6.3.1 前处理
1.创建分析项目
1）在Windows操作系统（Windows 8版本以下）选择“开始”>“所有程序”>ANSYS 15.0>Workbench 15.0命令，或在Windows 8操作系统中的找到Workbench 15.0图标并单击，启动ANSYS Workbench 15.0，进入主界面。
2）双击主界面Toolbox工具箱中的Analysis System>Static Structural选项，即可在项目管理区创建分析项目A。
3）在工具箱中的Analysis System>Static Structural上按住鼠标左键拖曳到项目管理区中，当项目A的Model项红色高亮显示时，放开鼠标创建项目B，此时相关联项的数据可共享，如图6-9所示。
图6-9 创建的项目工程图
2.定义材料数据
1)双击项目A中的A2栏Engineering Data项，进入如图6-10所示的材料参数设置界面，在该界面下即可进行材料参数设置。
图6-10 材料数据定义界面
2）在界面的空白处单击鼠标右键，在弹出快捷菜单中选择Engineering Data Sources，此时的界面会变为如图6-11所示的界面。原界面窗口中的Outline of Schematic A2：Engineering Data消失，Engineering Data Sources及Outline of Favorites窗口将出现。
图6-11 添加常见材料界面
3）根据实际需要，可在Engineering Data Sources表中选择相应材料，然后添加。在界面的空白处单击鼠标右键，在弹出快捷菜单中选择Engineering Data Sources，返回到初始界面中。本例中采用默认的Structural Steel，直接退出本窗口即可。
4）根据实际工程材料的特性，在Properties of Outline Row2：Structure Steel表中可以修改材料的特性，本实例采用的是默认值。
5）关闭A2：Engineering Data，返回到Workbench主界面，材料库添加完毕。
3.添加几何模型
1）在A2栏的Geometry上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Import Geometry>Browse选项，如图6-12所示，此时会弹出“打开”对话框，如图6-13所示。
图6-12 导入几何体
图6-13 “打开”对话框
2）在弹出的对话框中选择文件路径，导入chap06几何体文件，此时A2栏Geometry后的
变为
，表示实体模型已经存在。
3）双击项目A中的A2栏Geometry，此时会进入到DM界面，如图6-14所示。此时如果设计树中显示
，表示需要生成模型，此时进行步骤4），否则可直接进入步骤5）。
图6-14 DM几何模型
4）单击
按钮，即可显示生成的几何体，此时可在几何体上进行其他的操作，本例无需进行操作。
5）单击DM界面右上角的“关闭”按钮退出DM，返回到Workbench主界面。
4.定义零件行为
1）双击主界面项目管理区项目A中的A3栏Model项，进入Mechanical界面，如图6-15所示，在该界面下即可进行网格的划分、分析设置、结果查看等操作。
图6-15 进入Mechanical
2）选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中Geometry选项下的Solid，此时即可在Details of“Solid”细节窗口中给模型添加材料，如图6-16所示。
3）单击参数列表中Material下Assignment黄色区域后的
，此时会出现设置的材料，选择即可将其添加到模型中去。此时树结构图Geometry前的
变为
，表示材料已经添加成功。本例中采用了默认的Structural Steel无需更改。
5.划分网格
1）选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中的Mesh选项，此时可在Details of“Mesh”细节窗口中修改网格参数，本例中采用默认设置。
2）在Mesh上单击右键，选择Insert>Sizing，如图6-17所示，然后选择待划分的体，在细节窗口中的Geometry中单击Apply按钮，在Element Size后设置单元尺寸为3mm，如图6-18所示。
图6-16 添加材料
(https://www.daowen.com)
图6-17 添加局部单元尺寸
3）在Mesh上单击右键，选择Insert>Method，然后选择待划分的体，在细节窗口中的Geometry中单击Apply按钮，然后在Method中选择Hex Dominant，如图6-19所示。
4）在Outline树结构图中的Mesh选项单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Generate Mesh选项，如图6-20所示。生成网格最终效果如图6-21所示。
图6-18 设置划分尺寸
图6-19 设置Hex Dominant网格划分控制方法
图6-20 划分网格命令
图6-21 网格划分结果
6.定义边界条件
1）选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中的Static Structural（A5）选项，此时会出现Environment工具栏。
2）选择Environment工具栏中的Supports>Fixed Support，如图6-22所示，此时在树结构图中会出现Fixed Support选项。
3）选中Fixed Support，选择需要施加固定约束的面，单击Details of“Fixed Support”细节窗口中Geometry选项下的按钮，即可在选中面上施加固定约束，如图6-23所示。
图6-22 添加固定约束
图6-23 固定约束结果
4）选择Environment工具栏中的Supports>Cylindrical Support，如图6-24所示，此时在树结构图中会出现Cylindrical Support选项。
5）选中Cylindrical Support，选择需要施加圆柱固定约束的面，单击Details of“Cylindrical Support”细节窗口中Geometry选项下的按钮，即可在选中的圆环面上施加圆柱固定约束，如图6-25所示。
图6-24 设置圆柱固定约束
图6-25 圆柱固定约束结果
6）选择Environment工具栏中的Loads>Pressure，如图6-26所示，此时在树结构图中会出现Pressure选项。
7）选中Pressure，选择需要施加压力的面，单击Details of“Pressure”细节窗口中Geometry选项下的Apply按钮，如图6-27所示，同时在Magnitude选项下设置压力为30MPa的面载荷，如图6-28所示。
图6-26 添加载荷
图6-27 设置载荷
图6-28 载荷结果
8）在A项目中设置的载荷，如图6-29所示；在B项目中设置的载荷，如图6-30所示。
图6-29 A项目中设置的载荷
图6-30 B项目中设置的载荷