2.1 Workbench 2020平台及模块
依次选择“开始”→“所有程序”→“ANSYS 2020 R1”→“Workbench 2020 R1”，如图2-1所示，即可启动Workbench 2020平台。也可以使用鼠标右键将
图标添加到“开始”菜单中，如图2-2所示，单击该图标即可快速启动Workbench 2020平台。
图2-1 Workbench 2020平台的启动方法
图2-2 Workbench 2020平台的快速启动
2.1.1 Workbench 2020平台界面
Workbench 2020平台界面如图2-3所示。可以根据个人喜好设置在下次启动时是否开启导读对话框，如果不想启动导读对话框，则单击导读对话框底部的√图标来取消选择。
图2-3 Workbench 2020平台界面
如图2-3所示，Workbench 2020平台界面由菜单栏、工具栏、工具箱（Toolbox）、工程项目管理窗格（Project Schematic）、信息窗格（Message）及进程窗格（Progress）6部分组成。
2.1.2 菜单栏
菜单栏包括“File”（文件）、“View”（视图）、“Tools”（工具）、“Units”（单位）、“Extensions”（扩展）、“Jobs”（任务）及“Help”（帮助）7个菜单。
（1）“File”（文件）菜单中的命令如图2-4所示，下面对“File”（文件）菜单中的常用命令进行简要介绍。
● New：建立一个新的工程项目。在建立新工程项目前，Workbench软件会提示用户是否需要保存当前的工程项目。
● Open：打开一个已经存在的工程项目，同时会提示用户是否需要保存当前工程项目。
● Save：保存一个工程项目，同时为新建立的工程项目命名。
● Save As：将已经存在的工程项目另存为一个新的项目名称。
● Import：导入外部文件，选择“Import”命令，会弹出如图2-5所示的“Import”对话框。在“Import”对话框的文件类型下拉列表中可以选择多种文件类型。
图2-4 “File”（文件）菜单中的命令
图2-5 “Import”对话框中支持的文件类型
注意
文件类型中的HFSS Project File（*.hfss）、Maxwell Project File（*.mxwl）和Simplorer Project File（*.asmp）3个文件需要在安装ANSYS HFSS、ANSYS Maxwell和ANSYS Simplorer三个软件后才会显现。
ANSYS Workbench平台支持ANSYS HFSS、ANSYS Maxwell及ANSYS Simplorer。
● Archive：将工程文件存档，选择“Archive”命令，在弹出的如图2-6所示的“另存为”对话框中输入文件名称单击“保存”按钮，在弹出的如图2-7所示的“Archive Options”对话框中勾选所有复选框并单击“Archive”按钮将工程文件存档。
图2-6 “另存为”对话框
图2-7 “Archive Options”对话框
（2）“View”（视图）菜单中的命令如图2-8所示。下面对“View”（视图）菜单中的常用命令进行简要介绍。
● Reset Workspace（复原操作平台）：将Workbench 2020平台复原到初始状态。
● Reset Window Layout（复原界面布局）：将Workbench 2020平台界面布局复原到初始状态，如图2-9所示。
● Toolbox（工具箱）：选择“Toolbox”命令，可以决定是否隐藏左侧的工具箱。若“Toolbox”命令前面有√图标，则说明Toolbox（工具箱）处于显示状态。此时选择“Toolbox”命令，可以取消前面的√图标，Toolbox（工具箱）会被隐藏。
图2-8 “View”（视图）菜单中的命令
图2-9 Workbench平台界面布局的初始状态
● Toolbox Customization（用户自定义工具箱）：选择此命令，会在界面中弹出如图2-10所示的“Toolbox Customization”窗格。用户可以通过勾选或取消勾选各个模块前面的复选框来选择是否在Toolbox中显示该模块。
图2-10 “Toolbox Customization”窗格
● Project Schematic（项目管理）：选择此命令，可以决定是否在Workbench 2020平台界面上显示工程项目管理窗格。
● Files（文件）：选择此命令，会在Workbench 2020平台界面下侧弹出如图2-11所示的“Files”（文件）窗格，该窗格中显示了本工程项目涉及的所有文件及文件路径等重要信息。
图2-11 “Files”（文件）窗格
● Properties（属性）：选择此命令，再单击A7栏的“Results”，此时会在Workbench 2020平台界面右侧弹出如图2-12所示的“Properties of Schematic A7：Results”窗格。该窗格中显示的是A7栏中的“Results”相关信息，此处不再赘述。
（3）“Tools”（工具）菜单中的命令如图2-13所示，下面对其中的常用命令进行介绍。
● Refresh Project（刷新工程数据）：当上一行数据中的内容发生变化时，需要刷新板块（更新也会刷新板块）。
