《ANSYS Workbench 18.0有限元分析案例詳解》是清華大學出版社出版的圖書，作者是丁金濱。
基本介紹
- 中文名：ANSYS Workbench 18.0有限元分析案例詳解
- 作者：丁金濱
- 出版社：清華大學出版社
- ISBN：9787302540496
- 定價：99 元
目錄,內容簡介,
目錄
第1章有限元基本理論 1
1.1有限元法發展綜述 1
1.1.1有限元法的孕育過程及誕生和發展 2
1.1.2有限元法的基本思想 2
1.1.3有限元的套用及其發展趨勢 4
1.2有限元分析基本理論 6
1.2.1有限元再罪嘗分析的基本概念和計算步籃企樂寒驟 6
1.2.2基於最小勢能原理的有限元法 13
1.2.3桿繫結構的非線性分析理論 17
1.2.4穩定計算理論 26
1.3本章小結 28
第2章ANSYSWorkbench18.0概述 29
2.1ANSYSWorkbench18.0平台及模組 29
2.1.1Workbench平台界面 30
2.1.2選單欄 30
2.1.3工具列 36
2.1.4工具箱 36
2.2DesignModeler18.0幾何建模 40
2.2.1DesignModeler幾何建模平台 40
2.2.2選單欄 41
2.2.3工具列 48
2.2.4常用命令欄 50
2.2.5TreeOutline（模型樹） 50
2.2.6DesignModeler幾何建模實例——連線板 52
2.3ANSYSSpaceClaimDirectModeler幾何建模 60
2.3.1SpaceClaim幾何建模平台 60
2.3.2選單選項卡 61
2.4ANSYSSpaceClaimDirectModeler幾何建模實例 64
2.5ANSYSMeshing18.0格線劃分平台 68
2.5.1Meshing格線劃分適用領域 68
2.5.2Meshing格線劃分方法 68
2.5.3Meshing格線默認設定 71
2.5.4Meshing格線尺寸設定 72
2.5.5Meshing格線PatchConforming選項 75
2.5.6Meshing格線膨脹層設定 79
2.5.7Meshing格線高級選項 80
2.5.8Meshing格線評估統計 81
2.6ANSYSMeshing18.0格線劃分實例 81
2.6.1套用實例1——格線尺寸控制 81
2.6.2套用實例2——掃掠格線劃分 87
2.6.3外部格線導入實例1——CDB格線導入 93
2.6.4外部格線導入實例2——CDB格線導入 97
2.7ANSYSMechanical18.0後處理 99
2.7.1查看結果 99
2.7.2結果顯示 102
2.7.3變形顯示霉棄 102
2.7.4應力和應變 103
2.7.5接觸結果 104
2.7.6自定義結果顯示 104
2.8本章小結 105
第3章結構靜力學分析案例詳解 106
3.1線性靜力分析簡介 106
3.1.1線性靜力分析 106
3.1.2線性靜力分析流程 107
3.1.3線性靜力分析基礎 107
3.2靜力學分析實例院翻臭1——實體靜力分析 108
3.2.1問題描述 108
3.2.2啟動Workbench並建立分析項目 108
3.2.3導入創建幾何體 109
3.2.4添加材料庫 109
3.2.5添加模型材料屬性 111
3.2.6劃分格線 112
3.2.7施載入荷與約束 112
3.2.8結果後處理坑設境 114
3.2.9保存與退出 115
3.2.10讀者演練 116
3.3靜力學分析實例2——梁單元線性靜力分析 116
3.3.1問題描述 116
3.3.2啟動Workbench並建立分析項目 117
3.3.3創建幾何體頌芝殼采 117
3.3.4添加材料庫 121
3.3.5添加模型材料屬性 122
3.3.6劃分格線 123
3.3.7施雄充墓載入荷與約束 124
3.3.8結果後處理 125
3.3.9保存與退出 126
3.3.10讀者演練 127
3.4靜力學分析實例3——板單元靜力分析 127
