ANSYS Workbench工程應(yīng)用案例精通

前言

　　隨著現(xiàn)代化技術(shù)的突飛猛進(jìn)，借助先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助工程技術(shù)和手段以提升產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造能力，保持市場競爭優(yōu)勢勢在必行。工程界對(duì)以有限元技術(shù)為主的CAE技術(shù)的認(rèn)識(shí)不斷提高，CAE技術(shù)越來越得到了重視，各行各業(yè)紛紛引進(jìn)先進(jìn)的CAE軟件，用于提升其產(chǎn)品的研發(fā)水平。　　自20世紀(jì)90年代開始，商業(yè)化的CAE軟件進(jìn)入中國市場以來，在很長一段時(shí)間內(nèi)，國內(nèi)用戶對(duì)CAE的認(rèn)識(shí)還不夠，隨著國內(nèi)CAE軟件技術(shù)應(yīng)用的普及，用戶對(duì)CAE的認(rèn)識(shí)越來越成熟，需求也越來越理性化，對(duì)于CAE軟件的要求總體呈現(xiàn)出以下幾方面的趨勢：　　直觀友好的用戶界面?！　》奖銖?qiáng)大的前后處理功能?！　V泛而強(qiáng)大的求解功能。　　ANSYS Workbench軟件就是在這種背景下誕生的有限元分析軟件，經(jīng)過幾年的發(fā)展，現(xiàn)已經(jīng)成為功能強(qiáng)大、應(yīng)用領(lǐng)域廣的多物理場電磁耦合軟件。目前，ANSYS公司的最新版　　Workbench 14.0所提供的CAD雙向參數(shù)鏈接互動(dòng)、項(xiàng)目數(shù)據(jù)自動(dòng)更新、全面的參數(shù)管理、無縫集成的優(yōu)化設(shè)計(jì)工具等，使其在仿真驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面達(dá)到了前所未有的高度。同時(shí)，ANSYS Workbench 14.0具有強(qiáng)大結(jié)構(gòu)、流體、熱、電磁及其相互耦合分析的功能?！　∽鳛闃I(yè)界最領(lǐng)先的工程仿真技術(shù)集成平臺(tái)，Workbench 14.0提供了全新的“項(xiàng)目視圖”功能，將整個(gè)仿真流程更加緊密地組合在一起，通過簡單的拖曳操作即可完成復(fù)雜的多物理場分析流程。　　本書在必要的理論概述的基礎(chǔ)上，通過大量的典型案例對(duì)ANSYS Workbench分析平臺(tái)中的模塊進(jìn)行詳細(xì)介紹，并結(jié)合實(shí)際工程與生活中的常見問題進(jìn)行詳細(xì)講解，全書內(nèi)容簡潔，給人耳目一新的感覺?！　∪珪卜譃?5章，各章具體內(nèi)容簡單介紹如下?！　〉?章：詳細(xì)介紹了ANSYS Workbench 14.0軟件的模塊與相關(guān)設(shè)置，同時(shí)針對(duì)幾何建模模塊DesignModeler平臺(tái)的建模功能與網(wǎng)格劃分模塊Mechanical平臺(tái)的網(wǎng)格劃分工具進(jìn)行詳細(xì)講解，另外，還對(duì)ANSYS Workbench 14.0軟件的其他網(wǎng)格劃分模塊進(jìn)行了簡單介紹?！　〉?章：通過四個(gè)不同類型的案例對(duì)ANSYS Workbench 14.0軟件的結(jié)構(gòu)靜力分析模塊進(jìn)行詳細(xì)介紹，案例涉及梁單元、實(shí)體單元及復(fù)雜曲面實(shí)體單元的基礎(chǔ)靜力分析?！　〉?章：通過三個(gè)典型的案例對(duì)普通模態(tài)及含有預(yù)應(yīng)力的模態(tài)進(jìn)行詳細(xì)的分析，幫助讀者掌握Workbench在模態(tài)分析中的應(yīng)用方法。　　第4章：通過三個(gè)典型的諧響應(yīng)分析案例幫助讀者掌握Workbench在諧響應(yīng)分析中的應(yīng)用方法?！　〉?