Ansys Workbench Mechanical
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-05
Ansys Workbench Mechanical的視頻教程
【搬運(yùn)視頻】ANSYS Workbench Mechanical 入門操作介紹
ANSYS Workbench Mechanical 入門操作介紹 此部影片簡單的介紹ANSYS Workbench和Mechanical的基礎(chǔ)操作，簡單的讓大家了解整體分析流程，詳細(xì)的課程請見完整的教學(xué)影片 視頻出自山姆CAE學(xué)院
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ANSYS LS-DYNA沖擊碰撞分析——以土木工程鋼結(jié)構(gòu)沖擊為例
LS-DYNA用戶界面LS-PrePost、Ansys Workbench、Ansys Mechanical等的優(yōu)缺點(diǎn)。 2. 在ANSYS Mechanical用戶界面中的幾何建模、材料屬性賦予、網(wǎng)格劃分、求解計算。 3. 塑性隨動強(qiáng)化模型（Plastic Kinematic Model）簡介及應(yīng)用 4.
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Ansys Workbench Mechanical的實(shí)例教程
ANSYS Workbench-Mechanical接觸與非線性接觸設(shè)置用法概述
付穌昇
引文：本文寫作目的對ANSYS Workbench平臺Mechanical涉及模塊接觸設(shè)置選項進(jìn)行整理和編寫，以ANSYS官方幫助和教程對于非線性接觸問題的內(nèi)容為基準(zhǔn)（特此聲明），同時借鑒《ANSYS Workbench17.0數(shù)值模擬與實(shí)例精解》一書相關(guān)文字和配圖，以希望對初學(xué)者起到一定的引領(lǐng)作用。
一、接觸的基本概念
兩個分離的表面接觸并相互剪切時，就稱它們處于接觸狀態(tài)。處于接觸狀態(tài)的表面具有如下特點(diǎn)：
(1)不互相穿透。
(2)能夠傳遞法向壓力和切向摩擦力。
(3)通常不傳遞法向拉力。
接觸的上述特點(diǎn)使接觸表面之間可以自由地分開并遠(yuǎn)離。接觸是強(qiáng)非線性的，隨著接觸狀態(tài)的改變，接觸表面的法向和切向剛度都有顯著的變化。對于大的剛度突變，收斂問題的挑戰(zhàn)性較大，另外接觸區(qū)域的不確定性、摩擦、以及部件接觸外不再有其他約束，都導(dǎo)致接觸問題的復(fù)雜化。
接觸一般可以考慮兩類接觸問題：
①剛性體-柔性體
②柔性體-柔性體。
其中剛性體不計算應(yīng)力等。
Workbench-Mechanical提供如下接觸類型和接觸行為：
綁定Bonded：沒有穿透，不分離，面或者邊以及兩者之間不出現(xiàn)滑動。
不分離No Separation：與綁定類似，法向不分離，允許接觸面發(fā)生小量無摩擦滑動。
無摩擦Frictionless：不穿透，表面之間自由滑動，分離不受阻礙。
摩擦Frictional：滑動阻力與摩擦系數(shù)成正比，自由分離不受阻礙。
粗糙Rough：與無摩擦類似，但是不允許滑移。
后三種接觸行為均為非線性接觸行為，接觸行為與迭代次數(shù)如表1所示。
展開 通過在 Ansys Workbench 腳本中插入 SendCommand 調(diào)用，可驅(qū)動數(shù)據(jù)集成應(yīng)用程序。但數(shù)據(jù)集成應(yīng)用程序不一定會將操作記錄到 Ansys Workbench 日志中。大多數(shù)支持腳本編程的數(shù)據(jù)集成應(yīng)用程序都有獨(dú)立的日志，用于記錄原生命令。
3 Ansys Workbench與Mechanical通信
ANSYS Mechanical也支持Python腳本進(jìn)行二次開發(fā)，部分腳本也可以通過錄制的方式進(jìn)行記錄（Automation->Scripting）。但該腳本只能在Mechanical界面環(huán)境下執(zhí)行，也沒有對應(yīng)的批處理運(yùn)行命令（如有歡迎留言），無法在Ansys Workbench項目層面實(shí)現(xiàn)聯(lián)合自動化。
在Ansys Workbench中可以通過SendCommand方法運(yùn)行ANSYS Mechanical中的python腳本。該方法主要包括Language及Command兩個參數(shù)。
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Transient Structural (Load Result File) Eigenvalue Bucking(Load Result File) Harmonic Response(Load Result File) Modal (Load Result File)
