2.4 案例圖解

2.4.1 線性梁單元靜力學分析

本節(jié)利用ANSYS Workbench 14.5中的DM建立線性梁單元，并對其進行靜力學實例分析，一方面鞏固前面的一些建模操作步驟，一方面為后面的FEM分析打好基礎。

使用ANSYS Workbench 14.5建模，如圖2-3所示，模型的材料賦予結構鋼，然后再在模型的頂點施加兩個力：X軸的負方向施加1000N的力，Z軸正方向施加2000N的力，然后分析該結構的應力與變形情況。

第1步：進入ANSYS Workbench 14.5的界面。

打開ANSYS Workbench 14.5的界面，在ANSYS Workbench 14.5圖標上雙擊，或者單擊右鍵，再選擇打開，如圖2-4所示。

第2步：創(chuàng)建幾何項目。

單擊Toolbox下面的Component Systems前面的+按鈕，再雙擊Component Systems下面的Geometry圖標，如圖2-5所示。

第3步：進入DM界面，設置單位。

在A2圖標上雙擊，或者單擊右鍵，然后再選擇New Geometry命令進入到繪圖界面，會彈出一個對話框，再選擇單位Millimeter，最后單擊OK按鈕，如圖2-6所示。

第4步：創(chuàng)建新平面。

在Tree Outline中選擇坐標ZXPlane，再在工具欄中選擇，操作過程如圖2-7所示。

第5步：進入草圖繪制面板。

單擊Sketching按鈕，界面將會進入草繪命令面板，操作步驟如圖2-8所示。

第6步：繪制草圖。

選擇Draw下面的Line命令，然后在繪圖區(qū)畫出9條線段（草圖形狀可大體畫出，不必很標準，因為草圖完成后，還會對其進行編輯），操作如圖2-9所示。

第7步：施加約束。

選擇Constraints中的Equal Length命令，然后單擊草圖中的每條線段（總共有9條線段），操作如圖2-10所示。

第8步：尺寸設置。

選中Sketching Toolboxes框中的Dimensions下的General，然后在繪圖區(qū)中對邊添加尺寸，只需標注兩條尺寸即可，一個尺寸為了定位，一個尺寸是邊的尺寸。最后在窗口左下角的詳細欄中設置尺寸大小，H1（邊長度）設置為10mm, L2（定位尺寸）設置為5mm，操作如圖2-11所示。

第9步：創(chuàng)建新平面。

選擇Tree Outline框下的Modeling選項，返回到建模界面，再單擊工具欄中的圖標，創(chuàng)建ZX新平面，此時會在Tree Outline框中生成一個圖標，然后對該新平面進行編輯，單擊Plane4，然后在窗口的左下角Details of View中設置，在Transform1（RMB）一欄中選擇Offset Z，在FD1, Value1一欄中設置尺寸為10mm，其他選項保持默認狀態(tài)即可，最后切記單擊菜單欄中的Generate按鈕，生成新平面，操作如圖2-12所示。設置完成后，單擊Tree Outline框中圖標前面的+按鈕，最后單擊下面的圖標，就會發(fā)現(xiàn)創(chuàng)建的平面相對上一平面的位置，同時檢查創(chuàng)建的平面是否正確，如圖2-13所示。

第10步：在新平面上繪制草圖。

選中Plane6平面，再單擊Tree Outline框下的Sketching標簽，即進入在新建平面內(nèi)的繪圖界面。然后操作步驟參考第6～8步，繪制草圖也是同樣的，如圖2-14～圖2-17所示。

第11步：草繪轉化。

選中Tree Outline框中的與兩個圖標（注意：單擊這兩個選項時按住Ctrl鍵），然后單擊菜單欄中的Concept子菜單中的Lines From Sketches選項，Tree Outline框中會出現(xiàn)Line1圖標，然后單擊詳細欄中Base Objects一欄中的Apply按鈕，最后切記單擊菜單欄中的Generate按鈕，生成線條，操作如圖2-18所示。

