| 作者 |
| 陈艳霞 |
| 丛书名 |
| 技能应用速成系列 |
| 出版社 |
| 电子工业出版社 |
| ISBN |
| 9787121401855 |
| 简要 |
| 简介 |
| 内容简介 本书以ANSYS Workbench 2020为操作平台，详细介绍软件的功能和应用，内容丰富，涉及面广，能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5部分共19章，第1部分从ANSYS Workbench 2020平台的各个功能模块着手介绍常用命令的使用以及几何建模、网格划分和后处理的相关知识；第2部分以项目范例为引导，主要讲解在Workbench平台中进行的结构静力学分析、模态分析、谐响应分析、响应谱分析、瞬态动力学分析和随机振动分析等；第3部分作为结构有限元分析的进阶部分，主要讲解在Workbench平台中进行的显示动力学分析、结构非线性分析、接触分析、线性屈曲分析等；第4部分以项目范例为引导，主要讲解在Workbench平台中进行的热力学分析、疲劳分析、流体动力学分析和结构优化分析等；第5部分主要介绍多物理场耦合分析中的电磁热耦合分析。本书工程实例丰富、讲解详尽，内容循序渐进、深入浅出，适合不同基础的读者。 |
| 目录 |
| 第1部分 第1章 ANSYS Workbench 2020 概述 1 1.1 Workbench 2020平台界面 1 1.1.1 菜单栏 2 1.1.2 工具栏 9 1.1.3 工具箱 10 1.2 操作实例——建立用户自定义分析模板 12 1.3 本章小结 15 第2章 几何建模 16 2.1 DesignModeler几何建模概述 16 2.1.1 DesignModeler几何建模平台 17 2.1.2 菜单栏 17 2.1.3 工具栏 26 2.1.4 常用命令栏 28 2.1.5 Tree Outline（模型树） 28 2.1.6 DesignModeler的启动与草绘 31 2.1.7 DesignModeler特有操作 34 2.2 几何建模实例 41 2.2.1 几何建模实例1——实体建模 41 2.2.2 几何建模实例2——概念建模 45 2.3 本章小结 50 第3章 网格划分 51 3.1 Meshing网格划分 51 3.1.1 Meshing网格划分适用领域 51 3.1.2 Meshing网格划分方法 52 3.1.3 Meshing网格默认设置 55 3.1.4 Meshing网格尺寸设置 56 3.1.5 Meshing网格质量设置 58 3.1.6 Meshing网格膨胀层设置 64 3.1.7 Meshing网格高级选项设置 65 3.1.8 Meshing网格统计设置 66 3.2 Meshing网格划分实例 66 3.2.1 应用实例1——Inflation网格划分 67 3.2.2 应用实例2——MultiZone网格划分 71 3.3 ANSYS Workbench其他网格划分工具 77 3.3.1 ICEM CFD软件简介 77 3.3.2 TGrid软件简介 78 3.3.3 Gambit软件功能 79 3.4 本章小结 80 第4章 后处理 81 4.1 ANSYS Workbench 2020后处理 81 4.1.1 查看结果 81 4.1.2 显示结果 85 4.1.3 显示变形 85 4.1.4 应力和应变 86 4.1.5 接触结果 87 4.1.6 自定义结果显示 88 4.2 案例分析 89 4.2.1 问题描述 89 4.2.2 启动Workbench并建立分析项目 89 4.2.3 导入几何体 90 4.2.4 添加材料库 91 4.2.5 添加模型材料属性 93 4.2.6 划分网格 94 4.2.7 施加载荷与约束 94 4.2.8 结果后处理 96 4.2.9 保存与退出 99 4.3 本章小结 100 第2部分 第5章 结构静力学分析 101 5.1 线性静力学分析概述 101 5.1.1 线性静力学分析简介 101 5.1.2 线性静力学分析流程 102 5.1.3 线性静力学分析基础 102 5.2 项目分析1——实体单元静力学分析 103 5.2.1 问题描述 103 5.2.2 启动Workbench并建立分析项目 103 5.2.3 导入几何体 104 5.2.4 添加材料库 105 5.2.5 添加模型材料属性 106 5.2.6 划分网格 107 5.2.7 施加载荷与约束 108 5.2.8 结果后处理 109 5.2.9 保存与退出 111 5.3 项目分析2——梁单元线性静力学分析 111 5.3.1 问题描述 111 5.3.2 