《ANSYS Workbench結構分析理論詳解與高級套用》是2020年中國水利水電出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：ANSYS Workbench結構分析理論詳解與高級套用
- 出版時間：2020年6月1日
- 出版社： 中國水利水電出版社
- ISBN：9787517086307
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
作者將ANSYS Workbench結構分析用戶常見的各種疑難問題，結合ANSYS官方資料和長期從事ANSYS技術支持工作的經驗，歸納為十餘個技術專題，形成本書。本書基於ANSYS 2019R2及以上版本。內容包括結構分析的理論背景、仿真幾何模型的準備、部件的裝配與連線、格線劃分與格線編輯、外部模型的裝配、載荷和邊界條件、應力奇異和應力解答的精度問題、高級接觸選項、非線性分析的監控與故障診斷、結構動力學分析專題、流固耦合分析、多體動力學分析與動力子結構方法、熱傳導與熱應力計算、APDL Command對象使用、結構最佳化設計、Workbench建模選項對應的ANSYS單元與選項說明等。
本書的特色是結合算例對相關問題進行分析和講解，可以幫助讀者有效地提升理論水平和軟體套用水平，在使用ANSYS進行結構分析過程中做到概念清晰、心中有數。
本書適合作為機械、車輛、航空、土木、力學等相關工科專業研究生或高年級本科生學習有限元分析及ANSYS軟體套用課程的參考書，也適合從事結構分析的工程技術人員和ANSYS軟體用戶作為自學教材使用。
圖書目錄
前言
第1章 ANSYS Workbench結構分析的理論背景 1
1.1 ANSYS結構靜力學有限元分析的理論
背景 1
1.1.1 有限單元法概述 1
1.1.2 單元分析與結構分析 5
1.1.3 等參變換與數值積分 8
1.1.4 克服格線鎖定的單元技術 18
1.1.5 應變和應力的計算與後處理 23
1.2 ANSYS結構動力有限元分析的理論背景 32
1.2.1 結構動力學的基本概念與方程 32
1.2.2 模態分析 34
1.2.3 諧回響分析 36
1.2.4 瞬態分析 38
1.2.5 回響譜分析 40
1.2.6 隨機振動分析 48
1.3 ANSYS熱分析及熱應力計算的理論背景 49
1.3.1 熱傳導問題的基本方程 49
1.3.2 熱傳導有限元分析 52
1.3.3 熱應力計算 54
1.4 ANSYS結構屈曲分析的理論背景 55
1.5 ANSYS結構非線性分析的概念和理論
背景 56
1.5.1 非線性問題的基本概念和分類 56
1.5.2 結構塑性分析的理論基礎 57
1.5.3 幾何非線性分析的理論基礎 60
1.5.4 接觸分析算法簡介 63
1.5.5 非線性問題的求解方法 69
1.6 ANSYS流體-結構耦合分析的理論背景 71
第2章 ANSYS 2019R2-R3結構分析新環境
概覽 73
2.1 Mechanical結構分析新環境概述 73
2.2 Mechanical界面的核心操作邏輯 82
2.3 其他輔助性界面功能區 85
第3章 ANSYS Workbench結構分析建模思想
與方法 91
3.1 ANSYS結構分析建模思想與單元選擇 91
3.1.1 ANSYS結構分析建模的二次映射
思想 91
3.1.2 根據工程結構分類選用ANSYS
單元 92
3.2 關於結構分析的幾何模型 94
3.2.1 ANSYS Workbench的分析系統和Geometry組件 94
3.2.2 幾何模型的準備 97
3.2.3 Mechanical中的Geometry分支 103
3.3 定義連線關係 111
3.3.1 定義接觸及基本接觸選項 111
3.3.2 Joint連線及相關選項 117
3.3.3 其他連線方式 121
3.4 Mesh、Mesh Edit及Mesh Numbering 125
3.5 Named Selection的套用 129
3.6 Remote Point技術及其套用 133
3.7 External Model和Mechanical Model的
定義和裝配 135
第4章 結構分析的邊界條件與載荷 139
4.1 求解過程組織與載荷步設定 139
4.2 邊界條件及載荷類型的解釋說明 143
4.3 實用載入方法與例題 154