第12步：三維線條的生成。

選擇菜單欄中Concept子菜單中的3D Curve選項，然后單擊草圖中的兩個頂點，最后單擊菜單欄中的Generate按鈕，操作如圖2-19所示。在兩點中間生成一條線段，重復該操作，完成如圖2-20所示的模型。

第13步：創(chuàng)建點。

選擇菜單欄中Create子菜單中的Point命令，然后在窗口的左下角詳細欄中進行設置，在Definition欄中選擇Manual Input，用戶自己定義點的位置，然后在FD8, XCoordinate欄中設置為40mm，在FD9, YCoordinate欄中設置為5mm，最后單擊菜單欄中的Generate按鈕生成點，操作如圖2-21所示。

第14步：完成草圖模型。

再選擇菜單欄中Concept子菜單中的3D Curve命令，參考第12步操作，繪制三維線段，連接生成的點與草圖中的4個頂點，然后再單擊工具欄中的Generate按鈕，生成線段，操作如圖2-22所示。

第15步：創(chuàng)建梁單元。

選擇菜單欄中Concept子菜單下Cross Section里面的Rectangular命令，然后在窗口的左下角詳細欄中設置截面大小，在Dimensions:2欄下設置B為1mm，設置H為1mm，然后單擊Tree Outline框中的Line Body，在詳細欄中將Cross Section欄設置成Rect1選項，最后單擊菜單欄中的Generate按鈕，生成梁，操作如圖2-23所示。

第16步：顯示梁截面的操作。

選擇菜單欄中的Cross Section Solids命令，使得前面顯示對號，則會顯示梁的截面形狀（用戶可自己操作一下其他選項，并觀察視圖區(qū)的變化），操作如圖2-24所示。

第17步：創(chuàng)建靜力學分析項目。

單擊DM窗口右上角的按鈕，關閉DM界面，然后雙擊Toolbox下的Analysis Systems，然后單擊Static Structural按鈕，并按住左鍵，將其拖動至項目A2中的Geometry中，建立起靜力學分析項目流程圖，操作如圖2-25所示。

第18步：進入材料編輯界面。

雙擊B2選項Engineering Data，進入材料編輯界面，如圖2-26所示。

第19步：材料的設置。

單擊菜單欄中的按鈕，然后選擇Engineering Data Sources框中的General Materials，此時會生成一個Outline of General Materials窗口，然后選擇里面的A4中的Structural Steel，單擊該欄后面的按鈕，然后會在C欄中出現(xiàn)圖標，說明材料已經(jīng)選中了（結構鋼是默認的材料，所以后面的圖標已經(jīng)出現(xiàn)），同時單擊A4欄時，下面會出現(xiàn)結構鋼的材料性質(zhì)介紹欄Properties of Outline Row 3:Structural Steel，操作如圖2-27所示。

第20步：進入Mechanical界面。

雙擊靜力學分析流程圖中的B4欄Model選項，進入Mechanical界面，界面窗口如圖2-28所示。

第21步：賦予模型材料。

單擊Tree Outline框中Geometry下的Line Body選項，然后在窗口左下角出現(xiàn)線體的詳細欄，將Material欄下的Assignment一欄選中第19步中已經(jīng)編輯好的材料Structural Steel（注意：結構鋼是默認材料，所以在詳細欄中顯示的即是該材料），操作如圖2-29所示。

第22步：劃分網(wǎng)格設置。

選擇Tree Outline框中的Mesh選項，然后在窗口左下角出現(xiàn)網(wǎng)格的詳細欄，將Sizing欄下面的Relevance Center一欄設置成Fine，其他選項保持默認即可，操作如圖2-30所示。

第23步：生成網(wǎng)格。

網(wǎng)格設置完成后，選擇Tree Outline框中的Mesh選項，再單擊右鍵，彈出一個快捷菜單欄，然后選中Generate Mesh命令，操作如圖2-31所示，最后生成網(wǎng)格如圖2-32所示。

