ANSYS SpaceClaim直接建模指南与CAE前处理应用解析(万水ANSYS技术丛书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王伟达 黄志新 李苗倩 著

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• ANSYS SpaceClaim
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店铺： 广影图书专营店

出版社： 水利水电出版社

ISBN：9787517049968

商品编码：29631962979

包装：平装-胶订

出版时间：2017-02-01

基本信息

书名:ANSYS SpaceClaim直接建模指南与CAE前处理应用解析(万水ANSYS技术丛书)

定价：41.00元

售价：29.9元,便宜11.1元,折扣72

作者:王伟达 黄志新 李苗倩

出版社：水利水电出版社

出版日期：2017-02-01

ISBN：9787517049968

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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ANSYS SpaceClaim软件是“仿真研发”层级中不可或缺的几何前处理工具，能够通过直接建模技术提高创建、处理、更新、重建几何效率，提高CAE模型真实性，加快仿真分析循环迭代次数，是推动仿真体系应用成熟度升级的关键步骤之一。 本书是国内*本关于SpaceClaim软件的专业学习用书，是作者基于软件帮助文件，结合自身项目经验，梳理编辑出的一套简洁明了、方便易学的软件入门工具书，图文并茂地讲解了SpaceClaim软件的各类操作及应用案例。 本书工程实例丰富、讲解详尽，内容安排循序渐进、深入浅出，适合理工院校土木工程、机械工程、力学、电子工程等相关专业的高年级本科生、研究生及教师使用，同时也可以作为相关工程技术人员从事工程研究的参考书。与制造的工程人员参考。

内容提要

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ANSYS SpaceClaim软件是“仿真研发”层级中不可或缺的几何前处理工具，能够通过直接建模技术提高创建、处理、更新、重建几何效率，提高CAE模型真实性，加快仿真分析循环迭代次数，是推动仿真体系应用成熟度升级的关键步骤之一。

本书是国内*本关于SpaceClaim软件的专业学习用书，是作者基于软件帮助文件，结合自身项目经验，梳理编辑出的一套简洁明了、方便易学的软件入门工具书，图文并茂地讲解了SpaceClaim软件的各类操作及应用案例。相信该书对工程师快速上手软件、提高前处理应用水平大有裨益。

本书工程实例丰富、讲解详尽，内容安排循序渐进、深入浅出，适合理工院校土木工程、机械工程、力学、电子工程等相关专业的高年级本科生、研究生及教师使用，同时也可以作为相关工程技术人员从事工程研究的参考书。

