ANSYSWorkbench2020完全自学一本通

图书标准信息

• 作者 许进峰 著
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2020-09
• 版次 1
• ISBN 9787121394485
• 定价 89.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 页数 528页

【内容简介】

本书针对ANSYS公司的有限元分析平台Workbench 2020，详细介绍了软件的功能及应用。本书内容丰富且涉及领域较广，使读者在掌握软件操作的同时，也能掌握解决相关工程领域实际问题的思路与方法，并能自如地解决本领域所出现的问题。 全书分为6篇，共26章，第1篇从有限元分析着手，讲解工程问题的数学物理方程及Workbench平台的基础应用知识；第2篇以基础范例为指导，讲解在Workbench平台中进行结构静力学分析、模态分析、谐响应分析、响应谱分析、随机振动分析及瞬态动力学分析；第3篇作为进阶部分，讲解接触分析、显式动力学分析、复合材料分析、疲劳分析及压电分析；第4篇以项目范例为指导，讲解稳态热力学分析、瞬态热力学分析、计算流体动力学分析、电场分析及磁场分析。本书配套资源中的第5篇作为高级应用篇，讲解结构优化分析、线性屈曲分析、APDL编程及声学分析等；第6篇主要讲解多物理场耦合分析，包括电磁耦合、流固耦合、振动噪声等。

【作者简介】

毕业于北京航空航天大学，曾就职于五洲工程设计研究院（兵器五院），现为中国科学院光电研究院员工，高级工程师，机械设计组组长。从事光机结构设计、精密机械设计工作。熟练掌握相关有限元分析软件，已从事机械设计及仿真计算工作十余年。精通ANSYS、Matlab、UG、Pro/Engineer等软件。

【目录】

第1篇
第1章  有限元分析概述1
1．1  有限元法发展综述2
1．1．1  有限元法的孕育和发展2
1．1．2  有限元法的基本思想3
1．1．3  有限元的发展趋势4
1．2  工程问题的数学物理方程6
1．2．1  工程问题的数学物理方程概述6
1．2．2  变分函数10
1．2．3  插值函数10
1．2．4  形函数10
1．2．5  刚度矩阵11
1．2．6  连通性11
1．2．7  边界条件11
1．2．8  圆柱坐标系中的问题12
1．2．9  直接方法13
1．3  有限元的解题步骤13
1．4  本章小结14
第2章  几何建模15
2．1  Workbench 2020平台及模块16
2．1．1  Workbench 2020平台界面16
2．1．2  菜单栏17
2．1．3  工具栏23
2．1．4  工具箱23
2．2  几何建模27
2．2．1  几何建模平台28
2．2．2  菜单栏28
2．2．3  工具栏36
2．2．4  常用命令栏38
2．2．5  模型树38
2．2．6  几何建模实例DD连接板40
2．3  本章小结47
第3章  网格划分48
3．1  网格划分概述49
3．1．1  网格划分适用领域49
3．1．2  网格划分方法49
3．1．3  网格默认设置52
3．1．4  网格尺寸设置53
3．1．5  网格质量设置55
3．1．6  网格膨胀层设置61
3．1．7  网格高级选项设置63
3．1．8  网格统计设置64
3．2  网格划分实例64
3．2．1  实例1DD网格尺寸控制64
3．2．2  实例2DD扫掠网格划分71
3．2．3  实例3DD多区域网格划分74
3．2．4  实例4DDCDB网格导入78
3．2．5  实例5DDBDF网格导入82
3．3  本章小结84
第4章  后处理85
4．1  后处理概述86
4．1．1  查看结果86
4．1．2  显示结果89
4．1．3  显示变形89
4．1．4  应力和应变90
4．1．5  接触结果91
4．1．6  显示自定义结果92
4．2  案例分析93
4．2．1  问题描述93
4．2．2  建立分析项目93
4．2．3  导入几何体94
4．2．4  添加材料库95
4．2．5  添加模型材料属性96
4．2．6  划分网格97
4．2．7  施加载荷与约束98
4．2．8  结果后处理99
4．2．9  保存与退出103
4．3  本章小结103
第2篇
第5章  结构静力学分析104
5．1  线性静力学分析简介105
5．1．1  线性静力学分析105
5．1．2  线性静力学分析流程106
5．1．3  线性静力学分析基础106
5．2  实例1DD实体静力学分析106
5．2．1  问题描述107
5．2．2  建立分析项目107
5．2．3  导入几何体107
5．2．4  添加材料库108
5．2．5  添加模型材料属性110
5．2．6  划分网格111
5．2．7  施加载荷与约束111
5．2．8  结果后处理113
5．2．9  保存与退出115
