ANSYSWorkbench15.0完全自學一本通（含DVD光碟1張）

《ANSYSWorkbench15.0完全自學一本通（含DVD光碟1張）》是2014年9月電子工業出版社出版的圖書，作者是許進峰。

基本介紹

• 書名：ANSYSWorkbench15.0完全自學一本通（含DVD光碟1張）
• 作者：許進峰
• 出版社：電子工業出版社
• 出版時間：2014年9月
• 頁數：800 頁
• 開本：16 開
• ISBN：9787121240959
• 字數：1280千字
• 版次：01-01

內容簡介

本書針對ANSYS公司最新版有限元分析平台Workbench 15.0，詳細介紹了軟體的功能及套用。本書內容豐富且涉及領域範圍廣，讀者在掌握軟體操作的同時，也能掌握解決相關工程領域實際問題的思路與方法，並能自如地解決本領域所出現的問題。 全書分為6篇共26章，第1篇從有限元理論著手講解有限元的控制方程以及Workbench平台的基礎套用知識；第2篇以基礎範例為指導，講解在Workbench平台中進行靜力學分析、模態分析、諧回響分析、回響譜分析、隨機振動分析及瞬態動力學分析等；第3篇作為進階部分，講解接觸分析、顯示動力學分析、複合材料分析、疲勞分析及壓電分析等；第4篇以項目範例為指導，講解熱力學分析、流體動力學分析及磁場分析等；第5篇作為高級套用篇，講解結構最佳化分析、線性屈曲分析、APDL編程及聲學分析等；第6篇主要講解多物理場耦合分析，包括電磁耦合、流固耦合、振動噪聲等。

