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软件简介
ANSYS Workbench 是ANSYS软件中一个集成化的仿真模块，相比于经典界面Ansys Mechanical(APDL),Workbench对于工程问题的分析更加简洁，在接触、约束、荷载、网格划分
等前处理方面逐渐智能化，后处理功能也十分强大，界面操作更加友好，适合有限元仿真入门。
有限元分析是面向工程问题的一种解决方法和过程，原理基于各种力学和物理学，而有限单元法(FEM,Finite Element Method)是有限元分析的数学算法基础。
分析操作流程
上述分析操作流程只是有限元分析中的一步，在实际实践中，需要一遍遍迭代上述步骤来找到符合精度和要求的结果。
问题描述：带孔矩形板一侧面均布
110000\mathrm{N}载荷，另一侧固定，利用WORKBENCH求解矩形板的应力、应变和位移，并对分析结果进行解释。
材料:Structure Steel
（结构钢）
屈服强度
:
250\mathrm{MPa}
软件只是工具，使用软件是一个操作过程，相关的模型建立、基础设定和分析应该提前完成。
用户主界面
材料库界面
DM界面(三维模型)
分析界面
00 创建项目
从Analysis Systems中选择Static Structural进行静态结构分析。
01 导入几何模型
[注]：在用ANSYS进行有限元分析时，几何模型通常由外部导入，但是建模的软件和生成的文件格式众多，为了方便导入和查找，将导入模型格式设置为所有格式。
02 网格划分
03 添加约束和载荷
左键选择Force，然后左键选择模型加载面，点击左下角Apply进行添加，最后进行载荷大小设置，约束添加类似。
04 计算求解
01 总变形(Total Deformation)
02 等效应变(Equivalent Strain)
等效应力/应变又称冯米斯(von-Mises)等效应力/应变。得到等效弹性应变(Equivalent Elastic Strain)
03 等效应力(Equivalent Stress)
01 变形比例缩放
自动比例缩放会使得“视觉比例”夸大，影响直观分析，故将默认的自动比例改为真实比例。
前后对比如下：
对比发现，实际比例图中肉眼可见的变形量微乎其微，而自动比例图的变形过于夸大。
02 红色与危险点的关系
红色区域是否就是危险区域？这取决于材料的极限值或实际问题的要求。
将屈服极限改为红色区域下限值：双击应力云图显示图例的红色下限值，改为
250\mathrm{MPa}，按enter确认。
此时图中所有红色区域是应力超过材料屈服极限的的区域，是危险区域。
问题描述：L形支架上端面固定，同时在下端面施加
900\mathrm{N}弯曲载荷，分别使用
10\mathrm{mm}、
3\mathrm{mm}、
0.5\mathrm{mm}网格求解模型，对比应力结果。
材料:Structure Steel（结构钢）
在用软件分析之前，应该根据经验做一个结果的预判，如果与实际结果分析不一致，应找原因。
对于本例，结合经验，L支架的直角处应力最大，此处最可能先发生断裂失效。
网格细化及局部网格设置
在左下角Element Size修改单元体大小尺寸，设置好后，将鼠标移至Mesh处，右键选择Update进行网格更新。
弯曲载荷方向设置
可以通过选择元素来预设载荷施加方向，例如：
如果选择线(边)元素，预设方向沿线方向；如果选择面元素，预设方向沿面的法线方向。
点击图示箭头设置反向或将载荷大小设置为
-900\mathrm{N}，确认后点击左下角Apply进行添加。
查看
10\mathrm{mm}网格划分下的应力云图，点击左上角MAX可以显示最大应力位置。
该结果与推测不符，思考可能的原因：网格划分精度不够！！！
✈为了避免重复操作，可以复制之前的项目，然后修改单元体尺寸即可。
查看 3\mathrm{mm}网格划分下的应力云图：
将网格划分细化后，计算结果与推测一致，注意到，此时的最大应力值也变大了！！！
思考：将网格划分继续细化，最大应力值还会变化吗？
对比 10\mathrm{mm}、 3\mathrm{mm}、 0.5\mathrm{mm}网格划分下的应力图：
网格继续细化后，最大应力值还在增加！！！
对于该例，根据不同网格密度下的计算结果画出网格密度与最大应力值的关系图如下：
思考：随着网格密度的增加，最大应力值是否收敛？
[提示]：应力奇异 现象！！！后续例子继续分析...
