Workbench 有限元分析的基本过程

三、Workbench 有限元分析的基本过程

Workbench 有限元分析过程包含前处理、求解和后处理3 个阶段,如图5.11 所示。可通过Workbench 中集成的DesignModeler、Engineering Data、Mechanical 等平台来完成。

图5.11 项目分析流程

前处理阶段创建有限元模型。既可以直接创建有限元模型,也可以先创建几何模型,再对几何模型划分有限元网格而获得有限元模型。本书均采用后一种方式,即前处理阶段进行几何模型创建、定义单元属性后,再进行网格划分操作,来建立有限元模型。几何模型可通过Workbench 中集成的DesignModeler 平台创建,也可导入由其他软件创建的几何模型,并在DesignModeler 中进行修整。定义单元属性是指定所分析对象的材料属性、单元类型等特征。其中定义材料属性可通过Engineering Data 平台来完成。对几何模型,可通过Workbench 的Mechanical 平台的Meshing 模块划分网格获得有限元模型的节点和单元,这样才能进行后续的有限元分析。

求解阶段,根据具体要完成的有限元分析任务,施加相应的载荷和约束,求解获得分析结果,一般是通过Workbench 的Mechanical 平台完成。

后处理阶段,用户可以对计算结果进行相应操作,包括查看结果、显示结果、输出结果、结果组合、误差估计、收敛状况等,以获得感兴趣的结果。这些操作通常可通过Mechanical 平台完成。

脊柱生物力学分析主要是进行结构静力学分析。如图5.8 所示,静力学分析过程包括工程数据(Engineering Data)、几何数据(Geometry)、模型前处理(Model)、参数设置(Setup)、有限元求解(Solution)和后处理(Results)等。图5.8所示的结构静力学分析项目中,每行表格右侧有一个提示符号,各提示符号的含义如表5.1 所示。

表5.1 静力学分析项目提示符号含义