ANSYS Workbench 17.0数值模拟与实例精解 分享

书名：ANSYS Workbench 17.0数值模拟与实例精解 CAE分析大系

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115466358

版次：1

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-12-01

用纸：胶版纸

页数：323

定价：79
内容介绍

      本书以ANSYS Workbench 17.0软件平台为基础进行编写，涵盖的分析范围领域较宽泛，主要内容包括DM几何建模与模型清理，网格划分，工程数据定义，Mechanical常用（前、后处理）设置，线性静力学，动力学（模态、谐响应、随机振动、谱分析、瞬态动力学、显示动力学和刚体动力学等），非线性问题（接触非线性、状态非线性和材料非线性），屈曲分析（非线性与线性），热分析（稳态、瞬态、相变和热结构耦合），子模型，ACP复合材料，nCode疲劳，Fatigue Tool疲劳工具，多物理耦合场，以及DX优化设计等。 

      全书以基本理论简述、仿真流程说明、复杂实例详解为主线进行讲解，提供详尽的Step By Step操作流程，难能可贵的是对当前同类书籍中未能提及的重点内容进行详细讲解和举例说明，并提供复杂问题和操作的视频讲解。读者仔细阅读本书并勤加练习，一定会在ANSYS Workbench软件使用和相关工程项目计算方面有所收获。 
      本书附赠45个案例的660分钟的多媒体教学视频及案例分析文件，读者可扫描二维码自行获取并使用。 
      本书面向于ANSYS Workbench初级和中级用户，可以作为机械、材料、汽车和航空航天等专业的高年级本科生、研究生的参考用书，以及教师教学的参考用书，同时适合于从事产品设计、分析与优化的工程技术人员，以及CAE仿真分析的爱好者自学。
目录 

