ANSYS Workbench 15.0从入门到精通

所需积分/C币:5 2015-11-30 14:49:28 4.22MB PDF

ANSYS Workbench 15.0从入门到精通
第1章初识 ANSYS Workbench ANSYS Workbench平台对仿真项目中所有应用程序中的参数进行集中管理,并在项目窗 口中用一个非常方便的表格进行显示。完全集成在 Workbench中的 Design Xplorer模块能自动生 成响应面结果,清晰而直观地描述这种几何变化的影响。通过简单的拖曳操作,还可很方便地 使用DX的试验设计(DOE)、目标驱动优化设计、六希格玛设计以及其他设计探索算法等。 1.1.4 Workbench应用模块 ANSYS Workbench提供了与 ANSYS系列求解器交互的强大方法。这种环境为CAD系统及 用户设计过程提供了独一无二的集成设计平台。 ANSYS Workbench由多种工程应用模块组成 Mechanical:用 ANSYS求解器进行结构和热分析(包含网格划分)。 Mechanical APDL:采用传统的 ANSYS用户界面欢高级机械和多物理场进行分析 Fluid flow(CFX):采用CFX进行流体动力学(CFD)分析 Fluid flow( FLUENT):采用 FLUENT进行流体动力学(CFD)分析。 · Geometry( Design Modeler):创建和修改CAD几何模型,为 Mechanical分析提供所 用的实体模型。 Engineering Data:定义材料属性。 Meshing application:用于创建CFD和显式动态网格。 Design Exploration:用于优化分析。 Finite element modeler( FE Modeler):转换 NASTRAN和 ABAQUS中的网格,以 便在 ANSYS中使用。 Bladde gen( Bladde geometry):用于创建旋转机械钟的叶片几何模型。 Explicit dynamics:创建具有非线性动力学特色的模型,用于显式动力学分析。 1.2 Workbench15.0的基本操作界面 从本节开始介绍 ANSYS Workbench15.0的基本操作,下面首先介绍启动方式,然后介绍 Workbench的基本操作界面。 21启动 ANSYS Workbench ANSYS安装完成后,有如下两种启动 Workbench的方式。 从 Windows的“开始”菜单启动:执行 Windows7系统下的“开始”→“所有程 序”→ ANSYS15.0→ Workbench15.0命令,如图1-1所示,即可启动 ANSYS Workbench15.0。 ANSYS Workbench150从入门到精通 art ANSYS YOK上e 设备和打 AISYS,I ense 却助和支持 搜程序和文件 凹关 图1-1启动 ANSYS Workbench 通过CAD系统启动:较高版本的 ANSYS Workbench在安装时会自动嵌入到其他的 CAD系统中(如Pro/ ngineer、 Solid works、UG等三维CAD系统),通过这些嵌入 的菜单命令即可进入 ANSYS Workbench。如图1-2所示为通过Pro/ Engineer Solidworks的菜单选项进入 aNsYS Workbench。 画回··即· PRTOOO1动的)-C 文件,「棋型分析注释渲染[工具视圆乘性建模应用程序[ARr10 ③特证 ↓几检查 2图像 Workbench laned Help About 三摸型 因消息日志 切换符号观宣理器导入两置立件编辑器AEYs:50 情②P特证列喜蛮找士比技零件·荒有旋表d Workbench 辅助应用程序 (a)通过 Pro/engineer进入 ANSYS Workbench 丞50|DK文件月日视0入工具们[8510口W帮的以口,②,同,⊙· RGa mio A BE AANSYS Workbench 放样凸台基体 异型孔旋转切放命8 aned Selection Manager 除向导除 边界凸台基体 ANSYS Workbench Hely L正「m公品 U About ANsYS Workbench Geometry Inter face MataTa 自定义菜单圆 (b)通过 Solid Works进入 ANSYS Workbench 图1-2通过CAD系统启动 ANSYS Workbench ANSYS Workbench启动时会白动弹出如图1-3所示的欢迎界面 首次启动 ANsYS Workbench时会弹出如图1-4所示的 Getting Started文本文件,将下面的 荍巧榀示复选框内的勾掉,并单击右上角的冈(关闭)按钮即可关闭文本文件,这样在以后 的启动过程将不再显示。 