ANSYS Workbench 15.0完全自学一本通（含DVD光盘1张） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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许进峰 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121240959

版次：1

商品编码：11552455

包装：平装

开本：16开

出版时间：2014-09-01

用纸：胶版纸

页数：800

正文语种：中文

附件：光盘

附件数量：1

内容简介

本书针对ANSYS公司全新版有限元分析平台Workbench 15.0，详细介绍了软件的功能及应用。本书内容丰富且涉及领域范围广，读者在掌握软件操作的同时，也能掌握解决相关工程领域实际问题的思路与方法，并能自如地解决本领域所出现的问题。
全书分为6篇共26章，第1篇从有限元理论着手讲解有限元的控制方程以及Workbench平台的基础应用知识；第2篇以基础范例为指导，讲解在Workbench平台中进行静力学分析、模态分析、谐响应分析、响应谱分析、随机振动分析及瞬态动力学分析等；第3篇作为进阶部分，讲解接触分析、显示动力学分析、复合材料分析、疲劳分析及压电分析等；第4篇以项目范例为指导，讲解热力学分析、流体动力学分析及磁场分析等；第5篇作为高级应用篇，讲解结构优化分析、线性屈曲分析、APDL编程及声学分析等；第6篇主要讲解多物理场耦合分析，包括电磁耦合、流固耦合、振动噪声等。

作者简介

毕业于北京航空航天大学，曾就职于五洲工程设计研究院（兵器五院），现为中国科学院光电研究院员工，高级工程师，机械设计组组长。从事光机结构设计、精密机械设计工作。熟练掌握相关有限元分析软件，已从事机械设计及仿真计算工作十余年。精通ANSYS、Matlab、UG、Pro/Engineer等软件。

