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01-开篇-ANSYS经典界面与Workbench界面,你要选择哪一个?


ANSYS作为应用最为广泛的通用结构有限元仿真工具之一,在2008年之前(当年最新版本为R11.0),经典界面(常常被成为黑窗口界面)基本是客户的唯一选择,经典界面就是ANSYSAPDL就是他的“王牌”,即便竞争对手也用各种编程语言与之对抗,但是,那个时代,APDL无疑是最为好用的工具,没有之一。曾几何时,能编制一手漂亮的命令流,这是众多ANSYS应用工程师的骄傲。

自从2008ANSYS R11开始,一切都变了,大家发现,ANSYS的安装包变大了,从从前的476MBANSYS10.0476MB)突然增大到4个多G,安装后也多了一个启动界面,叫做workbench(称为wb1.0),自此经典界面(也叫做ACEANSYS Classic Enviroment)和workbench成为ANSYS结构分析并存的两个界面。

  

                 经典界面                                                             Workbench 11

ANSYS R12.0开始,Workbench界面进行了重新的开发(称为wb2.0),拖曳式的操作风格使得操作更具有现代感,更加方便,内部工程化的工具使得做仿真的门槛更低。至此,workbench界面大行其道,各种资料及各种新功能也是纷至沓来,令人目不暇接。

ANSYS 2020R1

那么,问题来了,作为初学者,应该学习那个界面呢?那个界面更有前途呢?笔者的答案是如果要想从事相关的工作,两个都要学,不可偏废。

总体来说,经典界面更接近于有限单元法的理论,给客户提供广阔的操作空间,很多设置不去处理,分析就没法进行,而Workbench则更倾向于工程,内部做了大量的默认设置,有些参数不设置,分析也可进行;比如,在经典界面做一个强度分析,如果没有时间约束,计算一定报错,而在Workbench界面,如果载荷不是很大,也可以计算出来比较合理的结果,为什么?因为在Wokrbench界面里默认开启了弱弹簧(weak spring)帮助模型收敛。

从分析对象来讲,对于桁架、梁类的结构使用经典界面更加方便,使用经典界面的APDL可以更快更好的进行前处理设置;而Workbench对于壳、实体处理起来更加方便。

从几何处理角度讲,经典界面对于复杂模型处理起来不方便,无论是内部创建,还是外部导入(接口类型相对少,而且一旦几何有错误,进行修改简直是灾难),但是如果想做参数优化,必须在经典界面里面内建几何;Workbench界面有专业的几何编辑器DM/SCDM,接口丰富,建立几何也方便,做参数优化发分析,无论是从外部读入的参数,还是内建的参数都很容易实现。

从单元定义角度讲,经典界面,可以方便的定义单元类型,设置单元的关键选项(keyopt),实现不同目的的单元;Workbench自动设置单元类型,如果希望修改单元类型及关键选项,需要使用命令。

从材料定义角度讲,经典界面的材料属性数值一定注意单位,要和长度单位相匹配,否则计算结果一定是错误的;Workbench界面有多种单位系统可供选择,输入数值时,稍微注意一下单位就可以了,而且在操作中,随时可以修改单位系统。

从接触设置角度讲,经典界面需要单独设置,不设置就没有;Workbench具有自动识别并设置的功能,非常方便。

从设置分析的相关参数角度讲,经典界面在处理多时间步的设置时使用APDL控制,非常方便,查看起来如果不懂命令,很不方便;而Workbench恰好相反,设置时有点麻烦,但是查看起来是非常方便。

从结果查看角度讲,经典界面功能完备,单元表的设置更是可以处理一切你想要的数据;Workbench界面的后处理功能稍弱,有些结果不能直接查看,只能通过插入命令实现,但是显示云图的效果确实经典界面无法比拟的,典型的例子就是梁、壳这种概念模型,差距是相当的大。

总之,在Workbench界面能实现的功能,操作与查看都是很方便的,非常适合大型的、多个结构的实体、壳模型的仿真;而经典界面胜在功能全,使用APDL处理梁、桁架模型及在求解中进行筛选、修改数据等复杂求解的问题。

经典界面,对于计算机的要求低,可以让使用者更好的理解有限单元法的理论,可以处理一些复杂的问题,更好的使用Workbench界面,当然从软件的发展角度讲,最终可能会被ANSYS所摒弃;Workbench对于计算机要求高,需要联合好的计算机硬件(显卡)发挥其性能,流程简明,操作方便,是ANSYS公司主推的界面,代表了未来。当然,经典界面和Workbench界面之间并非孤立存在,二者之间可以进行数据传递,从几何模型到网格、再到分析结果都可以相互访问。

       

Workbench向经典传递数据                       经典向Workbench传递数据

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