具体描述
基本信息
書名：全新正版 ANSYS Workbench 16.0超級學習手冊(附光盤)
定價：89.00元
作者：黃誌新
齣版社：人民郵電齣版社
齣版日期：2016-06-01
ISBN：9787115422675
字數：
頁碼：
版次：1
裝幀：平裝
開本：16開
商品重量：0.4kg
編輯推薦
·內容全麵，結構清晰，工程實例豐富，講解詳盡。通過本書的學習，讀者不僅能掌握軟件的操作，同時也能掌握解決相關工程領域實際問題的思路與方法； ·附贈DVD光盤，提供部分實例的源文件，方便讀者上機演練； ·作者長期網絡答疑
內容提要
本書詳細介紹瞭ANSYS公司新版本的有限元分析平颱Workbench 16.0的功能及應用。通過學習，讀者不僅能掌握軟件的操作，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齣現的問題。全書共14章，章～第4章以各個分析模塊為基礎，介紹ANSYS Workbench 16.0的建模、網格劃分、與常見CAD軟件集成、結果後處理等內容。第5章～4章以項目範例為指導，主要講解Workbench在靜力學分析、動力學分析、熱力學分析、接觸分析、電磁場分析、疲勞分析、復閤材料分析、結構優化分析、流體動力學分析及多物理場耦閤分析中的應用等內容，其中電磁分析模塊（Maxwell）、疲勞分析模塊（nCode）及復閤材料分析模塊（ANSYS ACP）需要讀者單獨安裝。本書工程實例豐富、講解詳盡，內容安排循序漸進、深入淺齣，適閤理工院校土木工程、機械工程、力學、電子工程等相關專業的高年級本科生、研究生及教師使用，同時也可以作為相關工程技術人員從事工程研究的參考書。
目錄
目錄
章 ANSYS Workbench 16.0概述 1
1.1 ANSYS軟件簡介 1
1.2 ANSYS Workbench 16.0平颱及模塊 3
1.2.1 Workbench平颱界麵 4
1.2.2 菜單欄 4
1.2.3 工具欄 12
1.2.4 工具箱 12
1.3 Workbench與SolidWorks軟件集成設置 16
1.4 本章小結 18
第2章 ANSYS Workbench幾何建模 19
2.1 DesignModeler平颱概述 19
2.1.1 DesignModeler平颱界麵 19
2.1.2 菜單欄 19
2.1.3 工具欄 28
2.1.4 常用命令欄 30
2.1.5 Tree Outline（模型樹） 30
2.2 DesignModeler幾何建模 33
2.2.1 DesignModeler零件建模 33
2.2.2 DesignModeler裝配體建模 38
2.2.3 DesignModeler導入Creo Parametric軟件幾何數據 45
2.2.4 DesignModeler導入SolidWorks軟件幾何數據 49
2.2.5 DesignModeler建模工具 52
2.2.6 DesignModeler概念建模工具 60
2.3 DesignModeler幾何建模綜閤實例 66
2.4 本章小結 77
第3章 Meshing網格劃分 78
3.1 Meshing平颱概述 78
3.1.1 Workbench平颱界麵 79
3.1.2 菜單欄 79
3.1.3 工具欄 82
3.1.4 用戶圖形操作窗口 83
3.1.5 模型樹及詳細設置窗口 84
3.2 Meshing網格劃分詳解 88
3.2.1 Meshing網格劃分適用領域 88
3.2.2 Meshing網格劃分方法 89
3.2.3 Meshing網格默認設置 92
3.2.4 Meshing網格尺寸設置 94
3.2.5 Meshing網格膨脹層設置 97
3.2.6 Meshing網格PatchConforming選項 98
3.2.7 Meshing網格高級選項 98
3.2.8 Meshing網格損傷設置 98
3.2.9 Meshing網格評估統計 99
3.3 Meshing網格劃分實例 104
3.3.1 應用實例一—網格尺寸控製 105
