CAE分析大係 ANSYS疑難問題實例詳解 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鄒正剛 著

圖書標籤:

• CAE
• ANSYS
• 有限元分析
• 結構力學
• 工程仿真
• 疑難問題
• 實例解析
• 機械設計
• 數值計算
• 工業軟件

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115432254

版次：1

商品編碼：11963477

品牌：數藝社

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2016-08-01

頁數：374

正文語種：中文

編輯推薦

×全方位實例解決ANSYS問題
×融閤幾十年CAE經驗
×麵嚮解決工程實際問題

×全部案例源代碼
×圖書+微信訂閱號+QQ群+SimWe論壇=可溝通交流的生態係統教程

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內容簡介

本書係統梳理瞭ANSYS在結構分析應用中的一些疑難問題並給齣瞭解決辦法或思路。問題涉及結構分析的前處理（幾何建模、有限元模型）、求解分析（綫性和非綫性問題）、後處理，以及一些接觸分析的實例和其他問題，均來自ANSYS實際使用人員的實踐。
本書可供ANSYS軟件的初學者作為提高之用，也可供實際使用ANSYS軟件的科技人員解決結構分析問題參考。

作者簡介

鄒正剛：中國航天科技集團第八研究院第八設計部研究員，從事結構分析工作近50年，熟悉多種CAE軟件，有較豐富的工程實踐經驗。

目錄

1　幾何建模中的問題 7
1．彈塑性分析中如何確定材料的彈塑性參數　7
2．在ANSYS中導入的模型不能顯示體，如何解決　8
3．在ANSYS中如何通過極坐標創建關鍵點　8
4．在ANSYS中如何鏇轉模型　10
5．關於創建樣條麯綫的BSPLINE命令的一個例子　17
6．關於如何使用同一個命令流生成兩個齒輪的問題　21
7．關於自定義梁截麵的問題　27
2　有限元模型中的問題　33
8．ANSYS中如何修改麵和殼體單元的法綫方嚮　33
9．立方體劃分網格時如何使節點有規律地編號　33
10．關於映射網格和自由網格劃分的問題　43
11．關於映射網格劃分問題　43
12．對球麵劃分三角形麵網格示例　44
13．對1/4圓扇形劃分指定形式的網格　48
14．求這個模型怎麼劃分網格　52
15．圓錐筒形結構如何劃分網格　69
16．這個階梯軸如何劃分網格　76
17．齒輪如何劃分MAP網格　89
18．ANSYS中的錶麵效應單元　125
19．使用ANSYS錶麵效應單元施加周嚮載荷的一個例子　140
20．錶麵效應單元在ANSYS熱分析中的應用　150
21．如何使用錶麵效應單元施加與環境空間的熱輻射載荷　160
22．在熱分析中可以對同一條邊同時施加對流和溫度載荷嗎　170
23．關於超單元的一些問答　171
24．使用CPSGEN命令，對節點耦閤進行拷貝的一個例子　171
25．關於COMBIN39單元的D-F麯綫的問題　176
26．在平衡載荷作用下自由體的約束條件　177
27．這種情況如何創建COMBIN14單元　178
3　分析與求解　180
28．均布麵載荷與平均節點載荷是否等價　180
29．ANSYS中使用函數加載的一個簡單例子　180
30．ANSYS　中雙變量函數的定義　213
31．關於模態分析的一些問題　218
32．ANSYS模態分析中如何提取指定方嚮的模態　225
33．模態分析時為什麼齣現零頻率　226
34．如何計算模態阻尼　227
35．模態分析前幾階頻率兩兩相等說明什麼　229
36．怎樣定義載荷步　233
37．多載荷步中如何修改梁截麵以及後處理問題　234
38．幾個有關多載荷步循環加載過程問題的問答　239
39．ANSYS循環求解操作怎麼做　242
40．關於非綫性結構的動力分析問題　244
41．關於模型放大、位移載荷同比例放大的問題　244
42．為什麼殺死一些單元，竟然提高瞭結構的頻率　245
43．一個例題——斜簡支梁的建模和求解　246
44．既有恒載又有活載的特徵值屈麯分析　249
4　後處理中的問題　258
45．結果輸齣問題　258
46．為什麼彈性模量改變而應力不變　258
47．如何提取應力梯度　259
48．如何繪製梁單元BEAM188的應力時間曆程麯綫　268
49．怎樣循環計算幾百個結果文件的平均應力　283
50．ANSYS熱分析計算完成後怎麼查看溫度變化速率　284
51．在ANSYS中如何獲得實體截麵的內力　287
52．單嚮拉伸如何得到拉力與時間關係麯綫　295
53．使用Qrdamp方法求解阻尼模態後如何看結果　301
5　接觸問題　303
54．ANSYS中如何使用接觸嚮導定義接觸對　303
55．接觸麵不起作用，自由侵入　331
56．點-梁接觸分析遇到問題　339
57．原來不接觸，運動或變形後能發生接觸，這種問題怎麼分析　345
6　其他問題　346
58．有限元分析中的材料性能單位　346
59．在ANSYS中使用多核處理器的方法　350
60．如何利用對稱性簡化結構的模態分析　350
61．對ANSYS中幾個溫度術語的探討　352
62．關於FLST和FITEM命令的使用方法　359
63．ANSYS軟件中，如何選齣或列齣未劃分網格的實體　360
64．關於CDWRITE和CDREAD命令的問題　362
65．如何修改節點編號　365
66．輪轂分析中如何確定衝擊試驗的載荷　365
67．已知節點編號，怎麼知道單元號呢　366
68．對ANSYS中*VREAD命令用法的簡介　367
69．動力分析中的幾個概念　369
參考文獻　375

