ANSYS Workbench 15.0從入門到精通 ( 簡體 字) |
| 作者：凌桂龍 | 類別：1. -> 工程繪圖與工程計算 -> ANSYS |
| 譯者： |
| 出版社：清華大學出版社 |  3dWoo書號： 39624
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| 出版日：9/5/2014 |
| 頁數：440 |
| 光碟數：0 |
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| 印刷：黑白印刷 | 語系： ( 簡體 版 ) |
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| ISBN：9787302344629 |
| 作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
| (簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證) |
| 作者序： |
| 譯者序： |
前言： ANSYS公司的ANSYS Workbench平臺作為多物理場及優化分析平臺，將在流體市場份額最大的兩家公司FLUENT及CFX軟件集成起來，同時也將電磁行業分析標準的ANSOFT系列軟件集成到其平臺中，并且提供了軟件之間的數據耦合，從而為用戶提供了巨大的便利。
目前ANSYS公司的最新版ANSYS Workbench 15.0所提供的CAD雙向參數鏈接互動、項目數據自動更新機制、全面的參數管理、無縫集成的優化設計工具等，使ANSYS在“仿真驅動產品設計（SDPD）”方面達到了前所未有的高度，同時ANSYS Workbench 15.0具有結構、流體、熱、電磁及其相互耦合分析的功能。
作為業界最領先的工程仿真技術集成平臺，Workbench 15.0提供了全新的“項目視圖”功能，將整個仿真流程更加緊密地組合在一起，通過簡單的拖曳操作即可完成復雜的多物理場分析流程及多物理場的優化分析功能。
1．本書特點
* 由淺入深，循序漸進：本書以初中級讀者為對象，首先從有限元的基本原理及ANSYS Workbench的使用基礎講起，再輔以ANSYS Workbench在工程中的應用案例，幫助讀者盡快掌握ANSYS Workbench進行有限元分析的技能。
* 步驟詳盡、內容新穎：本書結合作者多年ANSYS Workbench使用經驗與實際工程應用案例，將ANSYS Workbench軟件的使用方法與技巧詳細講解給讀者。本書在講解過程中步驟詳盡、內容新穎，講解過程輔以相應的圖片，使讀者在閱讀時一目了然，從而快速掌握書中所講內容。
2．本書內容
本書在必要的理論概述的基礎上，通過大量的典型案例對ANSYS Workbench分析平臺中的模塊進行詳細介紹，并結合實際工程對學習過程中的常見問題進行詳細講解，內容簡潔、明快，給人耳目一新的感覺。
本書主要包括19章，主要介紹了ANSYS Workbench 15.0平臺在結構、電磁、熱學、流體動力學等領域中的有限元分析及操作過程。
* 第1~4章：介紹了ANSYS Workbench 15.0平臺、幾何建模與導入方法、網格劃分及網格質量評價方法、結果的后處理操作等方面的內容。
* 第5~10章：介紹了ANSYS Workbench平臺結構的基礎分析內容，包括線性靜態結構分析、模態分析、諧響應分析、響應譜分析、隨機振動分析以及瞬態動力學分析等方面的內容。
* 第11~15章：介紹了ANSYS Workbench平臺結構的進階分析功能，主要包括顯式動力學分析、熱分析、線性屈曲分析、結構非線性分析以及接觸問題分析等內容。
* 第16~19章：介紹了Workbench優化設計、流體動力學分析、電磁場分析、多物理場耦合分析等內容。其中電磁分析模塊（Maxwell）需要讀者單獨安裝方可使用。
3．讀者對象
本書適合于ANSYS Workbench 15.0的初學者和期望提高有限元分析及建模仿真工程應用能力的讀者閱讀，具體說明如下：
* 大中專院校的教師和在校生
* 參加工作實習的“菜鳥”
* 廣大科研工作人員
* 初學ANSYS Workbench 15.0的技術人員