启动Workbench并建立分析项目 112 5.3.3 创建几何体 112 5.3.4 添加材料库 118 5.3.5 添加模型材料属性 120 5.3.6 划分网格 121 5.3.7 施加载荷与约束 121 5.3.8 结果后处理 123 5.3.9 保存与退出 125 5.4 项目分析3——曲面实体静力学分析 126 5.4.1 问题描述 126 5.4.2 启动Workbench并建立分析项目 126 5.4.3 导入几何体 127 5.4.4 添加材料库 128 5.4.5 添加模型材料属性 129 5.4.6 划分网格 130 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 5.5 项目分析4——支承座静力学分析 135 5.5.1 问题描述 135 5.5.2 添加材料和导入模型 135 5.5.3 修改模型 138 5.5.4 赋予材料和划分网格 139 5.5.5 添加约束和载荷 141 5.5.6 求解 143 5.5.7 结果后处理 143 5.5.8 保存与退出 145 5.6 项目分析5——子模型静力学分析 145 5.6.1 问题描述 145 5.6.2 启动Workbench并建立分析项目 146 5.6.3 导入几何体 146 5.6.4 添加材料库 147 5.6.5 添加模型材料属性 149 5.6.6 划分网格 150 5.6.7 施加载荷与约束 151 5.6.8 结果后处理 152 5.6.9 子模型分析 154 5.6.10 保存并退出 157 5.7 本章小结 158 第6章 模态分析 159 6.1 模态分析概述 159 6.1.1 模态分析简介 159 6.1.2 模态分析基础 160 6.2 项目分析1——计算机机箱模态分析 160 6.2.1 问题描述 161 6.2.2 启动Workbench并建立分析项目 161 6.2.3 导入几何体 161 6.2.4 添加材料库 162 6.2.5 添加模型材料属性 164 6.2.6 划分网格 165 6.2.7 施加载荷与约束 166 6.2.8 结果后处理 167 6.2.9 保存与退出 169 6.3 项目分析2——零件有预应力模态分析 170 6.3.1 问题描述 170 6.3.2 启动Workbench并建立分析项目 170 6.3.3 导入几何体 171 6.3.4 添加材料库 172 6.3.5 添加模型材料属性 173 6.3.6 划分网格 174 6.3.7 施加载荷与约束 175 6.3.8 模态分析 176 6.3.9 结果后处理 177 6.3.10 保存与退出 179 6.4 项目分析3——制动鼓模态分析 179 6.4.1 问题描述 180 6.4.2 添加材料和导入几何体 180 6.4.3 赋予材料和划分网格 181 6.4.4 添加约束和载荷 182 6.4.5 求解 183 6.4.6 结果后处理 184 6.4.7 保存与退出 186 6.5 本章小结 187 第7章 谐响应分析 188 7.1 谐响应分析概述 188 7.1.1 谐响应分析简介 188 7.1.2 谐响应分析基础 189 7.2 项目分析1——计算机机箱谐响应分析 189 7.2.1 问题描述 189 7.2.2 启动Workbench并建立分析项目 189 7.2.3 创建谐响应分析项目 190 7.2.4 施加载荷与约束 191 7.2.5 结果后处理 193 7.2.6 保存与退出 196 7.3 项目分析2——齿轮箱谐响应分析 196 7.3.1 问题描述 197 7.3.2 启动Workbench并建立分析项目 197 7.3.3 创建模态分析项目 198 7.3.4 材料选择 198 7.3.5 施加载荷与约束 199 7.3.6 模态求解 201 7.3.7 结果后处理（1） 201 7.3.8 创建谐响应分析项目 202 7.3.9 施加载荷与约束 203 7.3.10 谐响应计算 205 7.3.11 结果后处理（2） 205 7.3.12 保存与退出 207 7.4 项目分析3——丝杆谐响应分析 207 7.4.1 问题描述 208 7.4.2 添加材料和导入几何体 208 7.4.3 赋予材料和划分网格 209 7.4.4 添加约束和载荷 210 7.4.5 谐响应求解 212 7.4.6 谐响应后处理 212 7.4.7 保存与退出 216 7.5 本章小结 216 第8章 响应谱分析 217 8.1 响应谱分析简介 217 8.2 项目分析1——塔架响应谱分析 218 8.2.1 问题描述 218 8.2.2 启动Workbench并建立分析项目 