如何利用ANSYS Workbench构建模型初始变形？一文搞定
作为一名结构CAE工程师，为了使仿真更加贴近实际，在仿真时经常遇到需要考虑模型初始变形的情况，但解决方案非常有限，那么如何能够在仿真时考虑结构的初始变形呢？本文使用ANSYS Workbench中的External Data功能，为大家给出解决方案。
1、External Data功能简介
在结构分析和仿真中，我们经常需要根据特定的坐标位置来施加载荷。ANSYS Workbench作为一款强大的工程仿真软件，提供了多种载荷施加方式，其中External Data功能可以根据坐标映射方法施加载荷，非常适用于结构存在预应力、初始变形等场景。此功能为我们提供了一种灵活且强大的载荷施加方式，可以帮助我们更好地模拟实际情况，提高分析的准确性。
2、External Data使用方法简介
上面说过，External Data功能是基于坐标映射的方法实现载荷的加载的，因此在施加载荷之前，必须将模型划分成有限元网格，本文以简化模型为例对此功能进行说明。
（1）准备好结构模型，并完成网格划分
（2）导出网格节点
选中Static Structure，在菜单栏中将出现Environment选项，找到此选项中的Write Input File功能，将网格节点导出成.dat格式的文件，文件中下图位置的数据及为网格节点坐标，共四列，从做到右分别表示网格节点编号、节点x坐标、节点y坐标以及节点z坐标。
（3）制作节点坐标及载荷文件
删除.dat文件中除节点编号及节点坐标的其他信息，并进行保存。将此文件导入到Excel表格当中，删除节点编号列，并添加6个方向的应力值。此时文件中共包含9列数据，前三列为节点坐标，后6列为节点对应的应力（XX/YY/ZZ/XY/YZ/XZ）。如下图所示，将文件保存成.csv格式，以备导入。
（4）文件导入
将External Data模块添加到工作界面中，将.csv文件导入，并对坐标单位、应力单位等进行设置，如下图所示：
（5）载荷导入，生成初始变形
在工作台中将External Data的Setup与Static Structural中的Setup连接，完成数据传递。在Mechanical界面中右键点击Static Structural下的Imported Load，插入Initial Stress，将各应力分量与表格中一一对应，右键点击Imported Initial Stress-Import Load，即完成数据导入。接下来即可正常设置边界条件等，通过求解得到初始变形。如下：
3、关于此方法的思考
大家可能已经注意到了，在制作载荷文件时，节点在各个方向上的应力分量是人为添加进去的，因此要使用此方法构建结构的初始变形，则需要知道各节点的受力情况，但这通常是未知的，这就为此方法的应用带来了限制。作者通过思考与实践，得到了一个较好的方法解决此问题，希望与各位读者进行讨论。
以上即为通过External Data功能构建结构初始翘曲的方法，希望本文能够帮助读者理解和掌握这一功能，且各位工程师可以在此基础上举一反三，为实际的工程分析和仿真提供帮助。
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