《ANSYS Workbench 17.0有限元分析從入門到精通》是2017年4月1日清華大學出版社出版的圖書，作者是丁欣碩。
基本介紹
- 中文名：ANSYS Workbench 17.0有限元分析從入門到精通
- 作者：丁欣碩
- 出版社：清華大學出版社
- 出版時間：2017年04月01日
- ISBN：9787302466949
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書通過理論結合實踐的講解方式，全面、系統地介紹了ANSYSWorkbench17.0在有限元分析領域內的具體套用，涵蓋了絕大部分用戶需要使用的功能。本書按照從簡單到複雜、從單場到多場分析的邏輯編排，每章均採用實例描述，內容完整且各章相對獨立，是一本詳細的ANSYSWorkbench參考書。
全書共19章，詳細介紹了創建幾何模型、格線劃分、結果後處理等基本操作，同時也結合工程案例詳細講解了線性靜態結構分析、諧回響分析、回響譜分析、隨機振動分析、瞬態動力學分析、顯式動力學分析、熱分析、線性屈曲分析、結構非線性分析、接觸問題分析、最佳化設計、流體動力學分析、電磁場分析及多物理場耦合分析等。
本書工程實例豐富、講解詳盡，內容安排循序漸進、深入淺出，適合不同基礎的讀者。本書適合理工院校土木工程、機械工程、力學、電氣工程等相關專業的本科生、研究生及教師使用，同時也可作為工程技術人員從事工程研究的參考書。
圖書目錄
第1章 初識ANSYS Workbench 1
1.1 ANSYS Workbench 17.0概述 1
1.1.1 關於ANSYS Workbench 1
1.1.2 多物理場分析模式 2
1.1.3 項目級仿真參數管理 2
1.1.4 Workbench套用模組 3
1.2 Workbench 17.0的基本操作界面 3
1.2.1 啟動ANSYS Workbench 3
1.2.2 ANSYS Workbench主界面 4
1.3 Workbench項目管理 7
1.3.1 複製及刪除項目 7
1.3.2 關聯項目 7
1.3.3 項目管理操作案例 8
1.3.4 設定項屬性 9
1.4 Workbench檔案管理 9
1.4.1 檔案目錄結構 9
1.4.2 快速生成壓縮檔案 10
1.5 Workbench實例入門 11
1.5.1 案例介紹 11
1.5.2 啟動Workbench並建立分析項目 11
1.5.3 導入創建幾何體 12
1.5.4 添加材料庫 13
1.5.5 添加模型材料屬性 14
1.5.6 劃分格線 15
1.5.7 施載入荷與約束 16
1.5.8 結果後處理 18
1.5.9 保存與退出 19
1.6 本章小結 20
第2章 創建Workbench幾何模型21
2.1 認識DesignModeler 21
2.1.1 進入DesignModeler 21
2.1.2 DesignModeler的操作...
2.1.3DesignModeler的滑鼠操作24
2.1.4圖形選取與控制25
2.1.5DM幾何體25
2.2DesignModeler草圖模式26
2.2.1創建新平面26
2.2.2創建新草圖26
2.2.3草圖模式27
2.2.4草圖援引28
2.3創建3D幾何體28
2.3.1創建3D特徵28
2.3.2激活體和凍結體29
2.3.3切片特徵30
2.3.4抑制體30
2.3.5面印記30
2.3.6填充與包圍操作32
2.3.7創建多體部件體33
2.4導入外部CAD檔案34
2.4.1非關聯性導入檔案34
2.4.2關聯性導入檔案35
2.4.3導入定位35
2.4.4創建場域幾何體35
2.5概念建模35
2.5.1從點生成線體36
2.5.2從草圖生成線體36
2.5.3從邊生成線體36
2.5.4定義橫截面36
2.5.5從線生成面體39
2.5.6從草圖生成面體39
2.5.7從面生成面體40
2.6創建幾何體的實例操作40
2.6.1進入DM界面40
2.6.2繪製零件底部圓盤41
2.6.3創建零件肋柱42
2.6.4生成線體45
2.6.5生成面體45
2.6.6保存檔案並退出46
2.7概念建模實例操作46
2.7.1從CAD進入DM界面46
2.7.2創建線體47
2.7.3生成面體48
2.7.4創建橫截面49
2.7.5為線體添加橫截面50
2.7.6保存檔案並退出50
2.8本章小結50
第3章Workbench格線劃分51
3.1格線劃分平台51
3.1.1格線劃分特點51
3.1.2格線劃分方法52
3.1.3格線劃分技巧53
3.1.4格線劃分流程54
3.1.5格線尺寸策略54
3.23D幾何格線劃分54