内页插图

目录

第1篇
第1章　有限元分析基本理论1
1．1　有限元法发展综述2
1．1．1　有限元法的孕育过程及诞生和发展2
1．1．2　有限元法的基本思想3
1．1．3　有限元的应用及其发展趋势5
1．2　有限元分析基本理论7
1．2．1　有限元分析的基本概念和计算步骤8
1．2．2　基于最小势能原理的有限
元法14
1．2．3　杆系结构的非线性分析理论18
1．2．4　稳定计算理论27
1．3　工程问题的数学物理方程30
1．3．1　工程问题的数学物理方程
概述31
1．3．2　变分函数34
1．3．3　插值函数35
1．3．4　形函数35
1．3．5　刚度矩阵35
1．3．6　连通性35
1．3．7　边界条件36
1．3．8　圆柱坐标系中的问题37
1．3．9　直接方法37
1．4　桁架与梁的有限元方法38
1．4．1　桁架的定义38
1．4．2　桁架的有限元公式39
1．4．3　梁的定义42
1．4．4　梁的有限元公式43
1．4．5　载荷矩阵46
1．5　板的有限元方法47
1．5．1　矩形单元47
1．5．2　自然坐标49
1．5．3　线性三角形单元49
1．6　应用实例50
1．6．1　实例1：求解悬索的位移50
1．6．2　实例2：求温度分布问题52
1．7　本章小结53
第2章　几何建模54
2．1　Workbench 15．0平台及模块55
2．1．1　Workbench 15．0平台界面55
2．1．2　菜单栏56
2．1．3　工具栏62
2．1．4　工具箱63
2．2　几何建模67
2．2．1　几何建模平台67
2．2．2　菜单栏68
2．2．3　工具栏77
2．2．4　常用命令栏78
2．2．5　模型树79
2．2．6　几何建模实例――连接板81
2．3　本章小结88
第3章　网格划分89
3．1　网格划分概述90
3．1．1　网格划分适用领域90
3．1．2　网格划分方法90
3．1．3　网格默认设置93
3．1．4　网格尺寸设置95
3．1．5　网格膨胀层设置98
3．1．6　网格Patch Conforming选项99
3．1．7　网格高级选项99
3．1．8　网格损伤设置100
3．1．9　网格评估统计101
3．2　网格划分实例107
3．2．1　实例1――网格尺寸控制107
3．2．2　实例2――扫掠网格划分115
3．2．3　实例3――多区域网格划分119
3．2．4　实例4――CDB网格导入123
3．2．5　实例5――BDF网格导入128
3．3　本章小结130
第4章　后处理131
4．1　后处理概述132
4．1．1　查看结果132
4．1．2　结果显示135
4．1．3　变形显示135
4．1．4　应力和应变136
4．1．5　接触结果137
4．1．6　自定义结果显示138
4．2　案例分析139
4．2．1　问题描述139
4．2．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目139
4．2．3　导入创建几何体139
4．2．4　添加材料库140
4．2．5　添加模型材料属性142
4．2．6　划分网格143
4．2．7　施加载荷与约束143
4．2．8　结果后处理145
4．2．9　保存与退出149
4．3　本章小结149
第2篇
第5章　结构静力学分析150
5．1　线性静力分析简介151
5．1．1　线性静力分析151
5．1．2　线性静力分析流程152
5．1．3　线性静力分析基础152
5．2　实例1――实体静力分析152
5．2．1　问题描述153
5．2．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目153
5．2．3　导入创建几何体153
5．2．4　添加材料库154
5．2．5　添加模型材料属性156
5．2．6　划分网格157
5．2．7　施加载荷与约束157
5．2．8　结果后处理159
5．2．9　保存与退出161
5．2．10　读者演练161
5．3　实例2――梁单元线性静力
分析161
5．3．1　问题描述162
5．3．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目162
5．3．3　创建几何体162
5．3．4　添加材料库166
5．3．5　添加模型材料属性167
5．3．6　划分网格168
5．3．7　施加载荷与约束169
5．3．8　结果后处理170
5．3．9　保存与退出172
5．3．10　读者演练172
5．4　实例3――板单元静力分析173
5．4．1　问题描述173
5．4．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目174
5．4．3　导入创建几何体174
5．4．4　添加材料库175
5．4．5　添加模型材料属性175
5．4．6　划分网格176
5．4．7　施加载荷与约束177
5．4．8　结果后处理178
5．4．9　保存与退出179
5．4．10　读者演练179
5．5　本章小结179
第6章　模态分析180
6．1　结构动力学分析简介181
6．1．1　结构动力学分析181
6．1．2　结构动力学分析的阻尼181
6．2　模态分析简介182
6．2．1　模态分析概述182
6．2．2　模态分析基础183
6．2．3　预应力模态分析183
6．3　实例1――方杆模态分析183
6．3．1　问题描述184
6．3．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目184
6．3．3　创建几何体184
6．3．4　添加材料库185
6．3．5　添加模型材料属性186
6．3．6　划分网格187
6．3．7　施加载荷与约束187
6．3．8　结果后处理189
6．3．9　保存与退出191
6．4　实例2――方板在预压力下的模态分析191
6．4．1　问题描述192
6．4．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目192
6．4．3　创建几何体192
6．4．4　添加材料库193
6．4．5　添加模型材料属性194
6．4．6　划分网格195
6．4．7　施加载荷与约束196
6．4．8　模态分析197
6．4．9　后处理197
6．4．10　保存与退出199
6．5　实例3――方板在预拉力下的
模态分析199
6．5．1　问题描述200
6．5．2　修改外载荷数据200
6．5．3　模态分析（一）200
6．5．4　后处理200
6．5．5　保存与退出202
6．5．6　结论202
6．6　实例4――方板在阻尼下的模态分析202
6．6．1　问题描述202
6．6．2　模态分析（二）203
6．6．3　后处理203
6．6．4　保存与退出204
6．7　本章小结205
第7章　谐响应分析206
7．1　谐响应分析简介207