圖書目錄

第1篇

第1章　有限元分析基本理論1

1.1　有限元法發展綜述2

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3

1.1.3　有限元的套用及其發展趨勢5

1.2　有限元分析基本理論7

1.2.1　有限元分析的基本概念和計算步驟8

1.2.2　基於最小勢能原理的有限

元法14

1.2.3　桿繫結構的非線性分析理論18

1.2.4　穩定計算理論27

1.3　工程問題的數學物理方程30

1.3.1　工程問題的數學物理方程

概述31

1.3.2　變分函式34

1.3.3　插值函式35

1.3.4　形函式35

1.3.5　剛度矩陣35

1.3.6　連通性35

1.3.7　邊界條件36

1.3.8　圓柱坐標系中的問題37

1.3.9　直接方法37

1.4　桁架與梁的有限元方法38

1.4.1　桁架的定義38

1.4.2　桁架的有限元公式39

1.4.3　梁的定義42

1.4.4　梁的有限元公式43

1.4.5　載荷矩陣46

1.5　板的有限元方法47

1.5.1　矩形單元47

1.5.2　自然坐標49

1.5.3　線性三角形單元49

1.6　套用實例50

1.6.1　實例1：求解懸索的位移50

1.6.2　實例2：求溫度分布問題52

1.7　本章小結53

第2章　幾何建模54

2.1　Workbench 15.0平台及模組55

2.1.1　Workbench 15.0平台界面55

2.1.2　選單欄56

2.1.3　工具列62

2.1.4　工具箱63

2.2　幾何建模67

2.2.1　幾何建模平台67

2.2.2　選單欄68

2.2.3　工具列77

2.2.4　常用命令欄78

2.2.5　模型樹79

2.2.6　幾何建模實例——連線板81

2.3　本章小結88

第3章　格線劃分89

3.1　格線劃分概述90

3.1.1　格線劃分適用領域90

3.1.2　格線劃分方法90

3.1.3　格線默認設定93

3.1.4　格線尺寸設定95

3.1.5　格線膨脹層設定98

3.1.6　格線Patch Conforming選項99

3.1.7　格線高級選項99

3.1.8　格線損傷設定100

3.1.9　格線評估統計101

3.2　格線劃分實例107

3.2.1　實例1——格線尺寸控制107

3.2.2　實例2——掃掠格線劃分115

3.2.3　實例3——多區域格線劃分119

3.2.4　實例4——CDB格線導入123

3.2.5　實例5——BDF格線導入128

3.3　本章小結130

第4章　後處理131

4.1　後處理概述132

4.1.1　查看結果132

4.1.2　結果顯示135

4.1.3　變形顯示135

4.1.4　應力和應變136

4.1.5　接觸結果137

4.1.6　自定義結果顯示138

4.2　案例分析139

4.2.1　問題描述139

4.2.2　啟動Workbench 15.0並建立分析項目139

4.2.3　導入創建幾何體139

4.2.4　添加材料庫140

4.2.5　添加模型材料屬性142

4.2.6　劃分格線143

4.2.7　施載入荷與約束143

4.2.8　結果後處理145

4.2.9　保存與退出149

4.3　本章小結149

第2篇

第5章　結構靜力學分析150

5.1　線性靜力分析簡介151

5.1.1　線性靜力分析151

5.1.2　線性靜力分析流程152

5.1.3　線性靜力分析基礎152

5.2　實例1——實體靜力分析152

5.2.1　問題描述153

5.2.2　啟動Workbench 15.0並建立分析項目153

5.2.3　導入創建幾何體153

5.2.4　添加材料庫154

5.2.5　添加模型材料屬性156

5.2.6　劃分格線157

5.2.7　施載入荷與約束157

5.2.8　結果後處理159

5.2.9　保存與退出161

5.2.10　讀者演練161

5.3　實例2——梁單元線性靜力

分析161

5.3.1　問題描述162

5.3.2　啟動Workbench 15.0並建立分析項目162

5.3.3　創建幾何體162

5.3.4　添加材料庫166

5.3.5　添加模型材料屬性167

5.3.6　劃分格線168

5.3.7　施載入荷與約束169

5.3.8　結果後處理170

5.3.9　保存與退出172

5.3.10　讀者演練172

5.4　實例3——板單元靜力分析173

5.4.1　問題描述173

5.4.2　啟動Workbench 15.0並建立分析項目174

5.4.3　導入創建幾何體174

5.4.4　添加材料庫175

5.4.5　添加模型材料屬性175

5.4.6　劃分格線176

5.4.7　施載入荷與約束177

5.4.8　結果後處理178

5.4.9　保存與退出179

5.4.10　讀者演練179

5.5　本章小結179

第6章　模態分析180

6.1　結構動力學分析簡介181

6.1.1　結構動力學分析181

6.1.2　結構動力學分析的阻尼181

6.2　模態分析簡介182

6.2.1　模態分析概述182

6.2.2　模態分析基礎183

6.2.3　預應力模態分析183

6.3　實例1——方桿模態分析183

6.3.1　問題描述184

6.3.2　啟動Workbench 15.0並建立分析項目184

6.3.3　創建幾何體184

6.3.4　添加材料庫185

6.3.5　添加模型材料屬性186