章：通過兩個(gè)典型的案例對(duì)響應(yīng)譜進(jìn)行分析，幫助讀者掌握Workbench在響應(yīng)譜分析中的應(yīng)用方法?！　〉?章：通過兩個(gè)典型的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析案例幫助讀者掌握Workbench在瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析中的應(yīng)用方法?！　〉?章：通過兩個(gè)典型的隨機(jī)振動(dòng)分析案例幫助讀者掌握Workbench在隨機(jī)振動(dòng)分析中的應(yīng)用方法?！　〉?章：通過兩個(gè)典型的顯示動(dòng)力學(xué)分析案例幫助讀者掌握Workbench在顯示動(dòng)力學(xué)分析中的應(yīng)用方法，同時(shí)還簡單介紹了使用LS-DYNA 程序包進(jìn)行分析的前處理?！　〉?章：通過一個(gè)典型的非線性分析中的接觸非線性分析案例幫助讀者掌握Workbench在非線性分析中的應(yīng)用方法?！　〉?0章：通過兩個(gè)典型的裝配體案例，介紹了接觸分析的設(shè)置方法與分析過程，幫助讀者掌握Workbench在接觸分析中的應(yīng)用方法?！　〉?1章：通過三個(gè)典型的線性屈曲分析案例幫助讀者掌握Workbench在線性屈曲分析中的應(yīng)用方法?！　〉?2章：通過兩個(gè)典型的案例對(duì)靜態(tài)與瞬態(tài)熱力學(xué)進(jìn)行詳細(xì)的分析，幫助讀者掌握Workbench在熱力學(xué)分析中的應(yīng)用方法，同時(shí)也簡單介紹了熱結(jié)構(gòu)耦合分析的操作過程?！　〉?3章：通過一個(gè)典型的疲勞分析案例幫助讀者掌握Workbench在疲勞分析中的應(yīng)用方法。　　第14章：通過兩個(gè)典型的案例分別介紹了ANSYS CFX軟件的內(nèi)流場與外流場的有限元分析與操作方法，幫助讀者掌握Workbench在瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析中的應(yīng)用方法。　　第15章：通過兩個(gè)典型案例詳細(xì)介紹了ANSYS Workbench軟件中的Maxwell模塊的電磁場建模與電磁結(jié)構(gòu)靜力耦合分析過程，在進(jìn)行本章學(xué)習(xí)之前，需要單獨(dú)安裝ANSOFT Maxwell軟件?！　”緯鴥?nèi)容豐富、結(jié)構(gòu)清晰，所有案例均經(jīng)過精心設(shè)計(jì)與篩選，代表性強(qiáng)，并且每個(gè)案例都通過用戶圖形交互界面進(jìn)行全過程操作，向讀者進(jìn)行詳細(xì)介紹。同時(shí)作者緊跟ANSYS軟件發(fā)展最前沿，對(duì)目前最新版ANSYS Workbench 14.0軟件的部分新功能進(jìn)行了簡單介紹與案例分析，希望對(duì)渴望入門的讀者及部分高級(jí)讀者有所幫助?！　”緯申惼G霞、陳磊編著，另外，楊海龍、陸小成、李詩洋、宋吉偉、王存江、李秀峰、沈清華、周曉飛、國大鵬、陳曉東、張向東、唐家鵬、丁金濱等也參與了部分章節(jié)的編寫工作。由于作者水平有限，編寫時(shí)間較短，書中欠妥、錯(cuò)誤之處在所難免，希望讀者和同仁能夠及時(shí)指出，共同提高?！　∽髡?/pre>


內(nèi)容概要
　　本書以ANSYS 公司最新版本的有限元分析平臺(tái)Workbench
14.0軟件為操作平臺(tái)，詳細(xì)介紹了該軟件的新功能與應(yīng)用，包括軟件模塊的組成、常用模塊的基本應(yīng)用等。
全書以各個(gè)分析模塊為基礎(chǔ)，介紹ANSYS Workbench
14.0的建模、網(wǎng)格劃分與常見CAD軟件集成等內(nèi)容，并以項(xiàng)目范例為指導(dǎo)，主要講解Workbench在靜力學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析、熱力學(xué)分析、流體力學(xué)分析及多物理場電磁耦合分析中的電磁分析等應(yīng)用，其中，電磁分析模塊是ANSYS