3.2.1四面體格線的優缺點55
3.2.2四面體格線劃分時的常用參數55
3.2.3四面體算法55
3.2.4四面體膨脹57
3.3格線參數設定57
3.3.1默認參數設定59
3.3.2尺寸控制59
3.3.3膨脹控制62
3.3.4格線信息64
3.4掃掠格線劃分64
3.4.1掃掠劃分方法64
3.4.2掃掠格線控制66
3.5多區格線劃分66
3.5.1多區劃分方法66
3.5.2多區格線控制67
3.6格線劃分案例68
3.6.1自動格線劃分案例68
3.6.2格線劃分控制案例72
3.7本章小結79
第4章Mechanical基礎80
4.1關於Mechanical80
4.2Mechanical的基本操作81
4.2.1啟動Mechanical81
4.2.2Mechanical操作界面81
4.2.3滑鼠控制84
4.3材料參數輸入控制85
4.3.1進入EngineeringData應用程式85
4.3.2材料庫85
4.3.3添加材料86
4.3.4添加材料屬性87
4.4Mechanical前處理操作88
4.4.1幾何分支88
4.4.2接觸與點焊89
4.4.3坐標系91
4.4.4分析設定92
4.5施載入荷和約束93
4.5.1施載入荷94
4.5.2施加約束96
4.6模型求解96
4.7結果後處理98
4.7.1結果顯示98
4.7.2變形顯示99
4.7.3應力和應變99
4.7.4接觸結果100
4.7.5自定義結果顯示101
4.8本章小結102
第5章線性靜態結構分析103
5.1線性靜態結構分析概述103
5.2線性靜態結構的分析流程104
5.2.1幾何模型104
5.2.2材料特性105
5.2.3定義接觸區域105
5.2.4劃分格線105
5.2.5施載入荷和邊界條件105
5.2.6模型求解控制106
5.2.7結果後處理106
5.3風力發電機葉片靜態結構分析106
5.3.1問題描述106
5.3.2啟動Workbench並建立分析項目106
5.3.3導入幾何體107
5.3.4添加材料庫108
5.3.5添加模型材料屬性111
5.3.6劃分格線113
5.3.7施載入荷與約束114
5.3.8結果後處理（設定求解項）116
5.3.9求解並顯示求解結果117
5.3.10更改材料觀察分析結果119
5.3.11保存與退出122
5.4本章小結122
第6章模態分析123
6.1模態分析概述123
6.2Workbench模態分析流程124
6.2.1幾何體和質點125
6.2.2接觸區域125
6.2.3分析類型126
6.2.4載荷和約束126
6.2.5求解模型127
6.3飛機機翼模態分析127
6.3.1問題描述127
6.3.2啟動Workbench並建立分析項目128
6.3.3導入幾何體129
6.3.4添加材料庫129
6.3.5修改模型材料屬性131
6.3.6劃分格線132
6.3.7施加固定約束133
6.3.8結果後處理（設定求解項）134
6.3.9求解並顯示求解結果135
6.3.10保存與退出136
6.4風力發電機葉片預應力模態分析136
6.4.1打開結構靜態分析136
6.4.2創建預應力模態分析項目137
6.4.3結果後處理138
6.4.4求解並顯示求解結果139
6.4.5保存與退出141
6.5本章小結141
第7章諧回響分析142
7.1諧回響分析概述142
7.2諧回響分析流程143
7.2.1施加簡諧載荷144
7.2.2求解方法145
7.2.3查看結果145
7.3連線轉軸的諧回響分析146
7.3.1問題描述146
7.3.2Workbench基礎操作146
7.3.3創建多體部件體及抑制體147
7.3.4格線參數設定148
7.3.5施載入荷與約束150
7.3.6設定求解選項152
7.3.7求解並顯示求解結果152
7.3.8保存與退出155
7.4本章小結155
第8章回響譜分析156
8.1譜分析概述156
8.2回響譜分析流程156
8.3地震位移下的回響譜分析158
8.3.1問題描述158
8.3.2啟動Workbench進入DM界面158
8.3.3創建模型159
8.3.4添加材料165
8.3.5為體添加材料166
8.3.6劃分格線167
8.3.7施加固定約束169
8.3.8提取模態參數設定169
8.3.9查看模態分析結果170
8.3.10添加回響譜位移172
8.3.11提取回響譜分析結果172
8.3.12查看分析結果173
8.3.13保存與退出174
8.4本章小結175
第9章隨機振動分析176
9.1隨機振動分析概述176
9.2隨機振動分析流程177
9.3梁板結構的隨機振動分析178
