ANSYS Workbench的應用現狀及分析

喻永巽

（福州大學湄洲灣職業技術學院，福建莆田 351254）

ANSYS Workbench的應用現狀及分析

喻永巽

（福州大學湄洲灣職業技術學院，福建莆田 351254）

ANSYS Workbench作為ANSYS公司推出的多物理協同仿真環境平臺，具有與經典ANSYS（ANSYS Classic）核心產品完全統一的核心技術，而且結合了主流CAD軟件，如UG、Pro/E、Fieldworks強大的三維建模功能和ISIGHT、LMS等CAE軟件在仿真、優化、分析方面的優勢，其強大的數據管理、交互功能可以使知識和經驗在工作組間與企業內實現共享。主要探討AN?SYS Workbench的應用現狀及分析。

ANSYS Workbench；有限元；CAD

ANSYS有限元軟件是一個多用途的有限元法計算機分析程序，可以用來求解多學科問題。因此它已廣泛應用于以下工業領域：航空航天、汽車工業、生物醫學、橋梁、建筑及重型機械等。自ANSYS 7.0開始，ANSYS公司推出了ANSYS經典版（Mechanical APDL）和ANSYS Workbench版兩個版本。

1 ANSYS Workbench與經典ANSYS的主要區別

經典ANSYS軟件存在以下幾個突出的不足之處：

（1）對分析人員的要求很高，主要是有限元的概念，與相關行業功能結合較少；

（2）數據接口與共享不方便，處理模型的功能較弱；

（3）主要在設計后期使用，而不是貫穿整個設計過程。

ANSYS Workbench是ANSYS求解實際問題的新一代平臺產品，ANSYS Workbench中提供了與ANSYS系統求解器的強大交互功能的方法，集成了ANSYS旗下的大部分軟件，可以將不同模塊組合，進行數據交換，方便工程應用；同時，AN?SYS Workbench解決了經典ANSYS在導入CAD三維建模軟件創建的模型時經常會出現數據丟失、干涉，甚至無法進行布爾運算等現象，其操作界面更加人性化，與CAD軟件的無縫連接更加成熟，提高仿真效率，保證仿真模擬的通用性和精確性[1-2]。

2 ANSYS Workbench與主流CAD軟件的無縫連接

ANSYS Workbench提供了非常強大的協同工作環境，各類需要分析數據之間的交互皆可在這個環境中完成。下面以Solid Works為例，演示其與ANSYS Workbench無縫連接的操作過程。在安裝的時候，首先就要將Solid Works軟件與ANSYS Workbench配置好；進入Solid Works軟件界面之后，在其工具欄界面中就自動存在ANSYS軟件按鈕，如圖1所示。

圖1 ANSYS Workbench在Solid Works中的連接

當利用Solid Works建好三維模型之后，只要點擊工具欄中的ANSYS按鈕，即可彈出選擇框，如圖1所示，選擇AN?SYS Workbench，即可進入AN?SYS Workbench分析了。利用這種方法來進行CAD三維建模軟件與ANSYS Workbench之間數據的連接，出現丟失線面體等現象的可能性大大降低，基本為零。從發展的趨勢來看，ANSYS Workbench是ANSYS公司重點開發的平臺，已經具有廣泛兼容的接口能力，在沒有進行無縫連接配置的情況下，直接在ANSYS Workbench中通過x_t，iges，sat等后綴文件導入的數據，一般情況下也不會出現丟失線面體現象。

3 ANSYS Workbench界面環境

ANSYS Workbench提供了較經典ANSYS更加友好的工作界面，其特點在采用項目管理工具進行分析流程管理，分析系統以圖表的形式體現，可以激活相關的應用程序，實現分析過程的人性化操作。其每個應用程序的操作界面是獨立的，但其分析數據和結果可以相互關聯[3]。其起始界面主要分為兩部分，如圖2。

工具欄（圖3）部分主要功能解析如下：

（1）Analysis systems：主要進行對模型進行靜、動力學分析，電、磁場分析，熱場和流場分析，可實現形狀優化等功能。可使用預先定義好的模板；

（2）Component systems：主要進行三維建模，網格劃分，建立工程數據庫和二次開發。

（3）Custom Systems：主要進行將常用的分析方法和類型整合，生成對應的計算模式，供用戶進入仿真界面。也可以創建獨立的預定義系統；

（4）Design Exploration：主要對分析結果進行可靠性評估，進行參數管理。

4 ANSYS Workbench基本分析流程

圖3 ANSYS Workbench主界面工具欄

ANSYS Workbench具有與ANSYS核心產品完全統一的核心技術，其提供了一個獨特的CAD及設計過程的集成系統。它結合了結構、疲勞、優化、可靠性、穩定性等設計分析能力于一體。其基本分析流程如圖4所示。

圖4 ANSYS Workbench基本分析流程

5 結語

ANSYS Workbench協同仿真環境的推出和應用，其具有“客戶化”、“集成性”、“參數化”等一系列突出的優點，必然決定了其將作為ANSYS公司今后的發展方向。結合當今世界制造業信息化主旋律，ANSYS Workbench將給產品研發流程帶來革命性的變化[2]。

［1］楊磊，劉更，鄭黨黨，等.ANSYS二次開發技術在協同仿真環境中的應用［J］.機械設計與制造，2011（5）：71-73.

［2］雷先華.Workbench對CAE技術及流程的協同實現［J］.機械設計，2007（23）：335-336.

［3］浦廣益.ANSYS Workbench12基礎教程與實例詳解［M］.北京：水利水電出版社，2013.

Current Situation and Analysis of ANSYS Workbench

YU Yong-xun
（Fuzhou University，Meizhouwan Vocational Technology College，Putian 351254，China）

ANSYS Workbench，a collaborative simulation platform launched by ANSYSTM，not only retains the core technology of classic ANSYS(ANSYS Classic)，but also shows compatibility with the mainstream of CAD software.For example，it integrates with the powerful 3D modeling capacities supplied by UG，Pro/E and Fieldworks software.What is more，it takes the advantage of ISIGHT，LMS and other CAE software in simulation，optimization，and analysis.Modeling experience could be immediately shared within the enterprises，enabled by the powerful data management and its interactive functions.This paper mainly focuses on the current application of ANSYS Workbench.

ANSYS Workbench；FEA；CAD

TP391.9

A

1009－9492(2014)09－0138－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.09.038

喻永巽，男，1984年生，福建莆田人，大學本科，講師。研究領域：機械。已發表論文2篇。

(編輯：王智圣)

2014－07－16