1.4 项目概图
ANSYS Workbench 14有限元分析自学手册
项目概图是通过放置应用或系统到项目管理区中的各个区域,定义全部分析项目的。它表示了项目的结构和工作的流程。以可视化的方式表示了项目中各个对象和它们之间的相互关系。项目概图由一个个单元格所组成,如图1-10所示。
项目概图可以因要分析的项目不同而不同,可以仅有一个单一的单元格组成;也可以是含有一套复杂链接的系统耦合分析或模型的方法。
项目概图中的单元格是由将工具箱里的应用程序或系统直接拖动到项目管理界面中或是直接在项目上双击而载入的。
1.4.1 系统和单元格
要生成一个项目,需要从工具箱中添加单元格到项目概图中形成一个系统。一个系统是由一个个单元格所组成。要定义一个项目,还需要在单元格之间进行交互。也可以在单元格中单击鼠标右键,在弹出快捷菜单中选择可使用的单元格。通过一个单元格,可以实现下面的功能:
- 通过单元格进入数据集成的应用程序或工作区;
- 添加与其他单元格间的链接系统;
- 分配输入或参考的文件;
- 分配属性分析的组件。
每个单元格含有一个或多个单元,如图1-11所示。每个单元都有一个与它关联的应用程序或工作区,例如ANSYS Fluent或Mechanical应用程序。可以通过此单元单独打开这些应用程序。
1.4.2 单元格的类型
单元格包含许多可以使用的分析和组件系统,下面将介绍一些通用的分析单元。
1.材料属性管理(工程数据)
使用工程数据组件定义或访问使用材料模型中的分析所用数据。双击工程数据的单元格,或单击鼠标右键打开右键快捷菜单,从中选择“编辑”,以显示工程数据的工作区。可以在工作区中定义数据材料等。
2.Geometry(几何模型)
使用几何模型单元来导入、创建、编辑或更新用于分析的几何模型。
(1)4类图元
- 体(3D模型):由面围成,代表三维实体。
- 面(表面):由线组成。代表实体表面、平面形状或壳(可以是三维曲面)。
- 线(可以是空间曲线):以关键点为端点,代表物体的边。
- 关键点(位于3D空间):代表物体的角点。
(2)层次关系
从最低阶到最高阶,模型图元的层次关系如下:
- 关键点(Keypoints);
- 线(Lines);
- 面(Areas);
- 体(Volumes)。
如果低阶的图元连在高阶图元上,则低阶图元不能删除。
3.Model/Mesh(模型/分网)
模型建立之后,需要划分网格,它涉及以下4个方面。
(1)选择单元属性(单元类型、实常数、材料属性)。
(2)设定网格尺寸控制(控制网格密度)。
(3)网格划分以前保存数据库。
(4)执行网格划分。
4.Setup(设置)
使用此设置单元可打开相应的应用程序。设置包括定义载荷、边界条件等。也可以在应用程序中配置分析。在应用程序中的数据会被纳入到ANSYS Workbench的项目中,这其中也包括系统之间的链接。
载荷是指加在有限单元模型(或实体模型,但最终要将载荷转化到有限元模型上)上的位移、力、温度、热、电磁等。载荷包括边界条件和内外环境对物体的作用。
5.Solution(解决方案)
在所有的前处理工作进行完以后,要进行求解,求解过程包括选择求解器、对求解进行检查、求解的实施及对求解过程中会出现的问题的解决等。
6.Results(结果)
分析问题的最后一步工作是进行后处理,后处理就是对求解所得到的结果查看、分析和操作。结果单元即为显示的分析结果的可用性和状态。结果单元是不能与任何其他系统共享数据的。
1.4.3 了解单元格状态
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1.4.4 项目概图中的链接
链接的作用是连接系统之间的数据共享系统或数据传输。链接可能会在项目概图中所示的主要类型如下。
- 指示数据链接系统之间的共享。这些链接以方框终止,如图1-12所示。
- 指示数据的链接是从上游到下游系统。这些链接以圆形终止,如图1-12所示。
- 链接指示系统是强制的输入参数。这些链接连接系统参数设置栏和绘制箭头进入系统,如图1-12所示。
- 链接指示系统提供输出参数。这些链接连接系统参数设置栏,并用箭头指向系统,如图1-12所示。
- 表明设计探索系统的链接,它连接到项目参数。这些链接连接设计探索系统参数设置栏,D和E与系统如图1-12所示。
1.4.5 创建项目概图实例
下面将介绍创建工作流程。
1将工具箱里的Static Structural选项直接拖动到项目管理界面中或直接在项目上双击载入,结果如图1-13所示。
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2此时模块下面的名称为可修改状态,输入“初步静力学分析”,作为此模块的名称。
3在工具箱中选中Modal选项,按住鼠标左键不放,向项目管理器中拖动,此时项目管理器中可拖动到的位置将以绿色框显示,如图1-14所示。
4将Modal选项放到Static Structural模块的第6行中的Solution中,此时两个模块分别以字母A、B编号显示在项目管理器中,其中两个模块中间出现4条链接,其中以方框结尾的链接为可共享链接;以圆形结尾的链接为下游到上游链接。结果如图1-15所示。
5单击B模块左上角的下箭头,此时弹出快捷菜单,在快捷菜单中选中Rename选项,如图1-16所示,将此模块更改名称为“模态分析一”。
6右键单击“初步静力学分析”第6行中的Solution单元,在此时弹出的快捷菜单中选择“Transfer Data To New”→“Modal”,如图1-17所示。另一个模态分析模块将添加到项目管理器中,并将名称更改为“模态分析二”结果如图1-18所示。
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此外,下面列举了项目概图中需注意的地方。
- 分析流程块可以用鼠标右键选择菜单进行删除。
- 使用该转换特性时,将显示所有的转换可能(上行转换和下行转换)。
- 高亮显示系统中的分支不同,程序呈现的快捷菜单也会有所不同,如图1-19所示。