ANSYS Workbench有关结构部分的模块介绍

ANSYS Workbench的Toolbox的四个项目如图1所示：

Analysis Systems：分析系统，下面的子选项均是包含一个完整的分析系统。

Component Systems:组件系统，下面的子选项组成Analysis Systems中的所有完整分析系统，也就是通过Component Systems中的某几个可以联立完成Analysis Systems的任何一个分析功能。

Custom System：用户自选系统，下面的子选项用于耦合分析。

Design Exploration：探索设计，包括优化设计和可靠性设计等。

External Connection Systems：外部连接系统，这个是Workbench新增的功能，主要用于二次开发等，以后会介绍。

图1 ANSYS Workbench的Toolbox

本次主要介绍结构模块，Analysis Systems的下啦菜单如图2所示，有关结构分析的分析系统已经作了标记。对于结构分析，可以分为两大类，静力学分析和动力学分析，这两类问题的求解方法不一样，上次文章已经有过介绍。

静力学问题有稳态静力学Static Structure，注意一下，分析系统同时还有Static Structure（ABAQUS）和Static Structure（Samcef），这两个只是表示求解器不同而已，分别采用ABAQUS求解器和Samcef求解器，ABAQUS和Samcef都是功能强大的用于结构与机构非线性分析的通用软件，求解器各有其优点。比如ABAQUS在非线性求解方面比较有优势。同样的，其他模块后面如果带有Samcef则表示采用Samcef求解器进行计算。

静力学问题还有屈曲分析（Eigenvalue Buckling）。

动力学问题比较多，对应常规的动力学问题有瞬态动力学（Transient Structure）和显示动力学（Explicit Dynamics），Transient Structure表示采用隐式算法进行计算，Explicit Dynamics表示采用显示算法进行计算，关于隐式算法和显示算法上次文章已经有过介绍。

动力学问题还包括模态分析（Modal），随机振动分析（Random vibration），刚体动力学分析（Rigid dynamics），响应谱分析（Response spectrum）。

组件系统Component Systems的下拉菜单如图3所示，其中有可能与结构分析相关的模块已经作了标记。这些基本的模块可以组成Analysis Systems的分析系统，Geometry是几何模型模块，建立完的几何模型可以与任何一个需要有几何模型完成的模块进行连接，Mesh是网格划分模块，对应与网格划分模块的Finite Element Modeler有限元模型模块，在此模块可以查看网格的相关信息，比如单元类型，节点和单元数目等。Mechanical APDL可以直接启用ANSYS经典进行操作和分析。

用户自选系统Custom System的下拉项目如图4所示。前两个是流固体耦合分析，分别是从CFX,FLUENT到静力学分析的耦合；然后是预应力模态的分析，就是先做静力学分析，得到应力后，再做模态分析；接着是随机振动分析，就是先做模态分析，再做随机振动分析；接着是响应谱分析，同样是先做模态分析，再做响应谱分析；最后是热应力问题，是先做热分析，得到温度后，把温度导入到结构场，再做应力分析。

另附详细的分析系统和模块的介绍，包含适用的物理场（physics）、求解器（Solver Type）和分析类型（Analysis Type）。