在科技發(fā)展日新月異的今天,傳統(tǒng)的產(chǎn)品研發(fā)模式正發(fā)生著根本性的變革。ANSYS Workbench作為ANSYS公司于2002年開(kāi)發(fā)的新一代產(chǎn)品研發(fā)平臺(tái),不但繼承了ANSYS經(jīng)典平臺(tái)在有限元仿真分析上的所有功能,而且融入了UG、Pro/E等CAD軟件強(qiáng)大的幾何建模功能和ISIGHT、BOSS等優(yōu)化軟件在優(yōu)化設(shè)計(jì)方面的優(yōu)勢(shì),真正實(shí)現(xiàn)了集產(chǎn)品設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化功能于一身,可以幫助技術(shù)人員在同一軟件環(huán)境下完成產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中的所有工作,從而大大簡(jiǎn)化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程,縮短產(chǎn)品上市周期。
本書(shū)以最新的ANSYS 16.0為寫(xiě)作基礎(chǔ),以應(yīng)用為教學(xué)目的,結(jié)合實(shí)例來(lái)講解ANSYS Workbench機(jī)械仿真及其應(yīng)用。全書(shū)共8章,具體內(nèi)容如下。
第1章為ANSYS Workbench 16.0概述,簡(jiǎn)要介紹了ANSYS Workbench 16.0的功能特點(diǎn)、工作界面及一些分析過(guò)程。通過(guò)這一章的學(xué)習(xí),讀者可以對(duì)ANSYS Workbench 16.0有一個(gè)大致了解。
第2章主要介紹了如何在ANSYS Workbench 16.0中建立模型,包括創(chuàng)建草圖、3D幾何體等,還介紹了如何導(dǎo)入外部CAD文件,以及概念建模的相關(guān)概念。
第3章為網(wǎng)格劃分,主要介紹了ANSYS Workbench 16.0下的Mesh平臺(tái)網(wǎng)格劃分方法,包括全局網(wǎng)格控制、方法控制以及局部網(wǎng)格控制。
第4章首先介紹Mechanical的工作環(huán)境、前處理,然后介紹如何在模型中施加載荷及約束等內(nèi)容,最后介紹了結(jié)果后處理等內(nèi)容。讀者學(xué)習(xí)時(shí),應(yīng)重點(diǎn)掌握Mechanical前處理和施加載荷及約束的方法。
第5章為靜力學(xué)分析的基礎(chǔ)內(nèi)容,通過(guò)兩個(gè)實(shí)例介紹了靜力學(xué)分析的基本流程,并對(duì)靜力學(xué)分析中的一些關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行了強(qiáng)調(diào),對(duì)網(wǎng)格劃分采用了不同的方式,詳細(xì)介紹了約束和載荷的添加。
第6章為動(dòng)力學(xué)分析,通過(guò)典型實(shí)例詳細(xì)介紹了模態(tài)分析和隨機(jī)振動(dòng)分析的一般方法及應(yīng)用場(chǎng)合。
第7章主要介紹了工程熱力學(xué)分析的基本知識(shí),以及有限元熱分析的基本操作。熱分析中最主要的就是抓住并區(qū)分穩(wěn)態(tài)熱分析和瞬態(tài)熱分析,根據(jù)相應(yīng)的分析選擇相應(yīng)的模塊進(jìn)行求解計(jì)算。
第8章為屈曲分析,主要介紹線性屈曲分析和非線性屈曲分析的基礎(chǔ)知識(shí),以及分析的流程,并以起重機(jī)卷筒為例具體介紹了線性屈曲分析和非線性屈曲分析的分析方法和步驟。
本書(shū)由程賢福、梁高峰、萬(wàn)沖、程安輝、羅珺怡、高東山、邱浩洋編寫(xiě)。由于作者水平及時(shí)間有限,書(shū)中難免有一些疏漏和不足之處,懇請(qǐng)廣大讀者及業(yè)內(nèi)人士批評(píng)指正。