9.3.1問題描述178
9.3.2啟動Workbench並建立分析項目179
9.3.3修改模型179
9.3.4生成多體部件體183
9.3.5劃分格線183
9.3.6施加固定約束185
9.3.7提取模態參數設定186
9.3.8查看模態分析結果187
9.3.9添加功率譜位移188
9.3.10提取隨機振動的分析結果189
9.3.11查看隨機振動的分析結果190
9.3.12保存與退出192
9.4本章小結192
第10章瞬態動力學分析193
10.1瞬態動力學分析概述193
10.2瞬態動力學分析流程193
10.2.1幾何模型194
10.2.2時間步長195
10.2.3運動副195
10.2.4彈簧195
10.2.5阻尼196
10.2.6載荷和約束196
10.2.7後處理中查看結果196
10.3汽車主軸的瞬態動力學分析196
10.3.1問題描述196
10.3.2Workbench基礎操作197
10.3.3為體添加材料特性197
10.3.4創建坐標系198
10.3.5劃分格線199
10.3.6施載入荷與約束200
10.3.7設定求解選項201
10.3.8求解並顯示求解結果204
10.3.9保存與退出207
10.4本章小結207
第11章顯式動力學分析208
11.1顯式動力學分析概述208
11.1.1顯式算法與隱式算法的區別208
11.1.2ANSYS中的顯式動力學模組209
11.2顯式動力學分析流程209
11.3質量塊衝擊薄板的顯式動力學分析210
11.3.1問題描述210
11.3.2啟動Workbench並建立分析項目210
11.3.3建立幾何模型211
11.3.4添加材料特性214
11.3.5添加模型材料屬性216
11.3.6劃分格線218
11.3.7施載入荷與約束220
11.3.8提取顯式動力學分析結果221
11.3.9求解並顯示求解結果222
11.3.10保存與退出225
11.4本章小結226
第12章熱分析227
12.1傳熱概述227
12.1.1傳熱方式227
12.1.2熱分析類型228
12.1.3非線性熱分析229
12.1.4邊界條件或初始條件229
12.2熱分析流程229
12.2.1幾何模型230
12.2.2實體接觸230
12.2.3導熱率231
12.2.4施載入荷232
12.2.5熱邊界條件232
12.2.6熱應力分析232
12.2.7結果後處理233
12.3散熱器的熱分析234
12.3.1問題描述234
12.3.2啟動Workbench並建立分析項目234
12.3.3導入幾何體235
12.3.4添加材料庫236
12.3.5添加模型材料屬性238
12.3.6劃分格線238
12.3.7施載入荷與約束239
12.3.8結果後處理（設定求解項）241
12.3.9求解並顯示求解結果242
12.3.10熱應變分析242
12.3.11保存檔案244
12.3.12更改材料進行求解245
12.3.13保存並退出246
12.4本章小結246
第13章特徵值屈曲分析247
13.1屈曲分析概述247
13.1.1關於歐拉屈曲247
13.1.2線性屈曲的計算248
13.1.3線性屈曲分析的特點249
13.2線性屈曲的分析過程249
13.2.1幾何體和材料屬性249
13.2.2接觸區域250
13.2.3載荷與約束250
13.2.4屈曲設定250
13.2.5模型求解251
13.2.6結果檢查252
13.3桁架結構的抗屈曲分析252
13.3.1問題描述252
13.3.2Workbench基礎操作253
13.3.3創建多體部件體254
13.3.4格線參數設定255
13.3.5施載入荷與約束256
13.3.6設定求解選項257
13.3.7求解並顯示求解結果258
13.3.8保存與退出260
13.4本章小結260
第14章結構非線性分析261
14.1結構非線性分析概述261
14.2結構非線性分析流程263
14.2.1超彈性材料264
14.2.2塑性材料266
14.3銷軸的結構非線性分析270
14.3.1問題描述271
14.3.2啟動Workbench並建立分析項目271
14.3.3創建幾何體272
14.3.4添加模型材料屬性277
14.3.5劃分格線280
14.3.6求解載荷步數的設定282
14.3.7施載入荷與約束283
14.3.8結果後處理（設定求解項）284
14.3.9求解並顯示求解結果286
14.3.10保存與退出290
14.4本章小結291
第15章接觸問題分析292
15.1接觸問題分析概述292
15.1.1罰函式法和增強拉格朗日法292