3.3.2 應用實例二—掃掠網格劃分 113
3.3.3 應用實例三—多區域網格劃分 119
3.4 ICEM CFD簡介與實例 124
3.4.1 ICEM CFD軟件功能 124
3.4.2 ICEM CFD軟件界麵 125
3.4.3 ICEM CFD網格劃分實例 126
3.5 本章小結 132
第4章 Workbench結果後處理 133
4.1 Mechanical基本操作 133
4.1.1 關於Mechanical 133
4.1.2 啓動Mechanical 134
4.1.3 Mechanical操作界麵 134
4.1.4 鼠標控製 137
4.2 材料參數輸入控製 137
4.2.1 進入Engineering Data應用程序 137
4.2.2 材料庫 138
4.2.3 添加材料 139
4.2.4 添加材料屬性 140
4.3 Mechanical前處理操作 141
4.3.1 幾何分支 141
4.3.2 接觸與點焊 142
4.3.3 坐標係 145
4.3.4 網格劃分 146
4.3.5 分析設置 146
4.4 施加載荷和約束 147
4.4.1 約束和載荷 147
4.4.2 慣性載荷 148
4.4.3 力載荷 148
4.4.4 熱載荷 149
4.4.5 常見約束 149
4.5 模型求解 150
4.6 後處理操作 152
4.6.1 查看結果 152
4.6.2 結果顯示 155
4.6.3 變形顯示 155
4.6.4 應力和應變 156
4.6.5 接觸結果 157
4.6.6 自定義結果顯示 158
4.7 本章小結 159
第5章 結構靜力學分析 160
5.1 綫性靜力學分析簡介 160
5.1.1 綫性靜力學分析 160
5.1.2 綫性靜力學分析流程 161
5.1.3 綫性靜力學分析基礎 161
5.2 靜力學分析實例1—實體靜力學分析 162
5.2.1 問題描述 162
5.2.2 啓動Workbench並建立分析項目 162
5.2.3 導入創建幾何體 163
5.2.4 添加材料庫 164
5.2.5 添加模型材料屬性 166
5.2.6 劃分網格 167
5.2.7 施加載荷與約束 168
5.2.8 結果後處理 170
5.2.9 保存與退齣 171
5.2.10 讀者演練 171
5.3 靜力學分析實例2—梁單元綫性靜力學分析 172
5.3.1 問題描述 172
5.3.2 啓動Workbench並建立分析項目 173
5.3.3 創建幾何體 173
5.3.4 添加材料庫 178
5.3.5 添加模型材料屬性 180
5.3.6 劃分網格 181
5.3.7 施加載荷與約束 182
5.3.8 結果後處理 183
5.3.9 保存與退齣 185
5.3.10 讀者演練 185
5.4 靜力學分析實例3—復雜實體靜力學分析 186
5.4.1 問題描述 186
5.4.2 啓動Workbench並建立分析項目 187
5.4.3 導入創建幾何體 187
5.4.4 添加材料庫 188
5.4.5 添加模型材料屬性 190
5.4.6 劃分網格 191
5.4.7 施加載荷與約束 192
5.4.8 結果後處理 193
5.4.9 保存與退齣 195
5.4.10 讀者演練 195
5.5 靜力學分析實例4—大變形靜力學分析 196
5.5.1 問題描述 196
5.5.2 使用Solid Works 2015建模 196
5.5.3 導入模型 201
5.5.4 設定材料屬性 201
5.5.5 劃分網格 202
5.5.6 定義約束及邊界條件 203
5.5.7 求解及後處理 204
5.5.8 開啓大變形開關再次求解 205
5.5.9 求解及後處理 206
5.5.10 保存並退齣 207
5.6 本章小結 207
第6章 結構動力學分析 209
6.1 結構動力學分析簡介 209
6.1.1 結構動力學分析的平衡方程 209
6.1.2 結構動力學分析的阻尼 209
6.2 模態分析簡介 210
6.2.1 模態分析 210