Workbench 14.0軟件新集成的分析模塊。
本書內(nèi)容豐富，涉及領(lǐng)域范圍廣，使讀者在掌握軟件操作的同時(shí)，也能掌握相關(guān)工程領(lǐng)域?qū)嶋H問題的分析思路、方法和經(jīng)驗(yàn)，并能自如地解決本領(lǐng)域所出現(xiàn)的問題。



書籍目錄
第1章 ANSYS Workbench 14.0概述
1.1 ANSYS軟件簡介
1.2 ANSYS Workbench 14.0模塊
1.3 ANSYS Workbench 14.0與
Pro/E（Creo）軟件集成設(shè)置
1.4 ANSYS Workbench 14.0幾何建模
1.5 ANSYS Workbench 14.0網(wǎng)格劃分工具
1.6 ANSYS Workbench 14.0其他網(wǎng)格劃分工具
1.7 本章小結(jié)
第2章 結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析及實(shí)例詳解
2.1 線性靜力分析簡介
2.2 項(xiàng)目案例1——實(shí)體靜力分析
2.3 項(xiàng)目案例2——梁單元線性靜力分析
2.4 項(xiàng)目案例3——曲面實(shí)體靜力分析
2.5 項(xiàng)目案例4——支承座靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析
2.6 本章小結(jié)
第3章 模態(tài)分析及實(shí)例詳解
3.1 模態(tài)分析簡介
3.2 項(xiàng)目案例1——機(jī)箱模態(tài)分析
3.3 項(xiàng)目案例2——有預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析
3.4 項(xiàng)目案例3——制動(dòng)鼓模態(tài)分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 諧響應(yīng)分析及實(shí)例詳解
4.1 諧響應(yīng)分析簡介
4.2 項(xiàng)目案例1——機(jī)箱諧響應(yīng)分析
4.3 項(xiàng)目案例2——齒輪箱諧響應(yīng)分析
4.4 項(xiàng)目案例3——絲桿諧響應(yīng)分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 響應(yīng)譜分析及實(shí)例詳解
5.1 響應(yīng)譜分析簡介
5.2 項(xiàng)目案例1——塔架響應(yīng)譜分析
5.3 項(xiàng)目案例2——計(jì)算機(jī)機(jī)箱響應(yīng)譜分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析及實(shí)例詳解
6.1 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析簡介
6.2 項(xiàng)目案例1——實(shí)體梁瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
6.3 項(xiàng)目案例2——彈簧瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
6.4 本章小結(jié)
第7章 隨機(jī)振動(dòng)分析及實(shí)例詳解
7.1 隨機(jī)振動(dòng)分析簡介
7.2 項(xiàng)目案例1——隨機(jī)振動(dòng)學(xué)分析
7.3 項(xiàng)目案例2——彈簧隨機(jī)振動(dòng)分析
7.4 本章小結(jié)
第8章 顯示動(dòng)力學(xué)分析及實(shí)例詳解
8.1 顯示動(dòng)力學(xué)分析簡介
8.2 項(xiàng)目案例1——鋼釘受力顯示動(dòng)力學(xué)分析
8.3 項(xiàng)目案例2——鋼板成型顯示動(dòng)力學(xué)分析
8.4 本章小結(jié)
第9章 結(jié)構(gòu)非線性分析及實(shí)例詳解
9.1 結(jié)構(gòu)非線性分析簡介
