ANSYS Workbench有限元分析實例詳解 靜力學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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周炬，蘇金英 著

圖書標籤:

• ANSYS Workbench
• 有限元分析
• 靜力學
• 工程分析
• 仿真
• 結構力學
• 案例教程
• 機械工程
• 數值計算
• 應力分析

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115446312

版次：01

商品編碼：12136978

品牌：異步圖書

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-03-01

頁數：470

正文語種：中文

編輯推薦

專業針對性強：專門解決ANSYS Workbench靜力學分析的各種問題
內容獨創性強：書中眾多內容是作者從事有限元分析多年經驗的總結
案例實用性強：所有案例均來自工程實踐領域，是理論與實踐結閤的典範
配套資源豐富：書中案例及配套資源高達40GB，在讀者交流群提供下載

·內容新穎獨特，包含大量同類參考書上所沒有的知識，如ACP詳細說明、link單元分析、fracture中的T-stress分析、solid65鋼筋混凝土分析、solid-shell子模型、WB材料庫所有本構說明、蠕變分析、非綫性屈麯弧長法、利用external model模塊組裝復雜模型並快速定義接觸、損傷分析、生死單元分析、內聚力模型等。

·教會讀者“知其然，並知其所以然”。全書采用對比的方式，通過工程實例的演繹，教會讀者分析問題、查找問題和解決問題。不僅詳細介紹瞭Workbench靜力學分析過程的操作流程，而且還清晰闡述瞭“為什麼要這樣操作”“相關參數為什麼要如此設置”“同類問題該有怎樣的分析思路”等讀者常見的疑問。

·全書理論聯係實際，文字通俗易懂，編排閤理，加入思考題，對同類問題進行適當擴展。同時，針對讀者容易齣現的錯誤，通過一步一步引導的方法，讓讀者瞭解錯誤産生的原因，並提齣解決方法，從而引領讀者輕鬆掌握Workbench的分析方法。

內容簡介

本書以對比的方式係統且全麵地說明ANSYS Workbench靜力學分析過程中的各種問題，從工程實例齣發，側重解決ANSYS Workbench的實際操作和工程問題。
本書共5章。第1章為CAE分析步驟；第2章詳細說明ANSYS Workbench主界麵及相關Windows操作，舉例說明ACT的用法；第3章介紹ANSYS Workbench的建模功能，舉例描述修復模型、實體簡化梁模型、點雲數據生成實體的方法；第4章介紹ANSYS Workbench的綫性靜力學分析，以梁單元、二維平麵單元、三維殼單元、實體單元、Link單元為主綫，並包含ACP模塊、Fracture分析、Solid65單元及子模型等；第5章介紹ANSYS Workbench的非綫性靜力學分析，以材料非綫性、幾何非綫性、狀態非綫性為主綫，並包含快速組裝復雜模型、橡膠流體壓力加載、損傷分析、生死單元分析、內聚力模型等。
本書內容豐富新穎、重點突齣、講解詳盡，適用於ANSYS Workbench軟件的初級和中級用戶，可供機械、材料、土木、能源、汽車交通、航空航天、水利水電等專業的本科生、研究生、教師、工程技術人員和CAE愛好者閱讀和參考。

作者簡介

周炬，副教授，就職南華大學機械工程學院，從事有限元法等課程的教學工作，擁有12年ANSYS軟件應用經驗，完成過多種大型設備性能評價、環境預測和評估、汽車噪聲與振動、材料疲勞裂紋等CAE項目研究。

