1-1第一章第一章引言引言DesignModelerIntroduction1-2Training Manual课程目标课程目标教会用户教会用户DesignModeler在以下方面的使用在以下方面的使用:总体上理解用户界面总体上理解用户界面建立草图与指定尺寸流程、方法、步骤、程序建立草图与指定尺寸流程、方法、步骤、程序3D几何体创建与修改流程几何体创建与修改流程导入导入CAD几何体操作、使用几何体操作、使用3D操作形成流场区域操作形成流场区域 参数化建模参数化建模Introduction1-3Training ManualB. ANSYS Workbench概述概述什么是什么是 ANSYS Workbench?ANSYS Workbench提供了与提供了与ANSYS系列求解器相交互的强大方法。这种环境系列求解器相交互的强大方法。这种环境为为CAD系统和您的设计过程提供了独一无二的集成。系统和您的设计过程提供了独一无二的集成。ANSYS Workbench 由多种应用组成由多种应用组成 (一些例子一些例子):Mechanical用用ANSYS求解器进行结构和热分析。求解器进行结构和热分析。网格划分也包含在网格划分也包含在 Mechanical应用中应用中Fluid Flow (CFX) 用用CFX进行进行CFD分析分析Fluid Flow (FLUENT) 用用FLUENT进行进行CFD分析分析Geometry (DesignModeler)创建和修改创建和修改CAD几何体，为在几何体，为在Mechanical中所用的实体模型中所用的实体模型做准备。做准备。Engineering Data 定义材料属性。定义材料属性。Meshing Application 创建创建CFD和显式动态网格和显式动态网格Design Exploration 用于优化分析用于优化分析Finite Element Modeler (FE Modeler) 转换转换 NASTRAN和和ABAQUS 中的网格以便在中的网格以便在 ANSYS中使用中使用BladeGen (Blade Geometry) 用于创建叶片几何用于创建叶片几何Explicit Dynamics用于非线性动态的显式动态模拟特性建模用于非线性动态的显式动态模拟特性建模Introduction1-4Training Manual ANSYS Workbench概述概述The Workbench 提供两种类型的应用提供两种类型的应用:本地应用本地应用 (工作区工作区): 现有的本地应用有现有的本地应用有Project Schematic, Engineering Data and Design Exploration。本地应用完全在本地应用完全在 Workbench 窗口中启动和运行。窗口中启动和运行。数据整合应用数据整合应用: 现有的应用包括现有的应用包括 Mechanical, Mechanical APDL, FLUENT, CFX, AUTODYN 以及其他。以及其他。本地应用本地应用数据整合应用数据整合应用Introduction1-5Training ManualC. 启动启动DesignModeler两种方式启动两种方式启动Workbench:从从windows开始菜单启动开始菜单启动:从其支持的从其支持的CAD系统中启动系统中启动Introduction1-6Training ManualD. Workbench工作环境工作环境大多数情况下大多数情况下 Workbench 的图形用户界面主要分成两部分的图形用户界面主要分成两部分 (一会我们将看一会我们将看到其它可选的部分到其它可选的部分):工具箱工具箱项目概图项目概图Introduction1-7Training Manual工具箱工具箱工具箱包括工具箱包括4个子组个子组:Analysis systems: 可用在示意图中的可用在示意图中的预定义的模板。预定义的模板。Component systems: 可存取多种程可存取多种程序来建立和扩展分析系统。序来建立和扩展分析系统。Custom Systems: 为耦合应用预定义为耦合应用预定义分析系统分析系统 (FSI, thermal-stress等等)。用。用户也可以建立自己的预定义系统。户也可以建立自己的预定义系统。Design Exploration: 参数管理和优化参数管理和优化工具。工具。Introduction1-8Training Manual. . . 工具箱工具箱工具箱列出的系统和组成决定于工具箱列出的系统和组成决定于安装的安装的ANSYS产品产品使用使用 “View All / Customize” 窗窗口中的复选框口中的复选框,可以展开或闭合工可以展开或闭合工具箱中的各项。具箱中的各项。不用工具箱中的专用窗口时一般不用工具箱中的专用窗口时一般将其关闭。将其关闭。Introduction1-9Training Manual启动启动Design-Modeler Workbench GUIComponent SystemsGeometryabRMBDM 也可以通过点击也可以通过点击 CFX/FLUENT来启动。来启动。Introduction1-10Training Manual项目管理项目管理Workbench项目管理是定义一个或多个系统所需要工作流程的图形体现。项目管理是定义一个或多个系统所需要工作流程的图形体现。项目管理中的工作流程通常放在右边。项目管理中的工作流程通常放在右边。现有多种应用是完全在现有多种应用是完全在 Workbench窗口中运行的窗口中运行的:Project Schematic, Engineering Data与与Design Exploration非本地应用是在各自的窗口中运行非本地应用是在各自的窗口中运行:Mechanical (formerly Simulation), Mechanical APDL (formerly ANSYS), ANSYS FLUENT, ANSYS CFX等。等。 分析流程块可以用鼠标右键选择菜单进行删除。分析流程块可以用鼠标右键选择菜单进行删除。Introduction1-11Training Manual. . . 项目管理项目管理在这个例子中，选择结构静力分析在这个例子中，选择结构静力分析工具箱里的选项可以直接拖动到项目管理界面中或是简单的双击载入。