详解Ansys Workbench与Ansys APDL的区别

Ansys Workbench与Ansys APDL最大的区别在于:

Ansys 经典界面在分析的第一步必须定义单元类型,而Ansys Workbench则不需要。

其产生后果是,初学者非常开心,以为省略了查阅单元定义的时间和过程,将三维模型直接导入Ansys Workbench开始干。其中还反问一句,我三维模型最准确,分析结构肯定比简化模型准确啊。当然结果是被狠狠的打脸,还要再辩解一句,Ansys Workbench是初级软件,像傻瓜相机,计算精度当然没有专业软件精度高。


实例1 梁与实体模型

建立一个长1000mm、高800mm框架,截面为10*10mm,分别定义为实体模型和梁模型。其中实体模型分析设置如图:


其中体网格尺寸定义为5mm,对左下和右下的边线定义Fixed support,对上实体的上平面加载-y向载荷100N。

分别求解总体变形和等效应力结果如下:


其中最大变形为3.3143mm、最大等效应力为39.424MPa,均位于上实体的中间。


同样梁模型分析设置如图:


其中体网格尺寸定义为5mm,对左下和右下的点定义Fixed support,对上梁的线加载-y向载荷100N。

分别求解总体变形和等效应力结果如下:


其中最大变形为3.25mm、最大等效应力为38.985MPa,均位于上实体的中间。

该结果与实体模型结果几乎一致。

但是继续查看其它后处理,例如观察z向应力。


对比可得,实体模型在Z向最大3.3MPa、最小6.6MPa的应力,位于模型的上角;而梁模型在Z向应力为0。


实例2壳与实体模型

建立一个长80mm、高80mm、宽30mm的角钢,截面厚度为2mm,分别定义为实体模型和壳模型。其中实体模型分析设置如图:


对下平面定义Fixed support,对上端面加载-y向载荷100N。

分别求解总体变形和等效应力结果如下:


其中最大变形为16.82mm、最大等效应力为441.44MPa。

同样壳模型分析设置如图:


对下边线定义Fixed support,对上端线加载-y向载荷100N。

分别求解总体变形和等效应力结果如下:


其中最大变形为17.07mm、最大等效应力为419.02MPa。该结果与实体模型数值结果几乎一致。

但是结果确实相似么?

角钢在此载荷下表现为弯曲,其固定端相邻的外表面必定表现为拉伸状态,其三向应力必定为正,查看壳模型左侧端面的Top应力结果。


同理查看实体模型的左侧外端面的三向应力结果。

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