蘇金英，高級工程師。曾在企業從事産品研發多年，現為湖南有色金屬職業技術學院機械專業教師，對CAD CAE軟件的應用實戰能力強。

目錄

第1章　CAE分析步驟　1
1．1　模型簡化　2
1．2　邊界正確　3
1．3　參數閤理　3
1．4　網格適用　5
第2章　ANSYS Workbench主界麵設置　7
2．1　窗口設置　7
2．1．1　分析係統　7
2．1．2　組件係統　8
2．1．3　客戶化係統　9
2．1．4　設計優化係統　10
2．1．5　File菜單　10
2．1．6　View菜單　10
2．2　功能設置　11
2．3　工程流程圖　12
2．4　ACT插件　13
2．5　Windows界麵相應操作　24
2．5．1　Administrator用戶定義　24
2．5．2　文件名定義　24
2．5．3　環境變量定義　25
2．5．4　監視計算資源　25
2．5．5　查找文件　26
2．5．6　鼠標的應用　27
第3章　Workbench建模　28
3．1　Imprint Faces（映射麵）定義　29
3．1．1　平麵映射（含綫映射）　29
3．1．2　圓弧麵映射　31
3．1．3　麯麵映射　33
3．2　概念建模　37
3．3　體操作　41
3．4　工具功能　42
3．5　綜閤實例　43
3．5．1　實例1：DM修復模型及相應建模（抽殼、填充）　43
3．5．2　實例2：SpaceClaim抽取梁模型及截麵定義（宏定義及調用）　48
3．5．3　實例3：依據點雲文件生成3D模型　56
第4章　綫性靜力學分析　63
4．1　有限元求解靜力學基本原理　63
4．2　梁單元靜力學分析　65
4．2．1　梁模型有限元計算　65
4．2．2　復雜（變截麵、扭轉）梁模型建立　72
4．2．3　鉸接梁模型建立　77
4．2．4　Beam單元實例運用　80
4．2．5　Beam計算錯誤釋義　94
4．2．6　小結　100
4．3　二維XY平麵單元靜力學分析　100
4．3．1　平麵應力　101
4．3．2　平麵應變　117
4．3．3　軸對稱　129
4．3．4　小結　135
4．4　三維殼單元靜力學分析　136
4．4．1　殼單元模型　136
4．4．2　殼單元之復閤材料模型　165
4．4．3　殼單元之計算錯誤釋義　182
4．4．4　小結　189
4．5　三維實體靜力學分析　189
4．5．1　Point Mass的應用　189
4．5．2　約束中Rigid（剛性）與Deformable（柔性）的區彆　201
4．5．3　Moment載荷　213
4．5．4　小結　220
4．6　Link單元靜力學分析　220
4．6．1　Link180模型之分步加載　221
4．6．2　Link180模型之inis命令定義初始條件　229
4．7　Fracture（Crack）模型靜力學分析　238
4．7．1　2D Pre-Meshed Crack模型　240
4．7．2　3D Crack模型　251
4．7．3　Solid65單元模型　259
4．8　子模型（Submodel）靜力學分析　268
第5章　非綫性靜力學分析　293
5．1　材料非綫性分析　293
5．1．1　基本概念　293
5．1．2　超彈性材料本構分析實例　308
5．1．3　蠕變材料本構分析實例　317
5．1．4　非綫性隨動強化本構分析實例　333
5．2　幾何非綫性分析　340
5．2．1　基本概念　341
5．2．2　綫性特徵值屈麯分析實例　345
5．2．3　基於初始缺陷的非綫性屈麯分析實例　352
5．2．4　非綫性後屈麯分析實例　356
5．3　狀態非綫性分析—接觸　367
5．3．1　基本概念　367
5．3．2　不同連接方式對比　382
5．3．3　Gasket和Bolt組閤接觸實例　386
5．3．4　燕尾槽接觸實例　397
5．3．5　箱體開啓分析實例　405
5．3．6　土彈簧分析實例　412
5．3．7　復雜模型接觸設置實例　419
5．3．8　材料非綫性接觸設置實例　424
5．3．9　接觸設置綜閤實例　435
5．4　狀態非綫性分析—狀態分離　445
5．4．1　實體損傷失效實例　445
5．4．2　生死單元實例　453
5．4．3　內聚力（CZM）分離實例　459
5．5　非綫性收斂方法總結　466
參考文獻　469
後記　470

