ANSYS Workbench的应用现状及分析

喻永巽

（福州大学湄洲湾职业技术学院，福建莆田 351254）

ANSYS Workbench的应用现状及分析

喻永巽

（福州大学湄洲湾职业技术学院，福建莆田 351254）

ANSYS Workbench作为ANSYS公司推出的多物理协同仿真环境平台，具有与经典ANSYS（ANSYS Classic）核心产品完全统一的核心技术，而且结合了主流CAD软件，如UG、Pro/E、Fieldworks强大的三维建模功能和ISIGHT、LMS等CAE软件在仿真、优化、分析方面的优势，其强大的数据管理、交互功能可以使知识和经验在工作组间与企业内实现共享。主要探讨AN⁃SYS Workbench的应用现状及分析。

ANSYS Workbench；有限元；CAD

ANSYS有限元软件是一个多用途的有限元法计算机分析程序，可以用来求解多学科问题。因此它已广泛应用于以下工业领域：航空航天、汽车工业、生物医学、桥梁、建筑及重型机械等。自ANSYS 7.0开始，ANSYS公司推出了ANSYS经典版（Mechanical APDL）和ANSYS Workbench版两个版本。

1 ANSYS Workbench与经典ANSYS的主要区别

经典ANSYS软件存在以下几个突出的不足之处：

（1）对分析人员的要求很高，主要是有限元的概念，与相关行业功能结合较少；

（2）数据接口与共享不方便，处理模型的功能较弱；

（3）主要在设计后期使用，而不是贯穿整个设计过程。

ANSYS Workbench是ANSYS求解实际问题的新一代平台产品，ANSYS Workbench中提供了与ANSYS系统求解器的强大交互功能的方法，集成了ANSYS旗下的大部分软件，可以将不同模块组合，进行数据交换，方便工程应用；同时，AN⁃SYS Workbench解决了经典ANSYS在导入CAD三维建模软件创建的模型时经常会出现数据丢失、干涉，甚至无法进行布尔运算等现象，其操作界面更加人性化，与CAD软件的无缝连接更加成熟，提高仿真效率，保证仿真模拟的通用性和精确性[1-2]。

2 ANSYS Workbench与主流CAD软件的无缝连接

ANSYS Workbench提供了非常强大的协同工作环境，各类需要分析数据之间的交互皆可在这个环境中完成。下面以Solid Works为例，演示其与ANSYS Workbench无缝连接的操作过程。在安装的时候，首先就要将Solid Works软件与ANSYS Workbench配置好；进入Solid Works软件界面之后，在其工具栏界面中就自动存在ANSYS软件按钮，如图1所示。

图1 ANSYS Workbench在Solid Works中的连接

当利用Solid Works建好三维模型之后，只要点击工具栏中的ANSYS按钮，即可弹出选择框，如图1所示，选择AN⁃SYS Workbench，即可进入AN⁃SYS Workbench分析了。利用这种方法来进行CAD三维建模软件与ANSYS Workbench之间数据的连接，出现丢失线面体等现象的可能性大大降低，基本为零。从发展的趋势来看，ANSYS Workbench是ANSYS公司重点开发的平台，已经具有广泛兼容的接口能力，在没有进行无缝连接配置的情况下，直接在ANSYS Workbench中通过x_t，iges，sat等后缀文件导入的数据，一般情况下也不会出现丢失线面体现象。

3 ANSYS Workbench界面环境

ANSYS Workbench提供了较经典ANSYS更加友好的工作界面，其特点在采用项目管理工具进行分析流程管理，分析系统以图表的形式体现，可以激活相关的应用程序，实现分析过程的人性化操作。其每个应用程序的操作界面是独立的，但其分析数据和结果可以相互关联[3]。其起始界面主要分为两部分，如图2。

工具栏（图3）部分主要功能解析如下：

（1）Analysis systems：主要进行对模型进行静、动力学分析，电、磁场分析，热场和流场分析，可实现形状优化等功能。可使用预先定义好的模板；

（2）Component systems：主要进行三维建模，网格划分，建立工程数据库和二次开发。

（3）Custom Systems：主要进行将常用的分析方法和类型整合，生成对应的计算模式，供用户进入仿真界面。也可以创建独立的预定义系统；

（4）Design Exploration：主要对分析结果进行可靠性评估，进行参数管理。

4 ANSYS Workbench基本分析流程

图3 ANSYS Workbench主界面工具栏

ANSYS Workbench具有与ANSYS核心产品完全统一的核心技术，其提供了一个独特的CAD及设计过程的集成系统。它结合了结构、疲劳、优化、可靠性、稳定性等设计分析能力于一体。其基本分析流程如图4所示。

图4 ANSYS Workbench基本分析流程

5 结语

ANSYS Workbench协同仿真环境的推出和应用，其具有“客户化”、“集成性”、“参数化”等一系列突出的优点，必然决定了其将作为ANSYS公司今后的发展方向。结合当今世界制造业信息化主旋律，ANSYS Workbench将给产品研发流程带来革命性的变化[2]。

［1］杨磊，刘更，郑党党，等.ANSYS二次开发技术在协同仿真环境中的应用［J］.机械设计与制造，2011（5）：71-73.

［2］雷先华.Workbench对CAE技术及流程的协同实现［J］.机械设计，2007（23）：335-336.

［3］浦广益.ANSYS Workbench12基础教程与实例详解［M］.北京：水利水电出版社，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，大学本科，讲师。研究领域：机械。已发表论文2篇。

(编辑：王智圣)

2014－07－16