5．2．10  读者演练115
5．3  实例2DD梁单元线性静力学分析115
5．3．1  问题描述116
5．3．2  建立分析项目116
5．3．3  创建几何体116
5．3．4  添加材料库120
5．3．5  添加模型材料属性121
5．3．6  划分网格122
5．3．7  施加载荷与约束123
5．3．8  结果后处理125
5．3．9  保存与退出127
5．3．10  读者演练127
5．4  实例3DD板单元静力学分析128
5．4．1  问题描述128
5．4．2  建立分析项目128
5．4．3  创建几何体129
5．4．4  添加材料库129
5．4．5  添加模型材料属性130
5．4．6  划分网格131
5．4．7  施加载荷与约束131
5．4．8  结果后处理133
5．4．9  保存与退出134
5．4．10  读者演练135
5．5  本章小结135
第6章  模态分析136
6．1  结构动力学分析简介137
6．1．1  结构动力学分析137
6．1．2  结构动力学分析的阻尼137
6．2  模态分析简介138
6．2．1  模态分析概述138
6．2．2  模态分析基础139
6．2．3  预应力模态分析139
6．3  实例1DD方杆模态分析139
6．3．1  问题描述140
6．3．2  建立分析项目140
6．3．3  创建几何体140
6．3．4  添加材料库141
6．3．5  添加模型材料属性142
6．3．6  划分网格143
6．3．7  施加载荷与约束143
6．3．8  结果后处理145
6．3．9  保存与退出147
6．4  实例2DD方板在预压力下的模态分析148
6．4．1  问题描述148
6．4．2  建立分析项目148
6．4．3  创建几何体148
6．4．4  添加材料库149
6．4．5  添加模型材料属性151
6．4．6  划分网格151
6．4．7  施加载荷与约束152
6．4．8  模态分析153
6．4．9  结果后处理154
6．4．10  保存与退出156
6．5  实例3DD方板在预拉力下的模态分析156
6．5．1  问题描述156
6．5．2  修改外载荷数据156
6．5．3  模态分析（1）157
6．5．4  结果后处理157
6．5．5  保存与退出158
6．5．6  结论159
6．6  实例4DD方板在阻尼下的模态分析159
6．6．1  问题描述159
6．6．2  模态分析（2）159
6．6．3  结果后处理160
6．6．4  保存与退出161
6．7  本章小结161
第7章  谐响应分析162
7．1  谐响应分析简介163
7．1．1  谐响应分析概述163
7．1．2  谐响应分析的载荷与输出163
7．1．3  谐响应分析通用方程164
7．2  实例1DD梁单元谐响应分析164
7．2．1  问题描述164
7．2．2  建立分析项目164
7．2．3  创建模态分析项目165
7．2．4  材料选择166
7．2．5  施加载荷与约束166
7．2．6  模态求解168
7．2．7  结果后处理（1）168
7．2．8  创建谐响应分析项目170
7．2．9  施加载荷与约束171
7．2．10  谐响应计算172
7．2．11  结果后处理（2）172
7．2．12  保存与退出174
7．3  实例2DD实体单元谐响应分析175
7．3．1  问题描述175
7．3．2  建立分析项目175
7．3．3  材料选择176
7．3．4  施加载荷与约束176
7．3．5  模态求解178
7．3．6  结果后处理（1）178
7．3．7  谐响应分析180
7．3．8  谐响应计算181
7．3．9  结果后处理（2）181
7．3．10  保存与退出183
7．4  实例3DD含阻尼谐响应分析183
7．5  本章小结185
第8章  响应谱分析186
8．1  响应谱分析简介187
8．1．1  频谱的定义187
8．1．2  响应谱分析的基本概念188
8．2  实例1DD简单梁响应谱分析189
8．2．1  问题描述190
8．2．2  建立分析项目190
8．2．3  导入几何体191
8．2．4  静力学分析192
8．2．5  添加材料库192
8．2．6  接触设置192
8．2．7  完成网格划分193
8．2．8  施加约束193
8．2．9  模态分析195
8．2．10  结果后处理（1）195
8．2．11  响应谱分析196
8．2．12  添加加速度谱197
8．2．13  结果后处理（2）198
8．2．14  其他设置200
8．2．15  保存与退出202
8．3  实例2DD建筑物响应谱分析202
8．3．1  问题描述202
8．3．2  建立分析项目203
8．3．3  导入几何体203
8．3．4  静力学分析204
8．3．5  添加材料库204
