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2013-08-14 by:Ansys Workbench有限元技術來源:仿真在線

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1、ANSYS12.1 Workbench界面相關分析系統(tǒng)和組件說明
【Analysis Systems】分析系統(tǒng)     【Component Systems】組件系統(tǒng)
【CustomSystems】自定義系統(tǒng)    【Design Exploration】設計優(yōu)化
分析類型                            說明
Electric (ANSYS)                     ANSYS電場分析
Explicit Dynamics (ANSYS)            ANSYS顯式動力學分析
Fluid Flow (CFX)                     CFX流體分析
Fluid Flow (Fluent)                    FLUENT流體分析
Hamonic Response (ANSYS)            ANSYS諧響應分析
Linear Buckling (ANSYS)              ANSYS線性屈曲
Magnetostatic (ANSYS)                ANSYS靜磁場分析
Modal (ANSYS)                      ANSYS模態(tài)分析
Random Vibration (ANSYS)            ANSYS隨機振動分析
Response Spectrum (ANSYS)           ANSYS響應譜分析
Shape Optimization (ANSYS)           ANSYS形狀優(yōu)化分析
Static Structural (ANSYS)              ANSYS結(jié)構(gòu)靜力分析
Steady-State Thermal (ANSYS)          ANSYS穩(wěn)態(tài)熱分析
Thermal-Electric (ANSYS)             ANSYS熱電耦合分析
Transient Structural(ANSYS)           ANSYS結(jié)構(gòu)瞬態(tài)分析
Transient Structural(MBD)             MBD 多體結(jié)構(gòu)動力分析
Transient Thermal(ANSYS)            ANSYS瞬態(tài)熱分析

組件類型                          說明
AUTODYN                        AUTODYN非線性顯式動力分析
BladeGen                          渦輪機械葉片設計工具
CFX                              CFX高端流體分析工具
Engineering Data                    工程數(shù)據(jù)工具
Explicit Dynamic(LS-DYNA)       LS-DYNA 顯式動力分析
Finite Element Modeler               FEM有限元模型工具
FLUNET                           FLUNET 流體分析
Geometry                           幾何建模工具
Mechanical APDL                    機械APDL命令
Mechanical Model                    機械分析模型
Mesh                              網(wǎng)格劃分工具
Results                             結(jié)果后處理工具
TurboGrid                           渦輪葉柵通道網(wǎng)格生成工具
Vista TF                             葉片二維性能評估工具

2、主菜單
【File】文件操作       【View】窗口顯示        【Tools】提供工具
【Units】單位制        【Help】幫助信息

3、基本工具條
【New】新建文件       【Open】打開文件       【Save】保存文件
【Save As】另存為文件【Import】導入模型      【Compact Mode】緊湊視圖模式
【Shade Exterior and Edges】輪廓線顯示           【W(wǎng)ireframe】線框顯示
【Ruler】顯示標尺
【Legend】顯示圖例    【Triad】顯示坐標圖示    【Expand All】展開結(jié)構(gòu)樹
【Collapse Environments】折疊結(jié)構(gòu)樹
【Collapse Models】折疊結(jié)構(gòu)樹中的Models項
【Named Selections】命名工具條                  【Unit Conversion】單位轉(zhuǎn)換工具
【Messages:Messages】信息窗口     【Simulation Wizard】向?qū)?br /> 【Graphics Annotations】注釋
【Section Planes】截面信息窗口       【Reset Layout】重新安排界面

4、建模
【Geometry】幾何模型              【New Geometry】新建幾何模型
【Details View】詳細信息窗口
【Graphics】圖形窗口:顯示當前模型狀態(tài)
【Extrude】拉伸                   【Revolve】旋轉(zhuǎn)        【Sweep】掃掠
【Skin/Loft】蒙皮                 【Thin/Surface】抽殼: 【Thin】創(chuàng)建薄壁實體     【Surface】創(chuàng)建簡化殼             【Face to Remove】刪除面:所選面將從體中刪除。
【Face to Keep】保留面: 保留所選面, 刪除沒有選擇的面。
【Boldies only】僅對體操作: 只對所選體上操作不刪除任何面。
【Blend】圓角                     【Fixed Radius】固定半徑圓角
【Variable Radius】可變半徑圓角     【Vertex Radius】頂點倒圓
【Single Select】單選               【Box Select】框選
【Sketching】2D草圖               【Modeling】3D建模
【Draw】畫圖                      【Modify】修改
【Dimensions】尺寸定義             【Constraints】約束
【Settings】設置                    【sketch】創(chuàng)建草圖
構(gòu)建平面命令:
From Plane:基于另一個已有面創(chuàng)建平面
From Face:利用已有幾何體表面創(chuàng)建平面
From Point and Edge:用一點和一條直線的邊界定義平面
From Point and Normal:用一點和一條邊界方向的法線定義平面
From Three Point:用三點定義平面
From Coordinates:通過鍵入距離原點的坐標和法線定義平面
定義點位:
【Single】單點: Sigma and Offset
【Sequence By Delta】根據(jù)間隔控制序列點: Sigma, Offset, Delta
【Sequence By N】根據(jù)數(shù)量控制序列點: Sigma, Offset, N, Omega
【From Coordinates File】坐標點:文本格式文件,類似于3D曲線。
【Sigma】參數(shù):導引邊起始端和起始點之間的距離。
【Edge Offset】邊偏移:導引邊和基準面上點陣放置處之間的距離。