6.3.6　劃分格線187

6.3.7　施載入荷與約束187

6.3.8　結果後處理189

6.3.9　保存與退出191

6.4　實例2——方板在預壓力下的模態分析191

6.4.1　問題描述192

6.4.2　啟動Workbench 15.0並建立分析項目192

6.4.3　創建幾何體192

6.4.4　添加材料庫193

6.4.5　添加模型材料屬性194

6.4.6　劃分格線195

6.4.7　施載入荷與約束196

6.4.8　模態分析197

6.4.9　後處理197

6.4.10　保存與退出199

6.5　實例3——方板在預拉力下的

模態分析199

6.5.1　問題描述200

6.5.2　修改外載荷數據200

6.5.3　模態分析（一）200

6.5.4　後處理200

6.5.5　保存與退出202

6.5.6　結論202

6.6　實例4——方板在阻尼下的模態分析202

6.6.1　問題描述202

6.6.2　模態分析（二）203

6.6.3　後處理203

6.6.4　保存與退出204

6.7　本章小結205

第7章　諧回響分析206

7.1　諧回響分析簡介207

7.1.1　諧回響分析概述207

7.1.2　諧回響分析的載荷與輸出207

7.1.3　諧回響分析通用方程208

7.2　實例1——梁單元諧回響分析208

7.2.1　問題描述208

7.2.2　啟動Workbench 15.0並建立分析項目208

7.2.3　創建模態分析項目209

7.2.4　材料選擇210

7.2.5　施載入荷與約束210

7.2.6　模態求解212

7.2.7　後處理212

7.2.8　創建諧回響分析項目214

7.2.9　施載入荷與約束214

7.2.10　諧回響計算215

7.2.11　結果後處理216

7.2.12　保存與退出218

7.3　實例2——實體單元諧回響

分析218

7.3.1　問題描述218

7.3.2　啟動Workbench 15.0並建立分析項目218

7.3.3　材料選擇219

7.3.4　施載入荷與約束219

7.3.5　模態求解221

7.3.6　後處理221

7.3.7　諧回響分析223

7.3.8　諧回響計算224

7.3.9　結果後處理224

7.3.10　保存與退出226

7.4　實例3——含阻尼諧回響分析226

7.5　本章小結228

第8章　回響譜分析229

8.1　回響譜分析簡介230

8.1.1　頻譜的定義230

8.1.2　回響譜分析的基本概念231

8.2　實例1——簡單梁回響譜分析232

8.2.1　問題描述233

8.2.2　啟動Workbench 15.0並建立分析項目233

8.2.3　導入幾何體模型233

8.2.4　靜態力學分析235

8.2.5　添加材料庫235

8.2.6　接觸設定235

8.2.7　完成接觸設定236

8.2.8　施加約束236

8.2.9　模態分析238

8.2.10　結果後處理238

8.2.11　回響譜分析239

8.2.12　添加加速度譜239

8.2.13　後處理241

8.2.14　其他設定242

8.2.15　保存與退出244

8.3　實例2——建築物回響譜分析244

8.3.1　問題描述244

8.3.2　啟動Workbench 15.0並建立分析項目245

8.3.3　導入幾何體模型245

8.3.4　靜態力學分析246

8.3.5　添加材料庫246

8.3.6　劃分格線246

8.3.7　施加曲面約束247

8.3.8　施加固定約束247

8.3.9　模態分析249

8.3.10　結果後處理249

8.3.11　回響譜分析250

8.3.12　添加加速度譜251

8.3.13　後處理252

8.3.14　保存與退出254

8.4　本章小結254

第9章　隨機振動分析255

9.1　隨機振動分析簡介256

9.2　實例1——簡單橋樑隨機振動

分析257

9.2.1　問題描述257

9.2.2 啟動Workbench 15.0並建立分析項目257

9.2.3　導入幾何體模型258

9.2.4　靜態力學分析259

9.2.5　添加材料庫259

9.2.6　接觸設定259

9.2.7　完成接觸設定260

9.2.8　施加約束260

9.2.9　模態分析262

9.2.10　結果後處理262

9.2.11　隨機振動分析264

9.2.12　添加加速度譜264

9.2.13　後處理265

9.2.14　保存與退出266

9.3　實例2——建築物隨機振動

分析267

9.3.1　問題描述267

9.3.2　啟動Workbench 15.0並建立分析項目267

9.3.3　導入幾何體模型268

9.3.4　靜態力學分析268

9.3.5　添加材料庫269

9.3.6　劃分格線269

9.3.7　施加曲面約束269

9.3.8　施加固定約束270

9.3.9　模態分析271

9.3.10　結果後處理272

9.3.11　隨機振動分析273

9.3.12　添加加速度譜273

9.3.13　後處理275

9.3.14　保存與退出276

9.4　本章小結276

第10章　瞬態動力學分析277

10.1 瞬態動力學分析簡介278

10.2　實例1——建築物地震分析278

10.2.1　問題描述278

10.2.2　啟動Workbench 15.0並建立分析項目279

10.2.3　創建幾何體模型280

10.2.4　瞬態動力學分析280