第1章ANSYS Workbench 16.0概述(1)
1.1ANSYS Workbench 16.0概述(1)
1.1.1仿真項(xiàng)目的流程管理(1)
1.1.2仿真數(shù)據(jù)的管理(1)
1.1.3仿真參數(shù)的管理和優(yōu)化設(shè)計(jì)(1)
1.2ANSYS Workbench 16.0平臺(tái)及模塊(2)
1.2.1Workbench 16.0平臺(tái)界面(2)
1.2.2菜單欄(3)
1.2.3工具欄(11)
1.2.4工具箱(11)
1.3Workbench 16.0流程演練(13)
1.4本章小結(jié)(17)
第2章幾何建模(18)
2.1幾何建模概論(18)
2.2認(rèn)識(shí)DesignModeler(18)
2.2.1進(jìn)入DesignModeler(18)
2.2.2DesignModeler的操作界面(20)
2.2.3DesignModeler的鼠標(biāo)操作(22)
2.2.4圖形選取與控制(22)
2.2.5DM幾何體(23)
2.3DesignModeler草圖模式(23)
2.3.1創(chuàng)建新平面(23)
2.3.2創(chuàng)建新草圖(24)
2.3.3草圖模式(24)
2.3.4草圖援引(25)
2.4創(chuàng)建3D幾何體(26)
2.4.1創(chuàng)建3D特征(26)
2.4.2激活體和凍結(jié)體(27)
2.4.3切片特征(28)
2.4.4抑制體(28)
2.4.5面印記(29)
2.4.6填充與包圍操作(31)
2.4.7創(chuàng)建多體部件體(31)
2.5導(dǎo)入外部CAD文件(33)
2.5.1非關(guān)聯(lián)性導(dǎo)入文件(33)
2.5.2關(guān)聯(lián)性導(dǎo)入文件(33)
2.5.3導(dǎo)入定位(33)
2.5.4創(chuàng)建場(chǎng)域幾何體(34)
2.6概念建模(34)
2.6.1從點(diǎn)生成線體(34)
2.6.2從草圖生成線體(35)
2.6.3從邊生成線體(35)
2.6.4定義橫截面(35)
2.6.5從線生成面體(39)
2.6.6從草圖生成面體(39)
2.6.7從面生成面體(39)
ANSYS Workbench 16.0基礎(chǔ)教程及實(shí)例分析
目錄
2.7幾何建模實(shí)例(40)
2.7.1進(jìn)入DM界面(40)
2.7.2繪制油箱箱體(40)
2.7.3繪制油箱左端板(43)
2.7.4繪制油箱左隔板(46)
2.7.5保存文件并退出(50)
2.8本章小結(jié)(50)
第3章網(wǎng)格劃分(51)
3.1網(wǎng)格劃分概述(51)
3.2網(wǎng)格類型(51)
3.3網(wǎng)格劃分平臺(tái)(52)
3.3.1網(wǎng)格劃分(52)
3.3.2ANSYS Workbench 16.0網(wǎng)格劃分流程(55)
3.4劃分網(wǎng)格參數(shù)設(shè)置(55)
3.4.1概述(55)
3.4.2劃分網(wǎng)格(55)
3.4.3全局網(wǎng)格參數(shù)設(shè)置(56)
3.4.4全局網(wǎng)格參數(shù)設(shè)置的實(shí)際應(yīng)用(58)
3.5局部網(wǎng)格控制(60)
3.5.1方法控制(61)
3.5.2尺寸控制(68)
3.5.3接觸尺寸控制(70)
3.5.4加密尺寸控制(71)
3.5.5面映射網(wǎng)格劃分(72)
3.5.6匹配控制(74)
3.5.7簡(jiǎn)化控制(76)
3.5.8分層控制(77)
3.6虛擬拓?fù)?78)
3.6.1虛擬拓?fù)浠静僮骱喜卧?79)
3.6.2虛擬拓?fù)浠静僮髟谶x中點(diǎn)處分割邊(79)
3.6.3虛擬拓?fù)浠静僮髟谥悬c(diǎn)處分割邊(80)
3.6.4虛擬拓?fù)浠静僮髟邳c(diǎn)處分割面(80)
