ANSYS Workbench现代机械设计实用教程：有限元分析·优化设计·可靠性设计

第1章 绪论 001

1．1 概述 001

1．2 现代设计方法特点 001

1．3 常用现代设计方法简介 003

1．3．1 计算机辅助设计 003

1．3．2 有限元分析 004

1．3．3 优化设计 004

1．3．4 可靠性设计 004

1．3．5 绿色设计 004

1．3．6 虚拟设计 006

1．3．7 并行设计 007

1．3．8 智能设计 009

1．3．9 创新设计 009

1．3．10 模糊设计 010

1．3．11 模块化设计 010

1．3．12 动态分析设计 011

习题 012

有限元分析篇

第2章 有限元法理论简介 014

2．1 有限元方法基本思想 014

2．2 有限元模型基本构成 015

2．3 有限元分析基本步骤 016

2．4 有限元分析解题步骤实例——梯形板 017

2．4．1 提出问题 017

2．4．2 预处理阶段 018

2．4．3 求解阶段 023

2．4．4 后处理阶段 024

2．4．5 精确解析解与有限元数值法近似解的比较 026

习题 027

第3章 ANSYS Workbench分析流程 028

3．1 ANSYS Workbench分析流程 028

3．2 项目管理与文件管理 029

3．2．1 项目管理 029

3．2．2 操作界面 029

3．2．3 文件管理 031

3．3 选择或定义材料 033

3．3．1 选择材料 034

3．3．2 新建材料 035

3．4 建立几何模型 036

3．4．1 DM建模 036

3．4．2 导入外部CAD建模 046

3．4．3 DM三维建模——支座 047

3．5 网格划分 056

3．5．1 网格划分步骤 056

3．5．2 分析类型的选择 056

3．5．3 网格形状的控制 057

3．5．4 网格大小的控制 060

3．6 施加边界条件 063

3．6．1 载荷类型 063

3．6．2 结构支撑 064

3．7 求解及结果 065

3．7．1 常用结果 065

3．7．2 四大强度理论 066

3．7．3 应力工具 067

3．8 ANSYS Workbench解题步骤——支座 068

3．8．1 问题描述 068

3．8．2 有限元分析过程 068

习题 071

第4章 三维空间问题 073

4．1 三维实体单元类型 073

4．2 空间问题实例——汽车连杆 074

4．2．1 问题描述 074

4．2．2 有限元分析过程 075

习题 080

第5章 平面问题 081

5．1 平面应力与平面应变 081

5．2 平面单元类型 082

5．3 平面应力问题实例——带孔矩形板 084

5．3．1 问题描述 084

5．3．2 有限元分析过程 084

习题 090

第6章 对称问题 092

6．1 对称问题 092

6．1．1 对称与反对称 092

6．1．2 对称类型 093

6．2 实例1：平面对称问题实例——带孔矩形板 093

6．2．1 问题描述 093

6．2．2 有限元分析过程 093

6．3 实例2：三维对称问题实例——汽车连杆 100

6．3．1 问题描述 100

6．3．2 有限元分析过程 100

6．4 实例3：轴对称问题实例——油缸 106

6．4．1 问题描述 106

6．4．2 有限元分析过程 106

6．5 实例4：圆周循环对称问题实例——带孔飞轮 112

6．5．1 问题描述 112

6．5．2 有限元分析过程 112

习题 118

第7章 梁单元分析问题 119

7．1 梁单元类型 119

7．2 实例1——悬臂梁 119

7．2．1 问题描述 119

7．2．2 有限元分析过程 120

7．3 实例2——简支梁 129

7．3．1 问题描述 129

7．3．2 有限元分析过程 129

习题 136

第8章 薄板、壳问题 138

8．1 壳单元类型 138

8．2 壳模型的建立——抽中面操作 139

8．3 壳单元应用实例——挂钩 139

8．3．1 问题描述 139

8．3．2 有限元分析过程 140

习题 144

第9章 装配体接触问题 146

9．1 接触类型 146

9．2 接触问题实例——螺栓连接 147

9．2．1 问题描述 147

9．2．2 有限元分析过程 147

习题 153

第10章 动力学问题 155

10．1 动力学分析概述 155

10．2 模态分析 156

10．2．1 模态分析理论基础 156

10．2．2 Workbench模态分析步骤 156

10．3 模态分析实例——飞机机翼 159

10．3．1 实例1：不带预应力的模态分析 159

10．3．2 实例2：带预应力的模态分析 163

10．4 谐响应分析 166

10．4．1 谐响应分析理论基础 166

10．4．2 谐响应分析步骤 167

10．5 谐响应分析实例——飞机机翼 171

习题 179

第11章 电-热-力耦合问题 180

11．1 传热学基础 180

11．1．1 传热学经典理论 180

11．1．2 热传递方式 180

11．1．3 温度场 181

11．1．4 传热学在工程领域中的应用 181

11．2 热应力耦合分析 182

11．2．1 热分析过程 182

11．2．2 热应力分析过程 186

11．3 实例1：热应力耦合分析——冷却栅管 187

11．3．1 问题描述 187

11．3．2 冷却栅管稳态热分析 188

11．3．3 冷却栅管热应力分析 194

11．4 实例2：电热耦合分析——平板式汽车氧传感器 197

11．4．1 问题描述 197

11．4．2 氧传感器电热耦合分析 198