7．1．1　谐响应分析概述207
7．1．2　谐响应分析的载荷与输出207
7．1．3　谐响应分析通用方程208
7．2　实例1――梁单元谐响应分析208
7．2．1　问题描述208
7．2．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目208
7．2．3　创建模态分析项目209
7．2．4　材料选择210
7．2．5　施加载荷与约束210
7．2．6　模态求解212
7．2．7　后处理212
7．2．8　创建谐响应分析项目214
7．2．9　施加载荷与约束214
7．2．10　谐响应计算215
7．2．11　结果后处理216
7．2．12　保存与退出218
7．3　实例2――实体单元谐响应
分析218
7．3．1　问题描述218
7．3．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目218
7．3．3　材料选择219
7．3．4　施加载荷与约束219
7．3．5　模态求解221
7．3．6　后处理221
7．3．7　谐响应分析223
7．3．8　谐响应计算224
7．3．9　结果后处理224
7．3．10　保存与退出226
7．4　实例3――含阻尼谐响应分析226
7．5　本章小结228
第8章　响应谱分析229
8．1　响应谱分析简介230
8．1．1　频谱的定义230
8．1．2　响应谱分析的基本概念231
8．2　实例1――简单梁响应谱分析232
8．2．1　问题描述233
8．2．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目233
8．2．3　导入几何体模型233
8．2．4　静态力学分析235
8．2．5　添加材料库235
8．2．6　接触设置235
8．2．7　完成接触设置236
8．2．8　施加约束236
8．2．9　模态分析238
8．2．10　结果后处理238
8．2．11　响应谱分析239
8．2．12　添加加速度谱239
8．2．13　后处理241
8．2．14　其他设置242
8．2．15　保存与退出244
8．3　实例2――建筑物响应谱分析244
8．3．1　问题描述244
8．3．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目245
8．3．3　导入几何体模型245
8．3．4　静态力学分析246
8．3．5　添加材料库246
8．3．6　划分网格246
8．3．7　施加曲面约束247
8．3．8　施加固定约束247
8．3．9　模态分析249
8．3．10　结果后处理249
8．3．11　响应谱分析250
8．3．12　添加加速度谱251
8．3．13　后处理252
8．3．14　保存与退出254
8．4　本章小结254
第9章　随机振动分析255
9．1　随机振动分析简介256
9．2　实例1――简单桥梁随机振动
分析257
9．2．1　问题描述257
9．2．2 启动Workbench 15．0并建立分析项目257
9．2．3　导入几何体模型258
9．2．4　静态力学分析259
9．2．5　添加材料库259
9．2．6　接触设置259
9．2．7　完成接触设置260
9．2．8　施加约束260
9．2．9　模态分析262
9．2．10　结果后处理262
9．2．11　随机振动分析264
9．2．12　添加加速度谱264
9．2．13　后处理265
9．2．14　保存与退出266
9．3　实例2――建筑物随机振动
分析267
9．3．1　问题描述267
9．3．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目267
9．3．3　导入几何体模型268
9．3．4　静态力学分析268
9．3．5　添加材料库269
9．3．6　划分网格269
9．3．7　施加曲面约束269
9．3．8　施加固定约束270
9．3．9　模态分析271
9．3．10　结果后处理272
9．3．11　随机振动分析273
9．3．12　添加加速度谱273
9．3．13　后处理275
9．3．14　保存与退出276
9．4　本章小结276
第10章　瞬态动力学分析277
10．1 瞬态动力学分析简介278
10．2　实例1――建筑物地震分析278
10．2．1　问题描述278
10．2．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目279
10．2．3　创建几何体模型280
10．2．4　瞬态动力学分析280
10．2．5　添加材料库281
10．2．6　划分网格281
10．2．7　施加约束282
10．2．8　结果后处理284
10．2．9　保存与退出286
10．3　实例2――震动分析286
10．3．1　问题描述287
10．3．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目287
10．3．3　创建几何体模型287
10．3．4　模态分析288
10．3．5　模态分析前处理288
10．3．6　施加约束289
10．3．7　结果后处理291
10．3．8　瞬态动力学分析292
10．3．9　添加动态力载荷293
10．3．10　后处理295
10．3．11　保存与退出297
10．4　本章小结297
第3篇
第11章　接触分析298
11．1　接触分析简介299
11．2　实例――铝合金板孔受力
分析301
11．2．1　问题描述301
11．2．2　启动Workbench 15．0软件301
11．2．3　建立几何体模型301
11．2．4　添加材料库303
11．2．5　添加模型材料属性304
11．2．6　创建接触304
11．2．7　划分网格304
11．2．8　施加载荷与约束306
11．2．9　结果后处理306
11．2．10　保存与退出308
11．3　本章小结308
第12章　显示动力学分析309
12．1　显示动力学分析简介310
12．2　实例1――钢球撞击金属网
分析311
12．2．1　问题描述312
12．2．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目312
12．2．3　启动ExplicitDynamics（LS-DYNAExport）建立
项目313
12．2．4　材料选择与赋予313
12．2．5　建立项目分析314
12．2．6　分析前处理315
12．2．7　施加载荷316
12．2．8　启动LS-DYNA程序317
12．2．9　Autodyn计算319
12．2．10　问题解读322
12．3　实例2――金属块穿透钢板
分析322
12．3．1　问题描述323
12．3．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目323
