18.2.1  前处理

18.2.1 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工具箱中的Analysis System>Static Structural选项,在项目管理区创建分析项目A,如图18-2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。

图示

图18-2 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chap18几何体文件,此时A2栏Geometry后的图示变为图示,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,查看模型如图18-3所示。此时如果设计树中显示图示,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)。

图示

图18-3 DM模型

4)单击图示按钮,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,查看分析项目树结构图,如图18-4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。

图示

图18-4 分析项目树结构图

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选项下Assignment黄色区域后的图示,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前的图示变为图示,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30mm,设置面实体的厚度为30mm,如图18-5所示。

图示(https://www.daowen.com)

图18-5 零件行为设置

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,然后选择圆角所在边缘,在细节窗口中的Geometry下单击Apply按钮,在ElementSize后设置单元尺寸为1mm,如图18-6所示。

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下单击Apply按钮,并设置细节窗口中的Method为MultiZone Quad/Tri,如图18-7所示。

图示

图18-6 设置划分尺寸

图示

图18-7 设置划分方法

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,生成网格最终的效果如图18-8所示。

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,此时在树结构图中会出现Fixed Support选项。

3)选中FixedSupport,选择底边,单击Details of“Fixed Support”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。

4)选择Environment工具栏中的Loads>Force,此时在树结构图中会出现Force选项。

图示

图18-8 网格划分效果

5)选中Force,选择需要施加力的支出端边缘,单击Details of“Force”细节窗口中Geometry选项下的Apply按钮,同时设置如图18-9所示。然后单击Y轴正向,并在Direction中单击Apply按钮,该设置施加了Y向大小为2500N的力,如图18-9所示。

图示

图18-9 设置力载荷

6)选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中的Static Structural(A5)选项,查看边界条件示意图,如图18-10所示。

图示

图18-10 边界条件示意图