第24步：添加固定約束

選擇Tree Outline框中的Static Structural（85）選項，會在工具欄中出現(xiàn)Environment工具欄，然后單擊該欄中的Supports選項，再單擊下面的Fixed Support，此時在Tree Outline框中生成Fixed Support圖標，單擊工具欄中的命令，再單擊按鈕，選中下面的Box Select命令，進入視圖區(qū)中框選模型的X軸方向最小的4個端點，最后單擊詳細欄中的Apply按鈕，操作如圖2-33所示。

第25步：施加載荷。

再一次選擇Tree Outline框中的Static Structural（B5）選項，單擊Environment工具欄中的Loads，然后選中下面的Force，此時，在Tree Outline框中生成Force圖標，單擊菜單欄中的命令，再單擊按鈕，選擇Single Select命令，單擊模型X軸方向最大處的點，在窗口左下角Details of“Force”欄中進行設置，接著在Geometry一欄的右側單擊Apply按鈕，下面的Define By一欄中選擇Components命令，在X Component一欄中輸入-1000N，在Z Component一欄中輸入2000N，操作如圖2-34所示。

第26步：求解計算。

選擇Tree Outline框中的Static Structural（B5）選項，單擊右鍵，彈出一個快捷菜單，然后單擊命令，則會進行求解計算，操作如圖2-35所示。

第27步：結果后處理。

選擇Tree Outline框中的Solution（B6）選項，單擊右鍵，出現(xiàn)一個快捷菜單欄，選擇Insert→Deformation→Total命令，操作如圖2-36所示，再一次在Solution（B6）圖標上單擊右鍵，出現(xiàn)一個快捷菜單欄，選擇Insert→Beam Tool→Beam Tool命令，操作如圖2-37所示。最后進行計算，在Solution（B6）圖標上單擊右鍵，出現(xiàn)一個快捷菜單欄，選擇Evaluate All Results命令，則會對后處理的結果進行全部計算，如圖2-38所示。

第28步：查看結果。

選擇Tree Outline框中的Total Deformation選項，則會在繪圖區(qū)中顯示模型的總變形云圖，如圖2-39所示，單擊Tree Outline框中Beam Tool下的Direct Stress按鈕，則會在繪圖區(qū)中顯示模型的直接應力云圖，如圖2-40所示。

第29步：保存退出。

單擊Mechanical界面右上角的“關閉”按鈕，返回到Workbench界面，單擊菜單欄中的Save按鈕，選擇用戶要保存的位置，并命名為“beam”，保存類型為“wbpj”格式，操作如圖2-41所示。

2.4.2 平板靜力學分析

分析一平板，賦予其結構鋼材料，并且一側是固定的，一側受50N的拉力，同時受50N/m的彎矩，分析其變形與受力情況、模型及其約束和載荷分布，如圖2-42所示。

第1步：創(chuàng)建幾何項目。

單擊Toolbox下面的Component Systems前面的+按鈕，再雙擊Component Systems下面的Geometry圖標，如圖2-43所示。

第2步：導入外部模型。

選中Geometry選項，然后單擊右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇Import Geometry后面的Browse命令，然后導入“平板．SLDPRT”文件，如圖2-44所示。

第3步：進入DM界面，設置單位。

在A2圖標上雙擊，或者單擊右鍵，然后再選擇New Geometry命令進入到繪圖界面，會彈出一個對話框，再選擇單位Millimeter，最后單擊OK按鈕，如圖2-45所示。

第4步：生成模型。

單擊菜單工具欄中的Generate按鈕，如圖2-46所示。

第5步：創(chuàng)建靜力學分析項目。

單擊DM窗口右上角的按鈕，關閉DM界面，然后雙擊Toolbox下的Analysis Systems，然后單擊里面的Static Structural，并按住左鍵，將其拖動至項目A2中的Geometry中，建立起靜力學分析項目流程圖，操作如圖2-47所示。