目录

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序一

序二

前言

作者介绍

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文摘

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序言

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深入浅出：现代结构仿真与有限元分析实践指南 本书聚焦于现代工程设计流程中至关重要的结构仿真与有限元分析（FEA）技术，旨在为工程师、研发人员及相关专业学生提供一本内容详实、理论与实践紧密结合的专业参考手册。全书不涉及任何关于ANSYS SpaceClaim的特定建模技巧或其在CAE前处理中的具体应用，而是将视角投向了更宏观、更基础的仿真理论与通用分析流程。 第一部分：有限元分析的理论基石与数学原理 本部分是全书的理论核心，详细阐述了有限元方法（FEM）的数学基础和物理模型，为读者建立坚实的理论框架。 第一章：工程力学回顾与现代仿真需求的驱动 本章首先对经典的材料力学、弹性力学和塑性力学基础概念进行系统回顾，包括应力、应变、本构关系（如胡克定律的推广应用）。随后，深入探讨现代工程对仿真技术提出的更高要求，例如多物理场耦合、非线性材料行为、复杂接触问题的处理，以及如何通过仿真手段实现设计优化和可靠性评估。本章强调了从解析解向数值解过渡的必要性，为后续的有限元离散化打下基础。 第二章：变分原理与能量泛函 深入探讨有限元方法的理论根源——变分原理。详细讲解瑞利-里兹法和虚功原理（或称为虚位移原理）在线弹性结构分析中的应用。通过推导总势能泛函，展示如何将一个微分边界值问题转化为一个等效的代数极值问题。本章将详细解析刚体位移、应变场的近似表达，并介绍如何利用这些原理构建平衡方程。 第三章：网格离散化与插值函数 本章侧重于如何将连续的物理域转化为有限元模型。详细讨论了各种一维、二维和三维单元的构建，例如杆单元、梁单元、四面体单元和六面体单元。深入剖析了形函数（插值函数）的选择对精度和稳定性的影响，对比了线性、二次及更高阶插值函数的优缺点。特别关注了高阶单元在捕捉应力梯度方面的优势，以及单元刚度矩阵的形成过程（“单元刚度矩阵”的计算方法）。 第四章：求解线性静力学问题 系统阐述如何组装全局刚度矩阵（总体刚度方程 $[K]{u} = {F}$ 的形成过程）。详细讨论了边界条件的施加方式，包括位移边界条件和载荷边界条件的具体实现。本章将重点分析线性方程组的求解算法，如高斯消元法、Cholesky分解法以及针对大型稀疏矩阵的迭代求解器（如共轭梯度法），并探讨求解效率与稳定性的平衡。 第二部分：高级结构分析专题 在掌握了基础理论后，本部分深入探讨在实际工程中常见的、更复杂的分析类型。 第五章：几何非线性与大变形分析 本章专门处理材料点或结构位移显著的非线性情况。详细区分了几何非线性和材料非线性。对于几何非线性，着重介绍拉格朗日坐标系和欧拉坐标系下的描述差异，以及如何处理由大位移或转动引起的刚度变化（如应力刚度矩阵的引入）。本章会涉及求解非线性方程组的迭代方法，如牛顿-拉夫森法及其修正方法，强调收敛判据的设定。 第六章：材料非线性：塑性、蠕变与损伤 深入探讨超越线弹性范围的材料行为。详细解析金属塑性的本构模型，包括屈服准则（如Mises、Tresca）和流动法则。阐述如何处理硬化（随动硬化与各向同性硬化）。对于高温或长期服役问题，介绍蠕变理论的基础模型。同时，介绍基于损伤力学的材料退化模型，用于模拟疲劳和断裂的初步阶段。 第七章：模态分析与动力学响应 本章转向时间相关的分析。首先，推导自由振动的特征值问题（广义特征值问题 $[M]{ddot{u}} + [K]{u} = 0$），讲解如何通过求解特征值和特征向量获得结构的固有频率和振型。随后，介绍响应谱分析和模态叠加法在地震工程或随机载荷响应预测中的应用。对于强迫振动问题，详细解析时间积分方法的选择，如中心差分法与Newmark-$eta$法，并讨论数值稳定性。 第八章：接触与摩擦问题的数值处理 接触分析是结构仿真中的难点之一。本章详细介绍接触状态的识别算法（如节点到面、面到面接触）。重点讲解摩擦力的建模，包括库仑摩擦模型。在数值求解方面，深入探讨罚函数法、增广拉格朗日法以及乘子法在处理不等式约束（接触约束）时的具体实现和优缺点对比。 第三部分：后处理、验证与工程应用 本部分关注仿真结果的解读、模型的可靠性确认以及在实际工程流程中的整合。 第九章：仿真结果的定量后处理与可视化 讲解如何从有限元解中准确提取工程感兴趣的物理量，如主应力、Von Mises应力、应变能密度、界面压力等。详细介绍后处理中关键的误差估计方法，如应力奇异性分析，以及如何通过网格加密和高阶单元插值来提高结果的精度。强调如何生成清晰、专业且能支持决策的可视化报告。 第九章：模型验证（Verification）与确认（Validation） 区分模型验证（数学模型求解的正确性）与模型确认（模型与真实物理现象的符合程度）。介绍模型验证的常用技术，如网格收敛性研究（h-refinement与p-refinement）。详细阐述模型确认的关键步骤，包括与理论解、解析近似解或实验数据的对比，强调在工程应用中建立“置信区间”的重要性。 第十章：仿真在设计优化中的角色 本章将仿真技术置于更广阔的设计迭代环境中。介绍灵敏度分析的基础，即如何计算设计变量变化对目标函数的影响。简要概述拓扑优化、形状优化等概念，说明有限元模型如何作为优化算法的“黑箱”求解器，实现轻量化或性能提升的目标。 全书结构严谨，内容覆盖了从核心理论到复杂应用的完整链条，为读者提供一套独立于特定软件平台的、普适性的结构仿真分析知识体系。

评分☆☆☆☆☆

这本书在处理高级功能和复杂应用场景时的深度，是让我印象最深刻的地方。很多入门级的建模书籍往往只介绍到“能建出图”的程度，但这本书明显面向的是希望提升自身建模效率和质量的进阶用户。对于那些涉及到复杂曲面、多体装配体管理以及如何为后续有限元分析准备“干净”模型的环节，作者展现了极强的专业素养。书中详细阐述了各种修复几何瑕疵的策略，特别是针对从其他软件导入的带有误差的网格或曲面进行优化的方法，这些内容在市面上同类书籍中是极其罕见的。它不仅仅教你如何操作这些工具，更重要的是，它解释了“为什么”要用这个工具，以及使用该工具后对下游流程会产生什么样的具体影响。这种由表及里的讲解方式，将一个工具的使用价值提升到了一个战略层面，让读者真正理解到高效、高质量建模对于整个产品开发周期的核心意义。对于我个人而言，这部分内容直接提升了我对项目前处理工作的信心。

