ANSYS Workbench16.0超級學習手冊
作 者: 黃志新 著
定 價: 89
出?版?社: 人民郵電出版社
出版日期: 2016年06月01日
頁 數: 541
裝 幀: 簡裝
ISBN: 9787115422675
●目錄 章 ANSYS Workbench 16.0概述 1 1.1 ANSYS軟件簡介 1 1.2 ANSYS Workbench 16.0平臺及模塊 3 1.2.1 Workbench平臺界面 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平臺概述 19 2.1.1 DesignModeler平臺界面 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幾何建模綜合實例 66 2.4 本章小結 77 第3章 Meshing網格劃分 78 3.1 Meshing平臺概述 78 3.1.1 Workbench平臺界面 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Patch Conforming選項 98 3.2.7 Meshing網格不錯選項 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—網格尺寸控制 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軟件界面 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 啟動Mechanical 134 4.1.3 Mechanical操作界面 134 4.1.4 鼠標控制 137 4.2 材料參數輸入控制 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 坐標繫 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 線性靜力學分析簡介 160 5.1.1 線性靜力學分析 160 5.1.2 線性靜力學分析流程 161 5.1.3 線性靜力學分析基礎 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 啟動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 保存與退出 171 5.2.10 讀者演練 171 5.3 靜力學分析實例2線性靜力學分析 172 5.3.1 問題描述 172 5.3.2 啟動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 保存與退出 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 啟動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 保存與退出 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 開啟大變形開關再次求解 205 5.5.9 求解及後處理 206 5.5.10 保存並退出 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 啟動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 保存與退出 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 啟動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 保存與退出 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 啟動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 保存與退出 245 6.6.13 讀者演練 245 6.7 隨機振動分析簡介 246 6.8 隨機振動分析實例—鋼構架隨機振動分析 247 6.8.1 問題描述 247 6.8.2 啟動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 隨機振動分析 251 6.8.10 添加動態力載荷 252 6.8.11 後處理 254 6.8.12 保存與退出 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出 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 啟動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 保存與退出 267 6.10.13 讀者演練 267 6.11 線性屈曲分析簡介 267 6.11.1 結構穩定性 267 6.11.2 線性屈曲分析 268 6.12 線性屈曲分析實例1—圓筒屈曲分析 268 6.12.1 問題描述 268 6.12.2 啟動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 線性屈曲分析 276 6.12.10 施加載荷與約束 277 6.12.11 結果後處理 278 6.12.12 保存與退出 279 6.12.13 讀者演練 280 6.13 線性屈曲分析實例2—線性屈曲分析 280 6.13.1 案例介紹 281 6.13.2 建模 281 6.13.3 開啟模塊並導入模型 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 保存並退出 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 啟動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 保存與退出 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 啟動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 保存與退出 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 啟動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 保存與退出 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 啟動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 保存並退出 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 啟動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 保存與退出 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 啟動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 保存與退出 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 啟動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 保存與退出 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 麥克斯韋方程 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平臺電磁分析 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 啟動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 保存與退出 378 9.3 Maxwell電場分析實例—直流傳導 378 9.3.1 啟動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 保存與退出 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 啟動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 啟動nCode程序 392 10.2.11 疲勞分析 394 10.2.12 保存與退出 396 10.3 本章小結 396 1章 復合材料分析 397 11.1 復合材料概論 397 11.2 ACP模塊功能概述 398 11.3 復合材料靜力學分析實例—復合板受力分析 401 11.3.1 問題描述 401 11.3.2 啟動Workbench軟件 401 11.3.3 靜力分析項目 402 11.3.4 定義復合材料數據 403 11.3.5 數據更新 405 11.3.6 ACP復合材料定義 406 11.3.7 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 保存與退出 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—響應曲面優化分析 419 12.2.1 問題描述 419 12.2.2 啟動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 啟動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 軟件啟動與保存 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平臺 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 多物理場耦合分析 462 14.1 多物理場耦合分析簡介 462 14.1.1 多物理場耦合分析的基本概念 462 14.1.2 多物理場應用場合 463 14.2 耦合實例1—Maxwell和Mechanical 電磁熱結構耦合 464 14.2.1 問題描述 464 14.2.2 軟件啟動與保存 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 耦合實例2—Maxwell和Mechanical線圈電磁結構耦合 482 14.3.1 問題描述 483 14.3.2 軟件啟動與保存 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 耦合實例3—FLUENT和Mechanical流體結構耦合分析 496 14.4.1 問題描述 497 14.4.2 軟件啟動與保存 497 14.4.3 導入幾何數據文件 497 14.4.4 抑制幾何 499 14.4.5 網格設置 500 14.4.6 進入FLUENT平臺 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 耦合實例4—Maxwell和FLUENT電磁熱流耦合 513 14.5.1 問題描述 514 14.5.2 軟件啟動與保存 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平臺 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
內容簡介
本書詳細介紹了ANSYS公司新版本分析平臺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出現的問題。 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、復合材料分析、結構優化分析、流體動力學分析及多物理場耦合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）及復合材料分析模塊（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、深入淺出，適合理工院校土木工程、機械工程、力學、電子工程等相關專......