《現代工程力學：理論與實踐》 本書亮點： 深入淺齣的理論闡釋： 拋棄枯燥的數學推導，以直觀的物理圖像和生動的工程案例，揭示力學現象的本質，幫助讀者建立牢固的力學思維。 覆蓋廣泛的工程領域： 從基礎的材料力學、結構力學，到現代的振動分析、疲勞壽命預測，本書全麵覆蓋瞭機械、土木、航空航天等多個工程領域的核心力學問題。 注重計算方法的講解： 詳細介紹數值計算方法在工程力學中的應用，包括有限元方法（FEM）的基本原理、離散化技術、邊界條件處理等，為讀者提供解決復雜工程問題的工具。 豐富實用的工程實例： 結閤大量真實的工程設計與分析案例，展示力學理論在實際工程中的應用，例如橋梁的受力分析、飛機的結構強度評估、汽車碰撞的安全性設計等，讓讀者學以緻用。 前沿技術探索： 引入非綫性力學、斷裂力學、動力學分析等進階概念，並探討現代工程中備受關注的計算力學新進展，如多物理場耦閤分析、高級材料建模等，拓展讀者的知識視野。 配套資源豐富： 包含圖文並茂的講解，關鍵概念的圖解，以及啓發式的問題，引導讀者主動思考，加深理解。 內容概述： 《現代工程力學：理論與實踐》旨在為工程技術人員、高校學生以及對工程力學感興趣的廣大讀者提供一本全麵、深入且實用的參考書。本書在繼承經典力學理論精髓的基礎上，緊密結閤現代工程分析的實際需求，重點突齣瞭理論知識與計算方法、工程實踐的緊密聯係。 第一部分：力學基礎與核心理論 本部分將從最基礎的力學概念入手，逐步深入到工程力學中的核心理論。 第一章：工程力學的基石——連續介質力學導論 介紹宏觀力學與微觀力學的聯係，以及工程力學所處理的連續介質模型。 闡述應力、應變的概念，以及它們在描述材料變形與受力狀態中的作用。 講解本構關係，包括彈性、塑性、粘彈性等不同材料行為的本構模型，以及泊鬆比、彈性模量等基本力學參數的意義。 通過簡單的拉伸、壓縮、剪切和彎麯實例，直觀地展示應力應變的分布規律。 第二章：材料力學——結構的剛度與強度分析 深入探討梁的彎麯理論，包括彎麯正應力、剪應力以及撓度計算，介紹不同截麵形狀對彎麯特性的影響。 講解軸的扭轉理論，分析扭轉應力與扭轉角，以及圓柱軸和非圓柱軸的受力特點。 研究柱的穩定性問題，重點介紹歐拉（Euler）臨界力公式及其應用範圍，以及細長杆件屈麯的機理。 探討應力集中現象，分析缺口、孔洞等幾何特徵對局部應力增大的影響，並介紹應力集中係數的概念。 第三章：結構力學——體係的平衡與變形 介紹靜定結構和超靜定結構的分析方法，重點講解位移法和力法在超靜定結構分析中的應用。 講解虛功原理和虛力原理，展示其在求解結構位移和力反力時的威力。 分析桁架、框架、連續梁等典型工程結構在各種荷載作用下的內力、位移和應力分布。 討論結構的強度、剛度和穩定性設計準則。 第二部分：數值計算方法與工程應用 本部分將聚焦於現代工程力學分析中不可或缺的數值計算方法，並結閤工程實例進行講解。 第四章：數值計算方法在力學分析中的崛起 介紹數值計算方法的基本思想，以及其在處理解析解難以獲得的復雜問題時的優勢。 簡要迴顧差分法（Finite Difference Method, FDM）等早期數值方法，為理解有限元法奠定基礎。 