Random Vibration (Load Result File)
Response Spectrum (Load Result File)
Steady-State Thermal (Load Result File) Transient Thermal(Load Result File)
Magnetostatic(Load Result File)
Electric(Load Result File)
Thermal-Electric (Load Result File)
Harmonic Acoustics (Load Result File) Modal Acoustics(Load Result File)
Static Acoustics(Load Result
展開 圖 4 穩(wěn)態(tài)熱模塊其他熱邊界條件設(shè)定
2 角系數(shù)文件設(shè)置
默認(rèn)情況下，workbench在計算完輻射面的角系數(shù)之后會生成角系數(shù)文件，并且在計算完之后自動刪除該文件。如果輻射面的單元數(shù)量較多，例如在7萬以上，生成角系數(shù)需要較長的時間。實(shí)際上在mechanical生成角系數(shù)文件后，如果需要重新計算，在沒有改動網(wǎng)格和熱輻射邊界條件設(shè)置的情況下可以直接讀取已生成的角系數(shù)文件，而不需要重新生成。這里需要進(jìn)行專門的設(shè)置。
首先，點(diǎn)擊項目樹下的“Analysis Settings”，在設(shè)置框中展開“Analysis Data Management”，將“Delete Unneeded Files”設(shè)置為No，如圖 5所示。這樣在計算結(jié)束時程序不會把工作目錄下的角系數(shù)文件刪除掉。
圖 5 設(shè)置程序計算結(jié)束時保留角系數(shù)文件
默認(rèn)情況下，角系數(shù)文件的文件名為“file0.vf”。需要注意，重新開始計算時，程序會把工作目錄下包括角系數(shù)文件在內(nèi)的所有文件清空，因此需要把生成的角系數(shù)文件遷移到安全目錄下。另外要注意需要設(shè)定全英文路徑，且路徑中不能出現(xiàn)空格。
在steady-state thermal下添加命令分支，插入VFOPT命令使得在求解之前程序讀取已有的角系數(shù)文件。本案例的命令為：
VFOPT, read, file0, vf, C:/Users/Documents/ANSYS, , ,
其中C:/Users/Documents/ANSYS為角系數(shù)文件所在的路徑，它不能帶雙引號。設(shè)置界面如圖 6所示。
圖 6 插入VFOPT命令讀取角系數(shù)文件
如果原先并沒有角系數(shù)文件，則不能插入該命令，需要修改命令，計算生成角系數(shù)文件。
展開 以下操作基于Workbench進(jìn)行。
首先對Workbench進(jìn)行設(shè)置。Workbench暫時默認(rèn)無法對模型進(jìn)行擴(kuò)展顯示，如果需要擴(kuò)展顯示整體模型，還需進(jìn)行手動設(shè)置。打開Workbench，在主界面中依次選擇工具(Tool)->選項(Option)->外觀(Appearance)，勾選試用版選項(Beta Options)的復(fù)選框，如圖 1所示。
圖 1 在Workbench中打開對稱擴(kuò)展顯示設(shè)置操作
1 鏡像對稱設(shè)置及結(jié)果擴(kuò)展顯示
對于鏡像對稱實(shí)體，現(xiàn)有案例如圖 2所示。該模型由兩個同軸同高的半圓筒組成。
圖 2 鏡像對稱實(shí)體案例
首先設(shè)置對稱邊界。從Workbench進(jìn)入mechanical界面。項目樹中默認(rèn)不顯示對稱邊界選項，需要手動添加。點(diǎn)擊項目樹中的“模型”起始級，再點(diǎn)擊功能區(qū)中的“模型->對稱”，添加對稱邊界選項。界面操作如圖 3所示。
圖 3 Workbench Mechanical添加對稱邊界選項
添加對稱類型。本案例是鏡像對稱實(shí)體，需要添加對稱區(qū)域（鏡像對稱）。點(diǎn)擊項目樹中的“對稱”，在功能區(qū)中點(diǎn)擊“對稱區(qū)域”添加。界面操作如圖 4所示。
圖 4 Workbench Mechanical添加對稱區(qū)域操作
添加對稱邊界。點(diǎn)擊項目樹中的“模型->對稱->對稱區(qū)域”，在詳細(xì)信息框中進(jìn)行詳細(xì)設(shè)置。選擇對稱面，選擇一個或多個在同一對稱面上的平面特征即可。在本案例中，對稱面可參考全局坐標(biāo)系進(jìn)行設(shè)置，因此在坐標(biāo)系選項中默認(rèn)選擇全局坐標(biāo)系。設(shè)置對稱法線，即選擇與對稱面垂直的坐標(biāo)軸。界面操作如圖 5所示。