● Update Project（更新工程数据）：由于数据已更改，因此必须重新生成板块的数据输出。
图2-12 “Properties of Schematic A7：Results”窗格
图2-13 “Tools”（工具）菜单中的命令
● License Preferences（参考注册文件）：选择此命令，会弹出如图2-14所示的注册文件窗口。
图2-14 注册文件窗口
● Release Reserved Licenses（释放保留许可证）：选择此命令，可对许可证进行手动释放。
● Options（选项）：选择“Options”命令，会弹出如图2-15所示的“Options”窗口。该窗口中主要包括以下选项卡。
■ Project Management（项目管理）选项卡：在如图2-16所示的“Project Management”选项卡中，可以设置Workbench 2020平台启动的默认目录和临时文件的位置、是否启动导读对话框及是否加载新闻信息等参数。
■ Appearance（外观）选项卡：在如图2-17所示的“Appearance”选项卡中，可以对软件的背景、文字、几何图形的边等进行颜色设置。
■ Regional and Language Options（区域和语言选项）选项卡：在如图2-18所示的“Regional and Language Options”选项卡中，可以设置Workbench 2020平台的语言，包括德语、英语、法语及日语4种。
图2-15 “Options”窗口
图2-16 “Project Management”选项卡
图2-17 “Appearance”选项卡
图2-18 “Regional and Language Options”选项卡
■ Graphics Interaction（几何图形交互）选项卡：在如图2-19所示的“Graphics Interaction”选项卡中，可以设置鼠标对图形的操作，如平移、旋转、放大、缩小和多体选择等。
■ Extensions（扩展）选项卡：“Extensions”选项卡是Workbench 2020平台中新增加的一个模块。在该模块中可以添加一些用户自己编写的Python程序代码。如图2-20所示，添加了一些前后处理的代码，这部分内容在后面有介绍，这里不再赘述。
图2-19 “Graphics Interaction”选项卡
图2-20 “Extensions”选项卡
■ Electromagnetics（电磁分析）选项卡：在如图2-21所示的“Electromagnetics”选项卡中可以添加类似于HFSS、Maxwell、Simplorer、Designer及Q3D Extractor软件的启动程序目录。该选项卡只有在安装集成ANSYS Electromagnetics后，才会在“Options”窗口中显示。
■ Geometry Import（几何导入）选项卡：在如图2-22所示的“Geometry Import”选项卡中可以选择几何建模工具，即“DesignModeler”和“SpaceClaim Direct Modeler”。如果选择后者，则需要SpaceClaim软件的支持，该软件在后面会有介绍。
图2-21 “Electromagnetics”选项卡
图2-22 “Geometry Import”选项卡
这里仅对Workbench 2020平台的一些与建模及分析相关且常用的选项进行了简单介绍，其余选项请读者参考帮助文档的相关内容。
（4）“Units”（单位）菜单中的命令如图2-23所示。在此菜单中可以设置国际单位、米制单位、美制单位及用户自定义单位。选择“Unit Systems”（单位设置系统）命令，在弹出的如图2-24所示的“Unit Systems”窗口中可以设置用户喜欢的单位格式。
图2-23 “Units”（单位）菜单中的命令
图2-24 “Unit Systems”窗口
（5）“Extensions”（扩展）菜单如图2-25所示。此菜单是Workbench 2020平台中新增加的模块，在该模块中可以添加ACT（客户化应用工具套件）。
（6）“Help”（帮助文档）菜单可实时为用户提供软件操作及理论上的帮助。
图2-25 “Extensions”（扩展）菜单
2.1.3 工具栏
工具栏如图2-26所示，其中的命令已经在前面的菜单中介绍过，这里不再赘述。
图2-26 工具栏
2.1.4 工具箱
Toolbox（工具箱）位于Workbench 2020平台的左侧，如图2-27所示。Toolbox（工具箱）中包括各类分析模块，下面针对前5个模块及其内容进行简要介绍。
● Analysis Systems（分析系统）：分析系统包括不同的分析类型，如静力学分析、热分析、流体分析等。同时该模块中包括使用不同种类的求解器求解相同分析的类型，如静力学分析就包括使用ANSYS求解器分析和使用Samcef求解器分析两种类型。分析系统如图2-28所示，显示了其所包含的分析模块。
注意
在Analysis Systems（分析系统）中需要单独安装的分析模块有Maxwell 2D（二维电磁场分析模块）、Maxwell 3D（三维电磁场分析模块）、RMxprt（电机分析模块）、Simplorer（多领域系统分析模块）及nCode（疲劳分析模块）。读者可单独安装这些模块。
