編輯推薦

（1）在第1版廣泛應用的基礎上，吸收眾多讀者的寶貴建議，大幅完善圖書內容。（2）不論從整體構思上還是每章內容安排上，都是從基礎到應用，從簡單到復雜，有利於讀者循序漸進地掌握相關知識。（3）實例豐富，以實例為主綫展開， 配以視頻進行講解，既生動形象又簡潔明瞭。（4）條理清晰，講解詳細，確保自學的讀者能獨立學習和應用軟件。

內容簡介

本書在第1版廣泛應用的基礎上，吸收眾多讀者的寶貴建議，大幅完善圖書內容。本書以ANSYS Workbench 17.0為平颱，詳細講解相關分析的基礎理論及操作方法，主要內容有：ANSYS Workbench基礎、幾何建模、網格劃分、綫性靜力學結構分析、結構非綫性分析、模態分析、諧響應分析、隨機振動分析、綫性屈麯分析、瞬態動力學分析、工程熱力學分析、優化設計。本書附帶光盤中配備瞭書中全部案例的素材文件，並對每個案例配有視頻講解，以幫助讀者學習。

作者簡介

謝龍漢，華南理工大學機械與汽車工程學院，副教授。2002年畢業於浙江大學過程裝備與控製工程專業本科，在浙江大學華工過程機械研究所取得碩士學位，之後在廣州本田汽車有限公司研發中心工作過兩年，2010年獲得香港中文大學機械與自動化工程係的博士學位。國內外學術期刊上發錶30多篇學術論文，在CAD/CAM/CAE方麵齣版過多部著作，寫作經驗豐富，作品技術含量高，實用性強。