3.4.1問題描述 128
3.4.2啟動Workbench並建立分析項目 128
3.4.3導入創建幾何體 128
3.4.4添加材料庫 129
3.4.5添加模型材料屬性 130
3.4.6劃分格線 130
3.4.7施載入荷與約束 131
3.4.8結果後處理 132
3.4.9保存與退出 133
3.4.10讀者演練 133
3.5靜力學分析實例4——子模型靜力分析 134
3.5.1問題描述 134
3.5.2啟動Workbench並建立分析項目 134
3.5.3導入創建幾何體 134
3.5.4添加材料庫 135
3.5.5添加模型材料屬性 137
3.5.6劃分格線 138
3.5.7施載入荷與約束 138
3.5.8結果後處理 140
3.5.9子模型分析 141
3.5.10保存並退出 145
3.6本章小結 145
第4章模態分析案例詳解 146
4.1結構動力學分析簡介 146
4.1.1結構動力學分析 146
4.1.2結構動力學分析的阻尼 147
4.2模態分析簡介 147
4.2.1模態分析 147
4.2.2模態分析基礎 148
4.2.3預應力模態分析 148
4.3模態分析實例1——模態分析 149
4.3.1問題描述 149
4.3.2啟動Workbench並建立分析項目 149
4.3.3創建幾何體 150
4.3.4添加材料庫 150
4.3.5添加模型材料屬性 152
4.3.6劃分格線 153
4.3.7施載入荷與約束 153
4.3.8結果後處理 154
4.3.9保存與退出 157
4.4模態分析實例2——有預應力模態分析 157
4.4.1問題描述 157
4.4.2啟動Workbench並建立分析項目 157
4.4.3創建幾何體 158
4.4.4添加材料庫 158
4.4.5添加模型材料屬性 160
4.4.6劃分格線 161
4.4.7施載入荷與約束 161
4.4.8模態分析 163
4.4.9後處理 163
4.4.10保存與退出 165
4.5模態分析實例3——有預應力模態分析 165
4.5.1問題描述 165
4.5.2修改外載荷數據 166
4.5.3模態分析 166
4.5.4後處理 166
4.5.5保存與退出 168
4.5.6結論 168
4.6本章小結 168
第5章諧回響分析案例詳解 169
5.1諧回響分析簡介 169
5.1.1諧回響分析 169
5.1.2諧回響分析的載荷與輸出 170
5.1.3諧回響分析通用方程 170
5.2諧回響分析實例1——梁單元諧回響分析 170
5.2.1問題描述 170
5.2.2啟動Workbench並建立分析項目 171
5.2.3創建模態分析項目 172
5.2.4材料選擇 172
5.2.5施載入荷與約束 172
5.2.6模態分析 174
5.2.7後處理 174
5.2.8創建諧回響分析項目 176
5.2.9施載入荷與約束 176
5.2.10諧回響計算 177
5.2.11結果後處理 178
5.2.12保存與退出 179
5.3諧回響分析實例2——實體模型諧回響分析 180
5.3.1問題描述 180
5.3.2啟動Workbench並建立分析項目 180
5.3.3材料選擇 181
5.3.4施載入荷與約束 181
5.3.5模態分析 183
5.3.6後處理 183
5.3.7諧回響分析設定和求解 185
5.3.8諧回響計算 186
5.3.9結果後處理 186
5.3.10保存與退出 188
5.4本章小結 188
第6章回響譜分析案例詳解 189
6.1回響譜分析簡介 189
6.1.1頻譜的定義 189
6.1.2回響譜分析的基本概念 190
6.2回響譜分析實例1——簡單橋樑回響譜分析 192
6.2.1問題描述 192
6.2.2啟動Workbench並建立分析項目 193
6.2.3導入幾何體模型 193
6.2.4靜態力學分析 194
6.2.5添加材料庫 194
6.2.6劃分格線 194
6.2.7施加約束 195