9.2 項(xiàng)目案例——接觸大 變形分析
9.3 本章小結(jié)
第10章 接觸分析及實(shí)例詳解
10.1 接觸分析簡介
10.2 項(xiàng)目案例1——虎鉗接觸分析
10.3 項(xiàng)目案例2——裝配體接觸分析
10.4 本章小結(jié)
第11章 線性屈曲分析及實(shí)例詳解
11.1 線性屈曲分析簡介
11.2 項(xiàng)目案例1——鋼管屈曲分析
11.3 項(xiàng)目案例2——金屬容器屈曲分析
11.4 項(xiàng)目案例3——工字梁屈曲分析
11.5 本章小結(jié)
第12章 熱力學(xué)分析及實(shí)例詳解
12.1 熱力學(xué)分析簡介
12.2 項(xiàng)目案例1——穩(wěn)態(tài)熱分析實(shí)例
12.3 項(xiàng)目案例2——杯子瞬態(tài)熱學(xué)分析
12.4 本章小結(jié)
第13章 疲勞分析及實(shí)例詳解
13.1 疲勞分析簡介
13.2 項(xiàng)目案例——椅子疲勞分析
13.3 本章小結(jié)
第14章 流體動(dòng)力學(xué)分析及實(shí)例詳解
14.1 流體動(dòng)力學(xué)分析簡介
14.1.1 流體動(dòng)力學(xué)分析
14.1.2 基本控制方程
14.2 項(xiàng)目案例1——三通流體動(dòng)力學(xué)分析
14.3 項(xiàng)目案例2——葉輪外流場分析
14.4 本章小結(jié)
第15章 Workbench耦合場分析及實(shí)例詳解
15.1 多物理場耦合分析簡介
15.2 項(xiàng)目案例1——四分裂導(dǎo)線電磁結(jié)構(gòu)耦合分析
15.3 項(xiàng)目案例2——螺線管電磁結(jié)構(gòu)耦合分析
15.4 本章小結(jié)


章節(jié)摘錄
版權(quán)頁：   插圖：   第二，它不像物理模型實(shí)驗(yàn)一開始就能給出流動(dòng)現(xiàn)象并定性地描述，往往需要由原體觀測或物理模型試驗(yàn)提供某些流動(dòng)參數(shù)，并需要對(duì)建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行驗(yàn)證。 第三，程序的編制及資料的收集、繁理與正確利用，在很大程度上依賴于經(jīng)驗(yàn)與技巧。此外，因數(shù)值處理方法等原因有可能導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果的不真實(shí)，如產(chǎn)生數(shù)值粘性和頻 散等偽物理效應(yīng)。 當(dāng)然，某些缺點(diǎn)或局限性可通過某種方式克服或彌補(bǔ)，這在本書中會(huì)有相應(yīng)介紹。此外，CFD涉及大量數(shù)值計(jì)算，因此，常需要較高的計(jì)算機(jī)軟硬件配置。 CFD有自己的原理、方法和特點(diǎn)，數(shù)值計(jì)算與理論分析、實(shí)驗(yàn)觀測相互聯(lián)系、相互促進(jìn)，但不能完全替代，三者各有各的適用場合。在實(shí)際工作中，需要注意三者有機(jī)的結(jié)合，爭取做到取長補(bǔ)短。 3.計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域 近十多年來，CFD有了很大的發(fā)展，替代了經(jīng)典流體力學(xué)中的一些近似計(jì)算法和圖解法。過去的一些典型教學(xué)實(shí)驗(yàn)，如Reynolds實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)在完全可以借助CFD手段在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。所有涉及流體流動(dòng)、熱交換、分子輸運(yùn)等現(xiàn)象的問題，幾乎都可以通過計(jì)算流體力學(xué)的方法進(jìn)行分析和模擬。




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