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1、一一.简介：简介：Workbench 有限元分析流程有限元分析流程建立建立 CAD 模型模型模型简化模型简化导入导入 WB材料属性设置、接触设置、网材料属性设置、接触设置、网格划分、约束及载荷施加格划分、约束及载荷施加静力分析静力分析模态分析模态分析模型简化：模型简化：去除小倒角、工艺槽、小圆角、小孔等；导入导入 WBWB：通过 pro/E 与 WB 的连接直接导入；材料设置：材料设置：设置材料的密度、泊松比、弹性模量。机床铸铁零件材料可以选择 Gray Cast Iron。接触设置：接触设置：螺栓连接的固定接触设置为 Bonded，导轨滑块之间滑动接触设置为 No separation。网格
2、划分：网格划分：自由划分。可以设置单元大小；静力分析：静力分析：分析应力及应变；模态分析：模态分析：确定固有频率及振型。二二WBWB 静力分析静力分析（一）（一）pro/Epro/E 三维模型及简化三维模型及简化(a)原模型（b）简化后（二）三维模型导入（二）三维模型导入 workbenchworkbench 中中点击 workbench 图标进入 WB 界面。在 Analysis Systerms 栏中用选中 Static Structural(ANSYS)，拖拽到 Geometry 上，再松开左键。双击 Geometry 图标进入几何建模模块，右键点击 Attach1，将导入的三维模型转化
3、为有限元模型。在 Geometry 模块可以对三维几何体进行关闭 Geometry 模块，双击 Engineering Data 设置材料属性。返回上一级界面，双击 Model，进入到 Mechanical 界面下，进行以下几步操作。a 指定材料：指定材料：单击 Geometry模型名称（此处为 gongzuotai）MaterialAssignmentGray Cast Ironb 划分网格：划分网格：单击 MeshMesh ControlSizingScopeGeometry（选中工作台）DefinitionElement Size(设为 20) updatec 添加约束：添加约束：单击
4、Static StructuralsupportsFixed supportsScopeGeometry(选中四个滑块安装位置) Applyd 添加重力：添加重力：单击 InertialStandard Earth GravityDirection（选择方向）Applye 添加外载荷：添加外载荷：（1）设定载荷作用区域：）设定载荷作用区域：进入 DM 模块，New planeTypeFrom FaceBase Face（选择面）ApplyGenerate；点击 SkchingCircle（画一个圆） ；点击 DimensionsGeneral 为此圆添加尺寸约束；点击 Diameter 设置此
5、圆直径；点击 ModelingsketchExtrudeOperationImprint FacesDirectionNormalGenerate（2）添加载荷：）添加载荷：进入 Mechanical 模块，单击 FileRefresh All DataStatic StructuralLoadsForceGeometry（选中刚才画的圆）Magnitude（设定载荷大小）Direction（设置载荷方向）f 求解：求解：单击 Solveg 观察结果：观察结果：单击 solutionStressEquivalent Stress（等效应力） ；单击 DeformationTotal（总变形）
6、；单击 StrainEquivalent（等效应变） 。h 使用使用 prob 功能了解某一位置的应力应变。使用功能了解某一位置的应力应变。使用 New Section Plane 可以观察复杂可以观察复杂结构内部的应力应变。结构内部的应力应变。三模态分析三模态分析模态分析的目的主要是为了得到结构的固有频率及振型。模态分析不需要考虑外载荷（机床上为重力及切削力）的作用，仅需要设置正确的约束及材料参数即可求解（见前一章） 。四能量分析四能量分析在在 workbench 进行能量分析：进行能量分析：在 Mechanical 模块下，单击 ModalAnalysis SettingsCalculat
7、e StrainYes，再进行模态求解。优点是设置方便简单，便于初步对结构模态薄弱环节进行分析；缺点是结果显示粗糙。在在 ANSYS 经典版本中进行能量分析：经典版本中进行能量分析：优点显示结果美观，缺点是操作复杂。A导入导入 ANSYS 中：中：在 proE 中打开模型，并直接导入 ANSYS 中， （输入/RGB,INDEX,100,100,100, 0 /RGB,INDEX, 80, 80, 80,13 /RGB,INDEX, 60, 60, 60,14 /RGB,INDEX, 0, 0, 0,15/REPLOT 按 Enter 改变背景色）B选择单元内型：选择单元内型：preproce
8、ssorElement TypeAdd/Edit/DeleteAddSolidBrick 8node 45okC定义材料参数：定义材料参数：preprocessorMaterial PropsMaterial ModelsStructurallinearElasticIsotropicEX（弹性模量 1.1e5）PRXY（泊松比0.28） ，Density（密度 7.2e-9） 。D划分网格：划分网格：preprocessorMeshingMesh ToolSmart SizeMeshPick All。E Loads 设置：设置：分析类型选择 preprocessorLoadsNew Anal
9、ysisAnalysis typeModalOk。模态分析设置：Analysis OptionsNo of modal to extract（6） ； Expand mode shapes （yes） ；NMODE No.of modes to expand （6） ；Elcalc Calculate elem results（yes）定义约束：Define Loads ApplyStructuralDisplacementOn Areas选中约束区域F求解：求解：SolutionCurrent LSOKG后处理：后处理：查看六阶频率大小：查看六阶频率大小：General PostprocRe
10、sults Summary 观察振型：观察振型：General PostprocRead Results First Set；General PostprocPlot ResultsContour PlotNodal SoluDOF SolutionDisplacement vector sumok显示能量分布：显示能量分布：General PostprocElement TableDefine TableAddEnergyStrain enrg SENE（势能）或 Kinetc enrg KENE（动能） ；Plot Elem Table选择 SENE 或者 KENEok。这样第一阶势能或者动能的分布就显示出来。将第二步的 First Set 换为 Next set，重复显示出其它六阶的能量和振型。五五WorkbenchWorkbench 装配体的分析。装配体的分析。将整机导入 WB 中后会自动生成 Bonded 接触，这样可能会导致许多多余的绑定约束，需要根据实际进行删减。可以将不重要的小零件，如电机、配重、刀库等等效为一个质量点。可以将重点考察的零件网格相对加密。后处理中可以单独观察某一个零件的应力应变情况，隐藏其它零件。