4.3.1 施加於SHELL單元上的靜水壓力
例題 154
4.3.2 通過位置函式方式載入例題 160
4.3.3 Nodal Orientation在載入中的套用 165
第5章 與應力解答有關的問題 176
5.1 應力奇異問題及對策 176
5.1.1 應力奇異問題的表現形式與實質 176
5.1.2 解決應力奇異問題的若干對策 176
5.2 如何提高應力解答的精度 177
5.2.1 單元選擇與格線劃分的相關考慮 177
5.2.2 套用子模型技術精確計算局部應
力解 177
5.2.3 套用Convergence工具計算精確
應力解 179
5.3 基於子模型及收斂性技術的應力計算
實例 179
5.3.1 套用子模型計算實體結構的局部
應力 179
5.3.2 套用收斂工具計算實體結構局部
應力 188
5.3.3 套用子模型計算拱殼開孔附近的
應力 190
第6章 非線性分析專題 198
6.1 非線性分析材料參數及前處理注意事項 198
6.1.1 非線性材料參數的定義方法與注意
事項 198
6.1.2 非線性分析的單元與格線控制選項 200
6.1.3 模型幾何缺陷的引入 201
6.2 高級接觸選項設定 204
6.3 非線性分析的求解選項設定 210
6.4 非線性分析求解監控與問題診斷 215
6.5 非線性分析例題 221
6.5.1 接觸分析例題：接觸界面調整 221
6.5.2 接觸分析例題：插銷過盈裝配與
拔拉分析 233
6.5.3 非線性屈曲分析例題：懸臂鋼板 238
第7章 結構動力學分析及套用 252
7.1 模態分析要點 252
7.2 諧回響分析要點 256
7.2.1 諧回響分析的兩種求解方法 256
7.2.2 諧回響分析的載荷與求解選項 257
7.2.3 諧回響分析的結果後處理 260
7.3 瞬態分析要點 263
7.4 回響譜分析及其在抗震工程中的套用 268
7.5 隨機振動分析要點 270
7.6 結構動力學分析例題 273
7.6.1 煙囪結構的抗震分析 273
7.6.2 設備支架的諧回響及隨機振動分析 282
7.6.3 平台結構在多種激勵下的瞬態振動
分析 312
第8章 流固耦合動力分析 328
8.1 流固耦合實現方法與過程 328
8.2 流固耦合分析例題: 雙立板在流體的
擺動模擬 329
8.2.1 問題描述 329
8.2.2 建立分析流程 329
8.2.3 瞬態結構分析前處理 330
8.2.4 流體域分析前處理 335
8.2.5 系統耦合設定及求解 338
8.2.6 結果後處理 340
第9章 機構運動及多體動力分析 347
9.1 剛體動力學分析 347
9.2 剛柔混合多體分析 349
9.2.1 一般瞬態分析方法 349
9.2.2 部件模態綜合方法（CMS方法） 350
9.3 連桿滑塊系統的多體動力學分析實例 351
9.3.1 連桿滑塊系統的剛體運動分析 351
9.3.2 剛柔混合多體動力學分析：一般
瞬態分析方法 361
9.3.3 剛柔混合多體動力學分析：CMS
方法 365
第10章 熱分析及熱應力計算的技術要點 368
10.1 結構熱分析實現要點 368
10.2 熱應力計算方法 370
10.3 熱分析及熱應力計算例題：換熱片 371
10.3.1 問題描述 371
10.3.2 換熱片的散熱分析 372
10.3.3 熱應力計算 377
第11章 在Mechanical中套用APDL Command
對象 380
11.1 APDL命令的背景知識 380
11.2 APDL命令對象在Mechanical組件
中的套用 382
11.3 Command對象套用舉例：梁結構的
內力圖 387
第12章 DesignXplorer結構最佳化方法與套用 395
12.1 結構最佳化問題的數學表述 395
12.2 ANSYS DX最佳化技術及實現要點 396
12.2.1 ANSYS Workbench的參數管理與
設計點的概念 396
12.2.2 參數相關性、DOE與回響面技術 399
12.2.3 目標驅動最佳化 405
12.3 DX最佳化分析實例 409
附錄A Workbench採用的ANSYS單元類型
說明 417
附錄B Engineering Data自定義材料及
材料庫 422
附錄C 高級幾何處理工具ANSYS SCDM
簡介 425
參考文獻 460