8．3．6  划分网格204
8．3．7  施加曲面约束204
8．3．8  施加固定约束205
8．3．9  模态分析206
8．3．10  结果后处理（1）206
8．3．11  响应谱分析208
8．3．12  添加加速度谱208
8．3．13  结果后处理（2）210
8．3．14  保存与退出212
8．4  本章小结212
第9章  随机振动分析213
9．1  随机振动分析简介214
9．2  实例1DD简单桥梁随机振动分析215
9．2．1  问题描述215
9．2．2  建立分析项目215
9．2．3  导入几何体216
9．2．4  静力学分析217
9．2．5  添加材料库217
9．2．6  接触设置217
9．2．7  完成网格划分218
9．2．8  施加约束218
9．2．9  模态分析220
9．2．10  结果后处理（1）220
9．2．11  随机振动分析221
9．2．12  添加加速度谱222
9．2．13  结果后处理（2）223
9．2．14  保存与退出225
9．3  实例2DD建筑物随机振动分析225
9．3．1  问题描述225
9．3．2  建立分析项目225
9．3．3  导入几何体226
9．3．4  静力学分析226
9．3．5  添加材料库226
9．3．6  划分网格227
9．3．7  施加曲面约束227
9．3．8  施加固定约束228
9．3．9  模态分析229
9．3．10  结果后处理（1）229
9．3．11  随机振动分析231
9．3．12  添加加速度谱231
9．3．13  结果后处理（2）233
9．3．14  保存与退出235
9．4  本章小结235
第10章  瞬态动力学分析236
10．1  瞬态动力学分析简介237
10．2  实例1DD建筑物地震分析237
10．2．1  问题描述237
10．2．2  建立分析项目238
10．2．3  创建几何体239
10．2．4  瞬态动力学分析239
10．2．5  添加材料库240
10．2．6  划分网格240
10．2．7  施加约束241
10．2．8  结果后处理243
10．2．9  保存与退出245
10．3  实例2DD震动分析245
10．3．1  问题描述246
10．3．2  建立分析项目246
10．3．3  导入几何体246
10．3．4  模态分析247
10．3．5  模态分析前处理247
10．3．6  施加约束248
10．3．7  结果后处理（1）250
10．3．8  瞬态动力学分析251
10．3．9  添加动态力载荷252
10．3．10  结果后处理（2）254
10．3．11  保存与退出255
10．4  本章小结256
第3篇
第11章  接触分析257
11．1  接触分析简介258
11．2  实例DD铝合金板孔受力分析259
11．2．1  问题描述260
11．2．2  建立分析项目260
11．2．3  创建几何体260
11．2．4  添加材料库262
11．2．5  添加模型材料属性263
11．2．6  创建接触263
11．2．7  划分网格263
11．2．8  施加载荷与约束265
11．2．9  结果后处理265
11．2．10  保存与退出267
11．3  本章小结267
第12章  显式动力学分析268
12．1  显式动力学分析简介269
12．2  实例1DD钢球撞击金属网分析270
12．2．1  问题描述270
12．2．2  建立分析项目270
12．2．3  启动Workbench LS-DYNA建立项目272
12．2．4  材料选择与赋予272
12．2．5  建立项目分析273
12．2．6  分析前处理274
12．2．7  施加载荷274
12．2．8  结果后处理276
12．2．9  保存与退出278
12．2．10  问题解读279
12．3  实例2DD金属块穿透钢板分析279
12．3．1  问题描述279
12．3．2  建立分析项目279
12．3．3  绘制几何模型280
12．3．4  添加材料库280
12．3．5  添加材料282
12．3．6  显式动力学分析前处理283
12．3．7  施加约束284
12．3．8  结果后处理286
12．3．9  启动Autodyn软件287
12．3．10  保存与退出289
12．4  本章小结289
第13章  复合材料分析290
13．1  复合材料概述291
13．1．1  复合材料简介291
13．1．2  复合材料层合板强度的计算模型292
13．1．3  复合材料层合板强度的有限元法293
13．2  复合材料的失效准则294
13．2．1  Zinoviev理论294
13．2．2  Bogetti理论295
13．2．3  Puck理论295
13．2．4  Cuntze理论296
13．2．5  Tsai理论296
13．3  ANSYS ACP模块功能概述297