218 8.2.3 导入几何体 219 8.2.4 模态分析 220 8.2.5 添加材料库 220 8.2.6 划分网格 221 8.2.7 施加约束 222 8.2.8 结果后处理（1） 223 8.2.9 响应谱分析 225 8.2.10 添加加速度谱 226 8.2.11 结果后处理（2） 228 8.2.12 保存与退出 228 8.3 项目分析2——计算机机箱响应谱分析 229 8.3.1 问题描述 229 8.3.2 启动Workbench并建立分析项目 229 8.3.3 响应谱分析 230 8.3.4 添加加速度谱 231 8.3.5 结果后处理 232 8.3.6 保存与退出 234 8.4 本章小结 234 第9章 瞬态动力学分析 235 9.1 瞬态动力学分析概述 235 9.1.1 瞬态动力学分析简介 235 9.1.2 瞬态动力学分析方程 236 9.2 项目分析1——实体梁瞬态动力学分析 236 9.2.1 问题描述 237 9.2.2 启动Workbench并建立分析项目 237 9.2.3 创建几何体 237 9.2.4 模态分析 239 9.2.5 创建材料 240 9.2.6 模态分析前处理 242 9.2.7 施加约束 243 9.2.8 结果后处理（1） 245 9.2.9 瞬态动力学分析 246 9.2.10 添加动态力载荷 247 9.2.11 结果后处理（2） 250 9.2.12 保存与退出 251 9.3 项目分析2——弹簧瞬态动力学分析 251 9.3.1 问题描述 252 9.3.2 启动Workbench并建立分析项目 252 9.3.3 创建几何体模型 252 9.3.4 模态分析 253 9.3.5 模态分析前处理 253 9.3.6 施加约束 255 9.3.7 结果后处理（1） 256 9.3.8 瞬态动力学分析 257 9.3.9 添加动态力载荷 258 9.3.10 结果后处理（2） 261 9.3.11 保存与退出 262 9.4 本章小结 263 第10章 随机振动分析 264 10.1 随机振动分析简介 264 10.2 项目分析1——实体梁随机振动分析 265 10.2.1 问题描述 265 10.2.2 启动Workbench并建立分析项目 265 10.2.3 创建几何体模型 265 10.2.4 模态分析 268 10.2.5 创建材料 268 10.2.6 模态分析前处理 270 10.2.7 施加约束 271 10.2.8 结果后处理（1） 273 10.2.9 随机振动分析 274 10.2.10 添加加速度谱 275 10.2.11 结果后处理（2） 276 10.2.12 保存与退出 277 10.3 项目分析2——弹簧随机振动分析 278 10.3.1 问题描述 278 10.3.2 启动Workbench并建立分析项目 278 10.3.3 创建几何体 279 10.3.4 模态分析 280 10.3.5 模态分析前处理 280 10.3.6 施加约束 281 10.3.7 结果后处理（1） 282 10.3.8 随机振动分析 284 10.3.9 添加动态力载荷 285 10.3.10 结果后处理（2） 286 10.3.11 保存与退出 288 10.4 本章小结 288 第3部分 第11章 显式动力学分析 289 11.1 显式动力学分析简介 289 11.1.1 ANSYS Explicit STR 289 11.1.2 ANSYS Autodyn 290 11.1.3 ANSYS LS-DYNA 290 11.2 项目分析1——钢钉受力显式动力学分析 291 11.2.1 问题描述 291 11.2.2 启动Creo Parametric 3.0 291 11.2.3 启动Workbench并建立分析项目 293 11.2.4 显式动力学分析 294 11.2.5 材料选择 295 11.2.6 材料赋予 296 11.2.7 分析前处理 297 11.2.8 施加载荷与约束 298 11.2.9 结果后处理 300 11.2.10 保存与退出 302 11.3 项目分析2——钢板成型显式动力学分析 303 11.3.1 问题描述 303 11.3.2 启动Workbench并建立分析项目 304 11.3.3 导入几何模型 304 11.3.4 材料选择 305 11.3.5 显式动力学分析前处理 306 11.3.6 施加约束 308 11.3.7 结果后处理 310 11.3.8 启动Autodyn软件 312 11.3.9 保存与退出 313 11.4 本章小结 313 第12章 结构非线性分析 314 