引入有限元方法（Finite Element Method, FEM）的核心理念：將連續體離散化為有限個單元，在單元內用插值函數逼近未知量，通過建立整體方程組求解。 詳細闡述有限元法的基本步驟：幾何離散、單元分析、整體組裝、施加邊界條件、求解與後處理。 第五章：有限元法的數學基礎與單元構造 講解變分原理（如最小勢能原理、最小餘能原理）在推導有限元方程中的作用。 介紹節點、單元、形函數（插值函數）的概念，以及它們在描述單元行為中的關鍵性。 詳細推導一維杆單元、梁單元的剛度矩陣和等效節點力嚮量，理解單元剛度矩陣的物理意義。 拓展到二維問題，介紹二維三角形單元、四邊形單元的構造，以及單元的協調性和收斂性問題。 探討三維實體單元（四麵體、六麵體）的設計與應用。 第六章：靜力學分析的有限元實現 將有限元方法應用於靜力學問題，例如平麵應力、平麵應變、軸對稱問題和三維實體問題的靜力分析。 講解邊界條件的施加，包括位移邊界條件和力邊界條件的有限元處理方式。 詳細介紹求解綫性方程組的方法，例如高斯消元法、迭代法等。 討論應力、應變等結果的計算與解釋，以及模型網格密度對結果精度的影響。 通過具體的工程實例，如承重結構的受力分析、壓力容器的應力分布預測，演示有限元靜力學分析的完整流程。 第七章：工程實例中的靜力學分析實踐 案例一：簡支梁和懸臂梁的應力與變形分析 建立梁模型，劃分網格，施加載荷和邊界條件，求解並分析梁的彎麯應力、剪應力及撓度。 對比不同梁截麵形狀對力學性能的影響。 案例二：復雜麯麵結構的應力分布評估 例如，一個化工設備的夾套或一個汽車零部件的受力分析。 學習如何處理復雜幾何形狀，進行高質量網格劃分。 分析應力集中區域，並提齣設計優化建議。 案例三：闆和殼結構的靜力分析 例如，一個屋頂闆、一個船體麵闆或一個壓力容器的殼體。 介紹闆殼理論在有限元中的應用，分析其彎麯和受力特性。 關注邊緣效應和連接處的應力分布。 案例四：接觸力學問題分析 例如，齒輪嚙閤、支座與構件的連接等。 講解接觸算法的基本原理，如何處理不同接觸錶麵之間的相互作用。 分析接觸壓力分布和接觸區域的應力狀態。 第三部分：高級力學分析與前沿探索 本部分將進一步拓展讀者在工程力學領域的認知，介紹更復雜的分析技術和未來的發展方嚮。 第八章：動力學分析——振動與瞬態響應 引入慣性力和阻尼力，建立動力學方程，包括質量矩陣、阻尼矩陣和剛度矩陣。 講解自由振動與強迫振動，模態分析（固有頻率與振型）的概念和重要性。 介紹瞬態動力學分析，如衝擊、碰撞載荷作用下的結構響應。 通過振動篩、機械臂等實例，展示動力學分析在解決工程振動問題中的應用。 第九章：非綫性力學——超越綫性的世界 探討幾何非綫性（大變形、材料幾何形狀變化）和材料非綫性（塑性、屈服、材料損傷）的影響。 介紹非綫性方程組的求解方法，如牛頓-拉夫遜法。 分析塑性變形、屈麯、斷裂等非綫性現象在工程中的錶現。 通過塑性鉸形成、材料屈服擴展等實例，說明非綫性分析的必要性。 第十章：斷裂力學與疲勞分析 介紹斷裂力學基本概念，如應力強度因子、斷裂韌度。 分析裂紋萌生與擴展的機理，預測結構的斷裂壽命。 講解疲勞損傷的纍積過程，介紹S-N麯綫、Miner法則等。 結閤飛機結構、橋梁鋼結構等案例，展示斷裂與疲勞分析在提高結構可靠性中的作用。 十一章：多物理場耦閤分析與計算力學展望 介紹熱-力耦閤、流-固耦閤、電-磁-力耦閤等復雜工程問題。 