14.2.1 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，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>Transient Structural选项，即可在项目管理区创建分析项目A，如图14-1所示。
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）根据实际工程材料的特性，在Properties of Outline Row 2：Structure Steel表中可以修改材料的特性，本例采用默认值。
3）关闭A2：Engineering Data，返回到Workbench主界面，材料库添加完毕。
图14-1 分析项目
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chap14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14-2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14-2 DM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，可见分析项目如图14-3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。
2）选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中Geometry选项下的SurfaceBody，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Material选项下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0.1mm，设置面实体的厚度为0.1mm，如图14-4所示。
图14-3 进入Mechanical界面
图14-4 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，然后在工具栏中选择Mesh Control>Sizing，如图14-5所示，然后选择待划分的面体，在细节窗口中的Geometry选项下单击Apply按钮，在ElementSize后设置单元尺寸为2mm，如图14-6所示。
图14-5 添加划分尺寸
图14-6 设置划分尺寸
3）在Mesh上单击右键，选择Insert>Method，然后选择待划分的面体，在细节窗口中的Geometry选项下单击Apply按钮，在Method后设置为Quadrilateral Dominant。(https://www.daowen.com)
4）在Mesh上单击右键，选择Insert>Mapped Face Meshing，然后选择待划分的面体，在细节窗口中的Geometry选项下单击Apply按钮，在Method后设置为Quadrilaterals。
5）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14-7所示，生成网格最终的效果如图14-8所示。
图14-7 划分网格命令
图14-8 网格划分效果
6.分析选项设置
选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中的Analysis Settings项，设置细节窗口中的参数，如图14-9所示。
图14-9 瞬态分析选项设置
7.定义边界条件
1）选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中的Transient 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14-10所示，此时在树结构图中会出现Displacement选项。
3）选中Displacement，选择X方向坐标为0的边缘，单击Details of“Displacement”细节窗口中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14-11所示。
图14-10 添加位移约束
图14-11 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14-12所示，此时在树结构图中会出现Force选项。
7）选中Force，选择需要施加力的内圆边缘，单击Details of“Force”细节窗口中Geometry选项下的Apply按钮，同时设置如图14-13所示。
图14-12 添加力载荷
图14-13 施加作用力
8）选择Force，确保图表窗口中的设置如图14-14所示，如不同，则手动设置表格。
图14-14 力载荷的时间历程
9）选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中的Transient Structural（A5）选项，查看边界条件示意图，如图14-15所示。
图14-15 边界条件示意图