工具箱里的选项可以直接拖动到项目管理界面中或是简单的双击载入。Introduction1-12Training Manual. . . 项目管理项目管理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。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。“Connectors” 表明系统间的协同等级。表明系统间的协同等级。在下面例子中，一结构分析系统被拖曳到预先定义好的热分析系统中在下面例子中，一结构分析系统被拖曳到预先定义好的热分析系统中(A4)。在完成操作之前，将结构分析系统拖到热分析系统的不同位置，将在两系统在完成操作之前，将结构分析系统拖到热分析系统的不同位置，将在两系统间出现不同的链接间出现不同的链接 (接下页接下页)。Introduction1-13Training Manual. . . 项目管理项目管理完成上页的操作后，可以看到只有完成上页的操作后，可以看到只有“model”及其以上才有链接。及其以上才有链接。该情况下，没有热该情况下，没有热/结构耦合。结构耦合。每个分析系统是以字母编次的每个分析系统是以字母编次的(A, B, C等等等等)。Introduction1-14Training Manual. . .项目管理项目管理将结构系统拖到放入将结构系统拖到放入“Solution” 栏时，得到与热分析耦合的结构分析系统。栏时，得到与热分析耦合的结构分析系统。注意，新建中的注意，新建中的“drop target” 说明数据说明数据 A2 到到 A4均共用均共用, 从从 A6传传递出去。递出去。Introduction1-15Training Manual. . . 项目管理项目管理点击鼠标右键，通过选择点击鼠标右键，通过选择“Transfer Data To New”或或“Transfer Data From New”建立新的系统。建立新的系统。使用该转换特性时，将显示所有的转换可能使用该转换特性时，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，程序呈现的选项也会有所不同。高亮显示系统中的分支不同，程序呈现的选项也会有所不同。Introduction1-16Training Manual确定单元状态确定单元状态:无法执行无法执行: 丢失上行数据。丢失上行数据。需要注意需要注意: 可能需要改正本单元或是上行单元。可能需要改正本单元或是上行单元。需要刷新需要刷新: 上行数据发生改变。需要刷新单元上行数据发生改变。需要刷新单元 (更新也会刷新单元更新也会刷新单元)。需要更新需要更新:数据一改变单元的输出也要相应的更新。数据一改变单元的输出也要相应的更新。最新的。最新的。发生输入变动发生输入变动: 单元是局部时新的，但上行数据发生变化也可能导致其发生改变。单元是局部时新的，但上行数据发生变化也可能导致其发生改变。. . . 项目管理项目管理Introduction1-17Training ManualWorkbench选项窗口选项窗口“View”菜单菜单(及点击鼠标右键及点击鼠标右键)在在 Workbench 环境下可以显示附加的信息。环境下可以显示附加的信息。如下图所示如下图所示, 高亮显示高亮显示Geometry栏，从而其属性便显示出来。栏，从而其属性便显示出来。Introduction1-18Training ManualE. Workbench文档管理文档管理Workbench创建一个项目文件和一系列的子目录来管理所有相关文件。创建一个项目文件和一系列的子目录来管理所有相关文件。用户应允许用户应允许Workbench管理这些目录中的内容，不能人工修改项目目录的管理这些目录中的内容，不能人工修改项目目录的内容或结构。内容或结构。一旦保存文件便生成项目文件一旦保存文件便生成项目文件(.wbpj)，用用户指定文件名命名，用用户指定文件名命名(例如：例如： MyFile.wbpj)。使用项目文件的同时生成项目目录，上例中的目录即为使用项目文件的同时生成项目目录，上例中的目录即为MyFile_files.在项目目录中将生成众多子目录（说明如下）。在项目目录中将生成众多子目录（说明如下）。Introduction1-19Training Manual. . . Workbench文档管理文档管理目录结构目录结构:dpn: 是设计点文件目录，这实质上是特定分析的所有参是设计点文件目录，这实质上是特定分析的所有参数的状态文件，在单分析情况下只有一个数的状态文件，在单分析情况下只有一个“dp0”目录。目录。global:包含分析中各个模块中的子目录。右例中的包含分析中各个模块中的子目录。右例中的 “Mech” 目录中包括数据库以及目录中包括数据库以及Mechanical模块的其它模块的其它相关文件。相关文件。SYS: “SYS”包括了项目中各种系统的子目录包括了项目中各种系统的子目录(如如 Mechanical, FLUENT, CFX等等)。每个系统的子目录都包。每个系统的子目录都包含有特定的求解文件。比如说含有特定的求解文件。比如说MECH的子目录有结果文的子目录有结果文件，件， ds.dat文件，文件， solve.out文件等。文件等。user_files: 包含输入文件，用户文件等，些可能与项目包含输入文件，用户文件等，些可能与项目有关。有关。Introduction1-20Training Manual. . . Workbench文档管理文档管理在在Workbench “View” 菜单中，激或菜单中，激或 “Files” 选项，以选项，以显示一个包含文件明细与路径的窗口。显示一个包含文件明细与路径的窗口。Introduction1-21Training Manual. . . Workbench文档管理文档管理Archive:快速创建包含所有相关文件的压缩文件。快速创建包含所有相关文件的压缩文件。文件是文件是 zip格式的，可用格式的，可用WB2中的中的“Restore Archive . . . ” 操作或是任一解压软件来打开。操作或是任一解压软件来打开。如图所示在保存文档的时候有多个选择可供选择。如图所示在保存文档的时候有多个选择可供选择。