《ANSYS Workbench 18.2機械工程套用實踐》是2020年電子工業出版社出版的圖書，作者是高耀東、任學平、董瑞紅。
基本介紹
- 中文名：ANSYS Workbench 18.2機械工程套用實踐
- 作者：高耀東、任學平、董瑞紅
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2020年6月
- 頁數：360 頁
- 定價：78 元
- 開本：16 開
- ISBN：9787121390678
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書包括ANSYS Workbench基礎知識、工程數據、幾何模型創建、格線劃分、線性結構靜力學分析、結構動力學分析、結構非線性分析、綜合套用8部分內容，全書包含33個套用實例，基本涵蓋了ANSYS Workbench在機械工程領域的基本套用。讀者可以跟隨本書所介紹的分析步驟快速入門，然後通過練習與操作，進一步理解這些內容，從而達到在較短時間內，既知其然，又知其所以然，真正掌握ANSYS Workbench和有限元分析方法，並能靈活套用於實際問題中。
圖書目錄
第1章 ANSYS Workbench基礎知識 1
1.1 ANSYS Workbench概述 1
1.1.1 ANSYS Workbench的特點 1
1.1.2 ANSYS Workbench的啟動方法 2
1.1.3 ANSYS Workbench的用戶界面 2
1.1.4 ANSYS Workbench的套用方式 6
1.2 ANSYS Workbench項目管理 8
1.2.1 項目組成 8
1.2.2 項目操作 8
1.3 ANSYS Workbench檔案管理 10
1.4 ANSYS Workbench入門實例—懸臂樑 11
1.4.1 問題描述及解析解 11
1.4.2 分析步驟 11
第2章 工程數據 16
2.1 Engineering Data界面 16
2.2 材料屬性常用操作 18
第3章 幾何模型創建 21
3.1 DesignModeler概述 21
3.1.1 DesignModeler的用戶界面及使用方法 21
3.1.2 DesignModeler的基本操作 23
3.2 2D草圖繪製 25
3.2.1 創建新平面 25
3.2.2 創建新草圖 26
3.2.3 繪製2D圖形 26
3.2.4 草圖投影和草圖援引 29
3.3 3D幾何體創建 30
3.3.1 3D幾何體基礎 30
3.3.2 3D特徵 31
3.3.3 高級幾何體操作 34
3.4 概念建模 37
3.4.1 線體 38
3.4.2 面體 39
3.5 複雜幾何體的創建實例—相交圓柱體 40
3.5.1 相交圓柱體的視圖 40
3.5.2 創建步驟 40
3.6 複雜幾何體的創建實例—螺栓 48
3.6.1 螺栓的視圖 48
3.6.2 創建步驟 48
3.7 參數化建模實例—斜齒圓柱齒輪的創建 56
3.7.1 參數化建模基礎 56
3.7.2 問題描述 59
3.7.3 創建步驟 59
第4章 格線劃分 67
4.1 格線劃分方法 67
4.1.1 針對3D幾何體的方法 68
4.1.2 針對2D幾何體的方法 69
4.2 格線劃分整體控制 69
4.3 局部格線控制 73
4.4 格線劃分實例 73
4.4.1 四面體單元及六面體單元為主劃分法實例—軸 73
4.4.2 掃略劃分格線實例—斜齒圓柱齒輪 76
4.4.3 多區劃分格線實例—支座 77
4.4.4 將有限元模型導出到經典ANSYS中 79
第5章 線性結構靜力學分析 81
5.1 Mechanical概述 81
5.1.1 Mechanical的用戶界面及使用 81
5.1.2 Mechanical分析步驟 86
5.1.3 Mechanical通用前處理 87
5.1.4 分析設定（Analysis Settings） 89
5.1.5 邊界條件 91
5.1.6 結果後處理 93
5.1.7 結構靜力學分析簡介 96
5.2 平面問題的求解實例—厚壁圓筒問題 96
5.2.1 平面問題 96
5.2.2 對稱性 97
5.2.3 問題描述及解析解 97
5.2.4 分析步驟 97
5.3 靜力學問題的求解實例—扳手的受力分析 106
