ANSYS Workbench有限元分析及仿真

目 錄
第1章 ANSYS Workbench基礎(chǔ) 1
1．1 ANSYS Workbench概述 1
1．2 Workbench基本操作 2
1．2．1 啟動(dòng)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(xiàng)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(jié) 11
第2章 幾何建模基礎(chǔ) 12
2．1 幾何建?；A(chǔ) 12
2．1．1 幾何建模環(huán)境 12
2．1．2 幾何建?；静僮?17
2．1．3 CAD與Workbench連接 18
2．2 草圖繪制 21
2．2．1 創(chuàng)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?；静僮?25
2．4 概念建模 27
2．4．1 概念建?；静僮?27
2．4．2 概念建模實(shí)例 28
2．5 實(shí)例1：曲柄連桿 31
2．6 實(shí)例2：CAD文件修復(fù) 43
2．7 實(shí)例3：帶參數(shù)化底板模型 47
2．8 本章小結(jié) 52
第3章 網(wǎng)格劃分 53
3．1 ANSYS Workbench網(wǎng)格劃分概述 53
3．2 Mesh平臺(tái)全局網(wǎng)格控制 55
3．2．1 缺省項(xiàng)設(shè)置 55
3．2．2 整體單元尺寸 56
3．2．3 膨脹層設(shè)置 58
3．2．4 裝配網(wǎng)格劃分 60
3．2．5 Patch Conforming劃分 60
3．2．6 高級選項(xiàng) 60
3．2．7 損傷設(shè)置 62
3．2．8 統(tǒng)計(jì)項(xiàng) 62
3．3 Mesh平臺(tái)局部網(wǎng)格控制 65
3．3．1 網(wǎng)格劃分方法 66
3．3．2 網(wǎng)格組 67
3．3．3 局部單元尺寸 67
3．3．4 接觸尺寸控制 68
3．3．5 單元細(xì)化 68
3．3．6 映射面網(wǎng)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(tái)網(wǎng)格劃分簡介 71
3．4．1 ICEM CFD界面 71
3．4．2 ICEM CFD網(wǎng)格劃分實(shí)例 72
3．5 實(shí)例1：2D肘管網(wǎng)格劃分 78
3．6 實(shí)例2：3D曲軸網(wǎng)格劃分 84
3．7 實(shí)例3：活塞網(wǎng)格劃分 88
3．8 本章小結(jié) 95
第4章 線性靜力學(xué)結(jié)構(gòu)分析 96
4．1 線性靜力學(xué)結(jié)構(gòu)分析力學(xué)基礎(chǔ) 96
4．2 Workbench線性靜力學(xué)結(jié)構(gòu)分析概述 96
4．3 工程數(shù)據(jù)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(xué)結(jié)構(gòu)分析前處理 100
4．4．1 幾何體 101
4．4．2 構(gòu)造幾何 102
4．4．3 坐標(biāo)系統(tǒng) 104
4．4．4 連接關(guān)系 106
4．4．5 網(wǎng)格劃分 108
4．5 線性靜力學(xué)結(jié)構(gòu)分析模型求解 108
4．5．1 分析設(shè)置 109
4．5．2 載荷和約束 110
4．6 線性靜力學(xué)結(jié)構(gòu)分析結(jié)果及后處理 114
4．6．1 變形 115
4．6．2 應(yīng)力和應(yīng)變 115
4．6．3 能量 118
4．6．4 線性化應(yīng)力 118
4．6．5 工具 119
4．6．6 圖形顯示 121
4．7 實(shí)例1：高壓排氣組件應(yīng)力分析 121
4．8 實(shí)例2：變截面三角桁架受力分析 130
4．9 實(shí)例3：壓力蓋二維結(jié)構(gòu)分析 138
4．10 本章小結(jié) 145
第5章 結(jié)構(gòu)非線性分析 146
5．1 結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)非線性分析 149
5．2．1 建立非線性模型 149
5．2．2 分析設(shè)置 150
5．3 接觸 152
5．3．1 接觸算法 153
5．3．2 彈球區(qū)域 154
5．3．3 接觸行為 155
5．4 塑性變形 156
5．4．1 三個(gè)塑性準(zhǔn)則 156
5．4．2 材料數(shù)據(jù)輸入 158
5．5 超彈性 158
5．6 實(shí)例1：彈簧片小變形與大變形 159
5．7 實(shí)例2：裝配接觸 165
