ANSYS-DM的案例
ANSYS 2021中文版更進一步！Workbench和DM全面中文化！Mechanical中文化！
面向工程設計的模塊基本已經漢化完成
漢化方法：
Workbench-Tools-opti
win下載鏈接：thunder://QUFtYWduZXQ6P3h0PXVybjpidGloOkIxRTQ0Q0EyODc2RTczRjRGNzA5MTVFN0FBMzNCRDMzQjY0MjAzMjVaWg==
Linux下載鏈接
thunder://QUFtYWduZXQ6P3h0PXVybjpidGloOjI0QTJDQThFMjNCNzE1MzREMThGRTQ3NkIzMjZEMDAxNkNEQzQ4NTVaWg==
電磁模塊Ansys.Electronics.2021.R1：
thunder://QUFtYWduZXQ6P3h0PXVybjpidGloOjFBNTVDODU5M0E2RkIyQjM2QzhFNUQxMzA3NEVEMEEwN0FCOUJDQUFaWg==
隔壁的Cradle CFD 2021也全面支撐中文了！國產的中望仿真、安世亞太PeraSim更加艱難！
展開 proe幾何尺寸及有限元邊界條件參數化（適合初學者）
1、利用ansys DM實現
導入PROE模型，點擊幾何體,定義上部體特征高度L為參數
定義載荷施加區域，設定離頂面高度參數：
生成加載域：
施加約束條件：
參數化結果
2、通過proe mechanical提前設定好邊界區域
打開PROE進入mechanical
設定區域
proe幾何尺寸及有限元邊界條件參數化
1、利用ansys DM實現
導入PROE模型，點擊幾何體,定義上部體特征高度L為參數
定義載荷施加區域，設定離頂面高度參數：
生成加載域：
施加約束條件：
參數化結果
2、通過proe mechanical提前設定好邊界區域
打開PROE進入mechanical
workbench LS-DYNA中汽車碰撞實例 ￥88
（如有需要聯系 fwz0703@163.com）
1、模型建立
本文在ansys的DM中建立模型，建立的結果如下圖所示，為簡化模型，僅僅表示汽車形狀
2、網格及邊界條件
該模型為汽車簡化模型，在workbench中建立墻壁和地面，如圖所示，模型需要設置殼體的厚度，即汽車殼體的鋼板厚度。
該模型劃分網格，由于采用shell單元建立模型，網格也采用shell劃分網格
邊界條件加載為汽車整體加載120km/H的速度，即速度為33m/s
設置汽車和墻壁，汽車和地面為無摩擦接觸
墻壁和地面設置為固定
整體計算時間設置為30ms，可以較多的查看到碰撞之后的變形效果
3、汽車碰撞仿真結果
可以獲取汽車的變形情況和汽車碰撞之后的應力分布，結果如圖所示
可以獲取汽車零件的動能、內能、沙漏能等參數的變化曲線，沙漏能需要小于總能量的5%
另外可以獲取指定點的速度加速度等變化曲線
行業標準主要考察的是駕駛人員的加速度和空間擠壓變形情況
展開 
漸變振動載荷作用的多層多框架梁結構仿真分析
4有限元建模
與ansys不同，abaqus進行結構力學仿真基于模塊化操作，因此用戶體驗更加友好，遵循有限元分析的流程：前處理、求解、后處理，具體在abaqus中來看，主要的操作步驟有：在abaqus/module中創建part，按照圖一說給尺寸繪制草圖，這一點類似于在ansys/DM中的sktech草圖繪制操作，這里一定要注意在定義部件的時候，使用類型將默認的solid更改為wire，不然系統會提示出錯。生成的幾何模型如圖2所示。創建模型之后進行材料創建及截面屬性賦予，除去鋼鐵材料屬性輸入表1中的基本材料參數，對于梁結構參數需要額外定義如圖3所示。最后還應當注意在使用梁截面形狀創建梁截面特性時，必須指定梁截面方向如圖4所示。在定義裝配步驟中設置默認，沒有特別需要注意的地方，設置分析步中應根據所要施加的載荷曲線來設置仿真時間（time period），這里因為在A點需要施加63秒的振動位移載荷，因此時間設為63。接下來通過載荷曲線實現位移加載，當然也可以通過力加載的方式實施，這里因為考慮到結果的收斂性，因此采用曲線方式施加。邊界條件定義是將多層框架最底層的四個節點設置固定即可。對于框架的網格劃分，設置網格大小為0.05，布置在結構上的種子如圖5所示，之后劃分網格，模型由綠色變為青色表示網格劃分完成。至此，該模型的前處理操作步驟完成，自上而下檢查模型設置，無誤后提交job manager求解。
圖2幾何模型
圖3梁結構參數定義
圖4梁截面方向定義
圖5網格種子布置
5結果