6.2.8模態分析 197
6.2.9結果後處理 197
6.2.10回響譜分析 198
6.2.11添加加速度譜 199
6.2.12後處理 199
6.2.13保存與退出 201
6.3回響譜分析實例2——建築物框架
回響譜分析 201
6.3.1問題描述 201
6.3.2啟動Workbench並建立分析項目 202
6.3.3導入幾何體模型 203
6.3.4靜態力學分析 203
6.3.5添加材料庫 204
6.3.6劃分格線 204
6.3.7施加約束 205
6.3.8模態分析 206
6.3.9結果後處理 206
6.3.10回響譜分析 207
6.3.11添加加速度譜 208
6.3.12後處理 209
6.3.13保存與退出 210
6.4本章小結 210
第7章隨機振動分析案例詳解 211
7.1隨機振動分析簡介 211
7.2隨機振動分析實例1——簡單橋樑隨機振動分析 212
7.2.1問題描述 212
7.2.2啟動Workbench並建立分析項目 213
7.2.3導入幾何體模型 213
7.2.4靜態力學分析 214
7.2.5添加材料庫 214
7.2.6劃分格線 215
7.2.7施加約束 216
7.2.8模態分析 217
7.2.9結果後處理 217
7.2.10隨機振動分析 219
7.2.11添加加速度譜 219
7.2.12後處理 220
7.2.13保存與退出 221
7.3隨機振動分析實例2——建築物框架隨機振動分析 221
7.3.1問題描述 222
7.3.2啟動Workbench並建立分析項目 222
7.3.3導入幾何體模型 223
7.3.4靜態力學分析 223
7.3.5添加材料庫 224
7.3.6劃分格線 224
7.3.7施加約束 225
7.3.8模態分析 226
7.3.9結果後處理 226
7.3.10隨機振動分析 227
7.3.11添加加速度譜 227
7.3.12後處理 228
7.3.13保存與退出 229
7.4本章小結 229
第8章瞬態動力學分析案例詳解 230
8.1瞬態動力學分析簡介 230
8.1.1瞬態動力學分析 230
8.1.2瞬態動力學分析基本公式 230
8.2瞬態動力學分析實例1——蝸輪蝸桿傳動分析 231
8.2.1問題描述 231
8.2.2啟動Workbench並建立分析項目 231
8.2.3導入幾何體模型 232
8.2.4瞬態動力學分析參數設定 233
8.2.5添加材料庫 234
8.2.6劃分格線 234
8.2.7施加約束 234
8.2.8結果後處理 235
8.2.9保存與退出 237
8.3瞬態動力學分析實例2——活塞運動
分析 237
8.3.1問題描述 237
8.3.2啟動Workbench並建立分析項目 238
8.3.3導入幾何體模型 238
8.3.4瞬態動力學分析屬性設定 239
8.3.5添加材料庫 241
8.3.6劃分格線 242
8.3.7施加約束 242
8.3.8結果後處理 243
8.3.9 保存與退出 244
8.4 活塞運動最佳化分析 245
8.5 本章小結 247
第9章 接觸分析案例詳解 248
9.1 接觸分析簡介 248
9.2 靜態接觸分析實例——鋁合金板孔受力
分析 250
9.2.1 問題描述 250
9.2.2 啟動Workbench並建立分析項目 250
9.2.3 建立幾何體模型 250
9.2.4 添加材料庫 252
9.2.5 添加模型材料屬性 252
9.2.6 創建接觸 252
9.2.7 劃分格線 252
9.2.8 施載入荷與約束 254
9.2.9 結果後處理 254
9.2.10 保存與退出 256
9.3 本章小結 256
第10章 顯示動力學分析案例詳解 257
10.1 顯示動力學分析簡介 257
10.2 顯示動力學分析實例1——鋼球撞擊
金屬網分析 258
10.2.1 問題描述 259
10.2.2 啟動Workbench並建立分析
項目 259
10.2.3 啟動Workbench LS-DYNA建立
