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ANSYS Workbench几何建模工具

纵横CAE

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通常情况下，CAE前处理时需要对几何实体模型进行简化处理，例如去除不需要的孔、小的导圆、倒角、小的凸台等，否则即便是最简单的物理问题，也很难仿真出满意的结果，然而这些工作会需要花费很多精力。

本文将详细讲解ANSYS Workbench的几何建模工具：DesignModeler，以期节省CAE前处理的模型简化时间。

打开ANSYS Workbench，建立分析流程图，右击流程图Geometry，选择New DesignModeler Geometry，进入几何建模平台。

Fill：填充流体工具

1）单击菜单栏中的Tools—> Fill；

2）右侧模型窗口选择管道的所有内表面，单击下方面板Faces栏中的Apply；

3）单击工具栏中的Generate或右击分析树中的Fill —> Generate，生成流体模型。

Symmetry：对称模型创建工具

1）新建几何模型的对称平面；

2）选择Tools —>Symmetry ；

3）选择建立的对称平面 —> Apply。

Mid-surface：中性面抽取工具

1）选择tools —>mid-surface；

2）设置selection method为automatic；

3）设置最大最小厚度，Crtl+左键，选择所有面对face pairs；

4）依次点击Apply，Generate。

Slice：切片工具

为了便于网格划分时得到高质量的六面体网格，需要对多实体零件进行切分重组，模型必须处于Freeze（冻结，在Tools菜单栏中设置）状态。方法如下：

1）选择Create —>Slice；

2）设置Slice Type（必要时创建一个NewPlane）;

3）选择线、面后点Apply，将零件切分为多个实体。

Multi-body Parts：部件合并工具

有限元分析过程中，往往不只是单一零件的仿真计算，经常会对一个结构复杂的装配体进行仿真分析，而DM中的Multi-body Parts工具可以将装配体中的某些零部件或者整个装配体合并成一个多体部件体，这样在仿真计算时形成多体部件体的零部件间就可以实现拓扑共享。

Surface Extension：曲面延伸工具

1）选择Tools —> Surface Extension，设置Extent为User Defined；

2）分别设置或选择延伸方向direction，延伸边线Edges，延伸距离Extent；

3）点击Apply，点击Generate。

Enclosure：流体包覆固体工具

1）选择Tools—>Enclosure；

2）下方面板中设置流体形状（矩形Box、圆柱形Cylinder、球形Sphere、或根据固体自定义形状User Defined）；

3）设置流体域大小（根据到固体面不同的距离进行设定）等。

Split Edges：边线分割工具

1）选择Concept—>Split Edges；

2）图形中选择需要分割的边线；

3）点击Edges后的Apply，其余保持默认。

Delete：删除工具

1）选择Create —> Delete —> Body/Face/Edge Delete；

2）在下方参数面板中，图形区或模型树中选择欲删除的线/面/体，点击下方参数面板中的Apply；

3）右击模型树中的Delete，选择Generate。

Extrude：加宽缩短体工具

1）利用extrude去除缩短的体，然后利用deletebody删除。

2）利用extrude增加加宽的体，然后利用boolean合并。

来源：纵横CAE

干货 | ANSYS Workbench瞬态分析时间步设置方法

1 问题描述瞬态分析是时域分析，是分析机械结构在变化载荷作用下的动态响应时间历程。其输入载荷是时间函数，而输出数据是随时间变化的位移、速度、加速度、应力、应变等。因此，进行瞬态分析时，必须进行时间步设置。当时间步数较少时，我们可以通过采用手动操作的方式，依次输入每个时间步对应的结束时间和载荷。可是，当时间步数较多时（如10000步），又该怎样快速、方便地设置时间步呢？本文针对瞬态分析时间步的设置方法，对3种不同类型的时间步设置进行总结。图1 瞬态分析时间步设置界面2 少量全时域等步长进入Mechanical界面后，单击模型树中的Analysis Settings，在下方参数面板中设置：步骤1：自动时间步长Auto Time Stepping为off;步骤2：总时间步数Number of Steps;步骤3：Define By修改为子步数Substeps（或时间Time）;步骤4：相邻时间步的子步数Number of Substeps或时间间隔Time Step（每步都一样，即数值不变）;步骤5：Time Integration为on;步骤6：依次修改当前时间步Current Step Number及其结束时间Step End Time（从后往前设置）。图2 加速度时间历程响应3 少量分时域等步长进入Mechanical界面后，单击模型树中的Analysis Settings，在下方参数面板中设置：步骤1：总时间步数Number of Steps设为分时域数目；步骤2：自动时间步长Auto Time Stepping设为Off；步骤3：Define By设为子步数Substeps；步骤4：Time Integration为On；步骤5：依次设置每个分时域步数Current Step Number，该分时域步的结束时间Step End Time、子步数Number of Substeps。图4 冲击应力时间历程响应 4 大量时间步长进入Mechanical界面后，单击模型树中的Analysis Settings，在下方参数面板中设置：步骤1：用Excel生成所有步数对应的结束时间，全选后Ctrl+V进行复制；步骤2：单击模型树中的Analysis Settings，设置总步数Number of Steps；步骤3：右击右下角的End Time，选择Paste Cell，将Excel中的时间粘贴在表格中；步骤4：再次右击End Time，选择Select All Steps，参数面板中设置自动时间步长Auto Time Stepping为off、Time Integration为On、Define By修改为时间子步Substeps、以及子步数目Number of Substeps。注意：载荷步的设置方法与时间步相似，可参考“ANSYS Workbench瞬态分析时间步和载荷步设置方法”。来源：纵横CAE