本節書摘來自異步社群《ANSYS Workbench 14有限元分析自學手冊》一書中的第2章，第2.1節,作者： 呂建國 , 康士廷 更多章節内容可以通路雲栖社群“異步社群”公衆号檢視。
2.1 Design Modeler簡介
ANSYS Workbench 14有限元分析自學手冊
在進行有限元分析前首先需要幾何模型，幾何模型是進行有限元分析所必須建立的。需要說明的是，ANSYS Workbench中所用的幾何模型除了可以直接通過主流CAD模組化的軟體建立以外，還可以使用自帶的Design Modeler 應用程式來建立。因為Design Modeler應用程式所建立的模型是為以後有限元分析所用，是以它除了一般的功能之外還具有其他一些CAD類軟體所不具備的模型修改能力，例如概念模組化。
另外Design Modeler還可以直接結合到其他ANSYS Workbench子產品，例如，Mechanical、Meshing、Advanced Meshing （ICEM）、DesignXplorer或BladeModeler等。
2.1.1 進入Design Modeler
下面介紹一下進入Design Modeler的方式。
（1）在系統“開始”菜單中執行“所有程式”→“ANSYS 14.0”→“Workbench指令”。如圖2-1所示。
進入到Workbench 14.0程式中，可看到如圖2-2所示的ANSYS Workbench的圖形使用者界面。展開左邊工具箱中的Component Systems欄，輕按兩下其中的Geometry子產品，則在右邊的項目概圖空白區内會出現一個系統A，如圖2-3所示。
https://yqfile.alicdn.com/b76b18646caef53a78283fecc60fe9f1b068793a.png" >
（2）右鍵單擊系統A中的A2欄并選擇“Import Geometry”→“Browse”，系統彈出如圖2-4所示的“打開”對話框。
https://yqfile.alicdn.com/c898f7f48affa2642fef94c3c0ecb4cfa9b73314.png" >
（3）在“打開”對話框中，浏覽選擇欲導入Design Modeler支援的檔案，單擊“打開”按鈕。傳回到Workbench圖形界面。
（4）輕按兩下項目概圖内系統A中的A2單元格“Geometry”，則打開Design Modeler應用程式。
本步驟為導入幾何體時的操作步驟，如直接在Design Modeler中建立模型，則可無需執行步驟（4）。
2.1.2 操作界面介紹
ANSYS Workbench提供的圖形使用者界面還具有直覺、分類科學的優點，友善學習和應用。标準的圖形使用者界面如圖2-5所示，包括以下6個部分。
1．菜單欄
與其他Windows程式一樣，菜單按鈕用下拉菜單組織圖形界面的層次，可以從中選擇所需的指令。該菜單的大部分允許在任何時刻通路。菜單欄包含6個下拉級聯菜單，分别是File（檔案）、Create（模組化）、Concept（概念）、Tools（工具）、View（視圖）、Help（幫助）等。
File（檔案菜單）：基本的檔案操作，包括正常的檔案輸入、輸出、與CAD互動、儲存資料庫檔案及腳本的運作功能，“檔案”菜單如圖2-6所示。
Create（建立菜單）：建立3D圖形和修改工具。它主要是進行3D特征的操作，包括建立平面、拉伸、旋轉和掃描等操作，“建立”菜單如圖2-7所示。
圖檔 1
https://yqfile.alicdn.com/16d0893724c63fe3e13c60b5df3d98a92339ba39.pngq" >
Concept（概念菜單）：修改線和曲面體的工具。主要為自下而上建立模型（例有先設計3D草圖然後生成3D模型），菜單中的特征用于建立和修改線體和體将變成有限元梁和闆殼模型。“概念”菜單如圖2-8所示。
Tools（工具菜單）：整體模組化、參數管理、程式使用者化。工具菜單的子菜單中為工具的集合體，含有當機、抽中面、分析工具和參數化模組化等操作，“工具”菜單如圖2-9所示。