第6步：進入材料編輯界面。

雙擊B2選項Engineering Data，進入材料編輯界面，如圖2-48所示。

第7步：材料的設置。

單擊菜單欄中的按鈕，然后選擇Engineering Data Sources框中的General Materials，此時會生成一個Outline of General Materials對話框，然后選擇里面的A4中Structural Steel，單擊該欄后面的按鈕，然后會在C欄中有一個圖標出現(xiàn)，說明材料已經(jīng)選中了（結構鋼是默認的材料，所以后面的按鈕已經(jīng)出現(xiàn)），同時單擊A4欄時，下面會出現(xiàn)結構鋼的材料性質(zhì)介紹欄Properties of Outline Row 3:Structural Steel，最后單擊工具欄中的Return to Project命令，操作如圖2-49所示。

第8步：進入Mechanical界面。

雙擊靜力學分析流程圖中的B4欄Model選項，進入Mechanical界面，界面窗口如圖2-50所示。

第9步：賦予模型材料。

單擊Tree Outline框中Geometry下的“平板”選項，然后在窗口左下角出現(xiàn)線體的詳細欄，將Material欄下的Assignment一欄選中第7步中已經(jīng)編輯好的Structural Steel（注意：結構鋼是默認材料，所以在詳細欄中顯示的即是該材料），操作如圖2-51所示。

第10步：劃分網(wǎng)格設置。

選中Tree Outline框中的Mesh選項，然后在窗口左下角出現(xiàn)網(wǎng)格的詳細欄，將Sizing欄下面的Relevance Center一欄設置成Fine，其他選項保持默認即可，操作如圖2-52所示。

第11步：生成網(wǎng)格。

網(wǎng)格設置完成后，選中Tree Outline框中的Mesh選項，再單擊右鍵，彈出一個快捷菜單欄，然后選中Generate Mesh命令，操作如圖2-53所示，最后生成網(wǎng)格如圖2-54所示。

第12步：添加固定約束。

選擇Tree Outline框中的Static Structural（B5）選項，會在工具欄中出現(xiàn)Environment工具欄，然后單擊該欄中的Supports選項，再單擊下面的Fixed Support，此時在Tree Outline框中生成Fixed Support圖標，單擊工具欄中的命令，進入視圖區(qū)選中模型的X軸方向最小面，最后單擊詳細欄中的Apply按鈕，操作如圖2-55所示。

第13步：施加拉力載荷。

再一次選擇Tree Outline框中的Static Structural（B5）選項，單擊Environment工具欄中的Loads，然后選中下面的Force，此時，在Tree Outline框中生成Force圖標，單擊菜單欄中的命令，選擇模型X軸方向最大處的面（固定面相對的一面），在窗口左下角Details of“Force”欄中進行設置，接著在Geometry一欄的右側單擊Apply按鈕，下面的Define By一欄中選擇Components命令，在X Component一欄中輸入50N，其余保持默認，操作如圖2-56所示。

第14步：施加力矩載荷。

選擇Tree Outline框中的Static Structural（B5）選項，單擊Environment工具欄中的Loads，然后選中下面的Moment，此時，在Tree Outline框中生成Moment圖標，單擊菜單欄中的命令，選擇模型X軸方向最大處的面（固定面相對的一面），在窗口左下角Details of “Force”欄中進行設置，接著在Geometry一欄的右側單擊Apply按鈕，下面的Define By一欄中選擇Components命令，在Y Component一欄中輸入50N·m，其余保持默認，操作如圖2-57所示。

第15步：求解計算。

單擊Tree Outline框中的Static Structural（B5）選項，單擊右鍵，彈出一個快捷菜單，然后單擊Solve命令，則會進行求解計算，操作如圖2-58所示。

第16步：結果后處理。

選擇Tree Outline框中的Solution（B6）選項，單擊右鍵，出現(xiàn)一個快捷菜單欄，選擇Insert→Deformation→Total命令，操作如圖2-59所示。再一次在Solution（B6）上單擊右鍵，出現(xiàn)一個快捷菜單欄，選擇Insert→Strain→Equivalent（von-Mises）命令，操作如圖2-60所示。再一次在Solution（B6）上單擊右鍵，出現(xiàn)一個快捷菜單欄，選擇Insert→Stress→Equivalent（von-Mises）命令，操作如圖2-61所示。最后進行計算，在Solution（B6）上單擊右鍵，出現(xiàn)一個快捷菜單欄，選擇Evaluate All Results，則會對后處理的結果進行全部計算，如圖2-62所示。