12．3．3　绘制几何模型323
12．3．4　添加材料库324
12．3．5　添加材料325
12．3．6　显示动力学分析前处理326
12．3．7　施加约束327
12．3．8　结果后处理329
12．3．9　启动AUTODYN软件330
12．3．10　LS-DYNA计算332
12．3．11　保存与退出332
12．4　本章小结333
第13章　复合材料分析334
13．1　复合材料简介335
13．1．1　复合材料概论335
13．1．2　复合材料层合板强度的有限单元法337
13．2　层合板的失效判断准则338
13．2．1　Zinoviev理论339
13．2．2　Bogetti理论339
13．2．3　Puck理论339
13．2．4　Cuntze理论340
13．2．5　Tsai理论341
13．3　ANSYSACP模块功能概述341
13．4　实例1――复合板受力分析345
13．4．1　问题描述345
13．4．2　启动Workbench 15．0软件345
13．4．3　静力分析项目345
13．4．4　定义复合材料数据346
13．4．5　数据更新348
13．4．6　ACP复合材料定义349
13．4．7　有限元计算356
13．4．8　后处理357
13．4．9　ACP专业后处理工具357
13．4．10　保存与退出360
13．5　实例2――复合筒受力分析360
13．5．1　问题描述360
13．5．2　启动Workbench 15．0软件360
13．5．3　静力分析项目361
13．5．4　定义复合材料数据361
13．5．5　数据更新364
13．5．6　ACP复合材料定义365
13．5．7　有限元计算371
13．5．8　后处理372
13．5．9　ACP专业后处理工具372
13．5．10　保存与退出375
13．6　本章小结375
第14章　疲劳分析376
14．1　疲劳分析简介377
14．2　疲劳分析方法379
14．2．1　疲劳程序379
14．2．2　应力寿命曲线379
14．2．3　疲劳材料特性380
14．3　案例1――椅子疲劳分析381
14．3．1　问题描述381
14．3．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目382
14．3．3　导入创建几何体382
14．3．4　添加材料库383
14．3．5　添加模型材料属性384
14．3．6　划分网格384
14．3．7　施加载荷与约束385
14．3．8　结果后处理387
14．3．9　保存工程文件389
14．3．10　添加疲劳分析选项389
14．3．11　保存与退出391
14．4　实例2――板模型疲劳分析392
14．4．1　问题描述393
14．4．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目393
14．4．3　导入创建几何体394
14．4．4　添加材料库394
14．4．5　添加模型材料属性395
14．4．6　划分网格395
14．4．7　施加载荷与约束396
14．4．8　结果后处理398
14．4．9　保存文件398
14．4．10　启动nCode程序398
14．4．11　疲劳分析399
14．4．12　保存与退出400
14．5　本章小结400
第15章　压电分析401
15．1　压电材料基本知识402
15．1．1　压电材料的概念402
15．1．2　压电材料的主要特性402
15．1．3　压电材料的分类403
15．1．4　压电材料的应用405
15．1．5　压电复合材料的有限元分析方法407
15．1．6　基本耦合公式407
15．1．7　压电材料的主要参数408
15．2　压电分析模块的安装410
15．3　实例1――正压电分析412
15．3．1　问题描述412
15．3．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目412
15．3．3　导入创建几何体412
15．3．4　添加材料库414
15．3．5　建立静态分析414
15．3．6　网格与属性414
15．3．7　施加载荷与约束415
15．3．8　结果后处理417
15．3．9　保存与退出417
15．4　实例2――逆压电分析418
15．4．1　问题描述418
15．4．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目418
15．4．3　导入创建几何体418
15．4．4　添加材料库420
15．4．5　建立静态分析420
15．4．6　网格与属性420
15．4．7　施加载荷与约束421
15．4．8　结果后处理422
15．4．9　保存与退出424
15．5　本章小结424
第4篇
第16章　稳态热分析425
16．1　热力学分析简介426
16．1．1　热力学分析目的426
16．1．2　热力学分析方程426
16．1．3　基本传热方式426
16．2　实例1――热传递分析427
16．2．1　问题描述427
16．2．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目427
16．2．3　导入几何体模型428
16．2．4　创建分析项目428
16．2．5　添加材料库429
16．2．6　添加模型材料属性430
16．2．7　划分网格431
16．2．8　施加载荷与约束431
16．2．9　结果后处理433
16．2．10　保存与退出434
16．3　实例2――热对流分析434
16．3．1　问题描述435
16．3．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目435
16．3．3　导入几何体模型435
16．3．4　创建分析项目436
16．3．5　添加材料库437
16．3．6　添加模型材料属性438
16．3．7　划分网格438
16．3．8　施加载荷与约束439
16．3．9　结果后处理440
16．3．10　保存与退出441
16．3．11　读者演练442
16．4　实例3――热辐射分析442
16．4．1　案例介绍442
16．4．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目442
16．4．3　定义材料参数442
16．4．4　导入模型443
16．4．5　划分网格443
16．4．6　定义荷载445
16．4．7　求解以后处理446
16．4．8　保存并退出447
16．5　本章小结448
第17章　瞬态热分析449
17．1　瞬态热力学分析简介450
17．2　实例1――散热片瞬态热学
分析450
17．2．1　问题描述450
17．2．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目450
