MSC Apex和ANSYS Workbench联合使用手册

说明：

•       MSC Apex Modeler特定的直接建模与网格划分解决方案，可实现CAD清理、简化处理及网格划分工作流的合理化，使复杂的交互工具变得易学易用。

•       此文档中使用的为MSC Apex Grizzly，ANSYS Workbench 18.2版本；

•       MSC Apex Modeler输出的求解文件为MSC Nastran求解文件；

•       通过Workbench FE Modeler可以实现Nastran和ANSYS的模型数据转换；

•       Nastran的模型转换成ANSYS的模型，在ANSYS CLASSICAL（经典ANSYS）中可以直接用来进行分析；

•       Nastran的模型转换成ANSYS的模型，在ANSYS Workbench中首先由Workbench把有限元模型转换成几何模型，然后进行后续的有限元分析；

•       ANSYS Workbench读取ANSYS CLASSICL的模型，也是首先由Workbench把有限元模型转换成几何模型，然后进行后续的有限元分析；

ANSYS FE Modeler

•       ANSYS FE Modeler是ANSYS Workbench的一个模块；

•       可把其他有限元网格模型转化为ANSYS的数据库文件；

•       同时也可转换ANSYS的模型为其它有限元网格模型；

•       转换的FEA模型包括：

    ANSYS

    NASTRAN

    ABAQUS

操作流程：

1、  读取几何模型：

MSC Apex Modeler可以直接读取框2中所列的所有几何模型，无需特殊license模块支持。

2、  删除模型不必要特征—MSC Apex Modeler可以一键删除模型中细小特征，例如本模型中的倒圆角，可实现一键删除。

3、  中面抽取—MSC Apex Modeler对于此类板壳结构，可以实现一键对所有板壳结构进行中面抽取，并且如果用户选择“从单个厚度实体中创建中间面”，则在抽取中面过程中，软件会自动赋予中面对应的厚度，无需人工后续手动一个一个部件进行赋予，可大大提高工程师工作效率。

4、  中面抽取—对于此类有如框3，4所示的凸台的结构，在Apex可以采用“中间面增量”的方式抽取中面，这种中面抽取方式允许用户“在厚度变化的位置切分”，这样可自动实现不用厚度区域网格的分割。中面抽取后的结果如左上图所示。

5、  面网格划分—对本模型中的中面进行面网格划分，在划分过程中可进行网格控制，例如下图中所示的垫圈特征网格生成。

6、  面网格和体网格对比—对于此模型，可以直接对实体划分体网格然后进行计算，也可以对实体先进行中面抽取，然后对所抽取的中面进行网格划分；但是通过下边的网格数量我们可以看出如果采用体网格的处理方案将会大大增加网格数量（约16.5倍），这也就意味着会大大增加计算资源的投入（计算时间，电脑硬件需求），所以我们建议对于此类板壳结构采用面网格划分方案！

面网格：  17,744

体网格： 293,425

通过前面中面抽取步骤说明，可以看出，Apex的中面抽取功能非常强大，可以使工程师一键实现中面抽取，无需工程师在此步骤耗费过多精力，同时又能保证后续分析效率及精度。

7、  面单元厚度赋予—Apex中可以实现面单元的自动厚度计算，对于此变厚度的结构也可实现一键厚度赋予，此操作在通用前处理软件中几乎是不可实现的，并且对于凸台部分的网格还可实现自动壳偏置设置。

8、  材料属性赋予—Apex中可以快速赋予部件相应材料属性。

9、  边界条件赋予—Apex中有多种边界条件可供用户选择使用。

10、导出求解模型—导出nastran求解文件供后续使用。

11、导入模型到workbench—在workbench界面下双击Finite Element Modeler，启动该模块。

12、转换后的模型信息。

13、转换到ANSYS的模型—可以看到在apex中赋予面网格的厚度及偏置已经被自动映射到ANSYS的模型中。

14、将模型保存成.fedb文件。

15、用workbench打开前面保存的.fedb文件，即可进行后续分析。