ANSYS Workbench有限元分析实例详解(静力学)
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作者周炬,苏金英
出版社人民邮电出版社
ISBN9787115446312
出版时间2017-03
装帧平装
开本16开
定价99.8元
货号1203103563
上书时间2024-07-05
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商品详情
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作者简介
周炬，副教授，就职南华大学机械工程学院，从事有限元法等课程的教学工作，拥有12年ANSYS软件应用经验，完成过多种大型设备性能评价、环境预测和评估、汽车噪声与振动、材料疲劳裂纹等CAE项目研究。
苏金英，高级工程师。曾在企业从事产品研发多年，现为湖南有色金属职业技术学院机械专业教师，对CAD CAE软件的应用实战能力强。
目录
第1章 CAE分析步骤 1
1.1 模型简化 2
1.2 边界正确 3
1.3 参数合理 3
1.4 网格适用 5
第2章 ANSYS Workbench主界面设置 7
2.1 窗口设置 7
2.1.1 分析系统 7
2.1.2 组件系统 8
2.1.3 客户化系统 9
2.1.4 设计优化系统 10
2.1.5 File菜单 10
2.1.6 View菜单 10
2.2 功能设置 11
2.3 工程流程图 12
2.4 ACT插件 13
2.5 Windows界面相应操作 24
2.5.1 Administrator用户定义 24
2.5.2 文件名定义 24
2.5.3 环境变量定义 25
2.5.4 监视计算资源 25
2.5.5 查找文件 26
2.5.6 鼠标的应用 27
第3章 Workbench建模 28
3.1 Imprint Faces（映射面）定义 29
3.1.1 平面映射（含线映射） 29
3.1.2 圆弧面映射 31
3.1.3 曲面映射 33
3.2 概念建模 37
3.3 体操作 41
3.4 工具功能 42
3.5 综合实例 43
3.5.1 实例1：DM修复模型及相应建模（抽壳、填充） 43
3.5.2 实例2：SpaceClaim抽取梁模型及截面定义（宏定义及调用） 48
3.5.3 实例3：依据点云文件生成3D模型 56
第4章 线性静力学分析 63
4.1 有限元求解静力学基本原理 63
4.2 梁单元静力学分析 65
4.2.1 梁模型有限元计算 65
4.2.2 复杂（变截面、扭转）梁模型建立 72
4.2.3 铰接梁模型建立 77
4.2.4 Beam单元实例运用 80
4.2.5 Beam计算错误释义 94
4.2.6 小结 100
4.3 二维XY平面单元静力学分析 100
4.3.1 平面应力 101
4.3.2 平面应变 117
4.3.3 轴对称 129
4.3.4 小结 135
4.4 三维壳单元静力学分析 136
4.4.1 壳单元模型 136
4.4.2 壳单元之复合材料模型 165
4.4.3 壳单元之计算错误释义 182
4.4.4 小结 189
4.5 三维实体静力学分析 189
4.5.1 Point Mass的应用 189
4.5.2 约束中Rigid（刚性）与Deformable（柔性）的区别 201
4.5.3 Moment载荷 213
4.5.4 小结 220
4.6 Link单元静力学分析 220
4.6.1 Link180模型之分步加载 221
4.6.2 Link180模型之inis命令定义初始条件 229
4.7 Fracture（Crack）模型静力学分析 238
4.7.1 2D Pre-Meshed Crack模型 240
4.7.2 3D Crack模型 251
4.7.3 Solid65单元模型 259
4.8 子模型（Submodel）静力学分析 268
第5章 非线性静力学分析 293
5.1 材料非线性分析 293
5.1.1 基本概念 293
5.1.2 超弹性材料本构分析实例 308
5.1.3 蠕变材料本构分析实例 317
5.1.4 非线性随动强化本构分析实例 333
5.2 几何非线性分析 340
5.2.1 基本概念 341
5.2.2 线性特征值屈曲分析实例 345