17．2．3　创建瞬态热分析451
17．2．4　施加载荷与约束451
17．2．5　后处理452
17．2．6　保存与退出452
17．3　实例2――高温钢块瞬态热学分析452
17．3．1　问题描述453
17．3．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目453
17．3．3　创建瞬态热分析453
17．3．4　施加载荷与约束454
17．3．5　后处理456
17．3．6　保存与退出457
17．4　本章小结457
第18章　流体动力学分析458
18．1　流体动力学分析简介459
18．1．1　流体动力学分析459
18．1．2　CFD基础462
18．2　实例1――CFX内流场分析470
18．2．1　问题描述470
18．2．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目471
18．2．3　创建几何体模型471
18．2．4　网格划分471
18．2．5　初始化及求解控制476
18．2．6　流体计算477
18．2．7　结果后处理478
18．3　实例2――Fluent流场分析480
18．3．1　问题描述481
18．3．2　软件启动与保存481
18．3．3　导入几何数据文件481
18．3．4　网格设置482
18．3．5　进入Fluent平台483
18．3．6　材料选择485
18．3．7　设置几何属性486
18．3．8　流体边界条件486
18．3．9　求解器设置488
18．3．10　结果后处理488
18．3．11　POST后处理490
18．4　实例3――Icepak流场分析492
18．4．1　问题描述494
18．4．2　软件启动与保存495
18．4．3　导入几何数据文件495
18．4．4　添加Icepak模块496
18．4．5　热源设置499
18．4．6　求解分析500
18．4．7　POST后处理502
18．4．8　静态力学分析503
18．5　本章小结505
第19章　电场分析506
19．1　电磁场基本理论507
19．1．1　麦克斯韦方程507
19．1．2　一般形式的电磁场微分
方程508
19．1．3　电磁场中常见边界条件509
19．1．4　ANSYS Workbench 15．0平台电磁分析509
19．1．5　Ansoft软件电磁分析510
19．2　实例――平行板电容计算511
19．2．1　启动Workbench 15．0并建立分析项目511
19．2．2　建立几何模型512
19．2．3　建立求解器513
19．2．4　添加材料513
19．2．5　网格划分513
19．2．6　求解计算514
19．2．7　手动计算电容515
19．2．8　保存与退出515
19．3　实例――并联电容计算516
19．3．1　启动Workbench 15．0并建立分析项目516
19．3．2　建立几何模型517
19．3．3　建立求解器518
19．3．4　添加材料518
19．3．5　网格划分519
19．3．6　求解计算521
19．3．7　手动计算电容521
19．3．8　保存与退出522
19．4　本章小结522
第20章　磁场分析523
20．1　电磁场基本理论524
20．2　静态磁场分析实例1――导体磁场场计算524
20．2．1　启动Maxwell 15．0并建立分析项目525
20．2．2　建立几何模型525
20．2．3　建立求解器及求解域526
20．2．4　定义材料属性526
20．2．5　边界条件与激励527
20．2．6　求解计算528
20．2．7　图表显示530
20．2．8　Workbench 15．0平台中加载Maxwell工程文件530
20．2．9　保存与退出531
20．3　静态磁场分析实例2――电感计算531
20．3．1　启动Workbench 15．0并建立分析项目531
20．3．2　建立几何模型532
20．3．3　建立求解器及求解域533
20．3．4　添加材料533
20．3．5　网格划分534
20．3．6　求解计算536
20．3．7　互感系数计算537
20．3．8　保存与退出537
20．4　涡流磁场分析实例3――金属块涡流损耗537
20．4．1　启动Workbench 15．0并建立分析项目538
20．4．2　几何模型导入538
20．4．3　建立求解器539
20．4．4　添加材料539
20．4．5　边界条件设定540
20．4．6　求解计算540
20．4．7　损耗计算542
20．4．8　损耗计算应用543
20．4．9　保存与退出543
20．5　本章小结543
第5篇
第21章　结构优化分析544
21．1　优化分析简介545
21．1．1　优化设计概述545
21．1．2　Workbench 15．0结构优化分析简介545
21．1．3　Workbench 15．0结构优化分析546
21．2　实例1――参数化分析547
21．2．1　问题描述547
21．2．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目547
21．2．3　导入几何模型548
21．2．4　网格划分550
21．2．5　激励与边界550
21．2．6　结果后处理551
21．3　实例2――响应曲面优化分析554
21．3．1　问题描述554
21．3．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目554
21．3．3　导入几何模型555
21．3．4　结果后处理558
21．4　本章小结562
第22章　线性屈曲分析563
22．1　线性屈曲分析简介564
22．1．1　屈曲分析概述564
22．1．2　线性屈曲分析方程564
22．2　案例1――钢管屈曲分析564
22．2．1　问题描述565
22．2．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目565
22．2．3　创建几何体565
22．2．4　设置材料567
22．2．5　添加模型材料属性567
22．2．6　划分网格568
22．2．7　施加载荷与约束569
22．2．8　结果后处理570
22．2．9　线性屈曲分析571
22．2．10　施加载荷与约束572
22．2．11　结果后处理572
22．2．12　保存与退出574
22．3　案例2――金属容器屈曲分析574
22．3．1　问题描述575
22．3．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目575
22．3．3　创建几何体575
22．3．4　设置材料577
22．3．5　添加模型材料属性577
22．3．6　划分网格578
22．3．7　施加载荷与约束579