6.2.2 模態分析基礎 211
6.2.3 預應力模態分析 211
6.3 模態分析實例1—模態分析 212
6.3.1 問題描述 212
6.3.2 啓動Workbench並建立分析項目 212
6.3.3 導入創建幾何體 212
6.3.4 添加材料庫 214
6.3.5 添加模型材料屬性 216
6.3.6 劃分網格 217
6.3.7 施加載荷與約束 217
6.3.8 結果後處理 218
6.3.9 保存與退齣 221
6.4 模態分析實例2—有預應力模態分析 221
6.4.1 問題描述 221
6.4.2 啓動Workbench並建立分析項目 221
6.4.3 導入創建幾何體 222
6.4.4 添加材料庫 224
6.4.5 添加模型材料屬性 226
6.4.6 劃分網格 226
6.4.7 施加載荷與約束 227
6.4.8 模態分析 229
6.4.9 後處理 229
6.4.10 保存與退齣 231
6.4.11 讀者演練 231
6.5 響應譜分析簡介 231
6.5.1 頻譜的定義 232
6.5.2 響應譜分析的基本概念 232
6.6 響應譜分析實例—鋼構架響應譜分析 234
6.6.1 問題描述 234
6.6.2 啓動Workbench並建立分析項目 235
6.6.3 導入幾何體模型 236
6.6.4 模態分析 236
6.6.5 添加材料庫 237
6.6.6 劃分網格 237
6.6.7 施加約束 238
6.6.8 結果後處理 239
6.6.9 響應譜分析 241
6.6.10 添加加速度譜 242
6.6.11 後處理 243
6.6.12 保存與退齣 245
6.6.13 讀者演練 245
6.7 振動分析簡介 246
6.8 振動分析實例—鋼構架振動分析 247
6.8.1 問題描述 247
6.8.2 啓動Workbench並建立分析項目 247
6.8.3 創建幾何體模型 247
6.8.4 模態分析 248
6.8.5 添加材料庫 249
6.8.6 劃分網格 249
6.8.7 施加約束 250
6.8.8 結果後處理 251
6.8.9 振動分析 251
6.8.10 添加動態力載荷 252
6.8.11 後處理 254
6.8.12 保存與退齣 256
6.8.13 讀者演練 256
6.9 諧響應分析簡介 256
6.9.1 諧響應分析的基本概念 256
6.9.2 諧響應分析的載荷與輸齣 257
6.9.3 諧響應分析通用方程 257
6.10 諧響應分析實例—底座架諧響應分析 257
6.10.1 問題描述 258
6.10.2 啓動Workbench並建立分析項目 258
6.10.3 創建模態分析項目 259
6.10.4 材料選擇 259
6.10.5 施加載荷與約束 260
6.10.6 模態求解 262
6.10.7 後處理 262
6.10.8 創建響應譜分析項目 263
6.10.9 施加載荷與約束 263
6.10.10 諧響應計算 265
6.10.11 結果後處理 265
6.10.12 保存與退齣 267
6.10.13 讀者演練 267
6.11 綫性屈麯分析簡介 267
6.11.1 結構穩定性 267
6.11.2 綫性屈麯分析 268
6.12 綫性屈麯分析實例1—圓筒屈麯分析 268
6.12.1 問題描述 268
6.12.2 啓動Workbench並建立分析項目 269
6.12.3 創建幾何體 269
6.12.4 設置材料 272
6.12.5 添加模型材料屬性 272
6.12.6 劃分網格 273
6.12.7 施加載荷與約束 273
6.12.8 結果後處理 275
6.12.9 綫性屈麯分析 276
6.12.10 施加載荷與約束 277
6.12.11 結果後處理 278
6.12.12 保存與退齣 279
6.12.13 讀者演練 280
6.13 綫性屈麯分析實例2—綫性屈麯分析 280
6.13.1 案例介紹 281
6.13.2 建模 281
6.13.3 開啓模塊並導入模型 285
6.13.4 劃分網格 287