項目 260
10.2.4 材料選擇與賦予 260
10.2.5 建立項目分析 261
10.2.6 分析前處理 262
10.2.7 施載入荷 262
10.2.8 結果後處理 264
10.2.9 保存與退出 266
內容簡介
《ANSYS Workbench 18.0有限元分析案例詳解》以ANSYS公司有限元分析軟體Workbench18.0為操作平台，詳細介紹了軟體的功能及套用。全書共分為19章，首先以各個分析模組為基礎，介紹ANSYSWorkbench18.0的建模、格線劃分、分析設定、結果後處理，然後以項目範例為指導，講解Workbench在結構靜力學分析、模態分析、諧回響分析、回響譜分析、隨機振動分析、瞬態動力學分析、接觸分析、顯示動力學分析、複合材料分析、疲勞分析、多體動力學分析、穩態熱力學分析、瞬態熱力學分析、流體動力學分析、電場分析、磁場分析及多物理場耦合分析中的套用。隨書附贈書中案例所用的源檔案，供讀者在學習本書時進行操作練習和參考。本書工程實例豐富，講解詳盡，內容安排循序漸進，既適合理工院校土木工程、機械工程、力學、電氣工程、能源、電子通信、航空航天等相關專業的高年級本科生、研究生及教師使用，也可以作為相關工程技術人員從事工程研究的參考書。
2.6.4外部格線導入實例2——CDB格線導入 97
2.7ANSYSMechanical18.0後處理 99
2.7.1查看結果 99
2.7.2結果顯示 102
2.7.3變形顯示 102
2.7.4應力和應變 103
2.7.5接觸結果 104
2.7.6自定義結果顯示 104
2.8本章小結 105
第3章結構靜力學分析案例詳解 106
3.1線性靜力分析簡介 106
3.1.1線性靜力分析 106
3.1.2線性靜力分析流程 107
3.1.3線性靜力分析基礎 107
3.2靜力學分析實例1——實體靜力分析 108
3.2.1問題描述 108
3.2.2啟動Workbench並建立分析項目 108
3.2.3導入創建幾何體 109
3.2.4添加材料庫 109
3.2.5添加模型材料屬性 111
3.2.6劃分格線 112
3.2.7施載入荷與約束 112
3.2.8結果後處理 114
3.2.9保存與退出 115
3.2.10讀者演練 116
3.3靜力學分析實例2——梁單元線性靜力分析 116
3.3.1問題描述 116
3.3.2啟動Workbench並建立分析項目 117
3.3.3創建幾何體 117
3.3.4添加材料庫 121
3.3.5添加模型材料屬性 122
3.3.6劃分格線 123
3.3.7施載入荷與約束 124
3.3.8結果後處理 125
3.3.9保存與退出 126
3.3.10讀者演練 127
3.4靜力學分析實例3——板單元靜力分析 127
3.4.1問題描述 128
3.4.2啟動Workbench並建立分析項目 128
3.4.3導入創建幾何體 128
3.4.4添加材料庫 129
3.4.5添加模型材料屬性 130
3.4.6劃分格線 130
3.4.7施載入荷與約束 131
3.4.8結果後處理 132
3.4.9保存與退出 133
3.4.10讀者演練 133
3.5靜力學分析實例4——子模型靜力分析 134
3.5.1問題描述 134
3.5.2啟動Workbench並建立分析項目 134
3.5.3導入創建幾何體 134
3.5.4添加材料庫 135
3.5.5添加模型材料屬性 137
3.5.6劃分格線 138
3.5.7施載入荷與約束 138
3.5.8結果後處理 140
3.5.9子模型分析 141
3.5.10保存並退出 145
3.6本章小結 145
第4章模態分析案例詳解 146
4.1結構動力學分析簡介 146
4.1.1結構動力學分析 146
4.1.2結構動力學分析的阻尼 147
4.2模態分析簡介 147
4.2.1模態分析 147
4.2.2模態分析基礎 148
4.2.3預應力模態分析 148
4.3模態分析實例1——模態分析 149
4.3.1問題描述 149