3.6.5虛擬拓?fù)浠静僮鲃?chuàng)建分割點(diǎn)(81)
3.6.6虛擬拓?fù)湓诰W(wǎng)格劃分中的應(yīng)用(81)
3.7網(wǎng)格質(zhì)量檢查(84)
3.8本章小結(jié)(89)
第4章Workbench求解處理(90)
4.1Mechanical基本操作(90)
4.1.1關(guān)于Mechanical(90)
4.1.2啟動(dòng)Mechanical(90)
4.1.3Mechanical操作界面(91)
4.1.4鼠標(biāo)控制(94)
4.2材料參數(shù)輸入控制(94)
4.2.1進(jìn)入Engineering Data應(yīng)用程序(94)
4.2.2材料庫(kù)(95)
4.2.3添加材料(96)
4.2.4添加材料屬性(97)
4.3Mechanical前處理操作(99)
4.3.1幾何分支(99)
4.3.2坐標(biāo)系(99)
4.3.3連接關(guān)系(101)
4.3.4網(wǎng)格劃分(105)
4.3.5分析設(shè)置(105)
4.4施加載荷和約束(106)
4.4.1約束和載荷(107)
4.4.2慣性載荷(107)
4.4.3力載荷(108)
4.4.4熱載荷(109)
4.4.5常見(jiàn)約束(109)
4.5模型求解(110)
4.6后處理操作(113)
4.6.1查看結(jié)果(113)
4.6.2結(jié)果顯示(118)
4.6.3變形顯示(118)
4.6.4應(yīng)力和應(yīng)變(119)
4.6.5接觸結(jié)果(121)
4.6.6自定義結(jié)果顯示(122)
4.6.7動(dòng)畫(huà)顯示結(jié)果(124)
4.7本章小結(jié)(124)
第5章靜力學(xué)分析(125)
5.1靜力學(xué)分析概述(125)
5.2靜力學(xué)分析流程(126)
5.3實(shí)例1懸臂梁受力分析(126)
5.3.1實(shí)例概述(126)
5.3.2創(chuàng)建工作項(xiàng)目流程(127)
5.3.3繪制幾何圖形(127)
5.3.4網(wǎng)格劃分(128)
5.3.5施加約束與載荷(129)
5.3.6添加求解項(xiàng)并求解(130)
5.3.7查看求解結(jié)果(131)
5.3.8再次施加載荷(132)
5.3.9再次設(shè)置求解項(xiàng)并求解(133)
5.3.10查看新的求解結(jié)果(133)
5.3.11保存結(jié)果(134)
5.4實(shí)例2汽車油箱模型的實(shí)例分析(135)
5.4.1實(shí)例概述(135)
5.4.2創(chuàng)建工作項(xiàng)目流程(135)
5.4.3定義工程材料(135)
5.4.4模型導(dǎo)入(137)
5.4.5網(wǎng)格劃分(138)
5.4.6添加材料(141)
5.4.7施加約束與載荷(142)
5.4.8設(shè)置求解項(xiàng)并求解(144)
5.4.9查看求解結(jié)果(144)
5.4.10更改約束(145)
5.4.11再次求解并查看求解結(jié)果(147)
5.4.12重新施加載荷(148)
5.4.13重新求解(149)
5.4.14設(shè)置大變形求解(149)
5.4.15保存結(jié)果(152)
5.5本章小結(jié)(152)
第6章動(dòng)力學(xué)分析(153)
6.1模態(tài)分析簡(jiǎn)介(153)
6.1.1模態(tài)分析概述(153)
6.1.2模態(tài)分析基礎(chǔ)(154)
6.1.3預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析(154)
6.2實(shí)例1模態(tài)分析(155)
6.2.1問(wèn)題描述(155)
6.2.2啟動(dòng)Workbench 16.0并建立分析項(xiàng)目(155)
6.2.3導(dǎo)入創(chuàng)建幾何體(155)