13．4  实例1DD复合板受力分析300
13．4．1  问题描述300
13．4．2  启动Workbench软件300
13．4．3  静力学分析项目301
13．4．4  定义复合材料数据302
13．4．5  数据更新304
13．4．6  ACP复合材料定义305
13．4．7  有限元计算313
13．4．8  结果后处理314
13．4．9  ACP专业后处理工具314
13．4．10  保存与退出316
13．5  实例2DD复合筒受力分析316
13．5．1  问题描述316
13．5．2  启动Workbench软件316
13．5．3  静力学分析项目317
13．5．4  定义复合材料数据318
13．5．5  数据更新320
13．5．6  ACP复合材料定义321
13．5．7  有限元计算329
13．5．8  结果后处理329
13．5．9  ACP专业后处理工具330
13．5．10  保存与退出332
13．6  本章小结332
第14章  疲劳分析333
14．1  疲劳分析简介334
14．2  疲劳分析方法335
14．2．1  疲劳程序335
14．2．2  应力-寿命曲线336
14．2．3  疲劳材料特性337
14．3  实例1DD椅子疲劳分析337
14．3．1  问题描述338
14．3．2  建立分析项目338
14．3．3  导入几何体338
14．3．4  添加材料库339
14．3．5  添加模型材料属性340
14．3．6  划分网格341
14．3．7  施加载荷与约束341
14．3．8  结果后处理343
14．3．9  保存文件345
14．3．10  添加疲劳分析命令345
14．3．11  保存与退出348
14．4  实例2DD板模型疲劳分析349
14．4．1  问题描述349
14．4．2  建立分析项目350
14．4．3  导入几何体350
14．4．4  添加材料库351
14．4．5  添加模型材料属性351
14．4．6  划分网格351
14．4．7  施加载荷与约束352
14．4．8  结果后处理353
14．4．9  保存文件354
14．4．10  添加疲劳分析命令354
14．4．11  保存与退出356
14．5  本章小结357
第15章  压电分析358
15．1  压电材料的基本知识359
15．1．1  压电材料的概念359
15．1．2  压电材料的主要特性359
15．1．3  压电材料的分类360
15．1．4  压电材料的应用362
15．1．5  压电复合材料的有限元分析方法364
15．1．6  基本耦合公式364
15．1．7  压电材料的主要参数364
15．2  压电分析模块的安装367
15．3  实例1DD正压电分析369
15．3．1  问题描述369
15．3．2  建立分析项目369
15．3．3  导入创建几何体370
15．3．4  添加材料库371
15．3．5  建立静态分析项目371
15．3．6  网格与属性371
15．3．7  施加载荷与约束373
15．3．8  结果后处理374
15．3．9  保存与退出375
15．4  实例2DD逆压电分析375
15．4．1  问题描述375
15．4．2  建立分析项目376
15．4．3  导入几何体376
15．4．4  添加材料库377
15．4．5  建立静态分析项目377
15．4．6  网格与属性378
15．4．7  施加载荷与约束379
15．4．8  结果后处理380
15．4．9  保存与退出382
15．5  本章小结382
第4篇
第16章  稳态热力学分析383
16．1  稳态热力学分析简介384
16．1．1  热力学分析目的384
16．1．2  稳态热力学分析方程384
16．1．3  基本传热方式384
16．2  实例1DD热传导分析385
16．2．1  问题描述385
16．2．2  建立分析项目385
16．2．3  导入几何体386
16．2．4  创建分析项目387
16．2．5  添加材料库387
16．2．6  添加模型材料属性388
16．2．7  划分网格389
16．2．8  施加载荷与约束390
16．2．9  结果后处理391
16．2．10  保存与退出393
16．3  实例2DD热对流分析393
16．3．1  问题描述393
16．3．2  建立分析项目393
16．3．3  导入几何体模型394
16．3．4  创建分析项目395
16．3．5  添加材料库395
16．3．6  添加模型材料属性396
16．3．7  划分网格397
16．3．8  施加载荷与约束397
16．3．9  结果后处理399
16．3．10  保存与退出400
16．3．11  读者演练400
16．4  实例3DD热辐射分析401
16．4．1  案例介绍401