* 相關培訓機構的教師和學員
* ANSYS Workbench 15.0愛好者
4．本書作者
本書由凌桂龍編著，另外丁金濱、張亮亮、劉成柱、郭海霞、王芳、付文利、溫正、唐家鵬、孫國強、喬建軍、焦楠、李昕、林曉陽、劉冰、高飛、張迪妮、李戰芬、陳培見、韓希強、張文電、宋玉旺、張明明、于滄海、沈再陽、余勝威、焦楠、黃志國等也參與了本書的編寫工作，在此一并表示感謝。
5．讀者服務
雖然作者在本書的編寫過程中力求敘述準確、完善，但由于水平有限，書中欠妥之處在所難免，希望讀者和同仁能夠及時指出，共同促進本書質量的提高。
為了方便解決本書疑難問題，讀者朋友在學習過程中遇到與本書有關的技術問題，可以發郵件到郵箱comshu@126.com，編者會盡快給予解答，我們將竭誠為您服務。最后，在此與大家共勉！
編者
2014年7月 |
內容簡介：本書通過理論結合實踐的講解方式，全面、系統地介紹了ANSYS Workbench 15.0 在有限元分析領域內
的具體應用，涵蓋了絕大部分用戶需要使用的功能。本書按照從簡單到復雜、從單場到多場分析的邏輯編排，
每章均采用實例描述，內容完整且各章相對獨立，是一本詳細的ANSYS Workbench 參考書。
全書共19 章，詳細介紹了創建幾何模型、網格劃分、結果后處理等基本操作，同時也結合工程案例詳細
講解了線性靜態結構分析、諧響應分析、響應譜分析、隨機振動分析、瞬態動力學分析、顯式動力學分析、
熱分析、線性屈曲分析、結構非線性分析、接觸問題分析、優化設計、流體動力學分析、電磁場分析及多物
理場耦合分析等。
本書工程實例豐富、講解詳盡，內容安排循序漸進、深入淺出，適合不同基礎的讀者。本書適合理工院
校土木工程、機械工程、力學、電氣工程等相關專業的本科生、研究生及教師使用，同時也可作為工程技術
人員從事工程研究的參考書。
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目錄：第1章 初識ANSYS Workbench 1
1.1 ANSYS Workbench 15.0 概述 1
1.1.1 關于ANSYS Workbench 1
1.1.2 多物理場分析模式 2
1.1.3 項目級仿真參數管理 2
1.1.4 Workbench應用模塊 3
1.2 Workbench 15.0 的基本操作界面 3
1.2.1 啟動ANSYS Workbench 3
1.2.2 ANSYS Workbench主界面 5
1.3 Workbench 項目管理 7
1.3.1 復制及刪除項目 7
1.3.2 關聯項目 8
1.3.3 項目管理操作案例 8
1.3.4 設置項屬性 10
1.4 Workbench文件管理 10
1.4.1 文件目錄結構 10
1.4.2 快速生成壓縮文件 11
1.5 Workbench實例入門 11
1.5.1 案例介紹 12
1.5.2 啟動Workbench并建立分析項目 12
1.5.3 導入創建幾何體 13
1.5.4 添加材料庫 14
1.5.5 添加模型材料屬性 16
1.5.6 劃分網格 17
1.5.7 施加載荷與約束 17
1.5.8 結果后處理 19
1.5.9 保存與退出 21
1.6 本章小結 21
第2章 創建Workbench幾何模型 22
2.1 認識DesignModeler 22
2.1.1 進入DesignModeler 22
2.1.2 DesignModeler的操作界面 24
2.1.3 DesignModeler的鼠標操作 26
2.1.4 圖形選取與控制 26
2.1.5 DM幾何體 26
2.2 DesignModeler草圖模式 27
2.2.1 創建新平面 27
2.2.2 創建新草圖 28
2.2.3 草圖模式 28
2.2.4 草圖援引 29
2.3 創建3D幾何體 29
2.3.1 創建3D特征 30
2.3.2 激活體和凍結體 30
2.3.3 切片特征 31
2.3.4 抑制體 31
2.3.5 面印記 32
2.3.6 填充與包圍操作 34
2.3.7 創建多體部件體 35
2.4 導入外部CAD文件 36
2.4.1 非關聯性導入文件 36
2.4.2 關聯性導入文件 36
2.4.3 導入定位 37