第17步：查看結果

單擊Tree Outline框中的Total Deformation選項，則會在繪圖區(qū)中顯示模型的總變形云圖，如圖2-63所示。選擇Tree Outline框中的Equivalent Elastic Strain選項，則會在繪圖區(qū)中顯示模型的等效應變云圖，如圖2-64所示。選擇Tree Outline框中的Equivalent Stress選項，則會在繪圖區(qū)中顯示模型的等效應力云圖，如圖2-65所示。

第18步：保存退出

單擊Mechanical界面右上角的“關閉”按鈕，返回到Workbench界面，單擊菜單欄中的Save按鈕，選擇用戶要保存的位置，并命名為“Pingban”，保存類型為“wbpj”格式，操作如圖2-66所示。

2.4.3 管道靜力學分析

為了熟悉對靜力學分析的操作步驟，下面再給出一簡單的受力分析例題。

對一段圓柱形管道賦予銅合金的材料，并在管道兩個端面施加固定約束，流體對管道腔內(nèi)的壓強是10MPa，分析其變形與受力情況，如圖2-67所示。

第1步：創(chuàng)建幾何項目。

單擊Toolbox下面的Component Systems前面的+按鈕，再雙擊Component Systems下面的Geometry圖標，如圖2-68所示。

第2步：導入外部模型。

選中Geometry選項，然后單擊右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇Import Geometry后面的Browse命令，然后導入“受壓管道．SLDPRT”文件，如圖2-69所示。

第3步：進入DM界面，單位設置。

在A2圖標上雙擊，或者單擊右鍵，然后再選擇New Geometry命令，進入到繪圖界面，會彈出一個對話框，再選擇單位Millimeter，最后單擊OK按鈕，如圖2-70所示。

第4步：生成模型。

單擊菜單工具欄中的Generate按鈕，如圖2-71所示。

第5步：創(chuàng)建靜力學分析項目。

單擊DM窗口右上角的按鈕，關閉DM界面，然后雙擊Toolbox下的Analysis Systems，然后單擊里面的Static Structural，并按住左鍵，將其拖動至項目A2中的Geometry中，建立起靜力學分析項目流程圖，操作如圖2-72所示。

第6步：進入材料編輯界面。

雙擊B2選項中的Engineering Data，進入材料編輯界面，如圖2-73所示。

第7步：材料的設置。

單擊菜單欄中的按鈕，然后選擇Engineering Data Sources框中的General Materials，此時會生成一個Outline of General Materials對話框，然后選擇A10中的Copper Alloy，單擊該欄后面的按鈕，會在C欄中出現(xiàn)圖標，說明材料已經(jīng)選中了，同時單擊A10欄時，下面會出現(xiàn)銅合金的材料性質(zhì)介紹欄Properties of Outline Row 10:Copper Alloy，最后單擊工具欄中的Return to Project命令，操作如圖2-74所示。

第8步：進入Mechanical界面。

雙擊靜力學分析流程圖中的B4欄Model選項，進入Mechanical界面，界面窗口如圖2-75所示。

第9步：賦予模型材料。

單擊Tree Outline框中Geometry下的“受壓管道”選項，然后在窗口左下角出現(xiàn)線體的詳細欄，將Material欄下的Assignment一欄選中第7步中已經(jīng)編輯好的材料Copper Alloy，操作如圖2-76所示。

第10步：劃分網(wǎng)格設置。

選中Tree Outline框中的Mesh選項，在窗口左下角出現(xiàn)網(wǎng)格的詳細欄，將Sizing欄下面的Relevance Center一欄設置成Fine，如圖2-77所示，在Mesh上單擊右鍵，執(zhí)行Inset→Method命令，如圖2-78所示，在繪圖區(qū)中選中整個模型，然后在窗口左下角出現(xiàn)網(wǎng)格的詳細欄進行設置，單擊Geometry欄中的Apply按鈕，最后在Method一欄中選擇Sweep，其他選項保持默認即可，操作如圖2-79所示。