ANSYS Welcome to ansys workbench! If you're new to ANSYS Workbench, we f su uriyly some tutor If you prefer to get started immediately Strucural Mechanics Electromagnetics Systems and Multiphysics 1. Select your desired analysis system from the Toolbox(at left), drag it into the Project Schematic(at right), and drop it insidc the :)课上.A V Shun Geli y Slar Let Metage dSLar lp 图13 ANSYS Workbench欢迎界面 图1-4 Getting Started文本文件 第1章初识 ANSYS Workbench 22 ANSYS Workbench主界面 启动 ANsYS Workbench,并创建分析项目,此时的主界面如图1-5所示,它主要由菜单 栏、工具栏、工具箱、项目管理区组成。菜单栏及工具栏与其他的 Windows软件类似,这里不 再赘述,下面着重介绍工具箱( Toolbox)及项目管理区( Project Schematic)两部分功能。 口区K File View Tools Units Extensions Heb Ial-mport.o Reconnect E Refresh Project/update Proect x Project Schematic Analusis sustem 田 ComponentSystems 回 CustomSystems 田 Design Exploration 1k5 Modal External Connection Syetems 29 Engineering Data v 12 Engneering Data Y ※ 3 5的sbp g 通 會 7R| g Static Structural Modal View All )Customiz am Show Progress.,show G Messages 图1-5 ANSYS WOrkbench主界 1.工具箱(Too|box) 工具箱主要由如图1-6所示的4个子部分组成,这4个子部分分别应用于不同的场合,具 体介绍如下。 · Analysis Systems:主要应用在示意图中预定义的模板内。 Component Systems:主要用于可存取多种不同应用程序的建立和不同分析系统的扩展。 Custom Systems:用于耦合分析系统(FSⅠ、 Thermal- Siress等)的预定义。在使用过 程中,根据需要可以建立自己的预定义系统 Design Exploration:主要用于参数的管理和优化。 工具箱中显示的分析系统和组成取决于所安装的 ANSYS产品,根据工作需要调整工具 技巧提示箱下方的 View all→( customize窗口即可调整工具箱显示的内容。通常情况下该窗口是关 闭的。 单击Ⅴ iew All-→ Customize时,会弹出如图1-7所示的 Toolbox Customization(用户定制) 工具箱,通过选择不同的分析系统可以调整工具箱的显示内容。 ANSYS Workbench150从入门到精通 UNsaved Project-Torkbench E Analysis systems Inits Extensions 田 Custom Systems Project Exloration 39Design Assessment a External Connection systems Electric ectric iMport.. -o Reconnect g] Refresh Pre %E External Connection 回时Ext Structural Toolbox 4 x Proje g Fluid Flow-Blow Molding(dlyflow)Fluids C Fluid Flow-Extrusion(Polyflow) 田 AnalysisSystems 8回 C Fluid Flow(cFx t Component Systems 10E Fluid How(olyfow Fluids 彐 Custom systems tructural Design Exploration e hydrodynamic Diffract a External Connection Systems A Hydrodynamic Time Response Transient 舀 IC Engine R External Connection 15回| Linear Buckling Structural 图1-6工具箱的组成 图1-7制工具箱 2.项目管理区( Project Schematic) 项目管理区(亦称分析系统管理区,本书采用项目管理区的称呼)是用来进行 Workbench 的分析项目管理的,它是通过图形来体现一个或多个系统所需要的工作流程。项目通常按照从 左到右、从上到下的模式进行管理。 当需要进行某一项目的分析时,通过在 Toolboⅹ(工具箱)的相关项目上双击或直接按住 鼠标左键拖动到项目管理区即可生成一个项目,如图1-8所示,在 Toolbox中选择 Static Structural ,项目管理区即可建立 Static structural分析项目。 View Tcals Unts Extensions Hep 回e JaiImpart.