12.1 结构非线性分析简介 314 12.1.1 Contact Type——接触类型 315 12.1.2 塑性 316 12.1.3 屈服准则 316 12.1.4 非线性分析 316 12.2 项目分析——接触大变形分析 317 12.2.1 问题描述 317 12.2.2 启动Workbench并建立分析项目 317 12.2.3 创建几何体模型 318 12.2.4 瞬态分析 319 12.2.5 创建材料 319 12.2.6 瞬态分析前处理 321 12.2.7 施加约束 323 12.2.8 结果后处理 325 12.3 本章小结 326 第13章 接触分析 327 13.1 接触分析简介 327 13.2 项目分析1——虎钳接触分析 328 13.2.1 问题描述 328 13.2.2 启动Workbench软件 328 13.2.3 导入几何体 329 13.2.4 创建分析项目 330 13.2.5 添加材料库 330 13.2.6 添加模型材料属性 332 13.2.7 创建接触 332 13.2.8 划分网格 336 13.2.9 施加载荷 336 13.2.10 结果后处理 338 13.2.11 保存与退出 339 13.3 项目分析2——装配体接触分析 339 13.3.1 问题描述 340 13.3.2 启动Workbench软件 340 13.3.3 导入几何体 341 13.3.4 创建分析项目 341 13.3.5 添加材料库 342 13.3.6 添加模型材料属性 343 13.3.7 创建接触 344 13.3.8 划分网格 347 13.3.9 施加载荷与约束 348 13.3.10 结果后处理 350 13.3.11 保存与退出 351 13.4 本章小结 351 第14章 特征值屈曲分析 352 14.1 特征值屈曲分析简介 352 14.1.1 屈曲分析 352 14.1.2 特征值屈曲分析方程 353 14.2 项目分析1——钢管特征值屈曲分析 353 14.2.1 问题描述 353 14.2.2 启动Workbench并建立分析项目 353 14.2.3 创建几何体 354 14.2.4 设置材料 356 14.2.5 添加模型材料属性 356 14.2.6 划分网格 357 14.2.7 施加载荷与约束 359 14.2.8 结果后处理（1） 361 14.2.9 特征值屈曲分析 363 14.2.10 施加载荷与约束 363 14.2.11 结果后处理（2） 365 14.2.12 保存与退出 366 14.3 项目分析2——金属容器特征值屈曲分析 366 14.3.1 问题描述 367 14.3.2 启动Workbench并建立分析项目 367 14.3.3 创建几何体 367 14.3.4 设置材料 369 14.3.5 添加模型材料属性 370 14.3.6 划分网格 370 14.3.7 施加载荷与约束 371 14.3.8 结果后处理（1） 373 14.3.9 特征值屈曲分析 375 14.3.10 施加载荷与约束 375 14.3.11 结果后处理（2） 377 14.3.12 保存与退出 378 14.4 项目分析3——工字梁特征值屈曲分析 379 14.4.1 问题描述 379 14.4.2 添加材料和导入几何体 379 14.4.3 添加屈曲分析项目 382 14.4.4 赋予材料和划分网格 382 14.4.5 添加约束和载荷 384 14.4.6 静态压力求解 386 14.4.7 屈曲分析求解 386 14.4.8 结果后处理 387 14.4.9 保存与退出 388 14.5 本章小结 388 第4部分 第15章 热力学分析 389 15.1 热力学分析简介 389 15.1.1 热力学分析目的 389 15.1.2 热力学分析方程 390 15.1.3 基本热量传递方式 390 15.2 项目分析1——杯子稳态热力学分析 391 15.2.1 问题描述 391 15.2.2 启动Workbench并建立分析项目 391 15.2.3 导入几何体 392 15.2.4 创建分析项目 393 15.2.5 添加材料库 393 15.2.6 添加模型材料属性 395 15.2.7 划分网格 396 15.2.8 施加载荷与约束 396 15.2.9 结果后处理 398 15.2.10 保存与退出 399 15.3 项目分析2——杯子瞬态热力学分析 400 15.3.1 瞬态热力学分析 400 15.3.2 设置分析选项 400 15.3.3 结果后处理 402 15.3.4 保存与退出 402 15.4 本章小结 402 第16章 疲劳分析 