https://yqfile.alicdn.com/ce3f865f4893fe2a5392006a0f346d81b9eb214c.png" >
View（顯示菜單）：修改顯示設定。子菜單中上面部分為視圖區域模型的顯示狀态，下面是其他附屬部分的顯示設定。“視圖”菜單如圖2-10所示。
Help（幫助菜單）： 取得幫助檔案。ANSYS Workbench提供了功能強大、内容完備的幫助，包括大量關于GUI、指令和基本概念等的幫助。熟練使用幫助是ANSYS Workbench學習進步的必要條件。這些幫助以網頁方式存在，可以很容易地通路它們。“幫助”菜單如圖2-11所示。各個主題的細節将在随後部分介紹。
2．工具欄
工具欄是一組圖示型工具的集合，用滑鼠在某個工具上稍停片刻即可在該圖示一側顯示相應的工具提示。此時，單擊圖示可以啟動相應指令。工具欄對于大部分 ANSYS Workbench工具均可使用。菜單和工具條可以接受使用者輸入及指令。工具條可以根據我們的要求放置在任何地方也可以自行改變其尺寸。
工具條上的每個按鈕對應一個指令、菜單指令或宏。預設位于菜單欄的下面，隻要使用滑鼠單擊既可以執行指令。圖2-12所示為所有工具欄按鈕。
各個主題的細節将在随後部分介紹。
3．結構樹
結構樹包括平面、特征、操作，幾何模型等。它表示了所模組化型的的結構關系。結構樹是一個很好的操作模型選擇工具。習慣自結構樹中選擇特征、模型或平面将會大大提高模組化的效率。在結構樹中，可看到兩種基本的操作模式——Sketching tab（2D）和Modeling tab （3D）。圖2-13所示為分别切換為不同的标簽顯示的不同方式。
https://yqfile.alicdn.com/f5fab480854e5ea24e978e6abae0b422c4a764b8.png" >
4．屬性欄
屬性欄也稱為細節資訊欄，顧名思義此欄是用來檢視或修改模型的細節的。在屬性欄中以表格的方式來顯示，左欄為細節名稱，右欄為具體細節。為了便于操作，屬性欄内的細節是進行了分組的。如圖2-14所示。右欄中的方格底色會有不同的顔色。
白色區域：顯示目前輸入的資料。
灰色區域：顯示資訊資料，不能被編輯。
黃色區域：未完成的資訊輸入。
5．視圖區域
視圖區域是指在程式右下方的大片空白區域，視圖區域是使用ANSYS Workbench繪制圖形的區域，完成一個模組化的操作都是在繪圖區域中完成的。
6．狀态欄
視窗底部的狀态欄提供與您正執行的功能有關的資訊。給出必要的提示資訊。要養成經常檢視提示資訊的習慣。
2.1.3 Design Modeler和CAD類檔案互動
Design Modeler雖為模組化工具，但它不僅具有重建立立模型的能力，而且可以與其他大多數主流的CAD類檔案相關聯。這樣對于許多對Design Modeler模組化不太熟悉而對其他主流CAD類軟體熟悉的使用者來說，他們可以直接讀取外部CAD模型或直接将Design Modeler的導入功能嵌入到CAD類軟體中。
1．直接讀取模式
外部CAD類軟體建好模型後，可以将模型導入到Design Modeler中。
目前可以直接讀取的外部CAD模型的格式有ACIS（.sat, .sab）、UG NX（.prt）、CATIA（.model, .exp, .session,.dlv, .CATPart, .CATProduct）、Pro/ENGINEER（.prt, .asm）、Solid Edge（.par, .asm, .psm, .pwd）、SolidWorks（.sldprt, .sldasm）、Parasolid （.x_t, .xmt_txt, .x_b, .xmt_bin）、IGES （.igs, .iges）、Inventor （.ipt, .iam）、BladeGen （.bgd）、CoCreate Modeling （.pkg, .bdl, .ses, .sda, .sdp, .sdac, .sdpc）、ANSYS Design Modeler （.agdb）、GAMBIT （.dbs）、JT Open （.jt）、Monte Carlo N-Particle （.mcnp）、SpaceClaim （.scdoc）、STEP （.stp, .step）。在這些類型的格式中，具有雙向關聯性的格式需要本機中安裝有對應的軟體。
