7.3.1 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，或在Windows 8操作系统中找到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7-8所示。
图7-8 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，进入材料参数设置界面，在该界面下即可进行材料参数设置。
2）在界面的空白处单击鼠标右键，弹出快捷菜单中选择Engineering DataSources，此时原界面窗口中的Outlineof Schematic A2：Engineering Data消失，Engineering Data Sources及Outlineof Favorites窗口将出现。
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Propertiesof Outline Row2：Structure Steel表中可以修改材料的特性，本实例采用默认值。
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，此时会弹出“打开”对话框。
2）在弹出的对话框中选择文件路径，导入chap07-1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。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）。得到的模型如图7-9所示。
图7-9 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7-10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7-10 导入Mechanical界面的几何模型
2)选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中Geometry选项下的Surface Body，此时即可在Details of“Surface Body”细节窗口中给模型添加材料。
3)单击参数列表中的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。
4)在Details of“Surface Body”细节窗口中设置Thickness为O.lmm，设置面实体的厚度为O.lmm，如图7 11所示。
图7-11 设置模型细节窗口
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7-12所示。然后选择待划分的面体，在细节窗口Geometry中单击Apply按钮，在Element Size后设置单元尺寸为0.5mm，如图7-13所示。
图7-12 添加划分尺寸
(https://www.daowen.com)
图7-13 设置划分尺寸
3）在Mesh上单击右键，选择Insert>Mapped Face Meshing，如图7-14所示。然后选择待划分的面体，在细节窗口Geometry中单击Apply按钮，如图7-15所示。
图7-14 添加映射划分
图7-15 设置映射划分
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，如图7-16所示。最终生成的网格效果如图7-17所示。
图7-16 划分网格命令
图7-17 网格模型
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>Displacement，如图7-18所示，此时在树结构图中会出现Displacement选项。
图7-18 添加位移约束
3)选中Displacement，选择X方向坐标为0的边缘，单击Details of“Displacement”细节窗口Geometry选项下的Apply按钮，即可在选中边缘上施加位置约束。此时设置X向的位移为0，如图7-19所示。
图7-19 X位移约束
4）按照上面的方法，继续设置Y方向坐标为0的边缘Y向位移为0。
5）按照上面的方法，继续设置Z方向坐标为0的边缘Z向位移为0。
6）选择Environment工具栏中的Loads>Force，如图7-20所示，此时在树结构图中会出现Force选项。
图7-20 添加力载荷
7）选中Force，选择需要施加压力的内圆边缘，单击Details of“Force”细节窗口Geometry选项下的Apply按钮，同时设置Y Component为-8N，如图7-21所示。
8）在树结构图中，选择上面添加的项，单击右键，选择Copy命令复制载荷，如图7-22所示。
9）在树结构图中，找到Static Structural（B5）选项，单击右键，选择Paste命令，粘贴得到载荷设置，如图7-23所示。
图7-21 Y向力载荷
图7-22 复制载荷
图7-23 粘贴载荷
10）得到的A项目载荷图如图7-24所示，B项目载荷图如图7-25所示。比较两图可以看到两图中的载荷一致。