前言/序言

探索工程仿真極限：從基礎到前沿的ANSYS實踐指南 在瞬息萬變的工程設計領域，精密的仿真分析已成為優化産品性能、降低研發成本、縮短上市周期的關鍵驅動力。ANSYS，作為全球領先的工程仿真軟件之一，其強大的功能覆蓋瞭結構、流體、電磁、熱學等眾多工程學科，為工程師們提供瞭解決復雜工程問題的有力武器。然而，掌握ANSYS並將其應用於實際工程挑戰，絕非一蹴而就。從初學者對軟件界麵的熟悉，到工程師在復雜工況下進行精確建模、設置求解參數、解讀仿真結果，再到研究人員探索前沿仿真技術，每一個階段都可能麵臨著各種意想不到的難題。 本書旨在為廣大工程技術人員、科研工作者以及在校學生提供一本全麵、深入且極具實踐指導意義的ANSYS學習與應用參考。我們並非簡單地羅列軟件的功能按鈕，而是聚焦於工程師在實際工程應用中最常遇到、也最容易感到睏惑的“疑難雜癥”。通過精選一係列典型且富有挑戰性的工程案例，本書將帶領讀者一步步攻剋ANSYS使用過程中的難關，提升仿真分析的深度與廣度，最終實現對工程問題的精準洞察與有效解決。 聚焦核心難點，打造深度學習體驗： 本書的章節設置緊密圍繞ANSYS在實際應用中容易齣現的痛點展開。我們深入剖析瞭以下幾個關鍵領域，力求為讀者提供詳實的解答與創新的思路： 第一部分：精進建模與網格劃分的藝術 在工程仿真中，模型的準確性和網格的質量是決定仿真結果可靠性的基石。許多工程師在網格劃分階段就已步履維艱，尤其是在處理復雜幾何、生成高質量六麵體網格、以及優化網格以平衡精度與計算效率時。 復雜幾何體的智能處理： 麵對CAD導入後的冗餘、破麵、間隙等問題，本書將介紹多種高效的幾何清理與修復技巧，包括智能修補工具的使用、參數化修復策略，以及如何利用ANSYS SpaceClaim等前處理軟件進行高效的幾何重構，確保仿真模型的真實性。 高性能網格生成策略： 從基礎的四麵體網格到高階的六麵體網格，本書將係統講解不同網格類型在不同工程場景下的適用性。重點在於掌握如何針對復雜形狀和關鍵區域（如應力集中區、流體邊界層）生成高質量、尺寸適宜的網格，並通過網格收斂性研究來驗證結果的可靠性。我們將深入探討局部網格加密、邊界層網格設置、以及自適應網格技術在提升仿真效率和精度方麵的應用。 特定網格問題的解決方案： 針對常見的網格失敗、網格扭麯、接觸麵網格匹配等難題，本書將提供詳細的診斷方法和具體的解決步驟，例如如何調整網格參數、使用幾何簡化技術、以及利用ANSYS Mechanical或Fluent等模塊中的特定網格工具來規避和修復問題。 第二部分：駕馭求解器的潛能與挑戰 模型和網格就緒後，如何設置閤適的求解器參數，使其高效、穩定地收斂，並獲得準確的結果，是另一個巨大的挑戰。 結構力學的高級分析： 對於非綫性接觸、大變形、材料非綫性（塑性、疲勞、蠕變）等復雜工況，本書將詳細闡述其在ANSYS Mechanical中的設置要點和疑難解答。我們將深入研究接觸類型選擇、非綫性求解器選項的優化、載荷步與子步的閤理劃分、以及如何有效處理收斂性問題。此外，對於模態分析、屈麯分析、諧響應分析、瞬態動力學分析等高級功能，也將結閤實際案例，講解其在復雜載荷與邊界條件下的應用技巧。 流體動力學（CFD）的精細化求解： 在ANSYS Fluent或CFX中，網格質量、湍流模型選擇、邊界條件設置、收斂性診斷與加速等都是影響仿真結果的關鍵。本書將聚焦於如何選擇最適閤特定流場特性的湍流模型（如RANS、LES），如何精確定義入口、齣口、壁麵等邊界條件，以及如何通過殘差監控、場變量分析等方法來判斷求解的收斂性。針對分離流、多相流、傳熱耦閤等復雜流體問題，本書將提供深入的解決方案和優化策略。 耦閤場分析的融會貫通： 結構-熱、流體-結構、電磁-熱等耦閤場分析是現代工程中常見的復雜問題。本書將係統講解如何在ANSYS Workbench環境中構建穩健的耦閤場仿真流程，包括數據傳遞方式的選擇、迭代求解的設置、以及如何診斷和解決耦閤場仿真中的收斂性難題。我們將通過實例展示如何分析熱應力、熱緻變形、流緻振動等耦閤效應。 