搜尋中間格式的幾何體檔案并打開及讀取模式的具體操作為單擊“File”→“Attach to Active CAD Geometry”，如圖2-15所示。
2．雙向關聯性模式
這也是它自己的特色。這種技術被稱為雙向關聯性，它在并行設計迅速發展的今天大大提高了工作的效率，雙向關聯性的具體優勢為：同時打開其他外部CAD類模組化工具和Design Modeler兩個程式，當外部CAD中的模型發生變化時，Design Modeler中的模型隻要重新整理便可同步更新，同樣當Design Modeler中的模型發生變化時也隻要通過重新整理，則CAD中的模型也可同步更新。
它支援當今最流行的CAD類軟體：CATIA V5（.CATPart, .CATProduct）、UG NX （.prt）、Autodesk Inventor （.ipt, .iam）、CoCreate Modeling （.pkg, .bdl, .ses, .sda, .sdp, .sdac, .sdpc）、Pro/ENGINEER （.prt, .asm）、SolidWorks （.sldprt, .sldasm）和Solid Edge （.par, .asm, .psm, .pwd）。
從一個打開的CAD系統中探測并導入目前的CAD 檔案進行雙向關聯性的具體操作為單擊“File”→“Attach to Active CAD Geometry”，如圖2-15所示。
3．輸入選項
在導入模型時包含的導入的主要選項為幾何體類型（包含實體、表面、全部等）。
https://yqfile.alicdn.com/7cd92bd6675ab7b2b1d9a67f55df7622362384e0.png" >
導入的模型可以進行簡化處理，具體簡化項目如下。
幾何體：如有可能，将NURBs幾何體轉換為解析的幾何體。
拓撲：合并重疊的實體。
另外，對于導入的模型可以進行校驗和修複：對非完整的或品質較差的幾何體進行修補。
導入選項的具體操作位置為單擊“Tools”→“Options”，将打開如圖2-16所示的“Options”對話框。
2.1.4 Design Modeler中幾何體的分類
還可以根據需要定義原點和方位或通過使用現有幾何體作參照平面建立和放置新的工作平面。可以根據需要建立任意多的工作平面。并且多個草圖可以同時存在于一個平面之上。
建立草繪圖的步驟如下：
（1）定義繪制草圖的平面；
（2）在所希望的平面上繪制或識别草圖。
在Design Modeler中，幾何體具有以下4個基本方面及模式。
草圖模式：包括二維幾何體的建立、修改、尺寸标注及限制等，建立的二維幾何體為三維幾何體的建立和概念模組化作準備。
三維幾何體模式：将草圖進行拉伸，旋轉，掃描等操作得到的三維幾何體。
幾何體輸入模式：直接導入其他CAD模型到Design Modeler中，并對其進行修補，使之适應有限元網格劃分。
概念模組化模式：用于建立和修改線體或面體,使之能應用于建立梁和殼體的有限元模型。
2.1.5 幫助文檔
可以通過“Help”菜單來打開幫助文檔，單擊菜單欄中的“Utility Menu：Help”→“ANSYS Design Modeler Help”指令，将打開如圖2-17所示的幫助文檔，這些文檔以Web方式組織。從圖中可以看出，可以通過3種方式來得到項目的幫助。
目錄方式：使用此方式需要對所查項目的屬性有所了解。
索引方式：以字母順序排序。
搜尋方式： 這種方式簡便快捷，缺點是可能搜尋到大量條目。
在浏覽某頁時，可能注意到一些有下劃線的不同顔色的詞，這就是超文本連結。單擊該詞，就能得到關于該項目的幫助。出現超文本連結的典型項目是指令名、單元類型、使用者手冊的章節等。
當單擊某個超文本連結之後，它将顯示不同的顔色。一般情況下，未單擊時為藍色，單擊之後為紅褐色。
另外通過“Help”菜單還可以通路版權及支援資訊，如圖2-17所示。