了得網計算機/網絡_ANSYS Workbench 17.分析及仿真（第2版）

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，以實例為主線展開，
配以視頻進行講解，既生動形像又簡潔明了。（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為平臺，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、線性靜力學結構分析、結構非線性分析、模態分析、諧響應分析、*振動分析、線性屈曲分析、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了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制工程專業本科，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繫的博士學位。國內外學術期刊上發表30多篇學術論文，在CAD/CAM/CAE方面出版過多部著作，寫作經驗豐富，作品技術含量高，實用性強。

目錄

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 啟動與退出2
1.2.2 基本操作3
1.3 操作界面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 啟動與退出2
1.2.2 基本操作3
1.3 操作界面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 草圖繪制21
2.2.1 創建新平面21
2.2.2 草圖繪制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：曲柄連杆31
2.6 實例2：CAD文件修復43
2.7 實例3：帶參數化底板模型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平臺全局網格控制55
3.2.1 缺省項設置55
3.2.2 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平臺局部網格控制65
3.3.1 網格劃分方法66
3.3.2 網格組67
3.3.3 尺寸67
3.3.4 接觸尺寸控制68
3.3.5細化68
3.3.6 映射面網格劃分69
3.3.7 匹配控制69
3.3.8 收縮控制69
3.3.9 膨脹控制70
3.3.10 尖角控制70
3.3.11 間隙工具70
3.4 ICEM CFD 平臺網格劃分簡介71
3.4.1 ICEM CFD界面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曲軸網格劃分84
3.7 實例3：活塞網格劃分88
3.8 本章小結95
第4章線性靜力學結構分析96
4.1 線性靜力學結構分析力學基礎96
4.2 Workbench線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 線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 坐標繫統104
4.4.4 連接關繫106
4.4.5 網格劃分108
4.5 線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 線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 線性化應力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：變截面三角桁架受力分析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章結構非線性分析146
5.1 結構非線性概述146
5.1.1 非線性分類147
5.1.2 非線性求解基本概念147
5.2 Workbench結構非線性分析149
5.2.1 建立非線性模型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：帶孔平板模態分析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章線性屈曲分析233
9.1 線性屈曲分析概述233
9.2 線性屈曲分析流程234
9.3 實例1：鋼管線性屈曲分析235
9.4 實例2：易拉罐線性屈曲分析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：曲柄搖杆機構瞬態
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 響應曲面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：起重機弔鉤六西格瑪分析304
12.7 實例2：起重機弔鉤響應曲面
優化分析313
12.8 本章小結323

前言

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產品。它不僅繼承了原有ANSYS經典平臺仿真分析中的基本功能，而且還融合了強大的幾何建模功能和優化設計功能，構造出一個CAD/CAE協同環境，為技術人員解決產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、鐵道等領域得到了廣泛應用。
ANSYS Workbench是一個功能強大的協同仿真平臺。它具有如下優點：具有所有主流CAD軟件的接口，實現了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了設置，以確保每一種仿真分析都有合適的網格；強大的產品優化設計功能，使ANSYS Workbench在產品設計方面達到全新的高度。
全書共12章，具體內容如下。
第1章 ANSYS Workbench基礎。主要介紹ANSYSWorkbench 17.0的基礎知識，包括Workbench的基本操作、操作界面、文件管理，以及幫助文檔的使用。

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產品。它不僅繼承了原有ANSYS經典平臺仿真分析中的基本功能，而且還融合了強大的幾何建模功能和優化設計功能，構造出一個CAD/CAE協同環境，為技術人員解決產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、鐵道等領域得到了廣泛應用。

ANSYS Workbench是一個功能強大的協同仿真平臺。它具有如下優點：具有所有主流CAD軟件的接口，實現了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了設置，以確保每一種仿真分析都有合適的網格；強大的產品優化設計功能，使ANSYS Workbench在產品設計方面達到全新的高度。

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、操作界面、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，其中包括草圖繪制、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平臺網格劃分方法，包括全局網格控制和局部網格控制。

第4章線性結構靜力學分析。主要介紹在Static
Structural平臺上進行線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，線性靜力學結構分析前處理、模型求解、結果及後處理。

第5章結構非線性分析。首先介紹結構非線性的分類和基本概念，隨後介紹在Static Structural平臺上進行結構非線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，並給出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章特征值屈曲分析。主要介紹特征值屈曲分析的基礎理論，以及特征值屈曲分析的基本流程。

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出熱分析的基本流程。

第12章 Design Exploration優化設計。主要介紹Workbench中優化設計的基礎知識，包括響應曲面、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，以實例為主線展開，配以視頻進行講解，既生動形像又簡潔明了。

（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、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與編者聯繫。

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