4.3.2啟動Workbench並建立分析項目 149
4.3.3創建幾何體 150
4.3.4添加材料庫 150
4.3.5添加模型材料屬性 152
4.3.6劃分格線 153
4.3.7施載入荷與約束 153
4.3.8結果後處理 154
4.3.9保存與退出 157
4.4模態分析實例2——有預應力模態分析 157
4.4.1問題描述 157
4.4.2啟動Workbench並建立分析項目 157
4.4.3創建幾何體 158
4.4.4添加材料庫 158
4.4.5添加模型材料屬性 160
4.4.6劃分格線 161
4.4.7施載入荷與約束 161
4.4.8模態分析 163
4.4.9後處理 163
4.4.10保存與退出 165
4.5模態分析實例3——有預應力模態分析 165
4.5.1問題描述 165
4.5.2修改外載荷數據 166
4.5.3模態分析 166
4.5.4後處理 166
4.5.5保存與退出 168
4.5.6結論 168
4.6本章小結 168
第5章諧回響分析案例詳解 169
5.1諧回響分析簡介 169
5.1.1諧回響分析 169
5.1.2諧回響分析的載荷與輸出 170
5.1.3諧回響分析通用方程 170
5.2諧回響分析實例1——梁單元諧回響分析 170
5.2.1問題描述 170
5.2.2啟動Workbench並建立分析項目 171
5.2.3創建模態分析項目 172
5.2.4材料選擇 172
5.2.5施載入荷與約束 172
5.2.6模態分析 174
5.2.7後處理 174
5.2.8創建諧回響分析項目 176
5.2.9施載入荷與約束 176
5.2.10諧回響計算 177
5.2.11結果後處理 178
5.2.12保存與退出 179
5.3諧回響分析實例2——實體模型諧回響分析 180
5.3.1問題描述 180
5.3.2啟動Workbench並建立分析項目 180
5.3.3材料選擇 181
5.3.4施載入荷與約束 181
5.3.5模態分析 183
5.3.6後處理 183
5.3.7諧回響分析設定和求解 185
5.3.8諧回響計算 186
5.3.9結果後處理 186
5.3.10保存與退出 188
5.4本章小結 188
第6章回響譜分析案例詳解 189
6.1回響譜分析簡介 189
6.1.1頻譜的定義 189
6.1.2回響譜分析的基本概念 190
6.2回響譜分析實例1——簡單橋樑回響譜分析 192
6.2.1問題描述 192
6.2.2啟動Workbench並建立分析項目 193
6.2.3導入幾何體模型 193
6.2.4靜態力學分析 194
6.2.5添加材料庫 194
6.2.6劃分格線 194
6.2.7施加約束 195
6.2.8模態分析 197
6.2.9結果後處理 197
6.2.10回響譜分析 198
6.2.11添加加速度譜 199
6.2.12後處理 199
6.2.13保存與退出 201
6.3回響譜分析實例2——建築物框架
回響譜分析 201
6.3.1問題描述 201
6.3.2啟動Workbench並建立分析項目 202
6.3.3導入幾何體模型 203
6.3.4靜態力學分析 203
6.3.5添加材料庫 204
6.3.6劃分格線 204
6.3.7施加約束 205
6.3.8模態分析 206
6.3.9結果後處理 206
6.3.10回響譜分析 207
6.3.11添加加速度譜 208
6.3.12後處理 209
6.3.13保存與退出 210
6.4本章小結 210
第7章隨機振動分析案例詳解 211
7.1隨機振動分析簡介 211
7.2隨機振動分析實例1——簡單橋樑隨機振動分析 212
7.2.1問題描述 212
7.2.2啟動Workbench並建立分析項目 213
7.2.3導入幾何體模型 213
7.2.4靜態力學分析 214
7.2.5添加材料庫 214
7.2.6劃分格線 215
7.2.7施加約束 216
7.2.8模態分析 217
7.2.9結果後處理 217