22．3．8　结果后处理580
22．3．9　线性屈曲分析581
22．3．10　施加载荷与约束581
22．3．11　结果后处理582
22．3．12　保存与退出584
22．4　案例3――梁结构屈曲分析584
22．4．1　问题描述584
22．4．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目585
22．4．3　导入几何体模型585
22．4．4　静态力学分析586
22．4．5　添加材料库586
22．4．6　接触设置586
22．4．7　划分网格587
22．4．8　施加约束588
22．4．9　线性屈曲分析589
22．4．10　结果后处理590
22．4．11　保存与退出591
22．5　本章小结592
第23章　APDL编程与分析593
23．1　APDL命令简介594
23．1．1　ANSYS APDL命令简介594
23．1．2　Workbench 15．0 APDL命令简介602
23．2　实例1――APDL计算实例605
23．2．1　问题描述605
23．2．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目605
23．2．3　稳态热分析606
23．2．4　划分网格607
23．2．5　定义荷载609
23．2．6　求解以后处理611
23．2．7　保存并退出612
23．3　实例2――Workbench 15．0导出APDL网格及结果612
23．3．1　问题描述612
23．3．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目612
23．3．3　静态力学分析613
23．3．4　求解以后处理613
23．3．5　Mechanical APDL处理614
23．3．6　其他615
23．4　实例3――Workbench 15．0导入APDL网格及结果616
23．5　本章小结622
第24章　声学分析623
24．1　声学简介624
24．1．1　声音的产生624
24．1．2　声压的定义625
24．1．3　声学波动方程626
24．1．4　声学及噪声627
24．2　ANSYS 15．0 Acoustic声学分析简述632
24．3　实例1――汽车内场噪声计算632
24．3．1　问题描述632
24．3．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目633
24．3．3　导入几何体633
24．3．4　划分网格634
24．3．5　施加载荷与约束635
24．3．6　结果后处理637
24．3．7　复制项目639
24．3．8　结果后处理640
24．3．9　保存与退出641
24．4　实例2――喇叭声学分析642
24．4．1　问题描述642
24．4．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目642
24．4．3　导入几何体643
24．4．4　划分网格644
24．4．5　施加载荷与约束645
24．4．6　结果后处理649
24．4．7　保存与退出652
24．5　本章小结652
第25章　非线性分析653
25．1　结构非线性分析简介654
25．1．1　非线性分析654
25．1．2　塑性655
25．1．3　屈服准则655
25．1．4　非线性分析方程655
25．2　案例――结构大变形分析656
25．2．1　问题描述656
25．2．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目656
25．2．3　创建几何体模型656
25．2．4　静力分析657
25．2．5　创建材料658
25．2．6　静态分析前处理659
25．2．7　施加约束662
25．2．8　结果后处理663
25．2．9　开启大变形选项664
25．3　本章小结665
第6篇
第26章　多物理场耦合分析666
26．1　多物理场耦合分析简介667
26．1．1　多物理场耦合分析概述667
26．1．2　多物理场应用场合668
26．2　实例1――线圈电磁结构瞬态耦合669
26．2．1　问题描述669
26．2．2　软件启动与保存669
26．2．3　导入几何数据文件670
26．2．4　求解器与求解域的设置671
26．2．5　赋予材料属性671
26．2．6　添加激励672
26．2．7　模型检查与计算674
26．2．8　后处理674
26．2．9　创建电磁分析环境677
26．2．10　创建力学分析和数据共享678
26．2．11　材料设定679
26．2．12　网格划分680
26．2．13　添加边界条件与映射激励681
26．2．14　求解计算682
26．2．15　后处理682
26．2．16　关闭Workbench 15．0平台684
26．3　实例2――流体结构单向耦合分析684
26．3．1　软件启动685
26．3．2　几何导入685
26．3．3　流体网格设定686
26．3．4　流体分析688
26．3．5　添加边界条件689
26．3．6　设定求解计算690
26．3．7　后处理691
26．3．8　结构静力分析693
26．3．9　计算及后处理694
26．3．10　关闭Workbench 15．0平台694
26．4　实例3――流体结构双向耦合分析695
26．4．1　软件启动695
26．4．2　几何创建695
26．4．3　流体网格剖分697
26．4．4　流体设置698
26．4．5　添加边界条件699
26．4．6　瞬态力学设置704
26．4．7　创建耦合分析模块707
26．4．8　流体后处理709
26．5　实例4――流固耦合分析710
26．5．1　软件启动710
26．5．2　几何导入710
26．5．3　流体网格剖分711
26．5．4　瞬态力学设置713
26．5．5　流体设置715
26．5．6　流体设定717
26．5．7　后处理723
26．6　实例5――电磁热流耦合724
26．6．1　问题描述725
26．6．2　软件启动与保存725
26．6．3　建立电磁分析725
26．6．4　几何模型建立727
26．6．5　求解域的设置730
26．6．6　赋予材料属性730
26．6．7　添加激励731
26．6．8　分析步创建732
26．6．9　模型检查与计算733
26．6．10　后处理733
26．6．11　创建几何数据共享734
26．6．12　添加Icepak模块736
26．6．13　求解分析739
26．6．14　POST后处理740
26．7　实例6――电磁振动噪声分析742
26．7．1　问题描述743
26．7．2　RMxprt电机模型建立744
26．7．3　导入几何数据文件752


















