21.2.1 粗糙模型分析
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）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B。
4）在分析项目A中，拖拽Solution至分析项目B的Setup上，显示红色方框时，这时分析项目A的求解数据将会作为输入导入到项目B中，如图21-2所示。
图21-2 分析项目
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。
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chap21-1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，查看模型如图21-3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21-3 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，得到分析项目树结构图如图21-4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21-4 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Solid，此时即可在Details of“Solid”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
，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，生成网格最终的效果如图21-5所示。
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图21-5 粗糙模型网格
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>FixedS upport，此时在树结构图中会出现Fixed Support选项。
3）选中Fixed Support，选择底面，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。
5）选中Force，选择需要施加力的支出端面，单击Details of“Force”细节窗口中Geometry选项下的Apply按钮，同时设置如图21-6所示参数。该设置施加了Y向大小为2500N的力。
6）选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中的Static Structural（A5）选项，查看以上设置得到的边界条件如图21-7所示。
图21-6 设置力载荷
图21-7 边界条件示意图
7.求解
在Outline树结构图中的Static Structural（A5）选项单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Solve，此时会弹出进度显示条，表示正在求解，当求解完成后进度条自动消失。求解完成后可以通过Solution Information查看求解过程信息。
8.查看结果
1)选择Mechanical界面左侧树结构图中的Solution(A6)选项，此时会出现Solution工具栏。
2)选择Solution工具栏中的Deformation>Total，此时在树结构图中会出现Total Deforma tion选项。
3)选择视图区域的零件，然后单击Details of“Total Deformation”细节窗口中Geome-try选项下的Apply按钮，此时添加整体变形的等值线云图。
4）在Outline树结构图中的Total Deformation上单击右键，在弹出的快捷菜单中选择Evaluate All Results，此时进行求解，求解后得到的图形如图21-8所示。
图21-8 整体变形云图
5）选择Solution工具栏中的Stress>Equivalent（von-Mises）命令，此时在树结构图中会出现Equivalent Stress选项。
6）选择视图区域的零件，然后单击Details of“Equivalent Stress”细节窗口中Geometry选项下的Apply按钮，此时添加整体等效应力的等值线云图。
7）在Outline树结构图中的Equivalent Stress上单击右键，在弹出的快捷菜单中选择Evaluate All Results，此时进行求解，求解后得到的图形如图21-9所示。
图21-9 等效应力云图
9.退出
单击Mechanical界面右上角的“关闭”按钮，退出Mechanical返回到Workbench主界面。