干货 | ANSYS Workbench网格分层控制

1问题描述平面应力（PlaneStress）、平面应变（PlaneStrain）、轴对称（Axisymmetric）等问题，经常需要构建2D模型，并进行2D分析设置。3D分析时，我们经常是用CAD软件（如Solidworks）构建几何模型，然后导入到ANSYSWorkbench中进行分析。2D分析亦不例外。但是，2D分析会像3D分析那样导入外部CAD系统的几何模型吗？ANSYSWorkbench又是如何将分析类型由3D激活为2D的呢？看完本文，你就彻底明白了。2几何建模我们用Solidworks的曲面建模功能构建一个2D平面，如图1所示。图12D平面的草图必须选择前视基准面（即XY平面），如图2所示。图2将2D平面保存为STP（推荐）或IGS格式，如图3所示。图33模型导入启动并进入ANSYSWorkbench界面，新建一个静力分析系统，如图4所示。图4右击StaticStructural中的Geometry——>选择EditGeometryinDesignModeler，进入DM界面，如图5所示。图5选择DM界面中的File——>ImportExternalGeometryFiles——>选择构建好的2D平面，如图6所示。图6右击模型树中的Import1，选择Generate，导入2D平面，如图7所示。图7当然，也可以通过右击StaticStructural中的Geometry——>ImportGeometry——>Browse，导入2D平面。4激活2D关闭DM界面，返回到Workbench界面，勾选菜单栏View中的Properties，右侧出现“PropertiesofProjectSchematic”表格，如图8所示。图8单击StaticStructural中的Geometry，右侧表格变为“PropertiesofSchematic：Geometry”，如图9所示。图9将表格最下方的AnalysisType由3D修改为2D，激活2D分析类型，如图10所示。图10双击StaticStructural中的Model，进入Mechanical界面，如图11所示。图11单击模型树中的Geometry，在下方的2DBehavior中设置2D分析的问题类型，如图12所示。图12其余步骤与3D分析基本一致，本文不再一一操作，有兴趣自行学习研究。5注意事项1）2D分析，需要在DesignModeler界面新建或打开一个面物体，或者从任意可以创建面物体的CAD系统中导入。2）2D模型必须在XY平面内，2D平面物体可以使用，但是2D线状物体不可使用。3）先激活2D分析类型，然后才能进入Mechanical，否则还是3D分析，并且不能再进行2D激活。一旦激活2D，则不可能再把2D分析改成3D分析了。4）2D分析不能使用螺栓预紧载荷、线性压力、简单支撑、固定转动；压力只能施加在边界上；轴承载荷和圆柱支撑只能施加在圆形边界上；对于施加在圆形边界上的力，Z方向的投影分量会被忽略；对于有轴对称行为的分析，旋转速度载荷只能施加在Y轴上；载荷和分析结果都是XY平面内的，没有Z方向上的分量。来源：纵横CAE