ANSYS workbench 静力学分析

写一个简单的静力学分析模型，以便自己更好的熟悉使用流程

提示：写完文章后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

前言

静力学分析主要分为三个步骤

1.前处理

2.仿真边界条件设置

3.后处理

其中前处理包括3个事情：模型确定、材料定义、和网格划分

仿真边界条件设设置包括3个事情：边界约束设置，边界压力设置、仿真参数设置

后处理包括的事项：选择需要仿真的参数，后处理结果导出

提示：本篇文章以一个简单的螺栓

一、前处理

1.模型设置

1.workbench自身集成了一个比较简单的绘图模块，DesignModer。可以进行一些简单的绘图，拉伸，旋转，壳体等操作，但是这里注意一下，在18，19版本之前Geometry editor 默认模块是DesignModer，但之后版本的默认模块是Spaceclaim directModer。更改的方式如下：workbench的主界面的tools里的options选项，进入后最后一个“Geometry Import”，将prefered Geometry editor 选择修改。



2.点击主界面的分析模块，这里采用static structural 模块。



3.Geometry进入DM中进行绘图

这里只简单做一个螺柱的模型。

点击xyplane为画图基准面，点击sketching进入草图模式，绘制圆形，点击dimensions进行标注，将圆形直径改为30m。再点击extrude进行拉伸操作，generate一下，厚度5m。



再进行螺栓柱的拉伸，由于DM中似乎不能进行基准面的移动，所以选择迁移坐标系进行改变草图基准面的操作：点击圆柱上表面，然后选择new plane ，generate，生成。以圆柱上表面为基准面，重复刚才的操作，草图圆直径15，拉伸高度40，generate一下。

2.材料设置

点击Engineering Data进入设置材料

代码如下（示例）：

3.网格划分

点击model进入Mechanical ，这是一个有限元的求解器。



有闪电的部分都是要进行设置的地方，有问号的地方，则是需要的参数没有设置导致的。

1.mesh模块：

点击mesh模块有多种生成网格的方式，其中，最简单的就是直接genreate生成网格。但往往网格品质并不好。





这个是品质因子的一个统计图，最低是0.13，可见并不高，品质因子从0到1，数越大，网格划分越好。

一般使用的mesh method 和refinement以及face meshing，

这里选择mesh method中的multizone，品质因子最低0.62

二、仿真设置

1.边界条件设置and受力设置

这里以受到一个剪切力为例，边界条件设置为其螺柱圆柱面为固定fixed，点击support 选择fixed support ，点击圆柱面进行添加。在其螺帽处添加一剪切力F=1000N

3.仿真参数设置

这里一般不去动它，但后续设计其他模块分析时需要修改一些，R19版本weak spring 是no，将其修改为program control。

三、后处理

slove进行求解，点击solution 各个模块的查看仿真结果。



maximum principal stress

总结

本篇简单介绍了workbench做静力学分析的简要步骤，其中有很多的模块还没有涉及，后续会继续介绍动力学的模态分析，响应谱分析，随机振动分析，谐响应和瞬态动力学等。