在提交求解任務后，可以通過任務管理查看求解過程，應該注意一定要等到狀態欄中的變為completed才可點擊results查看結果，在任務運行（顯示running）中打開results時程序會報錯。
展開 基于optistruct的C形夾的拓撲優化
使用任何一款三維軟件創建一個平面模型（本文采用ANSYS的DM建模），圖形及尺寸如下
然后導出為cclip.stp文件。
2. 創建有限元模型。
（1）加載optistruct模板并導入幾何模型。
打開HYPERMESH，并加載OPTISTRUCT模板。
創建一個新文件，并導入上一步創建的幾何模型，結果如下：
（2）創建材料集。
創建新的材料集，命名為steel，設置為各向同性材料。
進一步編輯其材料屬性。設置彈性模量，泊松比和密度為題目中給出數值。
（3）創建屬性集。
創建新的屬性集如下圖，即設置該屬性集的名稱為shells，它是2D的PSHELL單元，并且使用了上一步創建的鋼材的材料屬性。
進一步設置該單元的厚度為1mm。
（4）將已有組件集關聯屬性集。
此時模型數的顯示如下
（5）切分面。
為了方便后面施加位移邊界條件，將該面切分為對稱的兩半。
如上圖所示，首先創建一根對稱線，然后用該線將原始面分割為上下兩半。
（6）劃分單元。
進入2D面板，使用automesh網格劃分功能，設置單元尺寸為2.5mm,并使用混合網格劃分。
結果如下
（7）創建約束集并創建C,D,E,F的位移約束。
創建位移約束集disp_cons
設置D點的X,Y,Z自由度均為0；C點的Y自由度為0；E,F點的Z自由度為0.結果如下圖。
（8）創建載荷集并 創建A,B的集中力。
創建載荷約束集force_cons
在A,B點分別施加向上，向下的100N的集中力。
（9）設置載荷步。
設置載荷步名為twoforces。該載荷步中包含了上面創建的兩種載荷集，并做線性靜力學分析。
保存上述有限元模型為cclip.fem
3. 進行一次靜力學分析。
展開 技術鄰《ANSYS結構分析基礎》線下培訓班全國六大中心城市同時開課招生啦！
培訓內容大綱
時間
課程主題
課程內容
上午
1.ANSYS入門
2.ANSYS計算實例
3.ANSYS實體建模
4.ANSYS材料屬性設置
1.介紹ANSYS各種主要功能模塊和可以解決的問題
2.分析實例引入——懸臂梁分析
3.介紹ANSYS DM模塊和ANSYS SCDM模塊的基本用法
4.有限元分析常用材料屬性的設置
下午
1.ANSYS結構網格劃分
2.ANSYS結構后處理技術
3.ANSYS熱分析與熱-結構耦合
1.網格劃分的目的、單元設置與選取
2.整體網格劃分方法
3.局部網格劃分方法
4.后處理實例操作及練習
5.模型簡化與網格適應性驗證
6.穩態熱分析與熱應力分析簡介
7.熱-結構耦合分析實例
上午
1.ANSYS模態分析
2.ANSYS屈曲分析
3.ANSYS瞬態動力學分析
1.模態分析基本概念
2.模態分析案例
3.穩定性問題概述
4.特征值屈曲分析案例
5.非線性屈曲分析案例
6.瞬態動力學分析實例
下午
1.諧響應分析
2.隨機振動分析
3.響應譜分析
4.參數化優化分析
5.子模型分析
6.子結構分析
1.譜分析概述
2.諧響應分析案例
3.隨機振動分析案例
4.響應譜分析案例
5.優化分析概述與案例
6.子模型分析案例
7.子結構分析案例
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技術鄰線下培訓
展開 三維網格劃分中無厚度面的處理Workbench+DM+SCDM+Meshing+ICEM
本系列將以圖1（計算域內部的面）和圖2（多個計算域之間的面）為例，使用ANSYSWorkbench平臺下的MESH和ICEM演示內部帶有無厚度面的計算域處理方式，以便識別無厚度面的操作問題。
ANSYS WORKBENCH有DM（DesignModeler）和SCDM（SpaceClaim）兩個模型處理模塊，對于使用MESH劃分來說，使用兩個模型模塊的操作有所不同（實際概念和原理相同），會分開介紹。
本部分內容將會包含四節：
第一節：域內無厚度面使用ANSYSMESH+DM的實現方式
第二節：域內無厚度面使用ANSYSMESH+SCDM的實現方式
第三節：域間無厚度面的實現方式
第四節：無厚度面使用ICEM的實現方式（結構和非結構網格）
第一節 域內無厚度面使用ANSYSMESH+DM的實現方式
針對圖1所示的模型，使用DM+MESH，主要操作如下：
1.1From New Part
