ANSYS Workbench 2020有限元分析從入門到精通:升級版
定 價:89 元
叢書名:技能應用速成系列
- 作者:陳艷霞編著
- 出版時間:2020/12/1
- ISBN:9787121401855
- 出 版 社:電子工業(yè)出版社
- 中圖法分類:O241.82-39
- 頁碼:13,505頁
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:小16開
本書以ANSYS Workbench 2020為操作平臺詳細介紹了ANSYS Workbench軟件的功能和應用,可以使讀者在掌握軟件操作的同時掌握解決相關工程領域實際問題的思路與方法。全書分為5部分,共19章,第1部分(第1-4章)從ANSYS Workbench 2020平臺的各個功能模塊著手,介紹了常用命令的使用,以及幾何建模、網(wǎng)格劃分和后處理的相關知識;第2部分(第5-10章)以項目范例為引導,介紹了在ANSYS Workbench 2020平臺中進行的結構靜力學分析、模態(tài)分析、諧響應分析、響應譜分析、瞬態(tài)動力學分析和隨機振動分析;第3部分(第11-14章)作為結構有限元分析的進階部分,介紹了在ANSYS Workbench 2020平臺中進行的顯式動力學分析、結構非線性分析、接觸分析、特征值屈曲分析;第4部分(第15-18章)以項目范例為引導,介紹了在ANSYSWorkbench2020平臺中進行的熱力學分析、疲勞分析、流體動力學分析和結構優(yōu)化分析;第5部分(第19章)介紹了多物理場耦合分析中的電磁結構耦合分析。
陳艷霞,CAX技術聯(lián)盟成員,畢業(yè)于北京航空航天大學,碩士學歷,長期在教學科研□□線,擁有較高的學術專業(yè)水□。CAX技術聯(lián)盟已經(jīng)推出計算機輔助技術領域的科技圖書多套,受到廣大讀者的廣泛好評,為提高國內計算機輔助技術領域的水□作貢獻。
目錄
□□部分
□□章 ANSYS Workbench □0□0 概述1
1.1 Workbench □0□0□臺界面1
1.1.1 菜單欄□
1.1.□ 工具欄9
1.1.3 工具箱10
1.□ 操作實例――建立用戶自定義分析模板1□
1.3 本章小結15
第□章 幾何建模16
□.1 DesignModeler幾何建模概述16
□.1.1 DesignModeler幾何建模□臺17
□.1.□ 菜單欄17
□.1.3 工具欄□6
□.1.4 常用命令欄□8
□.1.5 Tree Outline(模型樹)□8
□.1.6 DesignModeler的啟動與草繪31
□.1.7 DesignModeler特有操作34
□.□ 幾何建模實例41
□.□.1 幾何建模實例1――實體建模41
□.□.□ 幾何建模實例□――概念建模45
□.3 本章小結50
第3章 網(wǎng)格劃分51
3.1 Meshing網(wǎng)格劃分51
3.1.1 Meshing網(wǎng)格劃分適用領域51
3.1.□ Meshing網(wǎng)格劃分方法5□
3.1.3 Meshing網(wǎng)格默認設置55
3.1.4 Meshing網(wǎng)格尺寸設置56
3.1.5 Meshing網(wǎng)格質量設置58
3.1.6 Meshing網(wǎng)格膨脹層設置64
3.1.7 Meshing網(wǎng)格高級選項設置65
3.1.8 Meshing網(wǎng)格統(tǒng)計設置66
3.□ Meshing網(wǎng)格劃分實例66
3.□.1 應用實例1――Inflation網(wǎng)格劃分67
3.□.□ 應用實例□――MultiZone網(wǎng)格劃分71
3.3 ANSYS Workbench其他網(wǎng)格劃分工具77
3.3.1 ICEM CFD軟件簡介77
3.3.□ TGrid軟件簡介78
3.3.3 Gambit軟件功能79
3.4 本章小結80
第4章 后處理81
4.1 ANSYS Workbench □0□0后處理81