7.2.10隨機振動分析 219
7.2.11添加加速度譜 219
7.2.12後處理 220
7.2.13保存與退出 221
7.3隨機振動分析實例2——建築物框架隨機振動分析 221
7.3.1問題描述 222
7.3.2啟動Workbench並建立分析項目 222
7.3.3導入幾何體模型 223
7.3.4靜態力學分析 223
7.3.5添加材料庫 224
7.3.6劃分格線 224
7.3.7施加約束 225
7.3.8模態分析 226
7.3.9結果後處理 226
7.3.10隨機振動分析 227
7.3.11添加加速度譜 227
7.3.12後處理 228
7.3.13保存與退出 229
7.4本章小結 229
第8章瞬態動力學分析案例詳解 230
8.1瞬態動力學分析簡介 230
8.1.1瞬態動力學分析 230
8.1.2瞬態動力學分析基本公式 230
8.2瞬態動力學分析實例1——蝸輪蝸桿傳動分析 231
8.2.1問題描述 231
8.2.2啟動Workbench並建立分析項目 231
8.2.3導入幾何體模型 232
8.2.4瞬態動力學分析參數設定 233
8.2.5添加材料庫 234
8.2.6劃分格線 234
8.2.7施加約束 234
8.2.8結果後處理 235
8.2.9保存與退出 237
8.3瞬態動力學分析實例2——活塞運動
分析 237
8.3.1問題描述 237
8.3.2啟動Workbench並建立分析項目 238
8.3.3導入幾何體模型 238
8.3.4瞬態動力學分析屬性設定 239
8.3.5添加材料庫 241
8.3.6劃分格線 242
8.3.7施加約束 242
8.3.8結果後處理 243
8.3.9 保存與退出 244
8.4 活塞運動最佳化分析 245
8.5 本章小結 247
第9章 接觸分析案例詳解 248
9.1 接觸分析簡介 248
9.2 靜態接觸分析實例——鋁合金板孔受力
分析 250
9.2.1 問題描述 250
9.2.2 啟動Workbench並建立分析項目 250
9.2.3 建立幾何體模型 250
9.2.4 添加材料庫 252
9.2.5 添加模型材料屬性 252
9.2.6 創建接觸 252
9.2.7 劃分格線 252
9.2.8 施載入荷與約束 254
9.2.9 結果後處理 254
9.2.10 保存與退出 256
9.3 本章小結 256
第10章 顯示動力學分析案例詳解 257
10.1 顯示動力學分析簡介 257
10.2 顯示動力學分析實例1——鋼球撞擊
金屬網分析 258
10.2.1 問題描述 259
10.2.2 啟動Workbench並建立分析
項目 259
10.2.3 啟動Workbench LS-DYNA建立
項目 260
10.2.4 材料選擇與賦予 260
10.2.5 建立項目分析 261
10.2.6 分析前處理 262
10.2.7 施載入荷 262
10.2.8 結果後處理 264
10.2.9 保存與退出 266
內容簡介
《ANSYS Workbench 18.0有限元分析案例詳解》以ANSYS公司有限元分析軟體Workbench18.0為操作平台，詳細介紹了軟體的功能及套用。全書共分為19章，首先以各個分析模組為基礎，介紹ANSYSWorkbench18.0的建模、格線劃分、分析設定、結果後處理，然後以項目範例為指導，講解Workbench在結構靜力學分析、模態分析、諧回響分析、回響譜分析、隨機振動分析、瞬態動力學分析、接觸分析、顯示動力學分析、複合材料分析、疲勞分析、多體動力學分析、穩態熱力學分析、瞬態熱力學分析、流體動力學分析、電場分析、磁場分析及多物理場耦合分析中的套用。隨書附贈書中案例所用的源檔案，供讀者在學習本書時進行操作練習和參考。本書工程實例豐富，講解詳盡，內容安排循序漸進，既適合理工院校土木工程、機械工程、力學、電氣工程、能源、電子通信、航空航天等相關專業的高年級本科生、研究生及教師使用，也可以作為相關工程技術人員從事工程研究的參考書。