第11步：生成網(wǎng)格。

網(wǎng)格設置完成后，選中Tree Outline框中的Mesh選項，再單擊右鍵，彈出一個快捷菜單欄，然后選中Generate Mesh命令，操作如圖2-80所示，最后生成網(wǎng)格如圖2-81所示。

第12步：添加固定約束。

選擇Tree Outline框中的Static Structural（B5）選項，會在工具欄中出現(xiàn)Environment工具欄，然后單擊該欄中的Supports選項，再單擊下面的Fixed Support，此時在Tree Outline框中生成Fixed Support圖標，單擊工具欄中的命令，進入視圖區(qū)選中圓柱模型的兩個端面（注意：選中兩個端面時，按住Ctrl鍵），最后單擊詳細欄中的Apply按鈕，操作如圖2-82所示。

第13步：施加壓力載荷。

再一次選擇Tree Outline框中的Static Structural（B5）選項，單擊Environment工具欄中的Loads，然后選中下面的Pressure，此時，在Tree Outline框中生成Pressure圖標，單擊菜單欄中的命令，選擇圓柱模型內(nèi)腔面，在窗口左下角Details of“Pressure”欄中進行設置，接著在Geometry一欄的右側單擊Apply按鈕，在Magnitude一欄中輸入10e7，其余保持默認，操作如圖2-83所示。

第14步：求解計算。

選擇Tree Outline框中的Static Structural（B5）選項，單擊右鍵，彈出一個快捷菜單，然后單擊Solve命令，則會進行求解計算，操作如圖2-84所示。

第15步：結果后處理。

選擇Tree Outline框中的Solution（B6）選項，單擊右鍵，出現(xiàn)一個快捷菜單欄，選擇Insert→Deformation→Total命令，操作如圖2-85所示。再一次在Solution（B6）上單擊右鍵，出現(xiàn)一個快捷菜單欄，選擇Insert→Strain→Equivalent（von-Mises）命令，操作如圖2-86所示。再一次在Solution（B6）上單擊右鍵，出現(xiàn)一個快捷菜單欄，選擇Insert→Stress→Equivalent（von-Mises）命令，操作如圖2-87所示。最后進行計算，在Solution（B6）上單擊右鍵，出現(xiàn)一個快捷菜單欄，選擇Evaluate All Results，則會對后處理的結果進行全部計算，如圖2-88所示。

第16步：查看結果。

選擇Tree Outline框中的Total Deformation選項，則會在繪圖區(qū)中顯示模型的總變形云圖，如圖2-89所示。選擇Tree Outline框中的Equivalent Elastic Strain選項，則會在繪圖區(qū)中顯示模型的等效應變云圖，如圖2-90所示。選擇Tree Outline框中的Equivalent Stress選項，則會在繪圖區(qū)中顯示模型的等效應力云圖，如圖2-91所示。

第17步：保存退出。

單擊Mechanical界面右上角的“關閉”按鈕，返回到Workbench界面，單擊菜單欄中的Save按鈕，選擇用戶要保存的位置，并命名為“Shouyaguandao”，保存類型為“wbpj”格式，操作如圖2-92所示。

2.4.4 支撐座靜力學分析

本節(jié)最后一個靜力學分析案例，需要利用Design Modeler對模型做一些修改，介紹一些之前沒有涉及的命令，熟悉靜力學分析的操作流程。

首先將模型導入DM中，分割成兩部分，并命名“底座”與“支撐架”，分別賦予材料“銅合金”和“結構鋼”，在支撐座上面的圓柱孔上施加Z軸負方向100N的軸承載荷，分析支撐座變形和受力情況，如圖2-93所示。