10.2.5　添加材料庫281

10.2.6　劃分格線281

10.2.7　施加約束282

10.2.8　結果後處理284

10.2.9　保存與退出286

10.3　實例2——震動分析286

10.3.1　問題描述287

10.3.2　啟動Workbench 15.0並建立分析項目287

10.3.3　創建幾何體模型287

10.3.4　模態分析288

10.3.5　模態分析前處理288

10.3.6　施加約束289

10.3.7　結果後處理291

10.3.8　瞬態動力學分析292

10.3.9　添加動態力載荷293

10.3.10　後處理295

10.3.11　保存與退出297

10.4　本章小結297

第3篇

第11章　接觸分析298

11.1　接觸分析簡介299

11.2　實例——鋁合金板孔受力

分析301

11.2.1　問題描述301

11.2.2　啟動Workbench 15.0軟體301

11.2.3　建立幾何體模型301

11.2.4　添加材料庫303

11.2.5　添加模型材料屬性304

11.2.6　創建接觸304

11.2.7　劃分格線304

11.2.8　施載入荷與約束306

11.2.9　結果後處理306

11.2.10　保存與退出308

11.3　本章小結308

第12章　顯示動力學分析309

12.1　顯示動力學分析簡介310

12.2　實例1——鋼球撞擊金屬網

分析311

12.2.1　問題描述312

12.2.2　啟動Workbench 15.0並建立分析項目312

12.2.3　啟動ExplicitDynamics（LS-DYNAExport）建立

項目313

12.2.4　材料選擇與賦予313

12.2.5　建立項目分析314

12.2.6　分析前處理315

12.2.7　施載入荷316

12.2.8　啟動LS-DYNA程式317

12.2.9　Autodyn計算319

12.2.10　問題解讀322

12.3　實例2——金屬塊穿透鋼板

分析322

12.3.1　問題描述323

12.3.2　啟動Workbench 15.0並建立分析項目323

12.3.3　繪製幾何模型323

12.3.4　添加材料庫324

12.3.5　添加材料325

12.3.6　顯示動力學分析前處理326

12.3.7　施加約束327

12.3.8　結果後處理329

12.3.9　啟動AUTODYN軟體330

12.3.10　LS-DYNA計算332

12.3.11　保存與退出332

12.4　本章小結333

第13章　複合材料分析334

13.1　複合材料簡介335

13.1.1　複合材料概論335

13.1.2　複合材料層合板強度的有限單元法337

13.2　層合板的失效判斷準則338

13.2.1　Zinoviev理論339

13.2.2　Bogetti理論339

13.2.3　Puck理論339

13.2.4　Cuntze理論340

13.2.5　Tsai理論341

13.3　ANSYSACP模組功能概述341

13.4　實例1——複合板受力分析345

13.4.1　問題描述345

13.4.2　啟動Workbench 15.0軟體345

13.4.3　靜力分析項目345

13.4.4　定義複合材料數據346

13.4.5　數據更新348

13.4.6　ACP複合材料定義349

13.4.7　有限元計算356

13.4.8　後處理357

13.4.9　ACP專業後處理工具357

13.4.10　保存與退出360

13.5　實例2——複合筒受力分析360

13.5.1　問題描述360

13.5.2　啟動Workbench 15.0軟體360

13.5.3　靜力分析項目361

13.5.4　定義複合材料數據361

13.5.5　數據更新364

13.5.6　ACP複合材料定義365

13.5.7　有限元計算371

13.5.8　後處理372

13.5.9　ACP專業後處理工具372

13.5.10　保存與退出375

13.6　本章小結375

第14章　疲勞分析376

14.1　疲勞分析簡介377

14.2　疲勞分析方法379

14.2.1　疲勞程式379

14.2.2　應力壽命曲線379

14.2.3　疲勞材料特性380

14.3　案例1——椅子疲勞分析381

14.3.1　問題描述381

14.3.2　啟動Workbench 15.0並建立分析項目382

14.3.3　導入創建幾何體382

14.3.4　添加材料庫383

14.3.5　添加模型材料屬性384

14.3.6　劃分格線384

14.3.7　施載入荷與約束385

14.3.8　結果後處理387

14.3.9　保存工程檔案389

14.3.10　添加疲勞分析選項389

14.3.11　保存與退出391

14.4　實例2——板模型疲勞分析392

14.4.1　問題描述393

14.4.2　啟動Workbench 15.0並建立分析項目393

14.4.3　導入創建幾何體394

14.4.4　添加材料庫394

14.4.5　添加模型材料屬性395

14.4.6　劃分格線395

14.4.7　施載入荷與約束396

14.4.8　結果後處理398

14.4.9　保存檔案398

14.4.10　啟動nCode程式398

14.4.11　疲勞分析399

14.4.12　保存與退出400

14.5　本章小結400

第15章　壓電分析401...