26．7．4　网格设置754
26．7．5　求解器的设置755
26．7．6　模型检查与计算756
26．7．7　后处理756
26．7．8　创建谐响应分析环境757
26．7．9　几何模型处理758
26．7．10　网格划分758
26．7．11　添加边界条件与映射激励759
26．7．12　求解计算761
26．7．13　后处理761
26．7．14　创建噪声分析模块763
26．7．15　关闭Workbench 15．0平台767
26．8　本章小结767
附录A　Maxwell Circuit Editor电路
编辑器768
附录B　ANSYS Workbench 15．0平台
ACT模块772
附录C　Ansoft材料输入774
附录D　常用压电材料参数表777

前言/序言

ANSYS Workbench 15.0 完全自学一本通 内容简介 本书是面向广大工程技术人员、设计工程师、仿真分析工程师以及高等院校相关专业师生的 ANSYS Workbench 15.0 领域的权威入门与进阶指导手册。本书以“完全自学，一本通”为核心理念，旨在帮助读者系统、深入地掌握 ANSYS Workbench 15.0 这一强大的集成化仿真平台。全书内容紧密围绕 ANSYS Workbench 15.0 的核心功能与实际应用展开，力求做到条理清晰、循序渐进、图文并茂，让读者能够真正独立完成各类工程仿真分析任务。 本书特色 全面覆盖，系统性强： 本书内容涵盖了 ANSYS Workbench 15.0 从入门到精通的各个环节，从软件的安装与基础界面介绍，到各项核心模块（如前处理、求解器、后处理）的详细讲解，再到不同领域的工程仿真案例分析，力求为读者构建一个完整的知识体系。 内容详实，深入浅出： 针对 ANSYS Workbench 15.0 的各项功能，本书均进行了细致入微的阐述，并配以大量清晰、直观的插图和操作步骤截图，确保读者能够轻松理解并动手实践。理论讲解与实际操作相结合，让复杂的仿真概念变得易于掌握。 注重实践，案例丰富： 本书精选了大量具有代表性的工程仿真案例，涵盖了结构力学、流体力学、热学、电磁场分析等多个重要领域。这些案例不仅能够帮助读者巩固所学知识，更能让读者了解 ANSYS Workbench 在实际工程问题中的应用方法和技巧。 贴合最新版本，与时俱进： 本书基于 ANSYS Workbench 15.0 版本进行编写，确保了内容的准确性和实用性。读者可以跟随本书的指导，熟练运用最新版本的功能，解决当前工程实践中的热点问题。 自学导向，轻松入门： 本书在编写过程中充分考虑了自学者的需求，结构设计合理，语言通俗易懂，力求让初学者也能快速上手，逐步建立对仿真分析的信心。书中提供了大量的提示、技巧和常见问题解答，帮助读者克服学习过程中的难点。 配备丰富学习资源（DVD光盘）： 本书特别附赠一张DVD光盘，其中包含本书所有案例的源文件、操作演示视频、常用宏命令、以及其他辅助学习资料。这些资源将极大地提升读者的学习效率和实践能力。 本书结构与内容详解 第一篇 基础入门与核心概念 第1章 ANSYS Workbench 15.0 简介 仿真技术的重要性与发展趋势 ANSYS Workbench 平台的优势与特点 ANSYS Workbench 15.0 的安装与系统配置 ANSYS Workbench 15.0 的基本界面与操作逻辑 项目流程（Project Schematic）的理解与运用 各种工程仿真模块的概览 第2章 材料的定义与管理 ANSYS Workbench 中材料库的结构与特性 常用材料模型的选择与参数定义（线弹性、非线性材料等） 用户自定义材料的创建与导入 材料属性的赋予与检查 第3章 几何建模与导入 ANSYS SpaceClaim 的基础操作与功能介绍 直接建模（Direct Modeling）与参数化建模（Parametric Modeling） 从 CAD 软件导入几何模型（Parasolid, IGES, STEP 等格式） 几何模型的修复与清理（实体修复、曲面缝合、删除小面等） 几何模型的简化与特征移除 局部坐标系与实体组的创建 第4章 网格划分技术（Meshing） 网格划分的基本概念与重要性 ANSYS Workbench 网格划分器的介绍 单元类型（Solid, Shell, Beam等）的选择与选择准则 网格尺寸控制（全局尺寸、局部尺寸、映射网格、扫掠网格） 网格质量的评估与优化（雅可比行列式、长宽比、扭曲度等） 网格分区（Named Selections）的应用 自适应网格划分（Adaptive Meshing）的应用 第二篇 核心仿真模块详解 第5章 结构力学仿真（Static Structural） 静力学分析的基本理论与应用场景 约束（Boundary Conditions）的施加：固定约束、位移约束、对称约束等 载荷（Loads）的施加：力、压力、力矩、重力、惯性载荷、温度载荷等 接触（Contact）的定义与类型（Bonded, No Separation, Frictionless, Rough, Friction等） 接触对的设置与理解（接触面、目标面、公差） 求解器的类型与选择 结果的查看与分析：变形、应力（Von Mises, Principal Stress等）、应变、安全系数等 参数化研究与优化设计初步 第6章 瞬态结构动力学仿真（Transient Structural） 瞬态动力学分析的基本概念（惯性力、阻尼、模态） 载荷的随时间变化（Time-Dependent Loads） 模态分析（Modal Analysis）的应用与结果解读 响应谱分析（Response Spectrum Analysis）与随机振动分析（Random Vibration Analysis） 结果分析：时域变形、应力、加速度等 第7章 有限元屈曲分析（Buckling） 屈曲现象的原理与工程意义 屈曲分析的设置与加载 屈曲载荷因子的计算与解读 屈曲后行为的分析初步 第8章 热分析（Thermal Analysis） 稳态热传导与瞬态热传导 热载荷的施加：热源、边界温度、对流、辐射 热边界条件（Thermal Boundary Conditions）的定义 结果分析：温度分布、热流密度、热应力分析（与结构分析耦合） 第9章 流体动力学仿真（CFD） ANSYS Fluent/CFX 基础操作与工作流程 流体域的创建与处理 物理模型的选择：层流/湍流模型、能量方程、组分输运等 边界条件（Boundary Conditions）的设置：入口、出口、壁面、对称面等 求解器的参数设置与收敛性检查 结果可视化：速度分布、压力分布、流线、涡量等 传热与流体耦合分析 第10章 电磁场分析（Electric/Magnetic Fields） ANSYS Maxwell/HFSS 基础简介（可能与 Workbench 15.0 整合度不同，此处以 Workbench 框架下调用为例） 静电场、稳恒磁场、瞬变电磁场分析 激励与边界条件设置 损耗与参数计算 结果分析：电场强度、磁感应强度、损耗密度等 第三篇 高级应用与案例分析 第11章 参数化设计与优化 ANSYS Workbench 中的参数化设置 设计变量（Design Variables）与响应（Responses）的定义 参数化设计研究（Design Exploration） 优化设计（Optimization）的基本流程与算法（如遗传算法、响应面法） 通过参数化研究与优化解决实际工程问题 第12章 载荷与约束的组合及多物理场耦合 加载多个载荷与约束的组合方式 结构-热耦合分析（Thermal Stress） 流固耦合（Fluid-Structure Interaction, FSI）简介 电磁-结构耦合初步 多物理场仿真在复杂工程问题中的应用 第13章 损伤力学与断裂力学初步 损伤模型与失效判据的理解 基于应力的损伤模型 基于能量的断裂力学准则（如 J 积分） 在结构仿真中进行损伤与断裂分析的设置 第14章 疲劳分析（Fatigue Analysis） 疲劳失效的基本理论 疲劳分析的流程与数据输入 应力/应变寿命法（S-N Curve） 疲劳寿命与损伤的计算与评估 第15章 仿真结果的后处理与报告生成 深入的后处理技巧：图表绘制、数据提取、动画制作 自定义报告模板的创建 仿真结果的解释与工程验证 高质量仿真报告的撰写要点 第四篇 附录 附录A 常用命令和快捷键 附录B 常见问题解答（FAQ） 附录C 术语表 本书旨在成为您学习和掌握 ANSYS Workbench 15.0 的得力助手，通过系统性的知识讲解和丰富的实践案例，帮助您全面提升仿真分析能力，应对复杂的工程挑战。

评分☆☆☆☆☆

我是一位从事了几年有限元分析工作的资深工程师，在工作中经常接触到复杂的仿真问题。坦白说，市面上很多教程都偏向于理论讲解，对于实操指导不够深入，或者例子过于简单，无法满足实际工作中的需求。《ANSYS Workbench 15.0完全自学一本通（含DVD光盘1张）》这本书，给我的感觉是既有深度又有广度。它并没有停留在基础操作层面，而是对ANSYS Workbench 15.0中许多高级的功能进行了详细的介绍和应用。例如，在接触非线性分析、动力学分析以及复杂材料建模等方面，书中都提供了详实的步骤和参数设置说明，并且结合了具体的工程案例，让我看到了这些高级功能在实际工程问题中的应用价值。更重要的是，书中对于结果的解读和后处理分析也进行了深入的探讨，指导我如何从仿真结果中提取有用的信息，并进行科学的判断。光盘中的案例模型，很多都具有一定的挑战性，这让我有机会在模拟真实复杂工况下进行实践，提升了解决复杂问题的能力。对于有一定基础，希望进一步提升ANSYS Workbench技能的工程师来说，这本书无疑是一本不可多得的参考资料。