如圖1.1-1，在DM中同時選擇實體模型和無厚度面模型，使用右鍵菜單，并選擇FromNew Part，做完這一步之后模型樹變成圖1.1-2。
注意：FromNew Part這一步必做！
圖1.1-1
圖1.1-2
From NewPart這一步網上有以下面這一步代替的做法——使用Boolean（布爾運算），但本人親測無法實現目的。不知為何？
展開 FLUENT參數化分析
本教程通過一個仿真分析汽車供暖、通風和空調（HVAC）管道系統中的三維湍流流動和傳熱問題的案例，介紹ANSYS Workbench中可用的參數分析實用工具。
在本教程中，將通過在輸入參數中添加約束來重新定義在ANSYS DM中創建的幾何參數。使用ANSYS FLUENT來建立和解決CFD問題，在定義問題的同時，您還將學習在ANSYS中定義輸入參數。本教程還將提供如何在ANSYS CFD-POST中創建輸出參數。
在過去的汽車空調系統設計中，一般需要制作工程樣機在實驗室中通過實驗的手段進行性能測試。然而，隨著計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助工程（CAE）和計算機輔助制造（CAM）技術的引入，現代汽車空調系統的設計過程得到了改進。使用CFD進行空調系統性能仿真測試可以得到包括流體速度（氣流）、壓力值和溫度分布在內的計算結果。
作為分析的一部分，設計者可以改變系統的幾何形狀或入口速度、流量等邊界條件，并觀察流體流動模式的影響。本教程演示了一個有代表性的汽車空調系統的空調設計優化過程，它包括一個用于冷卻的蒸發器和一個用于加熱要求的熱交換器。這個暖通空調系統是對稱的，所以幾何通過使用對稱平面進行簡化，以減少計算時間。
廣告過后，開始本教程介紹...
歡迎回來
1、啟動WORKBENCH并導入模型
（1）在Windows系統下執行“開始”→“所有程序”→ANSYS 18.2→Workbench 18.2命令，啟動Workbench 18.2。
展開 DM(DesignModeler)布爾運算與切片操作
如果幾何模型是用DM工具建模的，操作方法就另當別論了。
120km/h 碰撞瞬間有多驚險？用 workbench LS-DYNA 揭秘汽車安全 ￥88
具體的計算源文件和評價方式參考后面內容
如有項目合作歡迎聯系個人微信號 大龍貓：fwz0703 ，微信公眾號：CAE_ANSYS ，主要應用方向為ANSYS Workbench界面下的各個模塊的使用.
更多精彩文章，下載過去的案例經驗目錄：
2023~2025大龍貓文章經驗總結統計1.pdf
2021~2023大龍貓文章經驗總結統計.pdf
2017~2021大龍貓文章經驗總結統計.pdf
ANSYS Workbench 抽中面
ANSYS Help中對Mid-surface有如下描述：中面特征可用來創建兩個已有實體表面的中間面體。抽中面操作后的面體自動的定義了厚度屬性。配對面可以手動選取，也可以根據你事先設定的厚度范圍自動檢測配對面然后自動抽取中面。
抽中面Mid-surface功能在ANSYS WB DM模塊Tools菜單下。屬性對話框如下。
圖1 自動模式
圖2 手動模式
如上圖1、2所示，WB提供有手動和自動兩種模式。對簡單的模型可選擇手動選取配對面，復雜模型需要生成很多中面時選擇自動模式。自動選取有三個必填選項：Face Pairs（配對面），Minimum Threshold(最小極限值)，Maximum Threshold(最大極限值)。這里的最小和最大的極限值是指你要識別并采取抽中面操作的一個厚度范圍。而手動模式就簡單些，只需要你選取配對面即可。
有時在對多個連接面進行抽中面操作時會遇到出現脫離、間隙情況。當然強大的Ansys也會有相應對策，如上圖中已經為用戶默認選擇了修剪功能。當然還可以使用面延伸surface-extension功能來處理這種情況。
同時選取多個面進行抽中面，系統會自動進行修剪延伸。效果如圖3,4所示。注意這里僅僅是一次抽中面選取兩個配對面操作（共4個面）。
圖3 待操作體模型
圖4 多個面同時抽中面
驗證抽中面的可行性
大家都知道抽中面后會大大的減少節點和單元數量，提高仿真效率。但你是否懷疑過仿真結果會出現較大偏差？ 下面用一個簡單的例子來驗證抽中面是否會引起結果誤差。
案例描述：一薄壁圓筒（內徑90，外徑100，軸線方向長度200），左邊圓環面固定約束，右邊圓環截面加載-Y方向2000N載荷。
展開 有限元分析問題探討（五） ￥1
目錄
1、DM基本操作之測量功能
4、DM基本操作之平面操作
3、DM基本操作之梁單元旋轉