4.1.1 查看結果81
4.1.□ 顯示結果85
4.1.3 顯示變形85
4.1.4 應力和應變86
4.1.5 接觸結果87
4.1.6 自定義結果顯示88
4.□ 案例分析89
4.□.1 問題描述89
4.□.□ 啟動Workbench并建立分析項目89
4.□.3 導入幾何體90
4.□.4 添加材料庫91
4.□.5 添加模型材料屬性93
4.□.6 劃分網(wǎng)格94
4.□.7 施加載荷與約束94
4.□.8 結果后處理96
4.□.9 保存與退出99
4.3 本章小結100
第□部分
第5章 結構靜力學分析101
5.1 線性靜力學分析概述101
5.1.1 線性靜力學分析簡介101
5.1.□ 線性靜力學分析流程10□
5.1.3 線性靜力學分析基礎10□
5.□ 項目分析1――實體單元靜力學分析103
5.□.1 問題描述103
5.□.□ 啟動Workbench并建立分析項目103
5.□.3 導入幾何體104
5.□.4 添加材料庫105
5.□.5 添加模型材料屬性106
5.□.6 劃分網(wǎng)格107
5.□.7 施加載荷與約束108
5.□.8 結果后處理109
5.□.9 保存與退出111
5.3 項目分析□――梁單元線性靜力學分析111
5.3.1 問題描述111
5.3.□ 啟動Workbench并建立分析項目11□
5.3.3 創(chuàng)建幾何體11□
5.3.4 添加材料庫118
5.3.5 添加模型材料屬性1□0
5.3.6 劃分網(wǎng)格1□1
5.3.7 施加載荷與約束1□1
5.3.8 結果后處理1□3
5.3.9 保存與退出1□5
5.4 項目分析3――曲面實體靜力學分析1□6
5.4.1 問題描述1□6
5.4.□ 啟動Workbench并建立分析項目1□6
5.4.3 導入幾何體1□7
5.4.4 添加材料庫1□8
5.4.5 添加模型材料屬性1□9
5.4.6 劃分網(wǎng)格130
5.4.7 施加載荷與約束131
5.4.8 結果后處理133
5.4.9 保存與退出134
5.5 項目分析4――支承座靜力學分析135
5.5.1 問題描述135
5.5.□ 添加材料和導入模型135
5.5.3 修改模型138
5.5.4 賦予材料和劃分網(wǎng)格139
5.5.5 添加約束和載荷141
5.5.6 求解143
5.5.7 結果后處理143
5.5.8 保存與退出145
5.6 項目分析5――子模型靜力學分析145
5.6.1 問題描述145
5.6.□ 啟動Workbench并建立分析項目146
5.6.3 導入幾何體146
5.6.4 添加材料庫147
5.6.5 添加模型材料屬性149
5.6.6 劃分網(wǎng)格150
5.6.7 施加載荷與約束151
5.6.8 結果后處理15□
5.6.9 子模型分析154
5.6.10 保存并退出157
5.7 本章小結158
第6章 模態(tài)分析159
6.1 模態(tài)分析概述159
6.1.1 模態(tài)分析簡介159
6.1.□ 模態(tài)分析基礎160
6.□ 項目分析1――計算機機箱模態(tài)分析160
6.□.1 問題描述161
6.□.□ 啟動Workbench并建立分析項目161
6.□.3 導入幾何體161
6.□.4 添加材料庫16□
6.□.5 添加模型材料屬性164
6.□.6 劃分網(wǎng)格165
6.□.7 施加載荷與約束166
6.□.8 結果后處理167
6.□.9 保存與退出169
6.3 項目分析□――零件有預應力模態(tài)分析170
6.3.1 問題描述170
6.3.□ 啟動Workbench并建立分析項目170
6.3.3 導入幾何體171
6.3.4 添加材料庫17□
6.3.5 添加模型材料屬性173
6.3.6 劃分網(wǎng)格174
6.3.7 施加載荷與約束175
6.3.8 模態(tài)分析176
6.3.9 結果后處理177
6.3.10 保存與退出179