2.4.4 創建場域幾何體 37
2.5 概念建模 37
2.5.1 從點生成線體 38
2.5.2 從草圖生成線體 38
2.5.3 從邊生成線體 38
2.5.4 定義橫截面 38
2.5.5 從線生成面體 41
2.5.6 從草圖生成面體 42
2.5.7 從面生成面體 42
2.6 創建幾何體的實例操作 43
2.6.1 進入DM界面 43
2.6.2 繪制零件底部圓盤 43
2.6.3 創建零件肋柱 45
2.6.4 生成線體 47
2.6.5 生成面體 48
2.6.6 保存文件并退出 48
2.7 概念建模實例操作 49
2.7.1 從CAD進入DM界面 49
2.7.2 創建線體 50
2.7.3 生成面體 51
2.7.4 創建橫截面 52
2.7.5 為線體添加橫截面 53
2.7.6 保存文件并退出 53
2.8 本章小結 54
第3章 Workbench網格劃分 55
3.1 網格劃分平臺 55
3.1.1 網格劃分特點 55
3.1.2 網格劃分方法 56
3.1.3 網格劃分技巧 57
3.1.4 網格劃分流程 58
3.1.5 網格尺寸策略 58
3.2 3D幾何網格劃分 59
3.2.1 四面體網格的優缺點 59
3.2.2 四面體網格劃分時的常用參數 59
3.2.3 四面體算法 60
3.2.4 四面體膨脹 61
3.3 網格參數設置 61
3.3.1 缺省參數設置 63
3.3.2 尺寸控制 64
3.3.3 膨脹控制 67
3.3.4 網格信息 68
3.4 掃掠網格劃分 69
3.4.1 掃掠劃分方法 69
3.4.2 掃掠網格控制 70
3.5 多區網格劃分 71
3.5.1 多區劃分方法 71
3.5.2 多區網格控制 72
3.6 網格劃分案例 73
3.6.1 自動網格劃分案例 73
3.6.2 網格劃分控制案例 77
3.7 本章小結 85
第4章 Mechanical基礎 86
4.1 關于Mechanical 86
4.2 Mechanical 的基本操作 87
4.2.1 啟動Mechanical 87
4.2.2 Mechanical操作界面 87
4.2.3 鼠標控制 90
4.3 材料參數輸入控制 91
4.3.1 進入Engineering Data應用程序 91
4.3.2 材料庫 91
4.3.3 添加材料 93
4.3.4 添加材料屬性 93
4.4 Mechanical 前處理操作 95
4.4.1 幾何分支 95
4.4.2 接觸與點焊 96
4.4.3 坐標系 98
4.4.4 分析設置 99
4.5 施加載荷和約束 100
4.5.1 施加載荷 101
4.5.2 施加約束 103
4.6 模型求解 104
4.7 結果后處理 106
4.7.1 結果顯示 106
4.7.2 變形顯示 107
4.7.3 應力和應變 107
4.7.4 接觸結果 109
4.7.5 自定義結果顯示 109
4.8 本章小結 110
第5章 線性靜態結構分析 111
5.1 線性靜態結構分析概述 111
5.2 線性靜態結構的分析流程 112
5.2.1 幾何模型 112
5.2.2 材料特性 113
5.2.3 定義接觸區域 113
5.2.4 劃分網格 113
5.2.5 施加載荷和邊界條件 113
5.2.6 模型求解控制 114
5.2.7 結果后處理 114
5.3 風力發電機葉片靜態結構分析 114
5.3.1 問題描述 114
5.3.2 啟動Workbench并建立分析項目 115
5.3.3 導入幾何體 116
5.3.4 添加材料庫 116
5.3.5 添加模型材料屬性 120
5.3.6 劃分網格 122
5.3.7 施加載荷與約束 124
5.3.8 結果后處理（設置求解項） 125
5.3.9 求解并顯示求解結果 126
5.3.10 更改材料觀察分析結果 128
5.3.11 保存與退出 131
5.4 本章小結 132
第6章 模態分析 133
6.1 模態分析概述 133
6.2 Workbench模態分析流程 134
6.2.1 幾何體和質點 135
6.2.2 接觸區域 136
6.2.3 分析類型 136
6.2.4 載荷和約束 137
6.2.5 求解模型 137
6.3 飛機機翼模態分析 138
