ANSYS 14.5 Workbench功能详解

ANSYS 14.5 Workbench用来模拟多物理场环境的实际工程问题，可实现的数值模拟技术如下：

1.结构静力学分析

结构静力学分析用来求解外载荷引起的位移、应力和约束反力。结构静力学分析很适合求解惯性和阻尼对结构的影响并不显著的问题。结构静力学分析不仅可以进行线性分析，而且可以进行非线性分析，结构非线性导致结构或部件的响应随外载荷不成比例变化。可求解静态非线性问题，包括材料非线性，如塑性、大应变；几何非线性，如膨胀、大变形；单元非线性，如接触分析等。

2.结构动力学分析

结构动力学分析用来求解随时间变化的载荷对结构或部件的影响。与静力学不同，动力学分析考虑随时间变化的载荷以及它对阻尼和惯性的影响。动力学分析可分析大型三维柔体和刚体运动。当运动的积累影响起主要作用时，可使用这些功能分析复杂结构在空间的运动特性，并确定结构中由此产生的应力、应变和变形。结构动力学分析包括模态分析、谐响应分析、响应谱分析、随机振动响应分析、瞬态动力学分析等。

3.刚体动力学分析

刚体动力学是研究刚体在外力作用下的运动规律。它是机器部件的运动，舰船、飞机、火箭等航行器的运动以及天体姿态运动的力学基础。Workbench直接以参数化方式导入复杂的CAD运动装配模型，提供了完整的运动副类型来自动定义构件的运动关系，并提供了丰富的载荷库，以此来创建完全参数化的机械系统动力学计算模型。在求解算法上，Rigid Dynamics采用了无须迭代计算和收敛检查的显示积分技术，并提供了自动时间步功能来快速求解复杂系统的动力学特性，输入位移、速度、加速度和反作用力等历程曲线。

4.结构热分析

结构热分析可处理热传递的3种基本类型——传导、对流和辐射。热传递的3种类型均可进行稳态和瞬态、线性和非线性分析。结构热分析应用于热处理问题、电子封装、发动机组、压力容器、流固耦合问题、热结构耦合的热应力问题等。(www.xing528.com)

5.流体动力学分析

ANSYS Workbench流体动力学包括CFX和Fluent，分析类型可以为瞬态或稳态。分析结果可以是每个节点的压力和通过每个单元的流速，并且可以利用后处理功能产生压力、流速和温度分布的图形显示。此外也提供专业流体分析系统，如模流分析Polyflow、水动力学分析Hydrodynamic、电子设计中的传热和流体流动模拟Icepak。

6.电磁场分析

电磁场问题的分析，包括电感、电容、磁通量密度、涡流、电场分布、磁场分布、力、运动效应、电路和能量损失等。电磁场分析可用于螺线管、变压器、发电机等设计和分析领域，Workbench的分析系统包括电场、静磁场和热电分析等。

7.耦合场分析

通过直接耦合或载荷传递顺序耦合求解不同场的交互作用，用于分析如流体-结构耦合、结构-热耦合、热电耦合等问题，Workbench中可使用直接耦合分析系统进行直接耦合分析，使用不同分析系统的组合进行间接耦合分析。

8.优化分析

ANSYS DesignXplorer具有功能强大且方便易用的多目标优化模块，优化参数可以是CAD模型的几何参数、结构形式、施加的边界条件、求解得到的分析结果等，也可以是由这些参数数学运算后派生出来的参数，既可以进行连续性参数和离散化参数的优化，也可以进行单目标/多目标的优化，得到设计空间的三维设计相应面/二维设计曲线，并自动根据优化结果更新几何模型文件。