目錄

目 錄

第1章 ANSYS Workbench基礎 1
1．1 ANSYS Workbench 17．0概述 1
1．2 Workbench基本操作 2
1．2．1 啓動與退齣 2
1．2．2 基本操作 3
1．3 操作界麵 4
1．4 Workbench文件管理 8
1．4．1 項目文件管理 8
1．4．2 ANSYS Workbench文件格式 9
1．5 ANSYS幫助文檔 10
1．6 本章小結 11
第2章 幾何建模基礎 12
2．1 幾何建模基礎 12
2．1．1 幾何建模環境 12
2．1．2 幾何建模基本操作 17
2．1．3 CAD與Workbench連接 18
2．2 草圖繪製 21
2．2．1 創建新平麵 21
2．2．2 草圖繪製 22
2．2．3 草圖援引 23
2．2．4 草圖投影 23
2．3 3D幾何體建模 24
2．3．1 體和零件 24
2．3．2 3D建模基本操作 25
2．4 概念建模 27
2．4．1 概念建模基本操作 27
2．4．2 概念建模實例 28
2．5 實例1：麯柄連杆 31
2．6 實例2：CAD文件修復 43
2．7 實例3：帶參數化底闆模型 47
2．8 本章小結 52
第3章 網格劃分 53
3．1 ANSYS Workbench 17．0網格劃分概述 53
3．2 Mesh平颱全局網格控製 55
3．2．1 缺省項設置 55
3．2．2 整體單元尺寸 56
3．2．3 膨脹層設置 58
3．2．4 裝配網格劃分 60
3．2．5 Patch Conforming劃分 60
3．2．6 高級選項 60
3．2．7 損傷設置 62
3．2．8 統計項 62
3．3 Mesh平颱局部網格控製 65
3．3．1 網格劃分方法 66
3．3．2 網格組 67
3．3．3 局部單元尺寸 67
3．3．4 接觸尺寸控製 68
3．3．5 單元細化 68
3．3．6 映射麵網格劃分 69
3．3．7 匹配控製 69
3．3．8 收縮控製 69
3．3．9 膨脹控製 70
3．3．10 尖角控製 70
3．3．11 間隙工具 70
3．4 ICEM CFD 平颱網格劃分簡介 71
3．4．1 ICEM CFD界麵 71
3．4．2 ICEM CFD網格劃分實例 72
3．5 實例1：2D肘管網格劃分 78
3．6 實例2：3D麯軸網格劃分 84
3．7 實例3：活塞網格劃分 88
3．8 本章小結 95
第4章 綫性靜力學結構分析 96
4．1 綫性靜力學結構分析力學基礎 96
4．2 Workbench綫性靜力學結構分析概述 96
4．3 工程數據中定義材料 98
4．3．1 材料庫 99
4．3．2 添加材料屬性 100
4．4 綫性靜力學結構分析前處理 100
4．4．1 幾何體 101
4．4．2 構造幾何 102
4．4．3 坐標係統 104
4．4．4 連接關係 106
4．4．5 網格劃分 108
4．5 綫性靜力學結構分析模型求解 108
4．5．1 分析設置 109
4．5．2 載荷和約束 110
4．6 綫性靜力學結構分析結果及後處理 114
4．6．1 變形 115
4．6．2 應力和應變 115
4．6．3 能量 118
4．6．4 綫性化應力 118
4．6．5 工具 119
4．6．6 圖形顯示 121
4．7 實例1：高壓排氣組件應力分析 121
4．8 實例2：變截麵三角桁架受力分析 130
4．9 實例3：壓力蓋二維結構分析 138
4．10 本章小結 145
第5章 結構非綫性分析 146
5．1 結構非綫性概述 146
5．1．1 非綫性分類 147
5．1．2 非綫性求解基本概念 147
5．2 Workbench結構非綫性分析 149
5．2．1 建立非綫性模型 149
5．2．2 分析設置 150
5．3 接觸 152
5．3．1 接觸算法 153
5．3．2 彈球區域 154
5．3．3 接觸行為 155
5．4 塑性變形 156
5．4．1 三個塑性準則 156
5．4．2 材料數據輸入 158
5．5 超彈性 158
5．6 實例1：彈簧片小變形與大變形 159
5．7 實例2：裝配接觸 165
5．8 實例3：蝶形彈簧彈塑性變形 173
5．9 本章小結 183
第6章 模態分析 184
6．1 模態分析基礎 184
6．2 模態分析流程 184
6．3 預應力模態分析 186
6．4 實例1：帶孔平闆模態分析 186
6．5 實例2：拉杆預應力模態分析 191
6．6 實例3：橋梁模態分析 196
6．7 本章小結 201
第7章 諧響應分析 202
7．1 諧響應分析概述 202
7．1．1 諧響應運動方程 202
7．1．2 諧響應求解方法 203
7．2 諧響應分析流程 204
7．2．1 諧響應分析設置 204
7．2．2 查看結果 206
7．3 實例1：兩端固定梁的諧響應分析 207
7．4 實例2：吉他弦諧響應分析 213
7．5 本章小結 221
第8章 隨機振動分析 222
8．1 隨機振動分析概述 222
8．2 隨機振動分析流程 223
8．2．1 隨機振動分析設置 224
8．2．2 施加載荷和約束 224
8．2．3 查看結果 225
8．3 實例：加強梁隨機振動分析 225
8．4 本章小結 232
第9章 綫性屈麯分析 233
9．1 綫性屈麯分析概述 233
9．2 綫性屈麯分析流程 234
9．3 實例1：鋼管綫性屈麯分析 235
9．4 實例2：易拉罐綫性屈麯分析 240
9．5 本章小結 246
第10章 瞬態動力學分析 247
10．1 瞬態動力學分析概述 247
10．2 瞬態動力學分析流程 248
10．2．1 定義零件行為 248
10．2．2 定義初始狀態 249
10．3 實例1：麯柄搖杆機構瞬態
動力學分析 250
10．4 實例2：鋼梁瞬態動力學分析 256
10．5 實例3：腳輪衝擊的瞬態動力學分析 263
10．6 本章小結 269
第11章 工程熱力學分析 270
11．1 熱分析概述 270
11．1．1 熱傳導 270
11．1．2 熱對流 271
11．1．3 熱輻射 272
11．1．4 穩態熱分析 272
11．1．5 瞬態熱分析 273
11．2 熱分析流程 273
11．2．1 定義工程數據 274
11．2．2 定義零件行為 274
11．2．3 定義連接 274
11．2．4 分析設置 275
11．2．5 施加載荷和約束 276
11．3 實例1：杆穩態熱分析 277
11．4 實例2：晶體管穩態熱分析 286
11．5 實例3：晶體管瞬態熱分析 291
11．6 本章小結 300
第12章 Design Exploration優化設計 301
12．1 優化設計概述 301
12．1．1 Design Exploration優化項目 301
12．1．2 定義參數 302
12．2 響應麯麵 302
12．3 目標驅動優化 303
12．4 參數相關性 303
12．5 六西格瑪分析 303
12．6 實例1：起重機吊鈎六西格瑪分析 304
12．7 實例2：起重機吊鈎響應麯麵
優化分析 313
12．8 本章小結 323