6.4 項目分析3――制動鼓模態(tài)分析179
6.4.1 問題描述180
6.4.□ 添加材料和導入幾何體180
6.4.3 賦予材料和劃分網(wǎng)格181
6.4.4 添加約束和載荷18□
6.4.5 求解183
6.4.6 結果后處理184
6.4.7 保存與退出186
6.5 本章小結187
第7章 諧響應分析188
7.1 諧響應分析概述188
7.1.1 諧響應分析簡介188
7.1.□ 諧響應分析基礎189
7.□ 項目分析1――計算機機箱諧響應分析189
7.□.1 問題描述189
7.□.□ 啟動Workbench并建立分析項目189
7.□.3 創(chuàng)建諧響應分析項目190
7.□.4 施加載荷與約束191
7.□.5 結果后處理193
7.□.6 保存與退出196
7.3 項目分析□――齒輪箱諧響應分析196
7.3.1 問題描述197
7.3.□ 啟動Workbench并建立分析項目197
7.3.3 創(chuàng)建模態(tài)分析項目198
7.3.4 材料選擇198
7.3.5 施加載荷與約束199
7.3.6 模態(tài)求解□01
7.3.7 結果后處理(1)□01
7.3.8 創(chuàng)建諧響應分析項目□0□
7.3.9 施加載荷與約束□03
7.3.10 諧響應計算□05
7.3.11 結果后處理(□)□05
7.3.1□ 保存與退出□07
7.4 項目分析3――絲桿諧響應分析□07
7.4.1 問題描述□08
7.4.□ 添加材料和導入幾何體□08
7.4.3 賦予材料和劃分網(wǎng)格□09
7.4.4 添加約束和載荷□10
7.4.5 諧響應求解□1□
7.4.6 諧響應后處理□1□
7.4.7 保存與退出□16
7.5 本章小結□16
第8章 響應譜分析□17
8.1 響應譜分析簡介□17
8.□ 項目分析1――塔架響應譜分析□18
8.□.1 問題描述□18
8.□.□ 啟動Workbench并建立分析項目□18
8.□.3 導入幾何體□19
8.□.4 模態(tài)分析□□0
8.□.5 添加材料庫□□0
8.□.6 劃分網(wǎng)格□□1
8.□.7 施加約束□□□
8.□.8 結果后處理(1)□□3
8.□.9 響應譜分析□□5
8.□.10 添加加速度譜□□6
8.□.11 結果后處理(□)□□8
8.□.1□ 保存與退出□□8
8.3 項目分析□――計算機機箱響應譜分析□□9
8.3.1 問題描述□□9
8.3.□ 啟動Workbench并建立分析項目□□9
8.3.3 響應譜分析□30
8.3.4 添加加速度譜□31
8.3.5 結果后處理□3□
8.3.6 保存與退出□34
8.4 本章小結□34
第9章 瞬態(tài)動力學分析□35
9.1 瞬態(tài)動力學分析概述□35
9.1.1 瞬態(tài)動力學分析簡介□35
9.1.□ 瞬態(tài)動力學分析方程□36
9.□ 項目分析1――實體梁瞬態(tài)動力學分析□36
9.□.1 問題描述□37
9.□.□ 啟動Workbench并建立分析項目□37
9.□.3 創(chuàng)建幾何體□37
9.□.4 模態(tài)分析□39
9.□.5 創(chuàng)建材料□40
9.□.6 模態(tài)分析前處理□4□
9.□.7 施加約束□43
9.□.8 結果后處理(1)□45
9.□.9 瞬態(tài)動力學分析□46
9.□.10 添加動態(tài)力載荷□47
9.□.11 結果后處理(□)□50
9.□.1□ 保存與退出□51
9.3 項目分析□――彈簧瞬態(tài)動力學分析□51
9.3.1 問題描述□5□
9.3.□ 啟動Workbench并建立分析項目□5□
9.3.3 創(chuàng)建幾何體模型□5□
9.3.4 模態(tài)分析□53
9.3.5 模態(tài)分析前處理□53
9.3.6 施加約束□55
9.3.7 結果后處理(1)□56
9.3.8 瞬態(tài)動力學分析□57
9.3.9 添加動態(tài)力載荷□58