5.2.3 基于初始缺陷的非线性屈曲分析实例 352
5.2.4 非线性后屈曲分析实例 356
5.3 状态非线性分析—接触 367
5.3.1 基本概念 367
5.3.2 不同连接方式对比 382
5.3.3 Gasket和Bolt组合接触实例 386
5.3.4 燕尾槽接触实例 397
5.3.5 箱体开启分析实例 405
5.3.6 土弹簧分析实例 412
5.3.7 复杂模型接触设置实例 419
5.3.8 材料非线性接触设置实例 424
5.3.9 接触设置综合实例 435
5.4 状态非线性分析—状态分离 445
5.4.1 实体损伤失效实例 445
5.4.2 生死单元实例 453
5.4.3 内聚力（CZM）分离实例 459
5.5 非线性收敛方法总结 466
参考文献 469
后记 470
内容摘要
本书以对比的方式系统且全面地说明ANSYS Workbench静力学分析过程中的各种问题，从工程实例出发，侧重解决ANSYS Workbench的实际操作和工程问题。本书共5章。第1章为CAE分析步骤；第2章详细说明ANSYS Workbench主界面及相关Windows操作，举例说明ACT的用法；第3章介绍ANSYS Workbench的建模功能，举例描述修复模型、实体简化梁模型、点云数据生成实体的方法；第4章介绍ANSYS Workbench的线性静力学分析，以梁单元、二维平面单元、三维壳单元、实体单元、Link单元为主线，并包含ACP模块、Fracture分析、Solid65单元及子模型等；第5章介绍ANSYS Workbench的非线性静力学分析，以材料非线性、几何非线性、状态非线性为主线，并包含快速组装复杂模型、橡胶流体压力加载、损伤分析、生死单元分析、内聚力模型等。本书内容丰富新颖、重点突出、讲解详尽，适用于ANSYS Workbench软件的初级和中级用户，可供机械、材料、土木、能源、汽车交通、航空航天、水利水电等专业的本科生、研究生、教师、工程技术人员和CAE爱好者阅读和参考。
媒体评论
这是一本有关静力学有限元分析的图书，作者在书中以多年务实的CAE分析经验，结合工程实践案例，同时辅以相关的理论讲解，详细介绍了建模、计算和结果的分析过程，让读者轻松入门，让经验丰富者思路豁然开朗。
——李向阳教授，南华大学环境保护和安全学院院长
本书涵盖了ANSYS Workbench静力学分析过程中的各种问题，作者将深厚的理论知识与丰富的实践案例有效结合，讲解深入浅出，令人眼前一亮，不愧是一本指导性强、实战性强的专业图书。
——李轶技术经理，南京安世亚太信息科技有限公司南京分部
作者从事有限元分析多年，积累了丰富的经验。在这本书中，作者以解决实际问题为导向，将自己宝贵的经验系统地、无私地与大家做了分享。书中涉及的众多内容均是作者在长期的有限元分析工作中所总结的心得，凸显了本书的原创性、优选性与实用性，确实是一本难得的CAE参考书。
——方朝晖总工程师，泰豪科技股份有限公司通信车辆事业部
本书从工程实例入手，通过标准化流程来解决实际问题，展现了清晰的CAE分析思路，有效引 领读者轻松掌握分析方法。本书对CAE分析过程、分析方法讲述透彻，使读者阅读后能触类旁通。毫无疑问，这是一本CAE分析工程师极 佳的参考书。
——邓文辉研究员，核工业北京化工冶金研究院
作者长期工作在CAE技术应用和产品研发的前沿，在CAE技术的实际应用方面有着自己的体会和丰富的经验。本书不同于教科书，不同于学术理论专著，也不同于工程类工具书，它是一本理论联系实际的难得的作品，可以说是CAE技术研究和应用的“使用指南”。本书内容丰富，分析透彻，更可贵的是，还具有可操作性。它不仅能使初级技术人员掌握CAE技术的基本知识和使用技巧，还适合该领域的中高 级技术人员经常查阅，常读常新。
——喻高远，ftc正青春主理人、乐仿科技董事长
作者基于多年有限元分析的成功经验，精选工程实践中的典型案例，详述了静力学分析的步骤及思路，并列举了在CAE分析过程中容易出现的错误，剖析了其原因，提出了有效的解决方法。书中不仅有案例描述，还对同类问题进行了有效拓展，可以有效帮助CAE分析工程师正确使用Workbench软件，在短时间内实现CAE功效。
——易海鹏技术经理，南京安世亚太信息科技有限公司武汉分部
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