第1步：創(chuàng)建幾何項目。

單擊Toolbox下面的Component Systems前面的+按鈕，再雙擊Component Systems下面的Geometry圖標，如圖2-94所示。

第2步：導入外部模型。

選中Geometry選項，然后單擊右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇Import Geometry后面的Browse命令，然后導入“支撐座．SLDPRT”文件，如圖2-95所示。

第3步：進入DM界面，單位設置。

在A2圖標上雙擊，或者單擊右鍵，然后再選擇New Geometry命令進入到繪圖界面，會彈出一個對話框，再選擇單位Millimeter，最后單擊OK按鈕，如圖2-96所示。

第4步：生成模型。

單擊菜單工具欄中的Generate按鈕，如圖2-97所示。

第5步：選中草繪面。

單擊菜單欄中的命令，選中模型的一個面，然后單擊Tree Outline框中的Sketching標簽進入草繪界面，操作如圖2-98所示。

第6步：繪制草圖。

選中Draw下的Line命令，同時單擊工具欄中的命令，然后在繪圖區(qū)畫一條線段（要求線段長度超出模型一段），操作如圖2-99所示。

第7步：分割模型。

草圖繪制完畢，單擊工具欄中的Extrude命令，在窗口左下角出現(xiàn)詳細欄，然后在里面進行設置。單擊Geometry一欄中的Apply，在Operation一欄中選擇Slice Material命令，在Direction一欄中選擇Both-Symmetric命令，在Extent Type一欄中選擇Through All命令，操作如圖2-100所示。

第8步：給分割好的模型命名。

分割設置完成后，單擊菜單欄中的Generate命令，完成分割，在Tree Outline框選項2 Parts,2 Bodies下面出現(xiàn)兩個圖標，分別命名為“底座”與“支撐架”，操作如圖2-101所示。

第9步：創(chuàng)建靜力學分析項目。

單擊DM窗口右上角的“關閉”按鈕，關閉DM界面，然后雙擊Toolbox下的Analysis Systems按鈕，然后單擊里面的Static Structural，并按住左鍵，將其拖動至項目A2中的Geometry中，建立起靜力學分析項目流程圖，操作如圖2-102所示。

第10步：進入材料編輯界面。

雙擊B2選項Engineering Data，進入材料編輯界面，如圖2-103所示。

第11步：材料的設置。

單擊菜單欄中的按鈕，然后選擇Engineering Data Sources框中的General Materials，此時會生成一個Outline of General Materials對話框，然后選擇里面的A10中的Copper Alloy，單擊該欄后面的按鈕，然后會在C欄中出現(xiàn)圖標，說明材料已經(jīng)選中了，同時單擊A10欄時，下面會出現(xiàn)銅合金的材料性質(zhì)介紹欄Properties of Outline Row 10:Copper Alloy，因為結構鋼是默認的材料，已經(jīng)被選中了，最后單擊工具欄中的Return to Project命令，操作如圖2-104所示。

第12步：進入Mechanical界面。

雙擊靜力學分析流程圖中的B4欄Model選項，進入Mechanical界面，界面窗口如圖2-105所示。

第13步：賦予模型材料。

單擊Tree Outline框中Geometry下的“底座”選項，然后在窗口左下角出現(xiàn)線體的詳細欄，將Material欄下的Assignment一欄選中第11步中已經(jīng)編輯好的材料Copper Alloy，單擊Tree Outline框中Geometry下的“支撐架”選項，將Material欄下的Assignment一欄中選擇Structural Steel，操作如圖2-106所示。

第14步：接觸設置。

選中Tree Outline框中的Connections→Contacts選項，然后在Contacts選項上單擊右鍵，在彈出的快捷菜單欄中選擇Rename Based on Definition命令，則在Contacts下面的選項變成Bonded-底座To支撐架，接觸設置保持默認狀態(tài)，如圖2-107所示。