403 16.1 疲劳分析简介 403 16.1.1 疲劳概述 403 16.1.2 恒定振幅载荷 404 16.1.3 成比例载荷 404 16.1.4 应力定义 404 16.1.5 应力-寿命曲线 404 16.1.6 总结 405 16.2 项目分析1——椅子疲劳分析 405 16.2.1 问题描述 406 16.2.2 启动Workbench并建立分析项目 406 16.2.3 保存工程文件 406 16.2.4 更改设置 407 16.2.5 添加Fatigue Tool命令 408 16.2.6 保存与退出 410 16.3 项目分析2——实体疲劳分析 411 16.3.1 问题描述 411 16.3.2 启动Workbench并建立分析项目 411 16.3.3 导入几何体 412 16.3.4 添加材料库 412 16.3.5 进入分析界面 413 16.3.6 划分网格 413 16.3.7 施加载荷与约束 414 16.3.8 结果后处理 415 16.3.9 保存文件 416 16.3.10 添加Fatigue Tool命令 416 16.3.11 疲劳分析 417 16.3.12 保存与退出 418 16.4 本章小结 418 第17章 流体动力学分析 420 17.1 流体动力学分析概述 420 17.1.1 计算流体动力学分析 420 17.1.2 基本控制方程 423 17.2 项目分析1——三通内流场分析 426 17.2.1 问题描述 426 17.2.2 启动Workbench并建立分析项目 427 17.2.3 导入几何体 427 17.2.4 流体动力学分析 428 17.2.5 网格划分 429 17.2.6 流体动力学前处理 431 17.2.7 流体计算 434 17.2.8 结果后处理 434 17.3 项目分析2——叶轮外流场分析 437 17.3.1 问题描述 437 17.3.2 启动Workbench并建立分析项目 437 17.3.3 创建几何体模型 437 17.3.4 创建外部流场 439 17.3.5 流体动力学分析 439 17.3.6 网格划分 440 17.3.7 流体动力学前处理 442 17.3.8 流体计算 446 17.3.9 结果后处理 447 17.3.10 结构静力学分析模块 448 17.4 本章小结 453 第18章 结构优化分析 454 18.1 结构优化分析简介 454 18.1.1 优化设计概述 454 18.1.2 ANSYS Workbench结构优化分析简介 455 18.1.3 ANSYS Workbench结构优化分析工具 456 18.2 项目分析——响应曲面优化分析 456 18.2.1 问题描述 457 18.2.2 启动Workbench并建立分析项目 457 18.2.3 导入几何模型 457 18.2.4 结果后处理 463 18.3 本章小结 471 第5部分 第19章 多物理场耦合分析 472 19.1 多物理场耦合分析简介 472 19.2 项目分析1——四分裂导线电磁结构耦合分析 473 19.2.1 问题描述 473 19.2.2 启动软件与保存文档 474 19.2.3 建立电磁分析项目与读取数据 474 19.2.4 设置求解器与求解域 475 19.2.5 赋予材料属性 476 19.2.6 添加激励 477 19.2.7 划分网格与创建分析步 478 19.2.8 检查模型与求解 480 19.2.9 结果后处理（1） 480 19.2.10 创建静力学分析项目和数据共享 481 19.2.11 设定材料 483 19.2.12 划分网格 484 19.2.13 添加边界条件与映射激励 486 19.2.14 求解 487 19.2.15 结果后处理（2） 487 19.2.16 保存与退出 489 19.3 项目分析2——螺线管电磁结构耦合分析 489 19.3.1 问题描述 489 19.3.2 启动软件与保存文档 490 19.3.3 导入几何体 491 19.3.4 建立电磁分析项目与读取数据 492 19.3.5 设置求解器与求解域 495 19.3.6 赋予材料属性 496 19.3.7 添加激励 496 19.3.8 检查模型与求解 497 19.3.9 结果后处理（1） 498 19.3.10 创建静力学分析项目和数据共享 499 19.3.11 设定材料 500 19.3.12 划分网格 501 19.3.13 添加边界条件与映射 激励 502 19.3.14 求解 503 19.3.15 结果后处理（2） 504 19.3.16 保存与退出 504 19.4 本章小结 505 |