=p Reconnect dReresh ProjectyLbdate Project D nCode EN Constant(Design A D nCoe EN TimeSeries(Desig o SN Constant(Design o nCode SN TimeSeries(Desi D nCode SN Time Step enGneering o nCoe SN Vibration(D tl Random Vibration [z Stat c Structural catc structural (Samcef) nermal Satic Structural Steady-State Thermal(Samd 20 Thermal-Electric Thrcughflo Eud Transient Structural(Samce VIew Al/ Customize . Ready EShow Progress 图1-8创建分析项目 项目管理区可以建立多个分析项目,毎个项目均是以字母编排的(A、B、C等),同时 技巧各项目之间也可建立相应的关联分析,譬如对同一模型进行不同的分析项目,这样它们 即可共用同一模型。 另外在项目的设置项中单击鼠标右键,在弹岀的快捷菜单中通过选择 Transfer Data Tα New或 Transfer data From new,亦可通过转换功能创建新的分析系统,如图1-9所示。 6 第1章初识 ANSYS Workbench _使用转换功能时,将显示所有的转换可能(上行转换和下行转换)地择的设置项不同, 技巧褆示程序呈现的选项也会有所不同,如图1-10所示。 28 2 Engineering Data Geometry DM New Design Modeler Geometry. eModel a New SpaceClaim Dire:t Modeler Geometry av New SpaceClaim Direct Nodeler Geometry 5e Setup Import Geomety 5G0 Soution 6(0 Solution Dupicate a 电 Duplicate Static Structural aste Data rrom Ne Static tructural Trasher Data To New Transfer Data To Newy F Finite Element MOdeler ◆IEMD Update I pdate Refresh MEchanical APDL Quick Help Add note 图1-9转换功能快捷菜单 图1-10不同设置时的转换功能 在进行项目分析的过程中,项目分析流程会岀现不冋的图标来提示读者进行相应的操作, 各图标的含义如表1-1所示。 表1-1分析项目选项中的图标含义 图标 图标含义 执行中断:上行数据丢失,分析无法进行 需要注意:可能需要修改本单元或是上行单元 需要刷新:上行数据发生改变,需要刷新单元(更新也会刷新单元 需要更新:数据改变时单元的输出也要相应的更新 更新完成:数据已经更新,将进行下一单元的操作 输入变动:单元是局部最新的,但上行数据发生变化时也可能导致其发生改变 1.3 Workbench项目管理 在上面的讲解中简单介绍了分析项目的创建方法,下面介绍项目的删除、复制、关联等操 作,以及项目管理操作案例。 3.1复制及删除项目 将鼠标移动到相关项目的第1栏(A1)单击鼠标右键,在弹岀的快捷菜单中选择 Duplicate (复制)命令,即可复制项目,如图1-11所示,例如B项目就是由A项目复制而来(如图1-12 所示)。 将鼠标移动到项目的第1栏(A1)单击鼠标右键,在弹岀的快捷菜单中选择 Delete(删除) 命令,即可将项目删除。 ANSYS Workbench150从入门到精通 177 Static Structural Refresh B Engineering Data Update Static Structural 1z Static Structural Geometry 2 Engineering Data Engineering Data Model 會 Duplicate Geometry 5a Setup T Replace With Ga Model Model Solution Clear Generated Data 5 5 Setup 7 Results dElete 6@Solution 令雪冒 946@Soution ?令冒 Static Structral beName 7 Results rEsults Properties Static Structural Copy cf Static Structural 图1-11项日快捷菜单 图1-12复制项日 1.3.2关联项目 在 ansys Workbench中进行项目分析时,需要对同一模型进行不同的分析,尤其是在进 行耦合分析时,项目的数据需要进行交叉操作 为避免重复操作, Workbench提供了关联项目的协同操作方法,创建关联项目的方法如下: 在工具箱中按住鼠标左键,拖曳分析项目到项目管理区创建项目B,当鼠标移动到项目A的相 关项时,数据可共享的项将以红色高亮显示,如图1-13所示,在高亮处松开鼠标,此时即可 创建关联项目,如图1-14所示为新创建的关联项目B,此时相关联的项呈现暗色。 