【Delta】參數(shù):對于按間隔控制序列點【Sequence By Delta】選項,這項指的是引導上測
得的兩個連續(xù)點之間的距離。 N
:放置的點數(shù),與導引邊相關,在根據(jù)數(shù)量控制序列點【Sequence By N 】選項情況下使用。
【Omega】參數(shù):對根據(jù)數(shù)量控制序列點【Sequence By N】選項,這項是導引邊末端和末點之間的距離。
【Pattern】陣列特征      【Plane】平面   【Angle】旋轉(zhuǎn)角【Thickness】設置厚度【Split】命令用于分割邊線:
【Split Edge at Selection】:缺省選項,表示在選定位置將一條邊線分割成兩段,但指定邊線不能是整個圓
或橢圓,要對整個圓或橢圓做分割操作, 必須指定起點和終點的位置。
【Split Edges at Point】:用點分割邊線: 選定一個點后,所有過此點的邊線都將被分割成兩段。
【Split Edge at all Points】:用邊上的所有點分割: 選擇一條邊線,它被所有通過的點分割。
【Split Edge into n Equal Segments】:將線n 等分: 先在編輯框中設定n 值,然后選擇待分割的線,n 最大為100。
【Drag】拖曳     【Cut】剪切【Copy】拷貝   【Paste】粘帖
粘貼命令:
【End / Set Paste Handle】:指定粘貼點位置
【End / Use Plane Origin as Handle】:指定粘貼點在平面原點
【End / Use Default Paste Handle】:將第一條線的起始點作為粘貼點
【Rotate by +/- r Degrees】: 正向旋轉(zhuǎn)+或反向旋轉(zhuǎn)- r度
【Flip Horizontally / Vertically】:水平或垂直翻轉(zhuǎn)
【Scale by Factor f or 1/f】:放大f 倍或縮小1/f
【Paste at Plane Origin】:在平面原點粘貼
【End】:結(jié)束    【Replicate】復制    【Move】移動    【Offset】偏移
【Surface Body】面體   【Line Body】線體
創(chuàng)建線體:
【Line From Points】點生成線體
【Line From Sketches】草圖生成線體:基于草圖創(chuàng)建線體。
【Line From Edges】邊生成線體:基于已有的2D和3D模型邊界創(chuàng)建線體。
【Split Edges】分割線體:分割線體邊成段,用比例特性控制分割位置,如0.5等效于在一半處分割。
【Cross Section】橫截面:橫截面作為一種屬性賦給線體,這樣就可以在有限元數(shù)值模擬中定義梁的屬性。
【Instance】草圖援引:草圖援引用來復制源草圖并將其加入到目標面中,復制的草圖和源草圖始終保持一
致,也就是說復制對象隨著源對象的更新而更新。
【Freeze】凍結(jié):用凍結(jié)特征【Freeze】可以將所有的激活體轉(zhuǎn)到凍結(jié)狀態(tài)
【Unfreeze】解凍:選取體對象后用解凍特征【Unfreeze】可以激活單個體,凍結(jié)體在導航樹中呈現(xiàn)較淡的
顏色。
【Slice】切片:體凍結(jié)可以將零件切片分割成不同部分,為數(shù)值模擬分析中裝配建模提供不同選擇的方式。
【Suppress Body】體抑制:抑制體不顯示在窗口中,抑制體既不能用于數(shù)值模擬也不能導出。
【Form New Part】生成新零件    【Generate】生成特征體
【Add Material】添加材料: 創(chuàng)建材料并合并到激活體中。
【Cut Material】切除材料: 從激活體上切除材料。
【Slice Material】切片材料: 將凍結(jié)體切片,僅當體全部被凍結(jié)時才可用
【Imprint Faces】給表面添加印記: 和切片相似, 但僅僅分割體上的面,如果需要也可以在邊線上增加印記
(不創(chuàng)建新體)。
【Add Frozen】加入凍結(jié): 和加入材料相似, 但新增特征體不被合并到已有的模型中,而是作為凍結(jié)體加入,
線體不能進行切除, 印記和切片操作。
特征延伸類型:
【Fixed】固定:固定界限將使草圖輪廓按指定的距離進行拉伸,特征預覽精確地顯示出創(chuàng)建特征后的情形。
【Through All】穿過所有:將剖面延伸到整個模型,在添加材料操作中延伸輪廓必須完全和模型相交。
【To Next】到下一個:在添加材料操作將延伸輪廓到所遇到的第一個面,在剪切、印記和切片操作中,將輪廓延伸至所遇到的第一個面或體。
【To Faces】到面:可以延伸拉伸特征到有一個或多個面形成的邊界,對多個輪廓而言要確保每一個輪廓至少有一個面和延伸線相交否則導致延伸錯誤,“到面”選項不同于“到下一個”選項,到“下一個”并不意味著“到下一個面”, 而是“到下一個塊的體(實體或薄片)”,“到面”選項可以用于到凍結(jié)體的面。
【To Surface】到表面:和到面選項類似, 但只能選擇一個面,延伸長度可以由到所選表面的下一個并且有可能是無約束的面所定義。
創(chuàng)建面體:
【Surface From Edges】用邊生成表面體
【Surface From Sketches】草圖生成面體
【Edge Joints】邊接合顯示
【Named Selection】命名選擇    【Joint】接合      【Enclosure】包圍     【Fill】填充
【Mid-Surface】抽取中面     【Face Extend】表面延伸
【New Material】定義新材料    【Import】導入