第1章 ANSYS Workbench基础介绍 12 
1．1 ANSYS Workbench概述 12 
1．2 ANSYS Workbench平台与模块 12 
1．2．1 ANSYS Workbench启动方式 12 
1．2．2 Workbench平台界面 13 
1．2．3 主菜单栏 14 
1．2．4 基本工具栏 15 
1．2．5 工具箱 15 
1．2．6 项目流程图 16 
1．3 ANSYS Workbench文件管理 16 
1．4 ANSYS Workbench单位系统 17 
1．5 本章小结 18 
第2章 几何建模与模型清理 19 
2．1 DesignModeler概述 19 
2．1．1 DesignModeler介绍 19 
2．1．2 DesignModeler启动和CAD文件交互 19 
2．1．3 DesignModeler交互界面 20 
2．1．4 DesignModeler主菜单栏 20 
2．1．5 DesignModeler工具栏 21 
2．1．6 鼠标操作 22 
2．1．7 选择过滤器 22 
2．1．8 框选 22 
2．1．9 选择面板 23 
2．1．10 图形控制 23 
2．1．11 弹出快捷菜单 23 
2．2 草图绘制 24 
2．2．1 单位制 25 
2．2．2 创建新平面和平面变换 25 
2．2．3 创建新草绘 26 
2．2．4 草绘工具 26 
2．2．5 草图投影与援引 28 
2．3 3D建模创建与工具 28 
2．3．1 体和零件 28 
2．3．2 3D特征操作（【Create】菜单） 29 
2．3．3 高级工具（【Tools】菜单） 30 
2．4 参数化建模 31 
2．4．1 DM参数化建模 31 
2．4．2 一般CAD软件参数化导入DM的方法 32 
2．5 概念建模 33 
2．5．1 创建线体 33 
2．5．2 建立面 35 
2．6 几何建模实例 36 
2．6．1 构件搬运台车建模实例 36 
2．6．2 飞机机翼1D和2D混合建模实例 40 
2．7 几何清理实例 45 
涡轮机外壳结构几何清理简化实例 45 
2．8 本章小结 48 
第3章 工程数据定义与网格划分 49 
3．1 工程数据定义基础 49 
3．1．1 Engineering Data界面 49 
3．1．2 定义材料参数 50 
3．1．3 添加新材料进入材料库 51 
3．1．4 赋予材料属性 52 
3．2 网格划分技术 52 
3．2．1 全局网格控制 52 
3．2．2 局部网格划分控制 55 
3．2．3 虚拟拓扑 59 
3．2．4 预览和生成网格 60 
3．3 网格划分实例 61 
3．3．1 裁纸凹模三维结构网格划分 61 
3．3．2 Semi-Elliptocal Crack裂纹网格划分 63 
3．3．3 旋风分离器网格划分 65 
3．3．4 三通管膨胀层网格划分实例 67 
3．3．5 简易形状结构快速网格划分实例 68 
3．4 本章小结 70 
第4章 Workbench-Mechanical 通用设置 71 
4．1 Workbench-Mechanical概述 71 
4．2 Mechanical分析基本步骤 71 
4．3 Mechanical交互界面 72 
4．3．1 菜单栏 72 
4．3．2 工具栏 72 
4．3．3 导航树 73 
4．3．4 明细栏 73 
4．3．5 图形窗口 73 
4．3．6 程序应用向导 74 
4．4 导航树基本分支与操作流程说明 74 
4．4．1 预处理 74 
4．4．2 求解模型 75 
4．4．3 后处理 75 
4．5 常用基本预处理操作 76 
4．5．1 坐标系Coordinate Systems 76 
4．5．2 命名选择Named Selections 76 
4．5．3 目标生成器Object Generator 77 
4．5．4 注释设置Annotation Preferences 77 
4．5．5 自定义节点编号Mesh Numbering 78 
4．5．6 远程点Remote Point 78 
4．6 本章小结 79 
第5章 线性静力学结构分析 80 
5．1 线性静力学分析基础 80 
5．1．1 2D平面问题 80 
5．1．2 1D杆与梁的问题 81 
5．1．3 板壳和3D结构分析 82 
5．2 线性静力学分析流程 82 
5．3 线性静力学分析载荷与支撑 83 
5．3．1 惯性载荷 83 
5．3．2 载荷与约束 84 
5．4 结果后处理 86 
5．4．1 变形 87 
5．4．2 应力和应变 87 
5．4．3 线性化应力 88 
5．4．4 应力工具 89 
5．4．5 接触工具 90 
5．4．6 疲劳工具 90 
5．4．7 梁工具 90 
5．4．8 探测 91 
5．4．9 用户自定义结果 91 
5．4．10 图形显示 91 
5．4．11 求解组合 92 
5．4．12 收敛 92 
5．4．13 应力奇异 92 
5．5 静力学结构分析实例 93 
5．5．1 一榀钢梁结构静力学分析 93 
5．5．2 电动缸销轴结构静力学分析 95 
5．6 本章小结 99 
第6章 动力学分析概述 100 
6．1 动力学分析的目的 100 
6．1．1 动力学分析涉及的物理现象 100 
6．1．2 动力学分析类型 100 
6．1．3 动力学有限元建模原则 101 
6．2 通用运动控制方程 101 
6．3 阻尼 102 
6．3．1 单元阻尼 102 
6．3．2 Alpha阻尼和Beta阻尼 102 
6．3．3 常数阻尼 103 
6．3．4 数值阻尼 104 
6．4 本章小结 104 
第7章 模态分析 105 
7．1 模态分析基础 105 
7．1．1 模态分析的目的 105 
7．1．2 术语和概念 105 
7．1．3 振型归一化 106 
7．1．4 模态分析接触设置 106 
7．1．5 预应力设置 106 
7．1．6 分析设置 106 
7．1．7 参与因子与有效质量 107 
7．2 模态分析基本流程 108 
7．3 模态分析实例 108 
简易机翼结构预应力模态分析 108 
7．4 本章小结 112 
第8章 谐响应分析 113 
8．1 谐响应分析基础 113 
8．1．1 谐响应分析的目的 113 
8．1．2 谐响应分析的输入与输出 113 
8．1．3 谐响应分析运动方程 113 
8．1．4 谐响应分析求解方法 114 
8．2 谐响应分析基本流程 114 
8．3 谐响应分析实例 116 
连杆结构谐响应分析 116 
8．4 本章小结 121 
第9章 响应谱分析 122 
9．1 响应谱分析意义 122 
9．2 响应谱分析基础 122 