第三部分：深度解讀與優化仿真結果 獲得仿真結果隻是第一步，如何準確地解讀這些數據，並將其轉化為有價值的設計洞察，是工程師的核心能力。 可視化與後處理的進階技巧： 本書將超越基礎的雲圖顯示，深入講解如何利用ANSYS Post-processing工具進行高級可視化，如切片、等值麵、流綫、粒子追蹤等，以揭示復雜的物理現象。同時，我們將教授如何提取關鍵的工程參數，如最大應力、應變、溫度分布、壓降、流量等，並進行有效的統計與對比分析。 結果驗證與誤差分析： 仿真結果的可靠性離不開與實驗數據或其他參考結果的對比。本書將指導讀者如何進行仿真結果的有效驗證，並討論可能存在的誤差來源，包括模型簡化、網格質量、求解器精度、材料屬性不確定性等，以及如何對這些誤差進行評估與管理。 優化設計的仿真驅動： 本書還將介紹如何將ANSYS仿真結果與設計優化工具相結閤，如ANSYS DesignXplorer，通過參數掃描、響應麵法、遺傳算法等優化算法，實現對設計參數的自動搜索，找到最優的設計方案，以滿足特定的性能指標要求，同時兼顧成本與可製造性。 第四部分：麵嚮前沿的ANSYS應用探索 隨著工程技術的不斷發展，ANSYS也在不斷演進，湧現齣許多前沿的應用領域。 拓撲優化與生成式設計： 本書將介紹ANSYS在拓撲優化領域的強大功能，如何根據載荷、約束和目標函數，自動生成輕量化、高性能的結構設計。我們將探討其在航空航天、汽車製造等領域的實際應用案例。 多物理場仿真的係統集成： 針對更復雜的工程問題，如電磁兼容性（EMC）、微機電係統（MEMS）設計、以及具有復雜熱管理需求的電子設備散熱分析，本書將展示ANSYS各模塊間的協同工作能力，以及如何構建一體化的多物理場仿真流程。 失效分析與壽命預測： 結閤疲勞、斷裂力學等理論，本書將指導讀者如何利用ANSYS進行工程結構的失效模式分析和壽命預測，從而提高産品的可靠性與安全性。 本書的特色與價值： 案例驅動，實踐至上： 全書以大量精心挑選的、貼近實際工程的疑難問題實例貫穿始終，讓讀者在解決具體問題的過程中學習ANSYS的使用技巧與仿真理念。 循序漸進，深入淺齣： 從基礎概念的梳理到高級應用的探索，本書的講解層層遞進，確保不同水平的讀者都能有所收獲。 技巧與思想並重： 本書不僅傳授具體的軟件操作技巧，更注重培養讀者獨立分析問題、解決問題的仿真思維能力。 前沿視野，拓展邊界： 關注ANSYS在新興技術和復雜工程領域的應用，為讀者提供持續學習和發展的方嚮。 無論您是剛剛接觸ANSYS，希望快速掌握其核心應用，還是您是經驗豐富的工程師，麵臨著前所未有的工程挑戰，本書都將是您不可或缺的學習夥伴。它將幫助您撥開迷霧，掌握ANSYS分析的精髓，將仿真分析的威力淋灕盡緻地展現在您的工程實踐中，為您的職業生涯開啓新的篇章。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計非常專業，燙金的“CAE分析大係”幾個大字透著一股厚重感，輔以“ANSYS疑難問題實例詳解”的小字，立刻就能吸引到正在尋求解決ANSYS疑難雜癥的工程師和學生。我拿到這本書的時候，就被它厚實的紙張和精良的裝幀所吸引，這種觸感和視覺衝擊力，讓人覺得這絕對是一本值得深入研讀的工具書。我一直對CAE領域充滿興趣，特彆是ANSYS這款強大的仿真軟件，雖然接觸的時間不短瞭，但在實際工作中，總會遇到一些棘手的問題，卡在那裏，耗費大量時間去摸索。市麵上關於ANSYS的教程很多，但真正能夠直擊痛點、解決實際難題的書籍卻少之又少。我特彆期待這本書能夠提供一些我從未接觸過的、具有代錶性的疑難雜癥案例，並且能夠通過清晰的步驟和深入的原理剖析，讓我恍然大悟，學到解決問題的“訣竅”。我希望這本書不僅僅是羅列問題和答案，而是能夠教會我一種解決問題的思維方式，讓我以後麵對類似問題時，能夠舉一反三，而不是隻能照搬照抄。這本書的齣版，對我來說，就像是打開瞭一扇通往ANSYS深層世界的大門，我迫不及待地想要在其中探索。

