ANSYS Workbench有關(guān)結(jié)構(gòu)部分的模塊介紹

火樹銀花5 2018-03-24

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ANSYS Workbench的Toolbox的四個項目如圖1所示：

Analysis Systems：分析系統(tǒng)，下面的子選項均是包含一個完整的分析系統(tǒng)。

Component Systems:組件系統(tǒng)，下面的子選項組成Analysis Systems中的所有完整分析系統(tǒng)，也就是通過Component Systems中的某幾個可以聯(lián)立完成AnalysisSystems的任何一個分析功能。

Custom System：用戶自選系統(tǒng)，下面的子選項用于耦合分析。

Design Exploration：探索設(shè)計，包括優(yōu)化設(shè)計和可靠性設(shè)計等。

External Connection Systems：外部連接系統(tǒng)，這個是Workbench新增的功能，主要用于二次開發(fā)等，以后會介紹。

圖1 ANSYS Workbench的Toolbox

本次主要介紹結(jié)構(gòu)模塊，Analysis Systems的下啦菜單如圖2所示，有關(guān)結(jié)構(gòu)分析的分析系統(tǒng)已經(jīng)作了標(biāo)記。對于結(jié)構(gòu)分析，可以分為兩大類，靜力學(xué)分析和動力學(xué)分析，這兩類問題的求解方法不一樣，上次文章已經(jīng)有過介紹。

靜力學(xué)問題有穩(wěn)態(tài)靜力學(xué)Static Structure，注意一下，分析系統(tǒng)同時還有StaticStructure（ABAQUS）和Static Structure（Samcef），這兩個只是表示求解器不同而已，分別采用ABAQUS求解器和Samcef求解器，ABAQUS和Samcef都是功能強大的用于結(jié)構(gòu)與機構(gòu)非線性分析的通用軟件，求解器各有其優(yōu)點。比如ABAQUS在非線性求解方面比較有優(yōu)勢。同樣的，其他模塊后面如果帶有Samcef則表示采用Samcef求解器進行計算。

靜力學(xué)問題還有屈曲分析（Eigenvalue Buckling）。

動力學(xué)問題比較多，對應(yīng)常規(guī)的動力學(xué)問題有瞬態(tài)動力學(xué)（Transient Structure）和顯示動力學(xué)（ExplicitDynamics），Transient Structure表示采用隱式算法進行計算，Explicit Dynamics表示采用顯示算法進行計算，關(guān)于隱式算法和顯示算法上次文章已經(jīng)有過介紹。

動力學(xué)問題還包括模態(tài)分析（Modal），隨機振動分析（Random vibration），剛體動力學(xué)分析（Rigid dynamics），響應(yīng)譜分析（Responsespectrum）。

圖2 結(jié)構(gòu)分析模塊的Analysis Systems

組件系統(tǒng)Component Systems的下拉菜單如圖3所示，其中有可能與結(jié)構(gòu)分析相關(guān)的模塊已經(jīng)作了標(biāo)記。這些基本的模塊可以組成Analysis Systems的分析系統(tǒng)，Geometry是幾何模型模塊，建立完的幾何模型可以與任何一個需要有幾何模型完成的模塊進行連接，Mesh是網(wǎng)格劃分模塊，對應(yīng)與網(wǎng)格劃分模塊的Finite ElementModeler有限元模型模塊，在此模塊可以查看網(wǎng)格的相關(guān)信息，比如單元類型，節(jié)點和單元數(shù)目等。Mechanical APDL可以直接啟用ANSYS經(jīng)典進行操作和分析。

圖3 Component Systems下拉選項

用戶自選系統(tǒng)Custom System的下拉項目如圖4所示。前兩個是流固體耦合分析，分別是從CFX,FLUENT到靜力學(xué)分析的耦合；然后是預(yù)應(yīng)力模態(tài)的分析，就是先做靜力學(xué)分析，得到應(yīng)力后，再做模態(tài)分析；接著是隨機振動分析，就是先做模態(tài)分析，再做隨機振動分析；接著是響應(yīng)譜分析，同樣是先做模態(tài)分析，再做響應(yīng)譜分析；最后是熱應(yīng)力問題，是先做熱分析，得到溫度后，把溫度導(dǎo)入到結(jié)構(gòu)場，再做應(yīng)力分析。