ANSYSWorkbench18.0实例分析与应用

1.启动Workbench18.0

在“开始”菜单中执行ANSYS 18.0→Workbench 18.0命令。

2.创建随机振动分析

（1）在工具箱【Toolbox】的【Analysis Systems】中双击或拖动模态分析【Modal】到项目分析流程图，然后右键单击模态分析的【Solution】单元，从弹出的菜单中选择【TransferData To New】→【Random Vibration】，即创建随机振动分析，此时相关联的数据共享，如图4-60所示。

图4-60 创建随机振动分析

（2）在Workbench的工具栏中单击【Save】，保存项目实例名为Crank shaft.wbpj。工程实例文件保存在D：\AWB\Chapter04文件夹中。

3.创建材料参数

材料默认为结构钢。

4.导入几何模型

在模态分析上，右键单击【Geometry】→【Import Geometry】→【Browse】→找到模型文件Crank shaft.agdb，打开导入几何模型。模型文件在D：\AWB\Chapter04文件夹中。

5.进入Mechanical分析环境

（1）在模态分析上，右键单击【Model】→【Edit】进入Mechanical分析环境。

（2）在Mechanical的主菜单【Units】中设置单位为Metric（mm，kg，N，s，mV，mA）。

6.为几何模型分配

材料默认为结构钢。

7.划分网格

（1）在导航树里单击【Mesh】→【Details of“Mesh”】→【Sizing】→【Relevance Center】=Medium，【Sizing】→【Element Size】=4mm，其他均默认。

（2）生成网格：右键单击【Mesh】→【Generate Mesh】，图形区域显示程序生成的网格模型，如图4-61所示。

图4-61 网格划分

（3）网格质量检查：在导航树里单击【Mesh】→【Details of“Mesh”】→【Quality】→【Mesh Metric】=Skewness，显示Skewness规则下网格质量详细信息，平均值处在好水平范围内，展开【Statistics】显示网格和节点数量。

8.施加边界条件

（1）在导航树上单击【Modal（A5）】。

（2）施加约束：在标准工具栏中单击，选择曲轴的一个端面，在环境工具栏中单击【Supports】→【Fixed Support】，如图4-62所示；然后选择曲轴的另一个端面，在环境工具栏中单击【Supports】→【Fixed Support】，如图4-63所示。

（3）设置模态阶数：在导航树Modal下单击【Analysis Settings】→【Details of“Analysis Settings”】→【Options】→【Max Modesto Find】=6，其他默认。(www.xing528.com)

9.随机振动设置

（1）在导航树上单击【Random Vibration（B5）】。

图4-62 施加约束

图4-63 施加约束

（2）在环境工具栏中单击【PSD Base Excitation】→【PSD G Acceleration】，【PSD G Acceleration】→【Details of“PSD G Acceleration”】→【Scope】→【Boundary Condition】=All Fixed Supports，【Definition】→【LoadData】，设置如图4-64所示，【Direction】=Y Axis。其他默认。

图4-64 PSD G Acceleration设置

10.设置需要的结果

（1）在导航树上单击【Solution（B6）】。

（2）在求解工具栏中单击【Deformation】→【Directional】。【Directional Deformation】→【De-tails of“Directional Deformation”】→【Definition】→【Orientation】=Y Axis，【Scale Factor】=1Sigma。

（3）在求解工具栏中单击【Stress】→【Equivalent（von-Mises）】。

11.求解与结果显示

（1）右键单击【Directional Deformation】，从弹出的菜单中单击进行求解运算。

（2）运算结束后，单击【Solution（B6）】→【Directional Deformation】，可以查看图形区域显示随机振动分析得到的曲轴随机振动变形分布云图，如图4-65所示；单击【Solution（B6）】→【Equivalent Stress】，显示曲轴随机振动等效应力分布云图，如图4-66所示。

12.保存与退出

（1）退出Mechanical分析环境：单击Mechanical主界面的菜单【File】→【Close Mechani-cal】退出环境，返回到Workbench主界面，此时主界面的分析流程图中显示的分析均已完成。

（2）单击Workbench主界面上的【Save】按钮，保存所有分析结果文件。

（3）退出Workbench环境：单击Workbench主界面的菜单【File】→【Exit】退出主界面，完成分析。

图4-65 曲轴随机振动变形分布云图

图4-66 曲轴随机振动等效应力分布云图