6.3.1 問題描述 138
6.3.2 啟動Workbench并建立分析項目 138
6.3.3 導入幾何體 139
6.3.4 添加材料庫 140
6.3.5 修改模型材料屬性 142
6.3.6 劃分網格 143
6.3.7 施加固定約束 144
6.3.8 結果后處理（設置求解項） 145
6.3.9 求解并顯示求解結果 146
6.3.10 保存與退出 147
6.4 風力發電機葉片預應力模態分析 148
6.4.1 打開結構靜態分析 148
6.4.2 創建預應力模態分析項目 149
6.4.3 結果后處理 150
6.4.4 求解并顯示求解結果 151
6.4.5 保存與退出 153
6.5 本章小結 154
第7章 諧響應分析 155
7.1 諧響應分析概述 155
7.2 諧響應分析流程 156
7.2.1 施加簡諧載荷 157
7.2.2 求解方法 158
7.2.3 查看結果 158
7.3 連接轉軸的諧響應分析 159
7.3.1 問題描述 159
7.3.2 Workbench基礎操作 159
7.3.3 創建多體部件體及抑制體 160
7.3.4 網格參數設置 162
7.3.5 施加載荷與約束 164
7.3.6 設置求解選項 166
7.3.7 求解并顯示求解結果 167
7.3.8 保存與退出 170
7.4 本章小結 170
第8章 響應譜分析 171
8.1 譜分析概述 171
8.2 響應譜分析流程 171
8.3 地震位移下的響應譜分析 173
8.3.1 問題描述 173
8.3.2 啟動Workbench進入DM界面 173
8.3.3 創建模型 175
8.3.4 添加材料 181
8.3.5 為體添加材料 182
8.3.6 劃分網格 183
8.3.7 施加固定約束 185
8.3.8 提取模態參數設置 186
8.3.9 查看模態分析結果 187
8.3.10 添加響應譜位移 189
8.3.11 提取響應譜分析結果 190
8.3.12 查看分析結果 191
8.3.13 保存與退出 191
8.4 本章小結 192
第9章 隨機振動分析 193
9.1 隨機振動分析概述 193
9.2 隨機振動分析流程 194
9.3 梁板結構的隨機振動分析 195
9.3.1 問題描述 195
9.3.2 啟動Workbench并建立分析項目 196
9.3.3 修改模型 197
9.3.4 生成多體部件體 200
9.3.5 劃分網格 201
9.3.6 施加固定約束 204
9.3.7 提取模態參數設置 204
9.3.8 查看模態分析結果 205
9.3.9 添加功率譜位移 207
9.3.10 提取隨機振動的分析結果 208
9.3.11 查看隨機振動的分析結果 209
9.3.12 保存與退出 211
9.4 本章小結 211
第10章 瞬態動力學分析 212
10.1 瞬態動力學分析概述 212
10.2 瞬態動力學分析流程 212
10.2.1 幾何模型 214
10.2.2 時間步長 214
10.2.3 運動副 214
10.2.4 彈簧 215
10.2.5 阻尼 215
10.2.6 載荷和約束 215
10.2.7 后處理中查看結果 215
10.3 汽車主軸的瞬態動力學分析 216
10.3.1 問題描述 216
10.3.2 Workbench基礎操作 216
10.3.3 為體添加材料特性 217
10.3.4 創建坐標系 218
10.3.5 劃分網格 218
10.3.6 施加載荷與約束 219
10.3.7 設置求解選項 221
10.3.8 求解并顯示求解結果 224
10.3.9 保存與退出 228
10.4 本章小結 228
第11章 顯式動力學分析 229
11.1 顯式動力學分析概述 229
11.1.1 顯式算法與隱式算法的區別 229
11.1.2 ANSYS中的顯式動力學模塊 230
11.2 顯式動力學分析流程 230
11.3 質量塊沖擊薄板的顯式動力學分析 231
11.3.1 問題描述 231
11.3.2 啟動Workbench并建立分析項目 232
11.3.3 建立幾何模型 232
11.3.4 添加材料特性 236
11.3.5 添加模型材料屬性 238
