一、基础理论与软件入门
1. Workbench平台基础
◦ 界面与模块功能:Workbench项目管理、文件管理模式、Mechanical APDL与Workbench对比311。
◦ 几何建模工具:DesignModeler/SpaceClaim操作(草图创建、3D几何体生成、CAD导入与修复)54。
◦ 单位制统一原则:确保模型尺寸、材料属性、载荷单位一致11。
2. 网格划分基础
◦ 网格类型与适用场景:
■ 四面体网格:复杂几何快速划分(Patch Conforming/Independent算法选择)17。
■ 六面体网格:高精度应力分析(扫掠法、多区划分)67。
◦ 网格质量指标:雅可比系数(<0.7)、长宽比(<5)、边界层网格(Y+控制)18。
二、前处理技术专项
1. 几何处理与简化
◦ 几何修复:删除倒角/小孔(Defeaturing Tolerance设置)、中面抽取(薄壁结构)45。
◦ 对称简化:1/4或1/2模型切割(Tools→Symmetry)4。
2. 网格划分进阶
◦ 全局控制:
■ 单元阶数(Linear/Quadratic)、自适应尺寸(Resolution 0-7)87。
■ 曲率/邻近加密(螺钉孔、薄壁区域)26。
◦ 局部控制:
■ 面/边尺寸控制、膨胀层(边界层网格)、Pinch功能(忽略微小特征)28。
3. 材料与边界条件
◦ 材料库配置:弹性模量、泊松比、非线性参数(塑性、超弹性)94。
◦ 载荷与约束:固定约束、压力载荷、热对流边界(燃气温度与换热系数)114。
三、后处理技术与分析
1. 基础后处理操作
◦ 结果可视化:云图(应力/温度)、矢量图(热流方向)、动画(瞬态分析)1213。
◦ 极值提取:通过Worksheet或User Defined Result计算温度差值(T_max - T_min)14。
2. 高级数据分析
◦ 应力集中评估:路径应力提取、安全系数计算12。
◦ 疲劳分析:nCode集成(S-N曲线输入、载荷谱雨流计数)1213。
3. 报告生成与优化
◦ 自定义报告:包含文本、图表、动画(PPT/PDF导出)13。
◦ 参数化优化:拓扑优化(散热结构轻量化)、尺寸敏感性分析124。
四、行业案例实战
1. 结构力学案例
◦ 风力发电机叶片静态分析(线性静力学)3。
◦ 活塞热-结构耦合(温度场导入应力分析)4。
2. 流体与多物理场案例
◦ 电子散热器共轭传热(流-固耦合)10。
◦ 随机振动疲劳(PSD谱分析)312。
五、培训形式与资源
• 授课方式:理论30% + 案例实操70%(提供模型文件与操作手册)14。
• 适用对象:CAE工程师、机械设计师、高校研究人员。