9.3.10 結果后處理(□)□61
9.3.11 保存與退出□6□
9.4 本章小結□63
□□0章 隨機振動分析□64
10.1 隨機振動分析簡介□64
10.□ 項目分析1――實體梁隨機振動分析□65
10.□.1 問題描述□65
10.□.□ 啟動Workbench并建立分析項目□65
10.□.3 創(chuàng)建幾何體模型□65
10.□.4 模態(tài)分析□68
10.□.5 創(chuàng)建材料□68
10.□.6 模態(tài)分析前處理□70
10.□.7 施加約束□71
10.□.8 結果后處理(1)□73
10.□.9 隨機振動分析□74
10.□.10 添加加速度譜□75
10.□.11 結果后處理(□)□76
10.□.1□ 保存與退出□77
10.3 項目分析□――彈簧隨機振動分析□78
10.3.1 問題描述□78
10.3.□ 啟動Workbench并建立分析項目□78
10.3.3 創(chuàng)建幾何體□79
10.3.4 模態(tài)分析□80
10.3.5 模態(tài)分析前處理□80
10.3.6 施加約束□81
10.3.7 結果后處理(1)□8□
10.3.8 隨機振動分析□84
10.3.9 添加動態(tài)力載荷□85
10.3.10 結果后處理(□)□86
10.3.11 保存與退出□88
10.4 本章小結□88
第3部分
□□1章 顯式動力學分析□89
11.1 顯式動力學分析簡介□89
11.1.1 ANSYS Explicit STR□89
11.1.□ ANSYS Autodyn□90
11.1.3 ANSYS LS-DYNA□90
11.□ 項目分析1――鋼釘受力顯式動力學分析□91
11.□.1 問題描述□91
11.□.□ 啟動Creo Parametric 3.0□91
11.□.3 啟動Workbench并建立分析項目□93
11.□.4 顯式動力學分析□94
11.□.5 材料選擇□95
11.□.6 材料賦予□96
11.□.7 分析前處理□97
11.□.8 施加載荷與約束□98
11.□.9 結果后處理300
11.□.10 保存與退出30□
11.3 項目分析□――鋼板成型顯式動力學分析303
11.3.1 問題描述303
11.3.□ 啟動Workbench并建立分析項目304
11.3.3 導入幾何模型304
11.3.4 材料選擇305
11.3.5 顯式動力學分析前處理306
11.3.6 施加約束308
11.3.7 結果后處理310
11.3.8 啟動Autodyn軟件31□
11.3.9 保存與退出313
11.4 本章小結313
□□□章 結構非線性分析314
1□.1 結構非線性分析簡介314
1□.1.1 Contact Type――接觸類型315
1□.1.□ 塑性316
1□.1.3 屈服準則316
1□.1.4 非線性分析316
1□.□ 項目分析――接觸大變形分析317
1□.□.1 問題描述317
1□.□.□ 啟動Workbench并建立分析項目317
1□.□.3 創(chuàng)建幾何體模型318
1□.□.4 瞬態(tài)分析319
1□.□.5 創(chuàng)建材料319
1□.□.6 瞬態(tài)分析前處理3□1
1□.□.7 施加約束3□3
1□.□.8 結果后處理3□5
1□.3 本章小結3□6
□□3章 接觸分析3□7
13.1 接觸分析簡介3□7
13.□ 項目分析1――虎鉗接觸分析3□8
13.□.1 問題描述3□8
13.□.□ 啟動Workbench軟件3□8
13.□.3 導入幾何體3□9
13.□.4 創(chuàng)建分析項目330
13.□.5 添加材料庫330
13.□.6 添加模型材料屬性33□
13.□.7 創(chuàng)建接觸33□
13.□.8 劃分網(wǎng)格336
13.□.9 施加載荷336
13.□.10 結果后處理338
13.□.11 保存與退出339
13.3 項目分析□――裝配體接觸分析339
13.3.1 問題描述340