5．8 實(shí)例3：蝶形彈簧彈塑性變形 173
5．9 本章小結(jié) 183
第6章 模態(tài)分析 184
6．1 模態(tài)分析基礎(chǔ) 184
6．2 模態(tài)分析流程 184
6．3 預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析 186
6．4 實(shí)例1：帶孔平板模態(tài)分析 186
6．5 實(shí)例2：拉桿預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析 191
6．6 實(shí)例3：橋梁模態(tài)分析 196
6．7 本章小結(jié) 201
第7章 諧響應(yīng)分析 202
7．1 諧響應(yīng)分析概述 202
7．1．1 諧響應(yīng)運(yùn)動(dòng)方程 202
7．1．2 諧響應(yīng)求解方法 203
7．2 諧響應(yīng)分析流程 204
7．2．1 諧響應(yīng)分析設(shè)置 204
7．2．2 查看結(jié)果 206
7．3 實(shí)例1：兩端固定梁的諧響應(yīng)分析 207
7．4 實(shí)例2：吉他弦諧響應(yīng)分析 213
7．5 本章小結(jié) 221
第8章 隨機(jī)振動(dòng)分析 222
8．1 隨機(jī)振動(dòng)分析概述 222
8．2 隨機(jī)振動(dòng)分析流程 223
8．2．1 隨機(jī)振動(dòng)分析設(shè)置 224
8．2．2 施加載荷和約束 224
8．2．3 查看結(jié)果 225
8．3 實(shí)例：加強(qiáng)梁隨機(jī)振動(dòng)分析 225
8．4 本章小結(jié) 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(shí)例1：鋼管線性屈曲分析 235
9．4 實(shí)例2：易拉罐線性屈曲分析 240
9．5 本章小結(jié) 246
第10章 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析 247
10．1 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析概述 247
10．2 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析流程 248
10．2．1 定義零件行為 248
10．2．2 定義初始狀態(tài) 249
10．3 實(shí)例1：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)瞬態(tài)
動(dòng)力學(xué)分析 250
10．4 實(shí)例2：鋼梁瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析 256
10．5 實(shí)例3：腳輪沖擊的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析 263
10．6 本章小結(jié) 269
第11章 工程熱力學(xué)分析 270
11．1 熱分析概述 270
11．1．1 熱傳導(dǎo) 270
11．1．2 熱對流 271
11．1．3 熱輻射 272
11．1．4 穩(wěn)態(tài)熱分析 272
11．1．5 瞬態(tài)熱分析 273
11．2 熱分析流程 273
11．2．1 定義工程數(shù)據(jù) 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(shè)置 275
11．2．5 施加載荷和約束 276
11．3 實(shí)例1：桿穩(wěn)態(tài)熱分析 277
11．4 實(shí)例2：晶體管穩(wěn)態(tài)熱分析 286
11．5 實(shí)例3：晶體管瞬態(tài)熱分析 291
11．6 本章小結(jié) 300
第12章 Design Exploration優(yōu)化設(shè)計(jì) 301
12．1 優(yōu)化設(shè)計(jì)概述 301
12．1．1 Design Exploration優(yōu)化項(xiàng)目 301
12．1．2 定義參數(shù) 302
12．2 響應(yīng)曲面 302
12．3 目標(biāo)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化 303
12．4 參數(shù)相關(guān)性 303
12．5 六西格瑪分析 303
12．6 實(shí)例1：起重機(jī)吊鉤六西格瑪分析 304
12．7 實(shí)例2：起重機(jī)吊鉤響應(yīng)曲面
優(yōu)化分析 313
12．8 本章小結(jié) 323
參考文獻(xiàn) 324