探討多物理場數值模擬的方法與挑戰。 展望計算力學在人工智能、高性能計算、逆嚮工程等領域的應用前景。 鼓勵讀者關注和學習新的計算工具與技術。 本書特色總結： 《現代工程力學：理論與實踐》不僅提供堅實的理論基礎，更注重培養讀者運用數值方法解決實際工程問題的能力。書中大量的工程案例貫穿始終，將抽象的力學概念與生動的工程實踐緊密結閤，幫助讀者理解“為什麼”和“怎麼做”。無論您是力學領域的初學者，還是有一定經驗的工程師，本書都將是您寶貴的學習和參考資源，助您在工程實踐中遊刃有餘。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對工程力學和數值計算充滿興趣的業餘愛好者，我一直希望能深入瞭解ANSYS Workbench這款強大的有限元分析軟件。市麵上關於ANSYS的資料很多，但很多要麼過於理論化，讓我望而卻步，要麼內容零散，不成體係。我尤其對靜力學分析這一基礎而重要的領域很感興趣，希望通過學習，能夠理解如何將實際問題轉化為數值模型，並最終獲得有意義的分析結果。這本書《ANSYS Workbench有限元分析實例詳解 靜力學》的書名，讓我覺得它非常符閤我的學習需求。我期望這本書能夠以一種循序漸進、通俗易懂的方式，帶領我從零開始掌握ANSYS Workbench的靜力學分析流程。我希望它能包含各種典型結構的靜力學分析案例，比如簡單的受力杆件，復雜的闆架結構，甚至是具有一定復雜度的三維實體模型。我更希望這些案例不僅能展示軟件的操作步驟，還能解釋這些步驟背後的力學原理，比如為什麼會産生這樣的應力分布，位移是怎麼産生的，以及如何通過分析結果來評估結構的安全性。如果書中還能包含一些提高分析精度的小技巧，或者對結果進行驗證的方法，那將是錦上添花瞭。這本書的“實例詳解”讓我看到瞭學習的希望，我期待它能成為我進入有限元分析世界的一本得力助手。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在某工程谘詢公司工作的工程師，日常工作中經常需要處理各種復雜的結構力學問題，尤其是在項目的早期階段，對於結構的安全性、可靠性進行初步評估是至關重要的。ANSYS Workbench作為我們常用的分析工具，其強大的功能能夠極大地提高我們的工作效率和分析精度。然而，在實際操作中，我們有時會遇到一些棘手的問題，比如如何對具有復雜幾何形狀的結構進行有效的網格劃分，如何閤理施加各種邊界條件和載荷，以及如何準確地解讀分析結果以指導設計。我對《ANSYS Workbench有限元分析實例詳解 靜力學》這本書充滿瞭期待，因為它明確瞭“實例詳解”的方嚮，我希望這本書能夠提供大量貼閤實際工程應用的案例，覆蓋到我們可能會遇到的各種復雜工況。例如，對於焊接結構、薄壁件、組閤結構等，如何進行精細化的建模和分析，如何考慮材料非綫性和接觸非綫性等問題，這些都是我們在實際工作中經常遇到的挑戰。我希望這本書能夠提供詳細的步驟和操作技巧，並且深入剖析每個步驟背後的力學原理和軟件設置的意義，從而幫助我們更好地理解和掌握ANSYS Workbench在靜力學分析中的高級應用，提升我們的分析能力和解決復雜工程問題的水平。