15.1.2拉格朗日乘數法293
15.1.3多點約束法293
15.2接觸問題分析流程294
15.2.1接觸剛度與滲透294
15.2.2接觸類型295
15.2.3對稱/非對稱行為295
15.2.4施加摩擦接觸296
15.2.5檢查接觸結果297
15.3軸承內外套的接觸分析297
15.3.1問題描述297
15.3.2啟動Workbench並建立分析項目297
15.3.3創建幾何體298
15.3.4添加模型材料屬性306
15.3.5設定接觸選項308
15.3.6劃分格線309
15.3.7施載入荷與約束311
15.3.8結果後處理（設定求解項）313
15.3.9求解並顯示求解結果314
15.3.10保存與退出316
15.4本章小結316
第16章Workbench最佳化設計317
16.1DesignExploration概述317
16.1.1參數定義317
16.1.2設定最佳化方法317
16.1.3DesignExploration選項318
16.1.4DesignExploration特點318
16.1.5DesignExploration操作界面319
16.2DesignExploration最佳化設計基礎320
16.2.1參數設定320
16.2.2回響曲面最佳化321
16.2.3回響曲面323
16.2.4實驗設計324
16.2.5六西格瑪分析326
16.3連線板的最佳化設計327
16.3.1問題描述328
16.3.2啟動Workbench並建立分析項目328
16.3.3導入幾何體328
16.3.4添加材料庫330
16.3.5添加模型材料屬性331
16.3.6劃分格線332
16.3.7施加約束與載荷333
16.3.8結果後處理（設定求解項）335
16.3.9求解並顯示求解結果336
16.3.10觀察最佳化參數336
16.3.11回響曲面339
16.3.12觀察新設計點的結果342
16.3.13保存與退出343
16.4本章小結343
第17章流體動力學分析344
17.1流體動力學基礎344
17.1.1質量守恆方程344
17.1.2動量守恆方程344
17.1.3能量守恆方程345
17.1.4湍流模型345
17.2流體動力學的分析流程346
17.3基於Fluent的飛彈流體動力學分析347
17.3.1案例介紹347
17.3.2啟動Workbench並建立分析項目347
17.3.3導入幾何體348
17.3.4劃分格線350
17.3.5格線檢查與處理352
17.3.6設定物理模型和材料354
17.3.7設定操作環境和邊界條件355
17.3.8設定求解方法和控制參數356
17.3.9設定監視視窗和初始化356
17.3.10求解和退出359
17.3.11計算結果的後處理360
17.3.12保存與退出366
17.4本章小結366
第18章電磁場分析367
18.1電磁場基本理論367
18.1.1麥克斯韋方程組367
18.1.2電磁場微分方程368
18.1.3ANSYSWorkbench平台電磁分析369
18.1.4ANSYSMaxwell軟體電磁分析370
18.2導體磁場計算371
18.2.1啟動ANSYSElectronicsDesktop2016並建立分析項目371
18.2.2建立幾何模型372
18.2.3設定求解域372
18.2.4定義材料屬性372
18.2.5邊界條件與激勵374
18.2.6求解計算374
18.2.7圖表顯示376
18.2.8載入Maxwell工程檔案377
18.2.9保存與退出377
18.3電感計算378
18.3.1啟動Workbench並建立分析項目378
18.3.2建立幾何模型378
18.3.3建立求解器及求解域379
18.3.4添加材料379
18.3.5格線劃分380
18.3.6求解計算382
18.3.7保存與退出383
18.4本章小結383
第19章多物理場耦合分析384
19.1多物理場耦合分析概述384
19.2電磁熱耦合分析385
19.2.1問題描述385
19.2.2軟體啟動與保存386
19.2.3建立電磁分析386
19.2.4建立幾何模型388
19.2.5設定求解域390
19.2.6賦予材料屬性390
19.2.7添加激勵391
19.2.8添加分析步392
19.2.9模型檢查與計算392
19.2.10後處理393
19.2.11創建數據共享394
19.2.12設定材料396
19.2.13劃分格線397
19.2.14添加邊界條件與映射激勵398
19.2.15求解計算399
19.2.16後處理399
19.3本章小結400
