鐘偉良：在Ansys Workbench中添加和啟用ACT插件的方法

作者| 鐘偉良仿真秀優(yōu)秀講師

導(dǎo)讀：在仿真秀經(jīng)?？吹接芯W(wǎng)友留言問起ACT插件，于是，我特意寫此文簡述在Ansys Workbench中添加和啟用ACT插件的方法，首先我們通過一個(gè)水下潛艇濕模態(tài)分析(插入命令流與ACT對比)案例來認(rèn)識ACT插件。

一、水下潛艇濕模態(tài)分析(插入命令流與ACT對比)

1、工程背景

潛艇在水下運(yùn)行中除了受自身發(fā)動(dòng)機(jī)的影響，外殼還會發(fā)生振動(dòng)并激勵(lì)外場海水介質(zhì)形成輻射聲場。因此，結(jié)構(gòu)自身的振動(dòng)特性分析是研究其輻射聲場強(qiáng)度分布的基礎(chǔ)。潛艇水下的振動(dòng)模態(tài)，稱為水下潛艇的濕模態(tài)。

建模過程中需要建立流固耦合模型，其中流體為理想流體，滿足如下基本假設(shè)：

（1）流體是無粘和可壓縮的：

（2）聲波振幅相對較窄，這樣流體密度變化較?。?/p>

（3）波傳播與熱力學(xué)過程是絕熱的。

注：例子來自《ANSYS Workbench設(shè)計(jì)、仿真與優(yōu)化 第3版》p61，原書中采用插入命令流方式實(shí)現(xiàn)流固耦合，本文則使用ACT方式實(shí)現(xiàn)并與原文結(jié)果作對比。本文附錄為原書中所需命令流，讀者可按原書自行求解。

2、網(wǎng)格劃分

導(dǎo)入潛艇流固耦合模型在ANSYS Mechanical中如下圖所示。對于潛艇實(shí)體，采用automatic method劃分方法，網(wǎng)格尺寸為0.5m；對于流體域，則采用hex dominant method劃分方法，網(wǎng)格尺寸為1m。

3、約束加載

加載ACT_Acoustics聲學(xué)模塊，在ANSYS Mechanical里面，選擇流體域?yàn)閍coustic body，設(shè)置mass density為1000，sound speed為1500；在boundary conditions里面添加acoustic FSI interface，選擇潛艇表面為流固耦合面；同樣在boundary conditions里面添加acceleration，在y方向添加重力加速度。

4、結(jié)果對比

使用ACT得到前十階模態(tài)結(jié)果以及第七階振型如下，第七階以彎曲振動(dòng)為主。

與原文中前十階模態(tài)結(jié)果對比，結(jié)果一致。

5、附錄(命令流)

二、在Ansys Workbench中添加和啟用ACT插件的方法

由此可見，ACT插件的后綴名為wbex，不同版本的啟用界面略有差異，接下來我以ANSYS 15和ANSYS 19的聲學(xué)插件Acoustics為例子分別介紹。

1、ANSYS 15版本

對于低版本，在Workbench主界面中點(diǎn)擊菜單Extensions - Install Extension...，在打開的文件選擇對話框中找到ACT插件，點(diǎn)擊打開進(jìn)行ACT插件的安裝。

安裝完成后，彈出如下對話框：“The extension *** was successfully installed”，說明插件已成功安裝。

安裝完成后再次點(diǎn)擊菜單Extensions - Manage Extensions...，打開Extensions Manager對話框，在對話框中勾選要加載的ACT插件，啟用相應(yīng)的Ansys Workbench ACT插件。

當(dāng)ACT插件被啟用后，在對應(yīng)的環(huán)境中會顯示相應(yīng)的工具條。一般在對應(yīng)位置右擊選擇Insert也可調(diào)出相應(yīng)的快捷菜單（根據(jù)插件的開發(fā)不同，可能會有差異）。如下圖所示為安裝Ansys Workbench ACT集成工具包中的Acoustics插件后工具欄中顯示的對應(yīng)命令按鈕。


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2、ANSYS 19版本

對于高版本，在Workbench主界面中會看到ACT Start Page按鈕如下

點(diǎn)擊打開進(jìn)入ACT Home

點(diǎn)擊Manage Extensions，進(jìn)入ACT的插件管理界面，點(diǎn)擊“+”號安裝相關(guān)的ACT插件，安裝成功后管理界面會出現(xiàn)相關(guān)ACT插件的圖標(biāo)

點(diǎn)擊圖標(biāo)，變成綠色，成功加載此ACT插件

跟低版本一樣，當(dāng)ACT插件被啟用后，在對應(yīng)的環(huán)境中會顯示相應(yīng)的工具條。高版本可以向下兼容加載低版本的ACT插件，低版本加載不了高版本的ACT插件。

審核編輯：湯梓紅