評分☆☆☆☆☆

我是一位剛剛接觸有限元分析不久的學生，對於ANSYS Workbench這樣一款功能強大的軟件，確實感到有些無從下手。市麵上關於ANSYS的書籍不少，但很多要麼過於理論化，讓我感覺像在啃一本枯燥的教科書，要麼例子過於簡單，無法展現軟件的實際應用潛力。當我看到《ANSYS Workbench有限元分析實例詳解 靜力學》這本書時，我立刻被它的實用導嚮所吸引。作為初學者，我最需要的是能夠一步步跟著操作，並且理解每一步操作的邏輯和目的。我希望這本書能夠從最基本的操作界麵介紹開始，然後逐步引導我完成一個完整的靜力學分析過程。例如，如何導入CAD模型，如何進行網格劃分，不同網格類型和密度的影響，如何選擇閤適的約束和載荷，以及如何解讀分析結果中的應力、位移等參數。特彆是我希望書中能夠包含一些典型工程結構的靜力學分析案例，例如橋梁、壓力容器、汽車零部件等，通過這些案例，我不僅能學會軟件的操作，還能對工程實際中的靜力學問題有更深入的理解。這本書的“實例詳解”四個字，對我來說意義重大，它預示著我將能夠通過大量的實踐操作，真正掌握ANSYS Workbench在靜力學分析中的核心技能。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，首先映入我的眼簾的是那紮實而有分量的裝幀，以及書名上“實例詳解”幾個大字，這讓我瞬間就明白，這本書並非流於錶麵的理論堆砌，而是直指實際操作的。我是一名結構工程師，在日常工作中，對於復雜結構的受力分析是傢常便飯，而ANSYS Workbench作為行業內的標杆軟件，其強大之處無需多言，但如何將其潛能完全挖掘齣來，尤其是對於靜力學分析這一基礎卻又至關重要的環節，我一直覺得自己在實踐操作中還有提升的空間。很多時候，麵對一個具體的設計模型，我腦海裏會浮現齣各種潛在的應力集中點、變形趨勢，但如何通過軟件精確地模擬齣來，並給齣可靠的分析結果，這中間需要大量的經驗積纍和技巧。因此，我特彆看重書中“實例詳解”這幾個字，我希望這本書能夠提供一係列高質量、有代錶性的工程案例，從最基礎的梁、闆、殼結構，到更復雜的裝配體，能夠覆蓋到我可能遇到的絕大多數靜力學分析場景。並且，我希望這些實例能夠講解得非常細緻，不僅僅是展示操作步驟，更重要的是解釋每一步操作的原理和意義，比如為什麼選擇某種網格劃分方式，為什麼施加某種約束，不同載荷類型對結果的影響等等，這樣纔能真正做到舉一反三，觸類旁通。

評分☆☆☆☆☆

終於拿到瞭這本《ANSYS Workbench有限元分析實例詳解 靜力學》，迫不及待地翻開。我之前也嘗試過一些有限元分析的書籍，但總感覺要麼理論講得太深奧，脫離實際應用，要麼例子過於簡單，無法滿足我實際工作中的需求。這本書的封麵設計就顯得非常專業且厚重，讓我對裏麵的內容充滿瞭期待。我個人目前在機械設計領域工作，經常需要進行結構強度分析，尤其是對於一些復雜形狀的零部件，傳統的手算方法早已力不從心，使用有限元軟件是必然的選擇。然而，掌握這些軟件並非易事，尤其是ANSYS Workbench，功能強大但界麵和操作邏輯初上手時確實有些令人望而卻步。我一直希望找到一本能夠結閤理論與實踐，能夠指導我一步步完成分析流程的書籍，特彆是針對靜力學分析，這是我最常用也最基礎的需求。通過書名，我能感受到作者在靜力學分析方麵投入瞭大量的精力和心血，希望能通過生動的實例，讓我能夠快速上手，並理解分析背後的原理。期待書中能涵蓋從前處理、建模、網格劃分，到載荷施加、求解器設置、後處理和結果解讀等全流程的詳細步驟，並且案例的選擇能夠貼近實際工程應用，能夠讓我學到一些解決實際問題的技巧和方法。

評分☆☆☆☆☆

不錯發貨快

評分☆☆☆☆☆

書本質量很好，無破損缺頁等缺陷

評分☆☆☆☆☆

ANSYS Workbench有限元分析實例詳解 靜力學

評分☆☆☆☆☆

有參考價值

評分☆☆☆☆☆

好好好好好好好好好好好

評分☆☆☆☆☆

書的質量還可以，然後物流速度也挺快的。。

評分☆☆☆☆☆

好好好好，書很好(?▽?)包裝好值得購買，很好的書

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發貨速度快，書挺不錯的！

評分☆☆☆☆☆

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