9．2．1 响应谱的定义与产生 122 
9．2．2 响应谱分析类型 123 
9．2．3 单点响应谱分析 123 
9．2．4 多点响应谱分析 124 
9．3 响应谱分析基本流程 124 
9．4 响应谱分析实例 126 
石油井架地震单点响应谱分析 126 
9．5 本章小结 128 
第10章 随机振动分析 129 
10．1 随机振动分析的目的 129 
10．2 功率谱密度 129 
10．3 随机振动理论简介 130 
10．3．1 随机振动计算的假设与限制 130 
10．3．2 随机振动分布规律 130 
10．3．3 随机振动理论 130 
10．4 随机振动分析基本流程 131 
10．5 随机振动分析实例 132 
车用杯架随机振动分析 132 
10．6 本章小结 134 
第11章 瞬态动力学分析 135 
11．1 瞬态动力学分析基础 135 
11．1．1 瞬态动力学分析特点 135 
11．1．2 瞬态动力学分析术语 135 
11．2 瞬态动力学分析求解技术（完全法） 136 
11．2．1 瞬态分析中的非线性 136 
11．2．2 平衡迭代与收敛 137 
11．2．3 载荷步、子步与平衡迭代 137 
11．2．4 自动时间步 138 
11．2．5 完全瞬态动力学的分析设置 138 
11．2．6 Initial Conditions初始条件设置 139 
11．2．7 载荷与约束 140 
11．3 瞬态动力学分析求解技术（模态叠加法） 140 
11．4 瞬态动力学分析基本流程 140 
11．5 瞬态动力学分析实例 141 
铜管折弯瞬态动力学分析 141 
11．6 本章小结 143 
第12章 刚体动力学分析 144 
12．1 刚体动力学分析简介 144 
12．2 刚体动力学装配连接 144 
12．2．1 运动副（Joints） 144 
12．2．2 弹簧（Springs） 145 
12．2．3 接触对关系 145 
12．2．4 约束方程 145 
12．3 刚体动力学分析流程 146 
12．4 Motion Load载荷导入静力学分析流程 147 
12．5 刚体动力学分析实例 147 
某剪切送物机构刚体动力学分析 147 
12．6 本章小结 151 
第13章 显式动力学分析 152 
13．1 显式动力学分析简介 152 
13．2 显式动力学分析流程 153 
13．3 显式动力学分析实例 154 
13．3．1 易拉罐显式动力学分析 154 
13．3．2 冲锤撞击钢筋混凝土结构显式动力学分析 156 
13．3．3 电路板跌落显式动力学分析 158 
13．4 本章小结 161 
第14章 结构非线性分析 162 
14．1 非线性分析背景 162 
14．1．1 结构非线性的定义 162 
14．1．2 非线性行为类型 162 
14．1．3 构建非线性模型 163 
14．2 非线性求解与收敛 164 
14．2．1 牛顿-辛普森方程 164 
14．2．2 收敛与收敛判据 164 
14．2．3 载荷步、时间步与平衡迭代 164 
14．2．4 求解控制 165 
14．2．5 重启动控制 165 
14．2．6 非线性控制 166 
14．3 接触与接触设置 166 
14．3．1 接触的基本概念 166 
14．3．2 接触协调 167 
14．3．3 探测方法 168 
14．3．4 修剪接触 168 
14．3．5 穿透和滑移容差 168 
14．3．6 法向接触刚度 169 
14．3．7 Pinball区域 170 
14．3．8 对称/非对称行为 170 
14．3．9 接触中的体类型 171 
14．3．10 界面处理与接触几何修正 171 
14．3．11 接触工具 173 
14．4 率无关塑性基础 173 
14．4．1 金属塑性背景 173 
14．4．2 屈服准则 174 
14．4．3 塑性流动法则 175 
14．4．4 强化准则 176 
14．4．5 双线性随动（等向）强化 176 
14．4．6 多线性随动（等向）强化 177 
14．4．7 Chaboche随动强化 177 
14．4．8 Chaboche材料拟合与输入 178 
14．4．9 循环加载 179 
14．5 超弹体基础 180 
14．5．1 超弹体概述 180 
14．5．2 超弹体常用模型 181 
14．5．3 超弹体曲线拟合方法 183 
14．6 非线性分析实例 184 
14．6．1 钢板弹簧非线性分析 184 
14．6．2 弹片按钮非线性分析 187 
14．6．3 密封圈挤压非线性分析 191 
14．7 本章小结 194 
第15章 屈曲分析 195 
15．1 屈曲分析的目的 195 
15．2 特征值屈曲分析 195 
15．2．1 特征值屈曲分析基础 195 
15．2．2 特征值屈曲分析流程 196 
15．3 非线性屈曲分析 198 
15．3．1 非线性屈曲分析求解方法 198 
15．3．2 非线性屈曲引入缺陷的一种方法 199 
15．3．3 非线性屈曲分析求解过程 199 
15．4 线性屈曲分析实例 199 
电动缸活塞杆线性屈曲分析 199 
15．5 非线性屈曲分析实例 202 
外壳结构非线性屈曲分析 202 
15．6 本章小结 204 
第16章 子模型分析 205 
16．1 子模型方法简介 205 
16．1．1 子模型方法定义 205 
16．1．2 子模型分析方法意义 205 
16．1．3 子模型计算前提 206 
16．1．4 子模型分析的注意事项 206 
16．2 子模型分析流程 206 
16．3 子模型法分析实例 206 
夹紧机构钳型零件子模型分析实例 206 
16．4 本章小结 210 
第17章 热分析 211 
17．1 热分析基础 211 
17．1．1 热分析的目的 211 
17．1．2 热传递的3种基本类型 211 
17．1．3 热力学第一定律 212 
17．1．4 热分析的控制方程 212 
17．1．5 热载荷与边界条件 213 
17．2 稳态热分析 214 
17．3 瞬态热分析与非线性热分析 214 
17．3．1 瞬态热分析定义与考虑因素 214 
17．3．2 瞬态热分析控制方程 214 
17．3．3 时间步长预测与时间积分 215 
17．3．4 非线性热分析 216 
17．3．5 初始条件 217 
17．4 相变分析 217 
17．4．1 潜在热量与焓 217 
17．4．2 相变分析基本思路 217 
17．5 热-结构耦合分析 218 
17．5．1 热-结构耦合分析简介 218 
17．5．2 热-结构顺序耦合分析设置 219 
17．6 热分析基本过程 220 
......