在 ANSYS 14.5 Workbench 中进行结构应力仿真(通常指静力学分析),其标准流程如下。该流程适用于线性静应力分析,适用于评估结构在恒定载荷下的变形、应力和应变响应。
核心仿真流程
启动 ANSYS Workbench 14.5
打开软件,进入主工作界面
创建静力学分析项目
在左侧 Toolbox 中找到 Analysis Systems → Static Structural,将其拖拽到右侧项目流程图区域
导入或创建几何模型
右键点击 Geometry → Import Geometry,导入外部 CAD 模型(推荐 STEP 或 IGS 格式,路径和文件名使用英文)
或双击 Geometry 进入 DesignModeler (DM) 直接建模(适用于简单几何)
定义材料属性
双击 Engineering Data,选择默认材料(如 Structural Steel)或点击 Add Material 自定义材料,输入弹性模量、泊松比、密度等参数
返回 Mechanical 后,在模型树中选中几何体,在 Details 中分配对应材料
划分网格
双击 Model 进入 Mechanical 界面。
展开 Mesh,设置 Element Size(如 5mm 或基于模型尺寸的比例),点击 Generate Mesh
对关键区域(如应力集中区)可使用 Sizing 或 Inflation 进行局部细化
施加边界条件与载荷
在 Static Structural 下添加:Fixed Support(固定约束)或 Displacement(位移约束)
Force、Pressure 或 Body Load(如重力)等载荷
注意单位统一(如长度用 mm,则力用 N,压力用 MPa)
求解
点击顶部工具栏 Solve 按钮,等待计算完成
后处理与结果查看
在 Solution 下插入:Total Deformation(总位移)
Equivalent (von-Mises) Stress(等效应力,最常用)
查看云图,判断最大应力是否超过材料屈服强度
补充说明
若涉及热应力,需在 Engineering Data 中定义线膨胀系数,并在 Analysis Settings 中指定参考温度与实际温度
对于梁、壳等特殊结构,可在 Concept 中创建线体或面体,并赋予相应截面属性
建议先用粗网格验证流程正确性,再细化网格提高精度
如需详细操作演示,可参考书籍《ANSYS 14.5 Workbench机械仿真实例详解》
该书附带光盘含实例素材与视频
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