B A sSteady-5tate Thermal 1Z Static Structural 12Steady-State Therma 2 Engineering Data Share A2: A4 Engneering Dat. Geonetry 3 Geometry 4@ Model Model 5 Setup 5a Setup GI Setu 6< Solution 6< Solution steady- state Thermal Results 7 e Results Steady-State Thermal Static Structural 图1-13高亮显示 图1-14创建关联项目 项目中显示暗色的项不能进行参数设置,为不可操作项,关联的项只能通过其上一级项 枝巧提示 目进行相关参数设置。项目之间的连线表示数据共享,例如图中A2~A4表示项目B与项 目A数据共享。 1.3.3项目管理操作案例 下面的实例将创建一个热分析系统(项目A),然后创建两个与其关联的结构分析系统(项 目B及项目C),其中项目B为没有与热分析耦合的结构分析系统,项目C为与热分析耦合的结 构分析系统。具体操作步骤如下 8 第1章初识 ANSYS Workbench 步骤01将鼠标移动到工具箱中 Analysis Systems栏目下的 Steady- State Thermal分析系统 按住鼠标左键将其拖曳到项目管理区并松开鼠标,创建热分析系统(项目A),如图 1-15所示。 Steady-State Thermal Engineering Data Geometr 4 Model Setup 6 G8 Solution 7 Results Steady-State Thermal 图1-15创建热分析系统 步骤02同样,在工具箱中按住鼠标左键拖曳 Static Structural到项目管理区中项目A的A4 栏,如图1-16所示。松开鼠标即可创建结构分析系统(项目B),如图1-17所示, 此时的项目B为没有与热分析耦合的结构分析系统。 14Steady-State Thermal 2 Steady-State Thermal Static Structural 2. Engineering Data hare A2: A4 20 Engineering Data 128 Engneering Data v Geometry ■3 Geometry Model Model Model C Setup 5 Setup Steady-State Thermal 7Re此s Results Steady-State Thermal Static Structural 图1-16高亮显示 图1-17创建关联分析项目 03在工具箱中按住鼠标左键拖曳 Static structural到项目管理区中项目A的A6栏,如 图1-18所示,松开鼠标即可创建结构分析系统(项目C),如图1-19所示,此时的 项目C为与热分析耦合的结构分析系统。 Steady-State Thermal Static Structural 28 Engi 5 hare A乙:A斗 2 Engineering Data Transfer A6 ■2 Engineering Data Model Model s e setup Fa Model Seti Solution Results 6确5otor Solution ? Steady-State Thermal Results Results Steady-State thermal Static Structural 图1-18高亮显示 图1-19创建关联分析项目 如图19所示表示项目A、C之间A2~A4数据共享,同时表示项目A的分析数据从A6 枝巧提示传递到项目C中。 ANSYS Workbench150从入门到精通 34设置项属性 在 ANSYS Workbench中,既可以了解设置项的特性,也可以对设置项的属性进行修改, 具体方法如下:选择菜单栏中的iew(视图)→ Properties(属性)命令,此时在 Workbench环 境下可以査看设置项的附加信息。如图1-20所示,选择 Model栏后,其属性便可显示出来。 17 Steadr-State Thermal Component ID Model Engineering Data Directory Name 3 Geometry G Sol st Update Used 7e Reslts 9=System Information 10 图1-20设置项属性 14 Workbench文件管理 Workbench是通过创建一个项目文件和一系列的子目录来管理所有的相关文件。这些文件 目录的内容或结构不能进行人工修改,必须通过 Workbench进行自动管理。 14.1文件目录结构 当创建并保存文件后,便会生成相应的项目文件(wbpj)以及项目文件目录,项目文件 目录中会生成众多子目录,例如保存文件名为 FirstFile,生成的文件为 FirstFile wbp,文件目 录为 FirstFile files。 ANSYS Workbench I5.0的文件目录结构如图1-21所示。 日口 FirstFi1 G a FirstFile_files 名称▲ FirstFile fil 日Gecm 曰 global E O SYS a MECH G user_files 图1-21文件目录结构 对图1-21的说明如下。 dpn:该文件目录是设计点文件目录,实质上是特定分析的所有参数的状态文件,在 单分析情况下只有一个dp0目录。 global:该目录包含分析中各模块所包括的子目录,如MECH目录中包含了仿真分析 10

...展开详情
img
qq_30151549

关注 私信 TA的资源

上传资源赚积分,得勋章
    最新推荐