前言/序言

再版前言

ANSYS Workbench是美國ANSYS公司開發的用於求解實際問題的新一代産品。它不僅繼承瞭原有ANSYS經典平颱在有限元仿真分析中的基本功能，而且還融閤瞭強大的幾何建模功能和優化設計功能，構造齣一個CAD/CAE協同環境，為技術人員解決産品設計研發工作中的問題。同時，ANSYS Workbench也應用於航空航天、電子、通用機械、日用品等行業，它已經在我國的汽車、航空航天、電子、通用機械、鐵道等領域得到瞭廣泛應用。

ANSYS Workbench是一個功能強大的協同仿真平颱。它具有如下優點：具有所有主流CAD軟件的接口，實現瞭包括參數在內的所有數據的傳遞；強大的全自動網格劃分，ANSYS Workbench根據所研究的不同物理學科，對網格劃分算法的各種細節進行瞭設置，以確保每一種仿真分析都有閤適的網格；強大的産品優化設計功能，使ANSYS Workbench在産品設計方麵達到全新的高度。

全書共12章，具體內容如下。

第1章 ANSYS Workbench基礎。主要介紹ANSYS Workbench 17.0的基礎知識，包括Workbench的基本操作、操作界麵、文件管理，以及幫助文檔的使用。

第2章 幾何建模。主要介紹DesignModeler的使用方法，其中包括草圖繪製、3D幾何體建模、概念建模以及導入CAD文件、CAD文件修復、參數化建模等。

第3章 網格劃分。主要介紹ANSYS Workbench 17.0下的Mesh平颱網格劃分方法，包括全局網格控製和局部網格控製。

第4章 綫性結構靜力學分析。主要介紹在Static Structural平颱上進行綫性靜力學結構分析的一些基礎理論和操作方法，包括添加工程材料，綫性靜力學結構分析前處理、模型求解、結果及後處理。

第5章 結構非綫性分析。首先介紹結構非綫性的分類和基本概念，隨後介紹在Static Structural平颱上進行結構非綫性分析的一些通用設置，並介紹接觸、塑性變形、超彈性的相關知識。

第6章 模態分析。介紹模態分析基礎知識，並給齣模態分析流程和預應力模態分析方法。

第7章 諧響應分析。主要介紹諧響應分析的基礎理論，包括諧響應運動方程、諧響應求解方法，以及在ANSYS Workbench 17.0中進行諧響應分析的基本流程。

第8章 隨機振動分析。主要介紹隨機振動分析的基礎理論，以及隨機振動分析的基本流程。

第9章 特徵值屈麯分析。主要介紹特徵值屈麯分析的基礎理論，以及特徵值屈麯分析的基本流程。

第10章 瞬態動力學分析。主要介紹瞬態動力學分析的基礎理論，以及瞬態動力學分析的基本流程。

第11章 工程熱力學分析。主要介紹工程熱力學分析的基礎知識，包括三種熱傳遞方式以及基本方程，之後介紹ANSYS Workbench 17.0中穩態熱分析和瞬態熱分析並給齣熱分析的基本流程。

第12章 Design Exploration優化設計。主要介紹Workbench中優化設計的基礎知識，包括響應麯麵、目標驅動優化、參數相關性、六西格瑪分析。

本書具有以下特點。

（1）在第1版廣泛應用的基礎上，吸收眾多讀者的寶貴建議，大幅完善圖書內容。

（2）不論從整體構思上還是每章內容安排上，都是從基礎到應用，從簡單到復雜，有利於讀者循序漸進地掌握相關知識。

（3）實例豐富，以實例為主綫展開， 配以視頻進行講解，既生動形象又簡潔明瞭。

（4）條理清晰，講解詳細，確保自學的讀者能獨立學習和應用軟件。

本書主要由謝龍漢、蔡思祺編寫，參與本書編寫和光盤開發的還有：林偉、魏艷光、林木議、王悅陽、林偉潔、林樹財、鄭曉、吳苗、盧彩元、蘇延全、蔡明京、王文娟、周金華、呂雲峰、付應乾、唐長剛、王敏、楊峰、趙新宇、丁圓圓等。但由於作者學識有限，加之時間倉促，在寫作方式和內容上可能會有疏漏之處，歡迎廣大讀者批評指正，可以發送電子郵件至tenlongbook@163.com與編者聯係。

編 者