ansys workbench12 静力学分析实例

### ANSYS Workbench 12 静力学分析实例详解 #### 一、ANSYS Mechanical 基础 ANSYS Workbench 12 的静力学分析实例主要涉及使用 ANSYS Mechanical 进行结构分析的基本流程与操作技巧。ANYS Mechanical 是一款强大的工程仿真软件，专门用于解决复杂的机械和结构工程问题。本实例旨在通过实际案例，教授用户如何使用 ANSYS Workbench 12 来进行静力学分析，包括模型导入、材料属性设定、加载条件设置以及结果解读等关键步骤。 #### 二、实例目标与问题描述 ##### 目标 本次实例的目标是利用 ANSYS Mechanical 的 Stress Wizard 功能，建立并求解一个结构模型在特定外压下的应力、变形和安全系数。模型是一个由 Parasolid 文件导出的控制箱盖，材质为铝合金，承受外压为 1Mpa 或者 145psi。分析的主要目的是评估该部件是否能够在假设的工作环境中安全使用。 ##### 问题描述 控制箱盖的模型来源于 Parasolid 文件，设计时假设其将在 1Mpa 的外压下工作。由于盖子由铝合金制成，因此分析的重点在于确定该部件在假设的外压条件下是否能够正常工作，不会发生破坏或变形超出安全范围。 #### 三、作业假设与环境 在本实例中，为了简化计算，对模型应用了以下假设： - 在控制箱盖的深孔处施加约束，并在接合面及内表面使用无摩擦支撑约束。这种约束方式允许模型在除支撑面正负法线方向外的所有方向上自由移动，这是一种相对保守的约束方法。 - 外部载荷设定为 1MPa 的压力，作用于控制箱盖的 17 个外表面上。 #### 四、项目配置与模型导入 ##### 项目配置 - 打开 ANSYS Workbench 的 Project Page（项目页面），在 Units 菜单中设定项目单位为 USC Customary (lbm, in, s, F, A, lbf, V)，同时选择“Display Values in Project Units”，确保所有数值均以设定的单位显示。 ##### 模型导入 - 在 Toolbox 中创建一个 Static Structural 系统，可以通过拖放或者右键菜单中的选项来实现。 - 接着，在 Geometry 子模块上右键选择 Import Geometry，导入名为“Cap_fillets.x_t”的几何模型文件。 #### 五、前处理 在 ANSYS Mechanical 中完成模型的初步设置： 1. 双击 Model 图标以打开 Mechanical application，此时模型应在图形窗口中显示，同时右侧会出现 Mechanical Application Wizard。 2. 设置单位系统，选择 Metric (mm, kg, N, s, mV, mA) 作为默认单位系统。 3. 选择合适的材料：在 Mechanical Wizard 中选择“Verify Material”，检查 Engineering Data 是否正确，这些数据可以从 WB2（即 Project Schematic）获取。返回 Projectschematic 窗口并双击“EngineeringData”查看材料特性。 4. 将“Aluminum Allow”材料添加到当前项目中，确保材料属性正确反映在模型中。 以上步骤概述了 ANSYS Workbench 12 静力学分析实例的基本流程，通过实践操作，用户可以深入理解如何使用 ANSYS Mechanical 来解决复杂的结构工程问题。这不仅包括模型的导入和材料属性的设置，还涵盖了载荷条件的定义和分析结果的解释，是学习 ANSYS Mechanical 静力学分析的宝贵资源。