评分☆☆☆☆☆

从学习体验的角度来看，这本书的辅助资源和整体结构设计，为我提供了一个非常扎实且可持续的学习路径。我注意到书中很多关键的建模步骤，都配有明确的步骤序号和清晰的截图指示，这使得我完全可以一边看着书，一边在软件中进行同步操作，而不需要频繁地在屏幕和书本之间切换。而且，书后的附录部分内容丰富，我尤其关注了关于如何检查模型拓扑质量的章节，这部分内容对CAE预处理人员来说简直是救命稻草。作者似乎非常理解学习者从新手到熟练的过程中会遇到的所有痛点，并提前为我们准备好了解决方案。这本书的价值不在于它提供了一个即时的“速成秘籍”，而在于它构建了一个完整的知识体系框架，让你在掌握基本操作后，能够自主地去探索更复杂的工程问题。它不像一个一次性的工具箱，更像是一张详尽的地图，指引我们在数字建模的广阔天地中，找到最高效的前进方向。

评分☆☆☆☆☆

初次翻阅这本书的章节安排，我感到非常惊喜。它并没有采用传统的、枯燥的理论堆砌方式，而是将基础概念与实际应用紧密地结合起来。书中的内容组织逻辑非常顺畅，就像一位经验丰富的工程师在手把手地教你一样。从最基础的几何概念讲解，到高级的特征编辑技巧，再到不同复杂度的零件建模案例，层层递进，过渡自然。我特别欣赏作者对于“建模思维”的强调，而不是仅仅罗列命令和操作步骤。比如，在讲解如何处理倒角或圆角时，书中会详细分析不同场景下哪种处理方式在后续的CAE分析中更具优势，这对于我们这些想将设计与分析结合起来的工程师来说，价值不可估量。书中的案例选择也十分贴合工程实际，很多都是我们在日常工作中会遇到的典型结构问题，而不是那些在现实中几乎不会出现的“完美”几何体。这种“学以致用”的编排方式，让我在阅读过程中不断产生“原来如此”的顿悟感，学习曲线变得非常平缓。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文字表达风格非常独特，它既有学术的严谨性，又保持了口语化的亲和力，读起来毫不费劲。很多技术书籍的作者倾向于使用晦涩难懂的专业术语，或者为了追求简洁而牺牲了对细节的解释，但这本书在这方面做得非常到位。作者在关键概念的阐述上，总会用最直白的比喻来帮助读者理解背后的物理意义或几何逻辑。例如，当描述某个高级修复工具的用法时，作者会形象地将其比作“给模型做一次精细的外科手术”，这种描述瞬间就让原本抽象的操作变得具体可感。而且，书中的语言节奏把握得很好，长难句较少，多采用短小精悍的句子来描述操作步骤，这在实操过程中非常重要，因为你不可能在敲击键盘的同时去啃读大段复杂的论述。更难能可贵的是，作者在行文中穿插了许多“过来人”的经验之谈和陷阱警示，这些都是纯粹的理论书本上看不到的宝贵信息，极大地规避了我未来可能走过的弯路。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常吸引人，色彩搭配和排版都显得专业且现代。我拿到实体书后，立刻被它厚实的质感和清晰的字体所吸引。这本书的装帧质量很高，无论是纸张的厚度还是印刷的清晰度，都体现了出版方的用心。尤其是书脊的设计，非常牢固，即便是经常翻阅，也不用担心会出现散页的情况。书中的插图和示意图占据了相当大的篇幅，而且质量极高，色彩还原度非常准确，这对于理解复杂的建模步骤至关重要。很多技术书籍在图文排版上常常顾此失彼，要么是文字太多导致阅读疲劳，要么是图片太小看不清细节，但这本则在这方面做得非常平衡。作者在图文的配合上花了不少心思，很多时候只需要看图就能大致了解操作流程，文字部分则是作为补充和深化理解，这种方式极大地提高了学习效率。此外，书中的目录结构也非常清晰，每一章的标题都直指核心内容，让人可以快速定位到自己需要学习的部分。整体来说，这本书从物理形态到内容呈现，都给人一种“高品质技术读物”的印象，让人在阅读前就充满了期待。