Question

如何使用ANSYS WORKBENCH进行2D分析

Answer 1

若要进行3D分析，则ANSYS WORKBENCH是首选。但是如何在ANSYS WORKBENCH中进行2D分析呢？
首先，需要在DESIGNMOEDLER中创建或打开一个面物体，或者从任何可以创建面物体的CAD系统中导入。模型必须在X-Y平面内。2D平面物体可以使用，但是2D线状物体不可用。
然后，先在VIEW中打开properties，然后在项目示意图选中geometry单元，则其属性会在右边的属性栏显示出来，在图示地方选择2D。然后关联前面几何体。
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双击model单元而把模型连接到mechanical应用中，仅当把模型连接后才可以进行2D分析，一旦连接后，就不能把2D分析改成3D分析了。
2D分析有下述特征：
对树中的geometry条目，在其细节视图中的2d behavior域，有下述选项：
平面应力（plane stress缺省的）--假设在Z方向上应力为0，但是应变不为0.这对于那种Z方向的尺寸远远小于X,Y两个方向尺寸的结构是合适的。如受到面内载荷的平板，或在压力或径向载荷下的圆盘。如果想输入这种模型的厚度，可以在thickness域中输入。
轴对称(axisymmetric)----假设一个3-D模型及其载荷可以通过围绕Y轴旋转一个2D的截面而形成。对称轴必须和全局的Y轴保持一致。几何体必须是在正X轴和X-Y面内。方向是：Y轴是轴向的，X轴是径向的，Z轴是环向。环向位移是0，环向应力和环向应变通常很重要。典型的例子是压力容器，直管，轴等。在形状优化分析中不能使用轴对称行为。
平面应变(plain strain)---假设Z方向上没有应变。这对于Z方向的尺寸远大于X,Y尺寸的结构是合适的。Z方向的应力不为0.例子如常的等截面构建如结构线性物体。平面应变行为在热分析或形状优化分析中不可用。
一般的平面应变(generalized plane strain)—相对于标准的平面应变问题而言，假设在Z方向上有一个有限的变形域。对于存在Z方向尺寸的物体，它提供了一个更实际的结果。
基于物体（by body）这允许对geometry下单个的物体设置平面应力，平面应变或者轴对称选项。如果你选择了by body,则请选择单个的物体，然后为其设置单独的2-D选项。
对于2-D分析，可以使用在3-D分析中同样的方式以施加载荷和支撑，载荷和结果都是X-Y面内而没有Z向分量。
下述载荷在2-D分析中不能使用：螺栓预紧载荷，线性压力，简单支撑，固定转动。
压力只能施加在边界上。
轴承载荷和圆柱支撑只能施加在圆形边界上。
对于有轴对称行为的分析，旋转速度载荷只能施加在Y轴上。
对于施加在圆形边界上的力，Z方向的投影分量会被忽略。