8.2.1 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中的Analysis System>Static Structural选项，即可在项目管理区创建分析项目A，如图8-11所示。
2.定义材料数据
1）双击项目A中的A2栏Engineering Data项，进入如图8-12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8-11 分析项目
图8-12 工程数据界面
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，如图8-13所示。
图8-13 工程数据库界面
3)单击Engineering Data Sources窗口（见图8-14）中的General Materials，此时Outline窗口将显示为Outline of General Materials(见图8-15)。
图8-14 Engineering Data Sources窗口
图8-15 Outlineof General Materials窗口
4）在Outlineof General Materials窗口中，选择Aluminum Alloy，并单击后面的添加符号。
5）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，此时Outline of Schematic A2中显示添加的Aluminum Alloy。
6）关闭A2：Engineering Data，返回到Workbench主界面，材料添加完毕。
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命令，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chap08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界而，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）。
4）单击
按钮，即可显示生成的几何体，如图8-16所示，此时可在几何体上进行其他的操作，本例无需进行操作。注意，完整的模型如图8-17所示。
5）单击DM界面右上角的“关闭”按钮退出DM，返回到Workbench主界面。
图8-16 导入的1/4近似对称模型
图8-17 完整模型
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，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。
2）选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中Geometry选项下的第1个Solid单击右键，如图8-18所示，选择Rename更名为STUD。
图8-18 重命名
3）选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中Geometry选项下的第2个Solid，单击右键，选择Rename，将其更名为BASE。该零件对应如图8-19中高亮零部件。
4）选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中Geometry选项下的BASE，此时即可在Details of“BASE”细节窗口中给模型添加材料。
5）单击参数列表Material下Assignment黄色区域后的
，此时会出现设置的材料，选择Aluminum Alloy即可将其添加到模型中去，如图8-20所示，此时树结构图Geometry前的
变为
，表示材料已经添加成功。
图8-19 零部件BASE
(https://www.daowen.com)
图8-20 添加Aluminum Alloy后的细节窗口
5.设置接触
1）选择Mechanical界面左侧Outline树结构图Connections对象下Contacts中的接触对象，设置细节窗口内容，主要设置Type为Frictional，Friction Coefficient为0.4。
2）选择STUD上的接触面，单击Contact后再单击Apply按钮。
3）选择BASE上的接触面，单击Target后再单击Apply按钮。
4）细节窗口设置和得到的设置示意图如图8-21所示。
图8-21 设置接触
6.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，在工具栏中选择Mesh Control>Sizing，如图8-22所示，然后选择待划分的所有体，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1mm，参数如表8-1所示。
3）在Mesh上单击右键，选择Insert>Method，然后选择待划分的所有体，在细节窗口中的Geometry中单击Apply按钮，并设置细节窗口如表8-1所示。
表8-1 局部网格控制选项设置
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命令，最终的网格效果如图8-23所示。
图8-22 添加网格尺寸控制
图8-23 网格划分效果
7.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>Frictionless Support命令，此时在树结构图中会出现Frictionless Support对象。
3）按步骤2）的方法继续添加Frictionless Support2对象。
4）按步骤2）的方法继续添加Frictionless Support3对象。
5）单击对象Frictionless Support，选择Y向坐标为0的面，在Geometry中单击Apply按钮，如图8-24所示。
6）单击对象Frictionless Support2，选择X向坐标为0的面，在Geometry中单击Apply。
7）单击对象Frictionless Support3，选择Z向坐标为0的面，在Geometry中单击Apply。
图8-24 设置Frictionless Support对象
8）选择Environment工具栏中的Loads>Bolt Pretension，如图8-25所示，此时在树结构图中会出现Bolt Pretension对象。
9）单击Pretension对象，选择圆柱面，在Geometry中单击Apply，并设置100N的载荷，设置细节如图8-26所示，设置结果如图8-27所示。
图8-25 添加Frictionless Support对象
图8-26 预紧力设置
10）选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中的Static Structural（A5）选项查看设置。通过以上设置得到的边界条件如图8-28所示。
图8-27 预紧力设置结果
图8-28 边界条件设置效果