通过一个简单的分析案例，对 ANSYS Workbench 有一个初步的了解，在学习时无需了解操作步骤的。
每一项内容，了解 ANSYS Workbench有限元分析的基本流程即可。本例用的是 Ansys Workbench 2019R1进行演练。
- 案例介绍
某如图 1-24所示不锈钢钢板尺寸为 320mmX50mmX20mm，其中一端为固定，另一端为自由状态，同 时在一面上分布有均布载荷 q=0.2MPa，请用 ANSYS Workbench 求解出应力与应变的分布云图。
2.启动 Workbench并建立分析项目
（1）在 Windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS 14.0 →Workbench命令，启动 ANSYS Workbench 14.0，进入主界面。
（2）双击主界面 Toolbox（工具箱）中的 Component systems→Symmetry（几何体）选项，即可在项目管理区创建分析项目 A，如图 1-25所示。
图1-25 创建分析项目A
（3）在工具箱中的 Analysis System→Static Structural上按住鼠标左键拖曳到项目管理区中，当项目 A 的Symmetry红色高亮显示时，放开鼠标创建项目B，此时相关联的项数据可共享，如图1-26所示。
图1-26 创建分析项目
图1-26 创建分析项目
提示：本例是线性静态结构分析，创建项目时可直接创建项目 B，而不创建项目 A，几何体的导入可
在项目 B中的 B3栏 Geometry中导入创建。本例的创建方法在对同一模型进行不同的分析时会经常用到。
3.导入创建几何体
（1）在 A2栏的 Geometry上点击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Import Geometry→Browse命令， 如图 1-27所示，此时会弹出“打开”对话框。
（2）在弹出的“打开”对话框中选择文件路径，导入 char01-01 几何体文件，如图 1-28 所示，此时A2栏 Geometry后的 变为
，表示实体模型已经存在。
图1-27 导入几何体 图1-28 “打开”对话框
图1-27 导入几何体
4.添加材料库
（1）双击项目 B中的B2栏Engineering Data项，进入如图1-31所示的材料参数设置界面，在该界面 下即可进行材料参数设置。
图1- 31 材料参数设置界面
（2）在界面的空白处单击鼠标右键，弹出快捷菜单中选择 Engineering Data Sources（工程数据源），此时的界面会变为如图1-32所示的界面。原界面窗口中的 Outline of Schematic B2: Engineering Data消失， 取代以Engineering Data Sources 及 Outline of Favorites。
图1-32 材料参数设置界面
（3）在Engineering Data Sources表中选择 A3栏 General Materials，然后单击 Outline of Favorites表中
A8栏 Stainless Steel（不锈钢）后的B8栏的 （添加），此时在 C8栏中会显示 （使用中的）标识
，如 图1-33所示，标识材料添加成功。
（4）同步骤（2），在界面的空白处单击鼠标右键，在弹出快捷菜单中选择 Engineering Data Sources （工程数据源），返回到初始界面中。
（5）根据实际工程材料的特性，在Properties of Outline Row 3: Stainless Steel 表中可以修改材料的特性，如图1-34所示，本实例采用的是默认值。
提示：用户也可以通过在 Engineering Data 窗口中自行创建新材料添加到模型库中，这在后面的讲解 中会有涉及，本实例不介绍。
图1-33 添加材料 图1-34 材料参数修改窗口
（6）单击工具栏中的 按钮，返回到Workbench主界面，材料库添加完毕。
5.添加模型材料属性
（1）双击主界面项目管理区项目 B中的B3栏Model 项，进入如图 1-35所示 Mechanical 界面，在该 界面下即可进行网格的划分、分析设置、结果观察等操作。
提示：此时分析树 Geometry前显示的为问号 ，表示数据不完全，需要输入完整的数据。本例是因为 没有为模型添加材料的缘故。
图1-35 Mechanical界面
（2）选择Mechanical界面左侧 Outlines（分析树）中 Geometry选项下的Char01-01，此时即可在 Details of “Char01-01”（参数列表）中给模型添加材料，如图 1-36所示。
（3）单击参数列表中的Material 下 Assignment 黄色区域后的 ，此时会出现刚刚设置的材料 Stainless Steel，选择即可将其添加到模型中去。此时分析树 Geometry前的 变为 ，如图1-37所示
，表示材料已经添加成功。
图1-36 添加材料 图1-37添加材料后的分析树
6.划分网格