第15步：劃分網(wǎng)格設置。

選中Tree Outline框中的Mesh選項，在窗口左下角出現(xiàn)網(wǎng)格的詳細欄，將Sizing欄下面的Relevance Center一欄設置成Fine，如圖2-108所示，在Mesh上單擊右鍵，執(zhí)行Inset→Method命令，如圖2-109所示，在繪圖區(qū)中選中“底座”，然后在窗口左下角出現(xiàn)網(wǎng)格的詳細欄進行設置，單擊Geometry欄中的Apply按鈕，最后在Method一欄中選擇Hex Dominant，其他選項保持默認即可，操作如圖2-110所示。同樣，再一次在Mesh上單擊右鍵，執(zhí)行Inset→Method命令，如圖2-109所示，在繪圖區(qū)中選中“支撐架”，然后在窗口左下角出現(xiàn)網(wǎng)格的詳細欄進行設置，單擊Geometry欄中的Apply按鈕，最后在Method一欄中選擇Tetrahedrons，其他選項保持默認即可，操作如圖2-111所示。

第16步：生成網(wǎng)格。

網(wǎng)格設置完成后，選中Tree Outline框中的Mesh選項，再單擊右鍵，彈出一個快捷菜單欄，然后選中Generate Mesh，操作如圖2-112所示，最后生成網(wǎng)格如圖2-113所示。

第17步：添加固定約束。

選擇Tree Outline框中的Static Structural（B5）選項，會在工具欄中出現(xiàn)Environment工具欄，然后單擊該欄中Supports選項，再單擊下面的Fixed Support，此時在Tree Outline框中生成圖標，單擊工具欄中的命令，進入視圖區(qū)選中“底座”上的4個圓柱孔（注意：選中4個圓柱孔時，按住Ctrl鍵），最后單擊詳細欄中的Apply按鈕，操作如圖2-114所示。

第18步：施加軸承載荷。

再一次選擇Tree Outline框中的Static Structural（B5）選項，單擊Environment工具欄中的Loads，然后選中下面的Bearing Load，此時，在Tree Outline框中生成圖標，單擊菜單欄中的命令，選擇支撐架上圓柱內(nèi)腔面，在窗口左下角Details o“f Pressure”欄中進行設置，接著在Geometry一欄的右側單擊Apply按鈕，在Define By一欄中設置成Components，最后在Z Component一欄中輸入-100N，其余保持默認，操作如圖2-115所示。

第19步：求解計算。

在Tree Outline框中，在Static Structural（B5）上單擊右鍵，彈出一個快捷菜單，然后單擊Solve命令，則會進行求解計算，操作如圖2-116所示。

第20步：結果后處理。

在Tree Outline框中，在Solution（B6）上單擊右鍵，出現(xiàn)一個快捷菜單欄，選擇Insert→Deformation→Total命令，操作如圖2-117所示。再一次在Solution（B6）上單擊右鍵，出現(xiàn)一個快捷菜單欄，選擇Insert→Strain→Equivalent（von-Mises）命令，操作如圖2-118所示。再一次在Solution（B6）上單擊右鍵，出現(xiàn)一個快捷菜單欄，選擇Insert→Stress→Equivalent（von-Mises）命令，操作如圖2-119所示。最后進行計算，在Solution（B6）上單擊右鍵，出現(xiàn)一個快捷菜單欄，選擇Evaluate All Results，則會對后處理的結果進行全部計算，如圖2-120所示。

第21步：查看結果。

單擊Tree Outline框中的Total Deformation選項，則會在繪圖區(qū)中顯示模型的總變形云圖，如圖2-121所示。單擊Tree Outline框中的Equivalent Elastic Strain，則會在繪圖區(qū)中顯示模型的等效應變云圖，如圖2-122所示。單擊Tree Outline框中的Equivalent Stress，則會在繪圖區(qū)中顯示模型的等效應力云圖，如圖2-123所示。

第22步：保存退出。

單擊Mechanical界面右上角的“關閉”按鈕，返回到Workbench界面，單擊菜單欄中的Save按鈕，選擇用戶要保存的位置，并命名為“Zhichengzuo”，保存類型為“wbpj”格式，操作如圖2-124所示。