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在日常的工作中，我对有限元分析的精度和效率有着很高的要求，而ANSYS Workbench 15.0作为一款强大的仿真软件，其配置和使用技巧直接影响到仿真结果的准确性和项目周期。《ANSYS Workbench 15.0完全自学一本通（含DVD光盘1张）》这本书，在优化仿真流程和提升仿真效率方面，给了我不少启发。书中不仅介绍了如何进行基本的静态结构分析，还详细讲解了如何进行模态分析、瞬态动力学分析等，并且对不同分析类型的适用场景和注意事项进行了深入的阐述。特别是在网格划分和材料属性定义方面，书中给出了一些非常实用的技巧和建议，让我能够根据具体问题的特点，选择最合适的网格类型和尺寸，以及准确地定义材料模型，从而显著提高仿真结果的可靠性。光盘中包含的丰富案例，很多都涉及到实际工程中的复杂问题，这些案例的分析过程，让我看到了如何通过合理的建模和设置，来解决实际工程中的挑战。这本书让我意识到，掌握软件的高级功能和优化技巧，对于提升仿真工作的价值至关重要。

评分☆☆☆☆☆

我是一位对新技术抱有强烈好奇心的技术爱好者，一直对CAE仿真领域非常感兴趣，并希望通过自学掌握ANSYS Workbench 15.0。《ANSYS Workbench 15.0完全自学一本通（含DVD光盘1张）》这本书，以其通俗易懂的语言和丰富的实践内容，为我打开了通往ANSYS Workbench世界的大门。书中并没有过多的专业术语堆砌，而是用一种更贴近用户思维的方式来介绍软件的各项功能。从零开始，一步步带领我熟悉软件的操作界面，理解基本的工作流程，并完成一些简单的仿真案例。让我印象深刻的是，书中对于ANSYS Workbench 15.0的模块化设计和工作流的理念进行了清晰的阐述，这有助于我理解不同模块之间的协同作用。光盘中的多媒体教学资源，更是为我的学习增添了趣味性和直观性，让我能够通过视频直观地看到每一步操作，大大降低了学习难度。这本书让我克服了对复杂软件的畏惧心理，让我看到了通过努力，我也可以掌握这个强大的仿真工具，并将其应用于我感兴趣的领域。

评分☆☆☆☆☆

作为一名大学在读的机械工程专业学生，我一直在寻找一本能够系统性学习ANSYS Workbench 15.0的教材，为我的毕业设计和未来的职业生涯打下基础。《ANSYS Workbench 15.0完全自学一本通（含DVD光盘1张）》这本书，可以说完全满足了我的需求，甚至超出了我的预期。书中以一种非常易于理解的方式，循序渐进地介绍了ANSYS Workbench 15.0的核心功能。从几何建模、网格划分，到载荷施加、边界条件设置，再到求解和后处理，每一个环节都讲解得非常细致，并且穿插了大量的图示，让我这个初学者也能轻松上手。最让我惊喜的是，书中不仅讲解了软件的操作，还融入了相关的力学知识和仿真原理，让我能够更好地理解仿真背后的科学原理，而不仅仅是机械地按照步骤操作。光盘中的学习资源，包括大量的案例和操作演示，对我来说是无价的。我可以通过这些资源反复练习，加深对软件的理解。这本书真正做到了“自学一本通”，让我能够独立地完成很多仿真项目，为我的专业学习提供了巨大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

作为一名初涉CAE领域的设计工程师，我一直渴望找到一本能够真正引导我入门并快速掌握ANSYS Workbench 15.0的书籍。《ANSYS Workbench 15.0完全自学一本通（含DVD光盘1张）》这本书，在我看来，与其说是一本教材，不如说是一位循循善诱的导师。它的内容组织逻辑性极强，从最基础的界面介绍，到各个模块（如前处理器、求解器、后处理器）的深入讲解，都做到了深入浅出。书中大量的实例分析，每一个步骤都配有清晰的截图，让我这个新手能够一步步跟着操作，仿佛置身于一个真实的课堂。特别让我印象深刻的是，书中对于一些常见工程问题的解决方案，不仅给出了操作步骤，还详细解释了背后的物理原理和软件设置的意义。这让我不仅仅是学会了“怎么做”，更理解了“为什么这么做”，这对于建立扎实的CAE基础至关重要。光盘中的资源也非常丰富，各种例题模型和视频教程，极大地拓展了我的学习维度。这本书真的为我打开了ANSYS Workbench的大门，让我在短时间内就能够独立完成一些基本的仿真分析，极大地提升了我的工作效率和信心。

评分☆☆☆☆☆

应该还行吧。看实例挺多的。

评分☆☆☆☆☆

还可以

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书挺厚的～～～很厚～～～

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是正版，但是还没有看，正在学习中

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正在看，还没看完，是正版书

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买了放书架一直没时间看...

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应该还行吧。看实例挺多的。

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现在就感觉大学和研究生的时候第一要好好学习，第二一定要把自己的专业书和基础书都保存好，因为你并不确定什么时候会用到。。。再买的时候好贵。。。

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还行