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Ansys Workbench Mechanical的最新內(nèi)容
3 Ansys Workbench與Mechanical通信
ANSYS Mechanical也支持Python腳本進(jìn)行二次開發(fā)，部分腳本也可以通過錄制的方式進(jìn)行記錄（Automation->Scripting）。但該腳本只能在Mechanical界面環(huán)境下執(zhí)行，也沒有對應(yīng)的批處理運(yùn)行命令（如有歡迎留言），無法在Ansys Workbench項目層面實(shí)現(xiàn)聯(lián)合自動化。
使用工具：Ansys Workbench, Ansys Mechanical
最終成果
基于Ansys 軟件，采用子模型與生死單元技術(shù)，對IGBT器件在功率循環(huán)工況下進(jìn)行多物理場仿真，并通過相關(guān)理論評價關(guān)鍵結(jié)構(gòu)可靠性。結(jié)果表明，基于能量的Darveaux模型進(jìn)行分析更加符合功率器件主端子結(jié)構(gòu)焊層的退化過程。
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在領(lǐng)導(dǎo) LS-DYNA 開發(fā)之前，他曾領(lǐng)導(dǎo) Ansys Workbench、Ansys Mechanical、Ansys Icepak 等多個復(fù)雜項目和功能的開發(fā)，還參與了一些并購活動，幫助將多個合作伙伴/收購技術(shù)集成到 Ansys 產(chǎn)品系列中。他擁有邁索爾大學(xué)電子與通信學(xué)士學(xué)位、卡內(nèi)基梅隆大學(xué)軟件工程碩士學(xué)位以及德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校McCombs商學(xué)院的工商管理碩士學(xué)位。
· 兼容 Ansys 2019 R3以上版本
· 提供 Ansys Workbench 和 Mechanical 環(huán)境的強(qiáng)?功能，以促進(jìn) Ansys Motion 模型的
預(yù)處理。
在workbench中，可以進(jìn)行熱輻射分析計算的Mechanical模塊主要有穩(wěn)態(tài)/瞬態(tài)耦合場、穩(wěn)態(tài)/瞬態(tài)熱等，其工程圖如圖 1所示。各個模塊的輻射傳熱設(shè)置非常相近，接下來以穩(wěn)態(tài)熱模塊演示一個簡單熱輻射案例。
圖 1 能夠進(jìn)行熱輻射計算的Mechanical模塊
現(xiàn)有一幾何模型如圖 2所示，由一個圓臺筒和位于圓臺筒中心的小圓柱體組成。其中，小圓柱的側(cè)面是溫度為700℃的熱邊界；所有表面均可產(chǎn)生熱輻射
使用方法
NLAD-GPAD功能在Ansys的經(jīng)典界面Mechanical APDL中沒有對應(yīng)的GUI入口，但是可以使用命令代碼來使用；在Ansys的workbench環(huán)境中的Mechanical中可以通過Geometry Based Adaptivity功能來使用。這個功能基于載荷步，因此如果在分析中定義了多個載荷步，可以按載荷步來激活或停用該功能。
用戶可以在Granta MI和Granta Selector中的Global Polymer材料庫中獲取ULTEM材料數(shù)據(jù)，并將其導(dǎo)出到Ansys仿真平臺，包括Ansys Workbench和Ansys Mechanical。
汽車制造商并不是唯一想要在光學(xué)設(shè)計中探索多物理場的群體。
對于三維實(shí)體，往往會遇到取對稱單元開展計算的情況。我們需要對實(shí)體設(shè)置邊界，此外在做結(jié)果顯示的時候也希望能對結(jié)果進(jìn)行顯示，能完整顯示實(shí)體的結(jié)果云圖，而非對稱單元的結(jié)果云圖。以下操作基于Workbench進(jìn)行。
首先對Workbench進(jìn)行設(shè)置。Workbench暫時默認(rèn)無法對模型進(jìn)行擴(kuò)展顯示，如果需要擴(kuò)展顯示整體模型，還需進(jìn)行手動設(shè)置。打開Workbench，在主界面中依次選擇工具(Tool)-
［2］ 劉本學(xué)，郭沛東，徐科飛，等.基于ANSYS_Workbench 的齒輪彎曲疲勞壽命分析［J］.機(jī)械設(shè)計與制造，2018（2）：139-141.LIU Benxue，GUO Peidong，XU Kefei，et al.Bending fatigue life analysis of gear based on ANSYS_Workbench［J］.Mechanical De?sign and