11.3.6 劃分網格 240
11.3.7 施加載荷與約束 242
11.3.8 提取顯式動力學分析結果 243
11.3.9 求解并顯示求解結果 245
11.3.10 保存與退出 248
11.4 本章小結 248
第12章 熱分析 249
12.1 傳熱概述 249
12.1.1 傳熱方式 249
12.1.2 熱分析類型 250
12.1.3 非線性熱分析 251
12.1.4 邊界條件或初始條件 251
12.2 熱分析流程 251
12.2.1 幾何模型 252
12.2.2 實體接觸 252
12.2.3 導熱率 253
12.2.4 施加載荷 254
12.2.5 熱邊界條件 254
12.2.6 熱應力分析 255
12.2.7 結果后處理 255
12.3 散熱器的熱分析 256
12.3.1 問題描述 256
12.3.2 啟動Workbench并建立分析項目 256
12.3.3 導入幾何體 257
12.3.4 添加材料庫 258
12.3.5 添加模型材料屬性 260
12.3.6 劃分網格 261
12.3.7 施加載荷與約束 262
12.3.8 結果后處理（設置求解項） 264
12.3.9 求解并顯示求解結果 265
12.3.10 熱應變分析 266
12.3.11 保存文件 268
12.3.12 更改材料進行求解 269
12.3.13 保存并退出 270
12.4 本章小結 271
第13章 線性屈曲分析 272
13.1 線性屈曲分析概述 272
13.1.1 關于歐拉屈曲 272
13.1.2 線性屈曲的計算 273
13.1.3 線性屈曲分析的特點 274
13.2 線性屈曲的分析過程 274
13.2.1 幾何體和材料屬性 275
13.2.2 接觸區域 275
13.2.3 載荷與約束 275
13.2.4 屈曲設置 276
13.2.5 模型求解 276
13.2.6 結果檢查 277
13.3 桁架結構的抗屈曲分析 278
13.3.1 問題描述 278
13.3.2 Workbench基礎操作 278
13.3.3 創建多體部件體 280
13.3.4 網格參數設置 281
13.3.5 施加載荷與約束 282
13.3.6 設置求解選項 283
13.3.7 求解并顯示求解結果 284
13.3.8 保存與退出 287
13.4 本章小結 288
第14章 結構非線性分析 289
14.1 結構非線性分析概述 289
14.2 結構非線性分析流程 291
14.2.1 超彈性材料 292
14.2.2 塑性材料 295
14.3 銷軸的結構非線性分析 300
14.3.1 問題描述 300
14.3.2 啟動Workbench并建立分析項目 301
14.3.3 創建幾何體 302
14.3.4 添加模型材料屬性 307
14.3.5 劃分網格 311
14.3.6 求解載荷步數的設置 313
14.3.7 施加載荷與約束 314
14.3.8 結果后處理（設置求解項） 316
14.3.9 求解并顯示求解結果 318
14.3.10 保存與退出 324
14.4 本章小結 324
第15章 接觸問題分析 325
15.1 接觸問題分析概述 325
15.1.1 罰函數法和增強拉格朗日法 325
15.1.2 拉格朗日乘數法 326
15.1.3 多點約束法 326
15.2 接觸問題分析流程 327
15.2.1 接觸剛度與滲透 328
15.2.2 接觸類型 328
15.2.3 對稱/非對稱行為 329
15.2.4 施加摩擦接觸 330
15.2.5 檢查接觸結果 330
15.3 軸承內外套的接觸分析 330
15.3.1 問題描述 331
15.3.2 啟動Workbench并建立分析項目 331
15.3.3 創建幾何體 332
15.3.4 添加模型材料屬性 341
15.3.5 設置接觸選項 342
15.3.6 劃分網格 343
15.3.7 施加載荷與約束 345
15.3.8 結果后處理（設置求解項） 347
15.3.9 求解并顯示求解結果 348
15.3.10 保存與退出 350
15.4 本章小結 350
第16章 Workbench優化設計 351