6.13.5 定義約束及邊界條件 288
6.13.6 求解及後處理 291
6.13.7 保存並退齣 295
6.13.8 讀者演練 295
6.14 瞬態動力學分析簡介 295
6.14.1 瞬態動力學分析的基本概念 295
6.14.2 瞬態動力學分析基本公式 295
6.15 瞬態動力學分析實例—鋼構架地震分析 296
6.15.1 問題描述 296
6.15.2 啓動Workbench並建立分析項目 297
6.15.3 創建幾何體模型 297
6.15.4 瞬態動力學分析 298
6.15.5 添加材料庫 298
6.15.6 劃分網格 298
6.15.7 施加約束 299
6.15.8 結果後處理 302
6.15.9 保存與退齣 305
6.15.10 讀者演練 305
6.16 本章小結 305
第7章 熱力學分析 306
7.1 熱力學分析簡介 306
7.1.1 熱力學分析的目的 306
7.1.2 熱力學分析的兩種類型 306
7.1.3 基本傳熱方式 307
7.2 穩態熱學分析實例1—熱傳遞與對流分析 308
7.2.1 問題描述 308
7.2.2 啓動Workbench並建立分析項目 308
7.2.3 導入幾何體模型 309
7.2.4 創建分析項目 310
7.2.5 添加材料庫 310
7.2.6 添加模型材料屬性 311
7.2.7 劃分網格 312
7.2.8 施加載荷與約束 313
7.2.9 結果後處理 314
7.2.10 保存與退齣 316
7.2.11 讀者演練 316
7.3 穩態熱學分析實例2—熱傳遞與對流分析 317
7.3.1 問題描述 317
7.3.2 啓動Workbench並建立分析項目 317
7.3.3 導入幾何體模型 318
7.3.4 創建分析項目 319
7.3.5 添加材料庫 319
7.3.6 添加模型材料屬性 320
7.3.7 劃分網格 321
7.3.8 施加載荷與約束 322
7.3.9 結果後處理 324
7.3.10 保存與退齣 325
7.3.11 讀者演練 325
7.4 穩態熱學分析實例3—水杯熱學分析 325
7.4.1 案例介紹 326
7.4.2 啓動Workbench並建立分析項目 326
7.4.3 定義材料參數 326
7.4.4 導入模型 327
7.4.5 劃分網格 327
7.4.6 定義荷載 329
7.4.7 求解及後處理 330
7.4.8 保存並退齣 334
7.5 瞬態熱學分析—散熱片瞬態熱學分析 334
7.5.1 問題描述 334
7.5.2 啓動Workbench並建立分析項目 335
7.5.3 導入幾何體模型 335
7.5.4 創建分析項目 336
7.5.5 添加材料庫 336
7.5.6 添加模型材料屬性 338
7.5.7 劃分網格 339
7.5.8 施加載荷與約束 339
7.5.9 瞬態熱學分析 341
7.5.10 設置分析選項 341
7.5.11 後處理 342
7.5.12 保存與退齣 344
7.6 本章小結 344
第8章 接觸分析 345
8.1 接觸分析簡介 345
8.2 靜態接觸分析實例—挖掘機臂受力分析 347
8.2.1 問題描述 347
8.2.2 啓動Workbench軟件 347
8.2.3 導入幾何體模型 348
8.2.4 創建分析項目 349
8.2.5 添加材料庫 350
8.2.6 添加模型材料屬性 350
8.2.7 接觸設置 350
8.2.8 劃分網格 350
8.2.9 施加載荷與約束 351
8.2.10 結果後處理 353
8.2.11 保存與退齣 355
8.2.12 讀者演練 355
8.3 動態接觸分析實例—移動滑塊接觸分析 355
8.3.1 問題描述 356
8.3.2 啓動Workbench軟件 356
8.3.3 導入幾何體模型 356
8.3.4 創建分析項目 357
8.3.5 添加材料庫 358
8.3.6 添加模型材料屬性 359
8.3.7 創建接觸 360
8.3.8 劃分網格 361