4、DM基本操作之布爾減操作
5、WORKBENCH模態分析基本操作
1
、DM基本操作之測量功能
打開Ansys/Workbench，進入DM模塊。有時候我們需要臨時知道一些設計參數，距離，厚度之類，這時就需要測量功能。這個功能在標題欄的Tools里。點擊這個標簽，彈出下拉菜單。看到Analysis Tools。鼠標懸停這里，彈出次級菜單，看到有測量距離或是體信息的一些選項。我們點擊Distance Finder。左下角出現選項列，可以選擇自己要測量的特征。但這里要注意一點，此時系統默認的是選擇體，而我們要測量面距離，應該怎么辦呢？這個時候，找到標題欄下的一排選項，是告知選擇點，線，面及體的。如下圖，
2、DM基本操作之平面操作
進入DM模塊后，可以選擇已有平面或基準平面建立平面。
這個地方有待建立平面的詳細信息及過程。如是通過平面來建立，還是通過幾何體表面來建立。里邊選項很多，可根據自己需要來選擇。
還可以選擇平面形成過程，比如由源面平移多少，旋轉多少，是否改變Z軸等。功能還是挺多，只要仔細操作，可以滿足大多數幾何要求。
設定完成后，需要點擊生成按鈕，英文版是Generate，面就會生成出來了。
展開 防喘振調節閥門國產化研究：《離心壓縮機防喘振調節閥CFD工況模擬分析》
將三維模型導入ANSYS Workbench DM中反向生成流道實體模型（圖1a）。流道模型網格由ANSYS Workbench Mesh軟件劃分生成，采用四面體/六面體混合網格進行劃分，前后管道劃分六面體網格，閥體流道部分劃分四面體網格，閥瓣面與流體接觸區域網格進行了局部加密處理以使計算結果更加精確（圖1b、圖1c）。
(a)
(b)
(c)
（a）流道模型 (b)流道內壁 (c)網格模型
圖1防喘振調節閥內部流道網格模型
三、介質流場分析
計算防喘振調節閥2種使用工況下的閥門開度，通過工況1、工況2下的流量系數C1、C2，將其代入閥門流量特性曲線中得到對應工況下的閥門開度分別為85.3%、29.76%。
（1）流場CFD模擬計算（工況1）
采用流場仿真軟件CFX對防喘振調節閥內流場進行模擬計算，以時均N-S方程為流體流動基本控制方程，以標準k-ε雙方程為湍流模型，采用具有二階精度的迎風格式，以基于離散單元中心有限體積法流域離散的方法，通過Couple耦合求解方法進行流場的速度壓力求解。
模擬計算邊界條件選取壓力進口和壓力出口，參考壓力為0.1 MPa，設定求解器的迭代步數為3000次，迭代收斂控制方程采用RMS方法，精度設置為10e-5，并對入口流量和出口流量進行監測。介質采用工況1下的合成氣，計算工況1對應開度下防喘振調節閥的穩態流場，當殘差曲線達到收斂值或基本不變并且監測的變量保持不變時，則計算結束。
防喘振調節閥在工況1時CFD穩態流場計算結果分析如圖2所示。
展開 新能源汽車用永磁電機轉子的全磚形單元劃分方法（上）
圖-27 另存為
Step11：使用ANSYSDM模塊處理模型。由于本模型經過了多次分割操作，為多實體模型（Solidworks中的術語），如果直接導入ANSYS Workbench其會自動的在多實體模型的零件互相自動的創建綁定接觸，以將其連接。而在不需要考慮接觸的分析中，如本案例，可以將其導入DM模塊，通過Form new part操作合并節點。打開一個靜力學分析模塊后，右鍵單擊Geometry，在進入綠色的DM模塊。如圖-28所示。
圖-28 打開DM模塊
Step12：劃分初始網格。在DM模塊中刷新模型后，以選體的形式選中全部模型，右鍵單擊Form new part。如圖-29所示。
圖-29 合并模型
關閉并保存模型，打開靜力學分析模塊的Mesh模塊，采用默認設置劃分網格。如圖-30所示。
圖-30 劃分網格
圖-31 網格參數
劃分出的網格如圖-32所示，可以看出其絕大多數位置的單元形狀較為規整。
圖-32 劃分出的網格
Step13：在Workbench17.0以上版本可以直接在顯示模式中下拉選擇以云圖形式查看單元質量。如圖-33所示。
圖-33 顯示單元質量分布
Workbench中可以方便的調整云圖圖例的顏色，以利于查看特定的結果。逐個雙擊左側的圖例顏色，將部分修改為純白色，可以將較差的模型比較明顯的突出。如圖-34所示。
圖-34 較差的單元位置
可以看出在局部位置有一些單元質量0.6以下的模型。而單元質量指標是單元體積與尺寸的比例關系指標，其越接近1，說明其形狀越規整。
來源：西莫電機論壇
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