16．4．2  建立分析项目401
16．4．3  定义材料参数401
16．4．4  导入几何模型402
16．4．5  划分网格402
16．4．6  定义荷载404
16．4．7  结果后处理406
16．4．8  保存并退出407
16．5  本章小结407
第17章  瞬态热力学分析408
17．1  瞬态热力学分析简介409
17．2  实例1DD散热片瞬态热力学分析409
17．2．1  问题描述409
17．2．2  建立分析项目409
17．2．3  创建瞬态热分析410
17．2．4  施加载荷与约束410
17．2．5  结果后处理411
17．2．6  保存与退出411
17．3  实例2DD高温钢块瞬态热力学分析411
17．3．1  问题描述412
17．3．2  建立分析项目412
17．3．3  定义材料412
17．3．4  施加载荷与约束413
17．3．5  结果后处理415
17．3．6  保存与退出415
17．4  本章小结415
第18章  计算流体动力学分析416
18．1  计算流体动力学概述417
18．1．1  CFD简介417
18．1．2  CFD基础420
18．2  实例1DDCFX内流场分析427
18．2．1  问题描述428
18．2．2  建立分析项目428
18．2．3  导入几何体429
18．2．4  前处理设置429
18．2．5  初始化及求解控制434
18．2．6  流体计算436
18．2．7  结果后处理437
18．3  实例2DDFluent流场分析439
18．3．1  问题描述439
18．3．2  启动软件与保存文件440
18．3．3  导入几何体440
18．3．4  网格划分441
18．3．5  进入Fluent平台442
18．3．6  选择材料444
18．3．7  设置几何体属性445
18．3．8  设置流体边界条件445
18．3．9  设置求解器447
18．3．10  结果后处理448
18．3．11  Post后处理450
18．4  实例3DDIcepak流场分析453
18．4．1  问题描述455
18．4．2  启动软件与保存文件455
18．4．3  导入几何体455
18．4．4  添加Icepak模块456
18．4．5  设置热源459
18．4．6  求解分析460
18．4．7  Post后处理462
18．4．8  静力学分析464
18．5  本章小结466
第19章  电场分析467
19．1  电磁场基本理论468
19．1．1  麦克斯韦方程组468
19．1．2  一般形式的电磁场偏微分方程469
19．1．3  电磁场中常见边界条件470
19．1．4  ANSYS Workbench平台电磁分析470
19．1．5  Ansoft软件电磁分析471
19．2  实例1DD平行板电容计算472
19．2．1  建立分析项目472
19．2．2  建立几何体473
19．2．3  建立求解器474
19．2．4  添加材料474
19．2．5  网格划分474
19．2．6  求解计算475
19．2．7  手动计算电容476
19．2．8  保存与退出477
19．3  实例2DD并联电容计算477
19．3．1  建立分析项目477
19．3．2  建立几何体478
19．3．3  建立求解器479
19．3．4  添加材料479
19．3．5  网格划分480
19．3．6  求解计算482
19．3．7  手动计算电容482
19．3．8  保存与退出483
19．4  本章小结483
第20章  磁场分析484
20．1  电磁场基本理论485
20．2  静态磁场分析实例1DD导体磁场计算485
20．2．1  建立分析项目486
20．2．2  建立几何体486
20．2．3  建立求解器487
20．2．4  定义材料属性487
20．2．5  边界条件与激励488
20．2．6  求解计算489
20．2．7  图表显示491
20．2．8  加载Maxwell工程文件492
20．2．9  保存与退出492
20．3  静态磁场分析实例2DD电感计算493
20．3．1  建立分析项目493
20．3．2  建立几何体494
20．3．3  建立求解器494
20．3．4  添加材料495
20．3．5  网格划分496
20．3．6  求解计算497
20．3．7  计算互感系数498
20．3．8  保存与退出498
20．4  涡流磁场分析实例3DD金属块涡流损耗499
20．4．1  建立分析项目499
20．4．2  导入几何体500
20．4．3  建立求解器500
20．4．4  添加材料501
20．4．5  边界条件设定501
20．4．6  求解计算502
20．4．7  损耗计算504
20．4．8  损耗计算应用505
20．4．9  保存与退出505
20．5  本章小结505