5、單位
【Meter】米       【Centimeter】厘米     【Millimeter】毫米【Micrometer】微米
【Inch】英寸      【Foot】英尺

6、【Meshing】網(wǎng)格劃分
【Tet Meshing】四面體網(wǎng)格       【Hex Meshing】六面體網(wǎng)格
【Quad Meshing】四邊形網(wǎng)格     【Triangle Meshing】三角形網(wǎng)格
【Mesh Control】網(wǎng)格控制        【Automatic】:程序自動劃分網(wǎng)格
【Tetrahedrons】:采用四面體單元劃分。
【Hex Dominant】:主要采用六面體單元劃分,但是包含少量金字塔單元和四面體單元。
【Sweep】:掃掠劃分,可以掃掠的實體劃分后具有的是六面體單元,也可能包含楔形單元,其他實體采用四面體單元劃分,掃掠劃分要求實體在某一方向上具有相同的拓撲結(jié)構(gòu),在【Mesh】分支上點擊右鍵選擇【Show Sweepable Bodies】可以看到能夠采用掃掠劃分的體,此時該體被選中。
【Multizone】:多重區(qū)域網(wǎng)格劃分自動對幾何體進行分解成映射區(qū)域和自由區(qū)域,可以自動判斷區(qū)域并生成純六面體網(wǎng)格,對不滿足條件的區(qū)域采用更好的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分,多重區(qū)域網(wǎng)格劃分和掃掠網(wǎng)格劃分相似,但更適合于用掃掠方法不能分解的幾何體。
【CFX-Mesh】:采用流體網(wǎng)格CFX劃分實體。
【Sizing】網(wǎng)格局部尺寸控制:
【Element Size】設置單元平均邊長
【Number of Divisions】設定邊上的單元數(shù)目
【Sphere of Influence】用球體設定控制單元平均大小的范圍,球體的中心坐標采用的是局部坐標系,所有包含在球域內(nèi)的實體單元網(wǎng)格尺寸按給定尺寸劃分。
【Contact Sizing】接觸區(qū)域網(wǎng)格控制:允許在接觸面上產(chǎn)生大小一致的單元。
【Refinement】單元細化:可以對已經(jīng)劃分的網(wǎng)格進行單元細化,一般而言,網(wǎng)格劃分先進行整體和局部網(wǎng)格控制,然后對被選的邊、面進行網(wǎng)格細化。推薦使用“1“級別細化。這使單元邊界劃分為初始單元邊界的一半,這是在生成粗網(wǎng)格后,網(wǎng)格細化得到更密網(wǎng)格的簡易方法。
【Mapped Face meshing】映射面網(wǎng)格劃分:允許在面上生成結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。
【Match Control】面匹配網(wǎng)格劃分:用于在對稱面上劃分一致的網(wǎng)格,尤其適用于旋轉(zhuǎn)機械的旋轉(zhuǎn)對稱分析。
【Virtual Topology】虛擬拓撲:允許為了更好的進行網(wǎng)格劃分而合并面。
【Virtual Cell】虛擬單元就是把多個相鄰的面定義為一個面。
【Coordinate Systems】坐標系
【Shared Topology】共享拓撲:
【Automatic】自動方法在交界面合并節(jié)點,即節(jié)點匹配而不產(chǎn)生接觸。
【Imprints】印記面方法限定交界面的接觸區(qū)域,因此提供更好的接觸行為的控制。
【None】不設定方法則產(chǎn)生接觸行為。
【Patch Independent】片體獨立算法
【Match Mesh Where Possible】可以設置交界面處節(jié)點是否匹配
【Thin Sweep】薄層掃掠:對薄層實體允許沿厚度方向分層進行掃掠,對多體零件,沿厚度方向僅劃分一層單元,對裝配體沿厚度方向則可以劃分多層單元。
【Automatic Thin】自動薄層掃掠   【Manual Thin】手動薄層掃掠