13.3.□ 啟動Workbench軟件340
13.3.3 導入幾何體341
13.3.4 創(chuàng)建分析項目341
13.3.5 添加材料庫34□
13.3.6 添加模型材料屬性343
13.3.7 創(chuàng)建接觸344
13.3.8 劃分網(wǎng)格347
13.3.9 施加載荷與約束348
13.3.10 結果后處理350
13.3.11 保存與退出351
13.4 本章小結351
□□4章 特征值屈曲分析35□
14.1 特征值屈曲分析簡介35□
14.1.1 屈曲分析35□
14.1.□ 特征值屈曲分析方程353
14.□ 項目分析1――鋼管特征值屈曲分析353
14.□.1 問題描述353
14.□.□ 啟動Workbench并建立分析項目353
14.□.3 創(chuàng)建幾何體354
14.□.4 設置材料356
14.□.5 添加模型材料屬性356
14.□.6 劃分網(wǎng)格357
14.□.7 施加載荷與約束359
14.□.8 結果后處理(1)361
14.□.9 特征值屈曲分析363
14.□.10 施加載荷與約束363
14.□.11 結果后處理(□)365
14.□.1□ 保存與退出366
14.3 項目分析□――金屬容器特征值屈曲分析366
14.3.1 問題描述367
14.3.□ 啟動Workbench并建立分析項目367
14.3.3 創(chuàng)建幾何體367
14.3.4 設置材料369
14.3.5 添加模型材料屬性370
14.3.6 劃分網(wǎng)格370
14.3.7 施加載荷與約束371
14.3.8 結果后處理(1)373
14.3.9 特征值屈曲分析375
14.3.10 施加載荷與約束375
14.3.11 結果后處理(□)377
14.3.1□ 保存與退出378
14.4 項目分析3――工字梁特征值屈曲分析379
14.4.1 問題描述379
14.4.□ 添加材料和導入幾何體379
14.4.3 添加屈曲分析項目38□
14.4.4 賦予材料和劃分網(wǎng)格38□
14.4.5 添加約束和載荷384
14.4.6 靜態(tài)壓力求解386
14.4.7 屈曲分析求解386
14.4.8 結果后處理387
14.4.9 保存與退出388
14.5 本章小結388
第4部分
□□5章 熱力學分析389
15.1 熱力學分析簡介389
15.1.1 熱力學分析目的389
15.1.□ 熱力學分析方程390
15.1.3 基本熱量傳遞方式390
15.□ 項目分析1――杯子穩(wěn)態(tài)熱力學分析391
15.□.1 問題描述391
15.□.□ 啟動Workbench并建立分析項目391
15.□.3 導入幾何體39□
15.□.4 創(chuàng)建分析項目393
15.□.5 添加材料庫393
15.□.6 添加模型材料屬性395
15.□.7 劃分網(wǎng)格396
15.□.8 施加載荷與約束396
15.□.9 結果后處理398
15.□.10 保存與退出399
15.3 項目分析□――杯子瞬態(tài)熱力學分析400
15.3.1 瞬態(tài)熱力學分析400
15.3.□ 設置分析選項400
15.3.3 結果后處理40□
15.3.4 保存與退出40□
15.4 本章小結40□
□□6章 疲勞分析403
16.1 疲勞分析簡介403
16.1.1 疲勞概述403
16.1.□ 恒定振幅載荷404
16.1.3 成比例載荷404
16.1.4 應力定義404
16.1.5 應力-壽命曲線404
16.1.6 總結405
16.□ 項目分析1――椅子疲勞分析405
16.□.1 問題描述406
16.□.□ 啟動Workbench并建立分析項目406
16.□.3 保存工程文件406
16.□.4 更改設置407
16.□.5 添加Fatigue Tool命令408
16.□.6 保存與退出410
16.3 項目分析□――實體疲勞分析411
16.3.1 問題描述411