（1）选择Mechanical 界面左侧 Outline（分析树）中的Mesh 选项，此时可在Details of “Mesh”（参数
列表）中修改网格参数，本例中在 Sizing中的Relevance Center选项设置为Medum，其余采用默认设置。
（2）在 Outlines（分析树）中的Mesh选项单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择 Generate Mesh命令，此时会弹出如图1-38所示的进度显示条，表示网格正在划分，当网格划分完成后，进度条自动消失，最终的网格效果如图 1-39所示。
图1-38 生成网格
图1-39 网格效果
7.施加载荷与约束
（1）选择Mechanical 界面左侧 Outline（分析树）中的 Static Structural（B5）选项，此时会出现如图 1-40所示的Environment工具栏。
（2）选择Environment工具栏中的Supports（约束）→Fixed Support（固定约束）命令，此时在分析 树种会出现Fixed Support 选项，如图 1-41所示。
图1-40 Environment工具栏
图1-41 添加固定约束
（3）选中 Fixed Support，选择需要施加固定约束的面，单击 Details of “Static Structural（B5）”（参数列表）中 Geometry选项下的 按钮，即可在选中面上施加固定约束，如图 1-42所示。
图1-42 施加固定约束
（4）如同操作步骤（2）选择 Environment 工具栏中的 Loads（载荷）→Pressure（压力）命令，此时 在分析树种会出现Pressure选项。
（5）如同操作步骤（3）选中Pressure，选择需要施加压力的面，单击Details of “Static Structural（B5）”
（参数列表）中 Geometry 选项下的 按钮，同时在 Magnitude 选项下设置压力为 0.2MPa 的面载荷，如图1-44所示。
图1-44 添加面载荷
（6）在 Outlines（分析树）中的 Static Structural（B5）选项单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Solve命令，此时会弹出进度显示条，表示正在求解，当求解完成后进度条自动消失，如图 1-45所示。
图1-45 求解
8.结果后处理
（1）选择Mechanical界面左侧 Outline（分析树）中的Solution（B6）选项，此时会出现如图 1-46所 示的Solution工具栏。
（2）选择 Solution 工具栏中的 Stress（应力）→Equivalent（von-Mises）命令，此时在分析树种会出 现Equivalent Stress（等效应力）选项，如图1-47所示。
图1-46 Solution 工具栏
图1-47 添加等效应力选项
（3）如同步骤（2）选择Solution工具栏中的 Strain（应变）→Equivalent（von-Mises）命令，如图1-48 所示，此时在分析树种会出现Equivalent Elastic Strain（等效应变）选项。
（4）如同步骤（2）选择 Solution工具栏中的 Deformation（变形）→Total 命令此时在分析树种会出现Total Deformation（总变形）选项。
（5）在 Outlines（分析树）中的 Solution（B6）选项单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择 Equivalent All Results命令，如图1-50所示，此时会弹出进度显示条，表示正在求解，当求解完成后进度条自动消失。
图1-50 快捷菜单
（6）选择 Outline（分析树）中 Solution（B6）下的Equivalent Stress选项，此时会出现如图 1-51所示 的应力分析云图。
（7）选择 Outline（分析树）中Solution（B6）下的Equivalent Elastic Strain选项，此时会出现如图1-52所示的应变分析云图。
图1-51 应力分析云图 图1-52 应变分析云图
图1-51 应力分析云图
图1-52 应变分析云图
（8）选择 Outline（分析树）中Solution（B6）下的Total Deformation（总变形），此时会出现如图1-53 所示的总变形分析云图。
9.保存与退出
（1）单击Mechanical界面右上角的 （关闭）按钮，退出Mechanical 返回到Workbench主界面。此 时主界面中的项目管理区中显示的分析项目均已完成，如图 1-54所示。
（2）在Workbench主界面中单击常用工具栏中的 （保存）按钮，保存包含有分析结果的文件。
（3）单击右上角的 （关闭）按钮，退出Workbench 主界面，完成项目分析。
图1-53 总变形分析云图 图1-54 项目管理区中的分析项目
图1-53 总变形分析云图
图1-54 项目管理区中的分析项目