8.3.9 施加載荷與約束 362
8.3.10 結果後處理 365
8.3.11 保存與退齣 368
8.3.12 讀者演練 368
8.4 本章小結 368
第9章 電磁場分析 369
9.1 電磁場基本理論 369
9.1.1 麥剋斯韋方程 369
9.1.2 一般形式的電磁場微分方程 371
9.1.3 電磁場中常見邊界條件 372
9.1.4 ANSYS Workbench平颱電磁分析 372
9.1.5 ANSOFT軟件電磁分析 372
9.2 Electric電場分析實例—直流傳導 374
9.2.1 問題描述 374
9.2.2 啓動Workbench並建立分析項目 374
9.2.3 保存工程文件 375
9.2.4 幾何文件 375
9.2.5 邊界條件設定 376
9.2.6 求解計算 377
9.2.7 後處理 378
9.2.8 保存與退齣 378
9.3 Maxwell電場分析實例—直流傳導 378
9.3.1 啓動Workbench並建立分析項目 379
9.3.2 建立幾何模型 379
9.3.3 邊界條件設定 381
9.3.4 求解計算 383
9.3.5 後處理 383
9.3.6 保存與退齣 384
9.4 本章小結 384
0章 疲勞分析 385
10.1 疲勞分析簡介 385
10.2 疲勞分析實例—軸疲勞分析 387
10.2.1 問題描述 387
10.2.2 啓動Workbench並建立分析項目 387
10.2.3 導入創建幾何體 388
10.2.4 添加材料庫 388
10.2.5 添加模型材料屬性 388
10.2.6 劃分網格 389
10.2.7 施加載荷與約束 389
10.2.8 結果後處理 391
10.2.9 保存文件 392
10.2.10 啓動nCode程序 392
10.2.11 疲勞分析 394
10.2.12 保存與退齣 396
10.3 本章小結 396
1章 復閤材料分析 397
11.1 復閤材料概論 397
11.2 ACP模塊功能概述 398
11.3 復閤材料靜力學分析實例—復閤闆受力分析 401
11.3.1 問題描述 401
11.3.2 啓動Workbench軟件 401
11.3.3 靜力分析項目 402
11.3.4 定義復閤材料數據 403
11.3.5 數據更新 405
11.3.6 ACP復閤材料定義 406
11.3.7 有限元計算 413
11.3.8 後處理 413
11.3.9 ACP專業後處理工具 413
11.3.10 保存與退齣 416
11.4 本章小結 416
2章 結構優化分析 417
12.1 優化分析簡介 417
12.1.1 優化設計概述 417
12.1.2 Workbench結構優化分析簡介 418
12.1.3 Workbench結構優化分析 419
12.2 優化分析實例—響應麯麵優化分析 419
12.2.1 問題描述 419
12.2.2 啓動Workbench並建立分析項目 419
12.2.3 導入幾何模型 420
12.2.4 結果後處理 424
12.3 本章小結 428
3章 流體動力學分析 429
13.1 流體動力學分析簡介 429
13.1.1 流體動力學分析的基本概念 429
13.1.2 CFD基礎 432
13.2 流體動力學實例—CFX內流場分析 440
13.2.1 問題描述 440
13.2.2 啓動Workbench並建立分析項目 441
13.2.3 創建幾何體模型 441
13.2.4 網格劃分 442
13.2.5 流體動力學前處理 444
13.2.6 流體計算 448
13.2.7 結果後處理 449
13.3 流體動力學實例—FLUENT流場分析 451
13.3.1 問題描述 451
13.3.2 軟件啓動與保存 452
13.3.3 導入幾何數據文件 452
13.3.4 網格設置 453
13.3.5 進入FLUENT平颱 454
13.3.6 材料選擇 456
13.3.7 設置幾何屬性 456
13.3.8 流體邊界條件 456
