子模型是得到模型部分區域中更加精確解的有限單元技術。在有應力集中區域，網格太疏不能得到滿意結果，要得到這些區域較精確的解，可采取兩種方法：一種是用較細的網格重新劃分并分析整個模型；另一種是只在關心區域細化網格并對其分析。前一種方法需要的計算機資源高，同時計算時間長，后一種方法即為子模型技術。本文介紹ANSYS Workbench中子模型技術具體應用方法。

打開Workbench后，雙擊Toolbox中的靜力學分析模塊Static Structure，如圖1所示。

圖1 創建靜力學分析模塊

分析對象底面固定約束，上頂面受10000N壓力，網格采取自動劃分，提取應力分布結果如下圖所示，最大應力值為36.884MPa。

（a）載荷及約束                  （b）等效應力結果

圖2 完整模型靜力學分析結果

在Workbench主界面中將項目A復制生成項目B，鼠標單擊從項目A中的“solution”拖動至項目B中的“setup”，建立如圖3所示的子模型分析流程。

圖3 子模型分析流程

雙擊項目B中的“geometry”進入spaceclaim模型處理界面，將原始模型切割成右下圖。切割需注意的是切割邊界不能離應力集中區域太近，否則會影響子模型計算結果的準確性，當然切割區域也不能太大，不然也起不到子模型簡化計算的目的。

圖4 子模型切割示意

子模型的網格劃分采用整體網格大小控制和局部加密的方法，劃分結果如圖5所示。

圖5 子模型網格劃分

右鍵“Submodeling”，插入位移邊界“Cut Boundary Constraint”，導入切割邊界處的位移結果數據作為子模型計算的初始條件，如圖6所示。

圖6 子模型位移邊界條件導入

子模型應力計算結果如圖7所示，子模型計算結果的準確性一方面取決于切割邊界的合理性，另一方面取決于完整模型的結果準確度，也就是說如果完整模型的網格密度與網格質量控制得越好，子模型計算結果的準確性也就越高。

圖7 子模型應力計算結果