● Component Systems（组件系统）：组件系统包括应用于各种领域的几何建模工具及性能评估工具，如图2-29所示。
注意
组件系统中的ACP复合材料建模模块需要单独安装。
图2-27 Toolbox（工具箱）
图2-28 Analysis Systems（分析系统）
图2-29 Component Systems（组件系统）
● Custom Systems（用户自定义系统）：除了软件默认的几个多物理场耦合分析工具，Workbench 2020平台还允许用户自定义常用的多物理场耦合分析模块，如图2-30所示。
● Design Exploration（设计优化）：在设计优化模块中允许用户使用4种工具对零件产品的目标值进行优化设计及分析，如图2-31所示。
图2-30 Custom Systems（用户自定义系统）
图2-31 Design Exploration（设计优化）
● Workbench LS-DYNA（显式动力学分析）：在显式动力学分析模块中，程序会使用LS-DYNA求解器对模型进行显式动力学分析，如图2-32所示。这个模块是ANSYS的新增模块，需要用户单独安装插件。
图2-32 Workbench LS-DYNA（显式动力学分析）
下面使用一个简单的实例来说明如何在用户自定义系统中建立用户自己的分析模块。
① 在启动Workbench 2020平台后，选择“Toolbox”（工具箱）→“Analysis Systems”（分析系统）→“Fluid Flow（Fluent）”命令，并将其直接拖曳到“Project Schematic”（工程项目管理窗格）中，如图2-33所示。此时会在“Project Schematic”（工程项目管理窗格）中生成一个如同Excel表格的Fluent分析流程图表。
注意
Fluent分析流程图表显示了执行Fluent流体分析的工作流程，其中每个单元格命令都代表一个分析流程步骤。根据Fluent分析流程图表从上往下执行每个单元格命令，就可以完成流体的数值模拟工作，具体流程如下所述。
A2：Geometry得到模型几何数据。
A3：Mesh进行网格的控制与划分。
A4：Setup进行边界条件的设定与载荷的施加。
A5：Solution进行分析计算。
A6：Results进行后处理显示，包括流体流速、压力等结果。
② 双击“Analysis Systems”（分析系统）→“Static Structural”（静态结构）命令，此时会在“Project Schematic”（工程项目管理窗格）中的项目A下面生成项目B，如图2-34所示。
图2-33 创建Fluent分析项目
图2-34 创建结构分析项目B
③ 双击“Component Systems”（组件系统）→“System Coupling”（系统耦合）命令，此时会在“Project Schematic”（工程项目管理窗格）中的项目B下面生成项目C，如图2-35所示。
④ 在创建好3个项目后，单击A2栏的“Geometry”并将其直接拖曳到B3栏的“Geometry”中，如图2-36所示。
图2-35 创建结构分析项目C
图2-36 几何数据共享
⑤ 进行同样的操作，将B5栏的“Setup”拖曳到C2栏的“Setup”中，将A4栏的“Setup”拖曳到C2栏的“Setup”中，在操作完成后项目的连接形式如图2-37所示，此时项目A和项目B中“Solution”前面的图标变成了
，即实现了工程数据传递。
注意
在工程分析流程图表之间如果存在
（一端是小正方形），表示数据共享；在工程分析流程图表之间如果存在
（一端是小圆点），表示实现数据传递。
⑥ 在Workbench 2020平台的“Project Schematic”（工程项目管理窗格）中右击，在弹出的快捷菜单中选择“Add to Custom”（添加到用户）命令（见图2-37）。
⑦ 在弹出的“Add Project Template”（添加工程模板）对话框的“Name”文本框中输入“FLUENT to Static Structural for two way”，如图2-38所示，并单击“OK”按钮。
图2-37 项目的连接形式
图2-38 “Add Project Template”对话框
⑧ 在完成用户自定义的分析模板添加后，单击“Toolbox”→“Custom Systems”前面的+按钮，展开用户定义的分析流程模板，如图2-39所示。可见，刚才定义的分析模板已被成功添加到“Custom Systems”中。
图2-39 用户定义的分析流程模板
⑨ 选择“File”菜单中的“New”命令，新建一个项目工程管理窗格，然后双击“Toolbox”→“Custom Systems”→“FLUENT to Static Structural for two way”命令，此时“Project Schematic”（工程项目管理窗格）中会出现如图2-40所示的分析流程。
图2-40 分析流程
注意
在分析流程图表模板建立完成后，要想进行分析还需要添加几何文件及边界条件等，在后续章节中再进行介绍，这里不再赘述。
在ANSYS Workbench安装完成后，系统会自动创建部分用户自定义系统。