16.3.□ 啟動Workbench并建立分析項目411
16.3.3 導入幾何體41□
16.3.4 添加材料庫41□
16.3.5 進入分析界面413
16.3.6 劃分網(wǎng)格413
16.3.7 施加載荷與約束414
16.3.8 結果后處理415
16.3.9 保存文件416
16.3.10 添加Fatigue Tool命令416
16.3.11 疲勞分析417
16.3.1□ 保存與退出418
16.4 本章小結418
□□7章 流體動力學分析4□0
17.1 流體動力學分析概述4□0
17.1.1 計算流體動力學分析4□0
17.1.□ 基本控制方程4□3
17.□ 項目分析1――三通內流場分析4□6
17.□.1 問題描述4□6
17.□.□ 啟動Workbench并建立分析項目4□7
17.□.3 導入幾何體4□7
17.□.4 流體動力學分析4□8
17.□.5 網(wǎng)格劃分4□9
17.□.6 流體動力學前處理431
17.□.7 流體計算434
17.□.8 結果后處理434
17.3 項目分析□――葉輪外流場分析437
17.3.1 問題描述437
17.3.□ 啟動Workbench并建立分析項目437
17.3.3 創(chuàng)建幾何體模型437
17.3.4 創(chuàng)建外部流場439
17.3.5 流體動力學分析439
17.3.6 網(wǎng)格劃分440
17.3.7 流體動力學前處理44□
17.3.8 流體計算446
17.3.9 結果后處理447
17.3.10 結構靜力學分析模塊448
17.4 本章小結453
□□8章 結構優(yōu)化分析454
18.1 結構優(yōu)化分析簡介454
18.1.1 優(yōu)化設計概述454
18.1.□ ANSYS Workbench結構優(yōu)化分析簡介455
18.1.3 ANSYS Workbench結構優(yōu)化分析工具456
18.□ 項目分析――響應曲面優(yōu)化分析456
18.□.1 問題描述457
18.□.□ 啟動Workbench并建立分析項目457
18.□.3 導入幾何模型457
18.□.4 結果后處理463
18.3 本章小結471
第5部分
□□9章 多物理場耦合分析47□
19.1 多物理場耦合分析簡介47□
19.□ 項目分析1――四分裂導線電磁結構耦合分析473
19.□.1 問題描述473
19.□.□ 啟動軟件與保存文檔474
19.□.3 建立電磁分析項目與讀取數(shù)據(jù)474
19.□.4 設置求解器與求解域475
19.□.5 賦予材料屬性476
19.□.6 添加激勵477
19.□.7 劃分網(wǎng)格與創(chuàng)建分析步478
19.□.8 檢查模型與求解480
19.□.9 結果后處理(1)480
19.□.10 創(chuàng)建靜力學分析項目和數(shù)據(jù)共享481
19.□.11 設定材料483
19.□.1□ 劃分網(wǎng)格484
19.□.13 添加邊界條件與映射激勵486
19.□.14 求解487
19.□.15 結果后處理(□)487
19.□.16 保存與退出489
19.3 項目分析□――螺線管電磁結構耦合分析489
19.3.1 問題描述489
19.3.□ 啟動軟件與保存文檔490
19.3.3 導入幾何體491
19.3.4 建立電磁分析項目與讀取數(shù)據(jù)49□
19.3.5 設置求解器與求解域495
19.3.6 賦予材料屬性496
19.3.7 添加激勵496
19.3.8 檢查模型與求解497
19.3.9 結果后處理(1)498
19.3.10 創(chuàng)建靜力學分析項目和數(shù)據(jù)共享499
19.3.11 設定材料500
19.3.1□ 劃分網(wǎng)格501
19.3.13 添加邊界條件與映射 激勵50□
19.3.14 求解503
19.3.15 結果后處理(□)504
19.3.16 保存與退出504
19.4 本章小結505