1.2 ANSYS Icepak与ANSYS Workbench的关系

1.2.1 ANSYS Workbench平台介绍

ANSYS Workbench（简称WB）平台实际上是ANSYS多个产品或功能应用的仿真管理平台，在此平台下，ANSYS旗下的多个仿真模拟工具可以互相交替耦合，实现各种物理场仿真数据的传递。另外，在WB平台下，一方面可以将常用CAD软件的几何模型通过接口导入ANSYS的模拟工具，另一方面，通过几何接口Geometry Interface，也可实现CAD软件与CAE软件几何数据的双向传递。

WB中包含多个软件模块，各模块实现不同的功能，如表1-1所示。

为了模拟电子产品真实的多物理场环境，得到产品真实的多场特性分布，ANSYS公司开发了各软件的数据传递接口，用户必须依靠WB才能进行多场耦合。典型的WB多场耦合工作流程如图1-2所示。

从图1-2中可以清楚看到，WB平台下进行Icepak热流—Structural结构动力学耦合模拟的工作过程。

（1）拖动A2至B2，可以通过Geometry（DM）将CAD模型传递给ANSYS Icepak，在ANSYS Icepak中计算该产品的散热特性，得到温度、速度、压力等的计算结果；

（2）拖动B3至C2，可将ANSYS Icepak的计算结果传递导入给CFD-Post（Results）模块，用户可在此模块中进行专业的后处理显示；

（3）拖动A2至D3，可通过DM，将CAD模型导入Static Structural结构动力学模块，拖动B3至D5，将Icepak计算的温度结果作为结构动力学的热载荷，可计算此CAD模型的热变形、热应力分布等。

1.2.2 ANSYS Workbench平台的启动

常用启动WB的方法主要有以下两种。

（1）单击“开始”菜单，在“所有程序”中选择ANSYS 18.1→Workbench 18.1命令，如图1-3所示，即可启动ANSYS Workbench 18.1。

（2）从CAD软件系统中启动WB，如图1-4所示。

① ANSYS图标显示在CAD软件（本实例为Proe）的主菜单中。

②安装ANSYS软件时必须选择相应的CAD软件接口（ANSYS Geometry Interfaces），才会在CAD软件中出现ANSYS图标，如图1-5所示。

③ WB与主流的CAD软件均有接口，包括Catia、Autodesk Inventor、Pro/Engineer、Solidworks、Solid Edge、Unigraphics等。

1.2.3 ANSYS Workbench的界面（GUI）

WB界面主要由主菜单栏、工具箱、项目视图区、消息窗口（Message）、进度窗口（Progess）组成，如图1-6所示。

WB界面主要包括以下功能。

（1）Analysis Systems：预先定义的模板，与ANSYS Icepak相关的包括HFSS、Maxwell 2D/3D、Simplorer、Static Structural，可用于模拟电子产品的多物理场耦合，如图1-7所示。

（2）Component Systems：包含ANSYS旗下不同的CAE分析软件，其中Geometry、Results与Icepak相关，工具栏中不同CAE软件的组合，可形成解决不同物理问题的项目流程图，如图1-8（a）所示。

用户使用Component Systems中的软件，可以有以下两种方法：

① 用户双击相应的软件模块，如双击Geometry，项目视图区中会出现Geometry的单元。

② 用户使用左键选择软件模块，然后按住左键向项目视图区拖动，WB的视图区会自动出现Create standa lone system的方框，然后松开鼠标左键，视图区会出现相应的CAE单元，如图1-9所示。

（3）Custom Systems：包含定制的多软件单元耦合工作流程图，如FSI:Fluid Flow（FLUENT）→Static Structural，表示使用Fluent和Structural进行流固耦合分析。这部分与ANSYS Icepak无关，本书不做过多讲解，如图1-8（b）所示。

（4）Design Exploration：对于Icepak而言，Design Exploration主要用于参数化/优化Geometry中的CAD模型及Icepak中定义的各变量参数及函数等，此部分将在第9章做详细的说明，如图1-8（c）所示。

因此，双击或拖曳ANSYS Workbench工具箱中某一软件可进行单场的模拟计算，而在项目视图区，工程师可以将各种CAE软件间的数据进行传递，以进行多物理场之间的耦合分析。

1.2.4 ANSYS Workbench对Icepak的作用

ANSYS Icepak进入WB平台以后，ANSYS公司针对Icepak开发了CAD模型的导入接口Geometry（DM），利用WB下的DM，用户可将CAD模型导入Icepak，其转化命令如图1-10所示。

安装于WB平台下的Icepak，可以实现以下两方面的功能：

（1）使用WB平台下的Geometry（Design Molder, DM），将CAD模型导入Icepak。

（2）基于WB平台，可以实现多个CAE软件间数据的传递，以便实现电子产品的多场耦合模拟。

图1-11中A单元为DM, DM将CAD模型传递给B单元Icepak软件，在ANSYS Icepak中对模型进行电子热模拟后，用户可以将CAD模型传递给结构动力学软件Static Structural，然后将B3的ANSYS Icepak计算结果传递给结构动力学软件，进行热流—结构的耦合模拟。