7分析設置
【Magnitude】大小           【Direction】方向
【Step Controls】步長控制     【Step End Time】定義載荷步的結(jié)束時間
【Time Step】控制時間步長    【Number of Steps】生成多載荷步
【Solver Controls】求解器控制 :
【Direct】直接法:在包含薄面和細長體的模型中是有用的,是個很有力的求解器并且可以處理任何情況。
【Iterative】迭代法:在處理體積大的模型是十分有效的。
【Nonlinear Controls】非線性控制             【Output Controls】輸出控制
【Analysis Data Management】分析數(shù)據(jù)管理: 【Foot】英尺
【Temperature】溫度          【Convection】對流    【Radiation】輻射
【Heat Flow】熱流率          【Perfectly Insulated】完全絕熱
【Heat Flux】熱流密度        【Internal Heat Generation】內(nèi)部熱生成
【CFD Imported Temperature】CFD導入溫度
【CFD Imported Convection】CFD 導入對流
【Average Film Temperature】平均膜溫度:T=(Ts+Tf)/2
【Surface Temperature】表面溫度:T= Ts
【Bulk Temperature】環(huán)境溫度:T= Tf
【Difference of Surface and Bulk Temperature】表面與環(huán)境溫度差:T=Ts-Tf
【Transient Thermal】瞬態(tài)熱分析
【Value】典型值              【Tolerance】收斂容差
【Line Search】線性搜索       【Tabular Data】表數(shù)據(jù)
【Total Heat Flux】熱通量云圖      【Directional Heat Flux】熱通量的分量
【Solution Information】求解信息    【Maximum Principal】第一主應力
【Minimum Principal】第三主應力   【Total Deformed】總體變形
【Auto Time Stepping】自動時間步在瞬態(tài)分析中也稱為時間步優(yōu)化,它使程序自動確定子步間的載荷增量。同時,它根據(jù)分析模型的響應情況,自動增、減時間步大小。在瞬態(tài)分析中,響應檢測基于熱特征值。對于大多數(shù)問題,都應該打開自動時間步長功能并設置積分時間步長的上下限。這種設置有助于控制時間步長的變化量。
【Time Integration】時間積分:該選項決定了是否包括結(jié)構(gòu)慣性力,熱容之類的瞬態(tài)效應,在瞬態(tài)分析時,時間積分效應缺省是打開的,如果將其設為OFF,ANSYS將進行一個穩(wěn)態(tài)分析。
【Output Controls】輸出控制:定義后處理所需要時間點的輸出值,因為瞬態(tài)分析涉及到載荷歷程中不同的時間點的計算結(jié)果,而并非所有結(jié)果都是我們感興趣的,或者結(jié)果數(shù)據(jù)非常大,因此利用該選項可以嚴格控制得到在確定點的輸出結(jié)果。
【Nonlinear Controls】非線性控制:可以修改收斂準則和求解控制,通常不需要改變默認設置。
【Analysis Data Management】分析數(shù)據(jù)管理:從瞬態(tài)熱分析中保存特定的結(jié)果文件用于其它的分析類型。
【Probes】探測點:可以顯示結(jié)果隨載荷歷程的變化。
【Chart】圖表:可以表示一個結(jié)果對另一個結(jié)果的變化。
【Frictionless Support】無摩擦約束
【Directional Deformation】軸向變形
【Total Deformation】總變形
【Normal Stress】軸向應力
【Electric Voltage】電壓
【Joule Heat】焦耳熱
【Boundary Condition】邊界條件