默认保存路径设置
然后进入option设置界面
打包
在进行项目协同工作时，需要共享交流数据，此时可以将项目数据进行打包，这样能够防止部分设置和数据丢失。
[注]:通常不将计算结果添加进压缩包，因为在一些大的分析项目中，计算结果是庞大的。
问题描述：修改第二课的L形支架模型，如图位置增加半径
2.54\mathrm{mm}的圆角，上端面固定，同时在下端面施加
900\mathrm{N}弯曲载荷，分别使用
10\mathrm{mm}、
3\mathrm{mm}、
1\mathrm{mm}、
0.5\mathrm{mm}网格求解模型，对比应力结果。
材料:Structure Steel（结构钢）
进入DM编辑界面
添加固定过渡圆角(注意圆角半径单位)
圆角设置
生成效果图
10mm圆角支架应力结果
在添加过渡圆角后，需要重新生成网格和添加载荷约束。有时还需要重新设置材料类型。
未进行设置和添加的载荷或约束前面会带有问号，此时无法求解计算，可以右键选择Suppress暂时禁用屏蔽，如果需要设置，右键解除屏蔽unsuppress,一定用不上的载荷或约束，右键选择delete删除。
在计算
3\mathrm{mm}网格划分下的结果时，为了避免重复建模操作，可以将Geometry模型用数据流共享给下一个项目。点击Geometry拖动至下一个项目的Geometry处即可完成数据流的共享。
3\mathrm{mm}和 1\mathrm{mm}网格划分下的应力最大位置与推测相符。
但是 0.5\mathrm{mm}网格划分下的最大位置在支架尖角处，与推测不符。(后续实例再分析)
元素过滤器可以帮助选择点、线、面等几何元素。
显示 0.5\mathrm{mm}网格划分下圆角处的应力云图:
网格密度与圆角处最大应力值的关系
随着网格密度的增大，圆角处的最大应力值趋于稳定，而且变化趋势要比直角条件下更加平缓，此时计算结果与网格密度无关，被称为网格无关性，即网格精度达到了要求。
如果仅根据最大应力值趋于稳定作为网格精度达标判定的依据，有时会出现错误，例如根据上图中的数据，可能会将 3\sim4\mathrm{mm}作为网格达标的精度。
下面介绍更方便的定性判定指标：
✈当默认显示的红色应力区域存在部分连续位置完整覆盖两层单元，此时网格精度到达要求。
可以看出， 0.5\mathrm{mm}的精度达到了计算要求。
随着网格划分的细化，圆角的最大应力值趋于稳定，直角的最大应力值却在一直增大，网格精度始终无法达标！！！
应力集中
应力集中是设计工程师在设计产品过程中不可避免的问题。指受力构件由于外界因素或自身因素几何形状、外形尺寸发生突变而引起局部范围内应力显著增大的现象。多出现于尖角、孔洞、缺口、沟槽以及有刚性约束处及其邻域。
应力奇异
受力体由于几何关系，在求解应力函数的时候出现的应力无穷大。根据弹性理论，在尖角处的应力是无穷大；由于离散化误差，有限元模型并不会产生无穷大的应力结果，而会形成本例中随着网格的细化，得出的应力值大幅度增加的现象。应力奇异是数学算法问题。应力奇异点一般出现在刚性约束和尖角处，可以认为应力奇异是应力集中的最极端现象。
0.5\mathrm{mm}网格划分下，最大应力值在尖角处，此时出现了应力奇异现象。
说明:应力集中与应力奇异本质上和是否为红色没有必然关联，图中部分虽说没有红色，但是根据应力集中的概念，产生应力梯度的地方都是应力集中。
==如果应力最大值在应力奇异点处，对比毫无意义。==
✈多数应力奇异点都在结构的非危险部位，可以忽略。
✈应力奇异点要用数值算法算准是不可能的，从设计角度来说，危险部位应力过度集中已经引起了应力奇异的极端现象，改结构才是应该考虑的问题。
变形结果受网格精度影响较小，并且不存在类似应力奇异的问题，因此优先对比位移结果，位移结果如果出现较大偏差，说明设置存在问题。
在设置完全一致的情况下，应力结果对比受两个因素影响:①网格精度；②应力奇异。
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