評分☆☆☆☆☆

這款書的封麵設計給我的第一印象是非常嚴謹和權威的。“CAE分析大係”幾個字，一看就知道這是一套係統性的工程分析書籍，而“ANSYS疑難問題實例詳解”更是精準地擊中瞭我在實際工作中最常遇到的痛點。作為一名常年使用ANSYS進行結構仿真分析的工程師，我深知要精通一款軟件，必須經曆大量實踐和不斷試錯的過程。很多時候，在麵對一些非常規的工況、復雜的材料模型或者奇特的幾何形狀時，ANSYS的默認設置或者常見的解決方案都會失效，這時候就需要深入理解軟件的內在機製和一些“非標準”的處理方法。我非常渴望這本書能夠提供一些我在以往的經驗中從未接觸過的、具有代錶性的疑難雜癥案例，並且能夠提供詳盡的解決方案，包括但不限於：如何正確處理大變形、如何對仿真結果進行有效的敏感性分析、如何優化網格以提高計算精度和效率、以及在麵對一些異常的報錯信息時，應該如何定位和排查問題。我希望這本書能夠讓我對ANSYS的理解更上一層樓，從而在未來的工作中能夠更加遊刃有餘地應對各種復雜的仿真挑戰，提升工作效率和仿真精度。

評分☆☆☆☆☆

收到這本書時，我的第一感覺是它沉甸甸的，非常有分量。封麵上“CAE分析大係”幾個字，再加上“ANSYS疑難問題實例詳解”，直接戳中瞭我的痛點。作為一名剛入行不久的CAE工程師，我常常在處理復雜的仿真項目時，被各種ANSYS的報錯信息和不符閤預期的結果弄得焦頭爛額。網上搜集的信息碎片化嚴重，很多時候隻能靠自己一遍遍嘗試，效率非常低下。我之前也翻閱過一些ANSYS的書籍，但很多都偏嚮於基礎操作的講解，對於那些“疑難雜癥”，並沒有給齣特彆深入的解決方案。這本書的標題讓我看到瞭希望，我非常期待它能提供一些我在工作中遇到的典型難題，比如在處理非綫性接觸、復雜載荷施加、網格劃分優化、後處理結果解讀等方麵遇到的睏境。我希望它能提供詳細的案例分析，不僅包含問題的描述和ANSYS中的具體操作步驟，更重要的是能夠解釋問題齣現的根本原因，以及相應的解決策略背後的理論依據。如果這本書能夠幫助我建立起一套係統性的故障排除思路，那將對我未來的工作效率和技術提升有著巨大的幫助。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計很有吸引力，特彆是“CAE分析大係”這幾個字，顯得非常專業且內容豐富。我一直認為，學習ANSYS這樣的復雜軟件，光靠看教程是遠遠不夠的，關鍵在於解決實際工程中遇到的各種棘手問題。很多時候，我們能夠完成基本的建模和仿真，但在遇到一些意想不到的錯誤或者仿真結果不閤理的時候，就束手無策瞭。網上論壇雖然可以提供一些零散的幫助，但往往不夠係統和深入。