13.3.9 求解器設置 458
13.3.10 結果後處理 459
13.4 本章小結 461
4章 多物理場耦閤分析 462
14.1 多物理場耦閤分析簡介 462
14.1.1 多物理場耦閤分析的基本概念 462
14.1.2 多物理場應用場閤 463
14.2 耦閤實例1—Maxwell和Mechanical 電磁熱結構耦閤 464
14.2.1 問題描述 464
14.2.2 軟件啓動與保存 464
14.2.3 建立電磁分析 465
14.2.4 幾何模型建立 467
14.2.5 求解域的設置 470
14.2.6 賦予材料屬性 470
14.2.7 添加激勵 471
14.2.8 分析步創建 472
14.2.9 模型檢查與計算 473
14.2.10 後處理 474
14.2.11 創建熱學分析和數據共享 474
14.2.12 材料設定 476
14.2.13 網格劃分 478
14.2.14 添加邊界條件與映射激勵 479
14.2.15 求解計算 480
14.2.16 後處理 480
14.2.17 應力計算 481
14.2.18 讀者演練 482
14.3 耦閤實例2—Maxwell和Mechanical綫圈電磁結構耦閤 482
14.3.1 問題描述 483
14.3.2 軟件啓動與保存 483
14.3.3 導入幾何數據文件 483
14.3.4 求解器與求解域的設置 485
14.3.5 賦予材料屬性 485
14.3.6 添加激勵 486
14.3.7 模型檢查與計算 488
14.3.8 後處理 489
14.3.9 創建力學分析和數據共享 491
14.3.10 材料設定 492
14.3.11 網格劃分 493
14.3.12 添加邊界條件與映射激勵 494
14.3.13 求解計算 495
14.3.14 後處理 495
14.4 耦閤實例3—FLUENT和Mechanical流體結構耦閤分析 496
14.4.1 問題描述 497
14.4.2 軟件啓動與保存 497
14.4.3 導入幾何數據文件 497
14.4.4 抑製幾何 499
14.4.5 網格設置 500
14.4.6 進入FLUENT平颱 501
14.4.7 材料選擇 502
14.4.8 設置幾何屬性 503
14.4.9 流體邊界條件 504
14.4.10 求解器設置 506
14.4.11 結構力學計算 508
14.4.12 材料設定 509
14.4.13 網格劃分 510
14.4.14 添加邊界條件與映射激勵 510
14.4.15 求解計算 512
14.4.16 後處理 512
14.4.17 讀者演練 513
14.5 耦閤實例4—Maxwell和FLUENT電磁熱流耦閤 513
14.5.1 問題描述 514
14.5.2 軟件啓動與保存 514
14.5.3 導入幾何數據文件 514
14.5.4 求解器與求解域的設置 516
14.5.5 賦予材料屬性 516
14.5.6 添加激勵 517
14.5.7 模型檢查與計算 520
14.5.8 後處理 520
14.5.9 創建流體力學分析和數據共享 522
14.5.10 DM中幾何數據文件 523
14.5.11 傳遞數據 526
14.5.12 網格設置 526
14.5.13 進入FLUENT平颱 529
14.5.14 材料選擇 530
14.5.15 設置幾何屬性 531
14.5.16 流體邊界條件 532
14.5.17 求解器設置 533
14.5.18 CFD—Post後處理操作 535
14.6 本章小結 538
附錄 添加Workbench材料 539
參考文獻 542
作者介紹
黃誌新，熟練掌握相關有限元分析軟件，已從事工程力學及仿真計算工作十餘年。精通ANSYS、AUTOCAD、Pro/Engineer等軟件，參與編寫瞭《ANSYS Workbench 14.0超級學習手冊》一書。
文摘
序言
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