6.2.4添加材料庫(kù)(158)
6.2.5添加模型材料屬性(159)
6.2.6劃分網(wǎng)格(161)
6.2.7施加載荷與約束(161)
6.2.8結(jié)果后處理(163)
6.2.9保存與退出(165)
6.3實(shí)例2有預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析(165)
6.3.1問(wèn)題描述(165)
6.3.2啟動(dòng)Workbench 16.0并建立分析項(xiàng)目(165)
6.3.3導(dǎo)入創(chuàng)建幾何體(166)
6.3.4添加材料庫(kù)(166)
6.3.5添加模型材料屬性(166)
6.3.6劃分網(wǎng)格(166)
6.3.7施加載荷與約束(167)
6.3.8模態(tài)分析(169)
6.3.9結(jié)果后處理(169)
6.3.10保存與退出(172)
6.3.11讀者演練(172)
6.4隨機(jī)振動(dòng)分析(172)
6.5實(shí)例3油箱隨機(jī)振動(dòng)分析(173)
6.5.1問(wèn)題描述(173)
6.5.2啟動(dòng)Workbench 16.0并建立分析項(xiàng)目(173)
6.5.3導(dǎo)入創(chuàng)建幾何體(174)
6.5.4模態(tài)分析(174)
6.5.5添加材料庫(kù)(174)
6.5.6添加模型材料屬性(174)
6.5.7劃分網(wǎng)格(174)
6.5.8施加約束(175)
6.5.9結(jié)果后處理(175)
6.5.10隨機(jī)振動(dòng)分析(176)
6.5.11添加動(dòng)態(tài)力載荷(178)
6.5.12后處理(179)
6.5.13保存與退出(181)
6.5.14讀者演練(182)
6.6本章小結(jié)(183)
第7章熱分析(184)
7.1熱分析概述(184)
7.2熱分析流程(185)
7.3實(shí)例1桿的穩(wěn)態(tài)熱分析(185)
7.3.1實(shí)例概述(185)
7.3.2創(chuàng)建工作項(xiàng)目流程(186)
7.3.3繪制幾何圖形(186)
7.3.4網(wǎng)格劃分(187)
7.3.5添加熱通量(187)
7.3.6添加溫度邊界條件(188)
7.3.7設(shè)置求解項(xiàng)(188)
7.3.8求解并查看求解結(jié)果(189)
7.3.9在結(jié)果中添加并查看熱流率(190)
7.3.10用熱流量代替熱通量并查看結(jié)果(190)
7.3.11添加對(duì)流(191)
7.3.12重新求解(192)
7.3.13添加輻射(193)
7.3.14在輻射面添加反作用探測(cè)器(193)
7.3.15保存并退出(194)
7.4實(shí)例2桿的瞬態(tài)熱分析(195)
7.4.1實(shí)例概述(195)
7.4.2創(chuàng)建工作項(xiàng)目流程(195)
7.4.3自定義材料屬性(195)
7.4.4繪制幾何圖形(195)
7.4.5網(wǎng)格劃分(196)
7.4.6施加載荷與邊界條件(199)
7.4.7設(shè)置求解項(xiàng)(199)
7.4.8求解并查看求解結(jié)果(200)
7.4.9結(jié)果保存與退出(203)
7.5本章小結(jié)(204)
第8章屈曲分析(205)
8.1屈曲分析概述(205)
8.2線性屈曲分析(205)
8.2.1歐拉屈曲(205)
8.2.2線性屈曲分析基礎(chǔ)知識(shí)(206)
8.2.3線性屈曲分析實(shí)例起重機(jī)卷筒線性屈曲分析(207)
8.3非線性屈曲分析(216)
8.3.1非線性屈曲分析概述(216)
8.3.2非線性屈曲分析思路及注意事項(xiàng)(216)
8.3.3非線性屈曲分析實(shí)例起重機(jī)卷筒非線性屈曲分析(217)
8.4本章小結(jié)(221)
參考文獻(xiàn)(222)