5.3.1 問題描述 106
5.3.2 分析步驟 106
5.4 概念建模及靜力學問題的求解實例—水杯變形分析 112
5.4.1 問題描述 112
5.4.2 分析步驟 112
5.5 複雜問題的求解實例—液壓支架頂梁剛度和強度分析 119
5.5.1 問題描述 119
5.5.2 分析步驟 120
第6章 結構動力學分析 126
6.1 概述 126
6.2 模態分析 127
6.2.1 模態分析基礎 127
6.2.2 模態分析步驟 127
6.2.3 模態分析特點 127
6.2.4 模態分析實例—均勻直桿的固有頻率分析 128
6.2.5 模態分析實例—齒輪的固有頻率分析 133
6.2.6 帶預應力的模態分析實例—弦的橫向振動研究 139
6.2.7 循環對稱結構的模態分析實例—轉子的固有頻率分析 147
6.3 諧回響分析 155
6.3.1 概述 155
6.3.2 諧回響分析實例—橫樑 156
6.4 結構瞬態動力學分析 164
6.4.1 結構瞬態動力學分析概述 164
6.4.2 瞬態動力學分析步驟 164
6.4.3 瞬態動力學分析特點 165
6.4.4 瞬態動力學分析實例—凸輪從動件運動分析 167
6.5 回響譜分析 174
6.5.1 概述 174
6.5.2 回響譜分析步驟 175
6.5.3 回響譜分析實例—地震譜作用下的結構回響分析 176
第7章 結構非線性分析 186
7.1 非線性分析的基本概念 186
7.1.1 概述 186
7.1.2 非線性有限元方程的求解方法 187
7.1.3 非線性分析的特性 188
7.2 幾何非線性分析 189
7.2.1 幾何非線性概述 189
7.2.2 應力和應變 190
7.2.3 幾何非線性分析的注意事項 190
7.2.4 結構非線性分析實例—盤形彈簧載荷和變形關係分析 190
7.2.5 屈曲分析 197
7.2.6 特徵值屈曲分析實例—壓桿穩定性問題 200
7.2.7 非線性屈曲分析實例—懸臂樑 208
7.3 材料非線性分析 216
7.3.1 材料非線性概述 216
7.3.2 塑性力學的基本法則 217
7.3.3 輸入材料數據 218
7.3.4 材料非線性分析實例—自增強厚壁圓筒承載能力研究 219
7.4 狀態非線性分析 230
7.4.1 接觸概述 230
7.4.2 接觸算法 231
7.4.3 接觸選項 231
7.4.4 接觸分析實例—平行圓柱體承受法向載荷時的接觸應力分析 233
7.4.5 接觸分析實例—過盈配合連線與組合厚壁圓筒 243
7.4.6 接觸分析實例—斜齒圓柱齒輪傳動分析 254
7.4.7 利用MPC技術對3D實體-面體進行連線實例—簡支梁 261
第8章 綜合套用 272
8.1 熱應力計算 272
8.1.1 熱分析概述 272
8.1.2 穩態熱分析和熱應力計算步驟 273
8.1.3 瞬態熱分析和熱應力計算步驟 275
8.1.4 穩態熱分析和熱應力計算實例—液體管路 276
8.1.5 瞬態熱分析和熱應力計算實例—零件淬火 283
8.2 顯式動力學分析 291
8.2.1 顯式動力學分析概述 291
8.2.2 顯式動力學分析實例—彈丸衝擊鋼板 292
8.3 疲勞強度計算 297
8.3.1 疲勞概述 297
8.3.2 恆定振幅、比例載荷情況下的疲勞分析步驟 298
8.3.3 恆定振幅、比例載荷情況下疲勞強度計算實例—受壓帶圓孔薄板 301
8.4 剛體動力學分析 308
8.4.1 剛體動力學分析概述 308
8.4.2 剛體動力學分析實例—曲柄滑塊機構的運動分析 310
8.5 結構最佳化分析 317
8.5.1 最佳化設計基本原理 317
8.5.2 結構最佳化設計類型 317
8.5.3 Design Exploration概述 317
8.5.4 操作步驟 319
8.5.5 回響曲面最佳化實例—變截面梁的最佳化設計 319
8.5.6 直接最佳化設計實例—液壓支架四連桿機構尺寸最佳化 330
8.6 螺栓聯接的受力分析 335
8.6.1 承受預緊力和工作載荷的緊螺栓聯接 335
8.6.2 螺栓預緊載荷（Bolt Pretension） 336
8.6.3 帶預緊力的螺栓聯接的有限元分析 336
附錄 345
參考文獻 348