16.1 Design Exploration概述 351
16.1.1 參數定義 351
16.1.2 設定優化方法 351
16.1.3 Design Exploration選項 352
16.1.4 Design Exploration特點 352
16.1.5 Design Exploration操作界面 353
16.2 Design Exploration優化設計基礎 354
16.2.1 參數設置 354
16.2.2 目標驅動優化 355
16.2.3 響應曲面 358
16.2.4 實驗設計 359
16.2.5 六希格瑪分析 362
16.3 連接板的優化設計 363
16.3.1 問題描述 363
16.3.2 啟動Workbench并建立分析項目 363
16.3.3 導入幾何體 364
16.3.4 添加材料庫 366
16.3.5 添加模型材料屬性 368
16.3.6 劃分網格 369
16.3.7 施加約束與載荷 370
16.3.8 結果后處理（設置求解項） 372
16.3.9 求解并顯示求解結果 373
16.3.10 觀察優化參數 374
16.3.11 響應曲面 377
16.3.12 觀察新設計點的結果 381
16.3.13 保存與退出 381
16.4 本章小結 382
第17章 流體動力學分析 383
17.1 流體動力學基礎 383
17.1.1 質量守恒方程 383
17.1.2 動量守恒方程 383
17.1.3 能量守恒方程 384
17.1.4 湍流模型 384
17.2 流體動力學的分析流程 385
17.3 基于Fluent的導彈流體動力學分析 386
17.3.1 案例介紹 386
17.3.2 啟動Workbench并建立分析項目 386
17.3.3 導入幾何體 388
17.3.4 劃分網格 389
17.3.5 網格檢查與處理 392
17.3.6 設置物理模型和材料 394
17.3.7 設置操作環境和邊界條件 395
17.3.8 設置求解方法和控制參數 396
17.3.9 設置監視窗口和初始化 397
17.3.10 求解和退出 401
17.3.11 計算結果的后處理 401
17.3.12 保存與退出 407
17.4 本章小結 407
第18章 電磁場分析 408
18.1 電磁場基本理論 408
18.1.1 麥克斯韋方程組 408
18.1.2 電磁場微分方程 409
18.1.3 ANSYS Workbench平臺電磁分析 410
18.1.4 ANSYS Maxwell軟件電磁分析 411
18.2 導體磁場計算 412
18.2.1 啟動Maxwell 15.0并建立分析項目 412
18.2.2 建立幾何模型 413
18.2.3 設置求解域 413
18.2.4 定義材料屬性 414
18.2.5 邊界條件與激勵 415
18.2.6 求解計算 415
18.2.7 圖表顯示 417
18.2.8 加載Maxwell工程文件 418
18.2.9 保存與退出 419
18.3 電感計算 419
18.3.1 啟動Workbench并建立分析項目 419
18.3.2 建立幾何模型 420
18.3.3 建立求解器及求解域 420
18.3.4 添加材料 421
18.3.5 網格劃分 422
18.3.6 求解計算 423
18.3.7 保存與退出 424
18.4 本章小結 425
第19章 多物理場耦合分析 426
19.1 多物理場耦合分析概述 426
19.2 電磁熱耦合分析 427
19.2.1 問題描述 427
19.2.2 軟件啟動與保存 428
19.2.3 建立電磁分析 429
19.2.4 建立幾何模型 430
19.2.5 設置求解域 432
19.2.6 賦予材料屬性 433
19.2.7 添加激勵 434
19.2.8 添加分析步 434
19.2.9 模型檢查與計算 435
19.2.10 后處理 435
19.2.11 創建數據共享 436
19.2.12 設定材料 438
19.2.13 劃分網格 439
19.2.14 添加邊界條件與映射激勵 440
19.2.15 求解計算 441
19.2.16 后處理 442
19.3 本章小結 442 |
| 序： |