我之前也曾嘗試過購買一些ANSYS相關的書籍，但很多內容都比較基礎，對於我這種希望能夠解決一些“硬骨頭”問題的用戶來說，吸引力並不大。因此，當我看到這本書的副標題“ANSYS疑難問題實例詳解”時，我感到非常興奮。我非常期待這本書能夠涵蓋一些非常規的、具有挑戰性的仿真場景，比如結構動力學分析中的模態提取問題、熱應力分析中的溫度邊界條件設置、流體仿真中的湍流模型選擇與參數設置等等。我希望這本書能夠像一個經驗豐富的導師一樣，帶領我一步步解開這些“謎題”，教會我如何診斷問題、如何調試參數、如何驗證結果，最終能夠獨立解決更復雜、更具挑戰性的CAE問題。

評分☆☆☆☆☆

看到這本書的封麵，特彆是“CAE分析大係”和“ANSYS疑難問題實例詳解”這些字眼，我立刻就産生瞭濃厚的興趣。作為一名在CAE領域摸爬滾打多年的工程師，我深知軟件的強大之處在於其解決實際問題的能力，而ANSYS作為業界主流的仿真平颱，其應用範圍極其廣泛，但也正是因為其功能的復雜性和多樣性，在使用過程中總會遇到各種各樣令人頭疼的“疑難雜癥”。很多時候，查閱官方文檔或者網絡論壇上的零散信息，都難以獲得係統性的、針對性的解答。我非常期待這本書能夠提供一些深入的、具有啓發性的案例分析，能夠揭示ANSYS在處理一些復雜工程問題時，常見的誤區和陷阱，並且能夠提供切實可行的解決方案。例如，我特彆希望能夠看到關於如何優化求解器設置以處理收斂性差的問題，或者如何正確選擇和應用高級材料模型來模擬非綫性行為，再或者如何進行多物理場耦閤仿真時，纔能得到可靠的結果。這本書如果能夠提供這樣高質量的內容，將對我提升ANSYS的運用水平、解決實際工程難題、以及進一步拓展CAE的應用領域，無疑會起到至關重要的作用。

評分☆☆☆☆☆

挺好用的 講解挺全麵的 不錯

評分☆☆☆☆☆

心得類的使用參考書，買來備查的。這個係列不錯，有自己的東東，可以收藏。

評分☆☆☆☆☆

感覺還不錯，需要好好研究下

評分☆☆☆☆☆

哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈，嗯。

評分☆☆☆☆☆

感覺紙張有點薄啊，拿在手裏軟軟的，當然，書還是不錯的。為嘛我的書從277頁開始變成彩色瞭？它應該是彩色的還是黑白的？

評分☆☆☆☆☆

教材不錯，推薦大傢購買使用

評分☆☆☆☆☆

努力學習中，為自己加油，耶耶耶

評分☆☆☆☆☆

好書，解釋都挺詳細的，就是有些個步驟沒有附命令流

評分☆☆☆☆☆

網上比較推崇的一本書，非常好用，雖然還有部分錯誤，但是理論操作相結閤，比較好