全新正版 ANSYS Workbench 16.0超级学习手册(附光盘) 黄志新

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黄志新 著
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店铺: 久点图书专营店
出版社: 人民邮电出版社
ISBN:9787115422675
商品编码:29526265417
包装:平装
出版时间:2016-06-01

具体描述

基本信息

书名:全新正版 ANSYS Workbench 16.0超级学习手册(附光盘)

定价:89.00元

作者:黄志新

出版社:人民邮电出版社

出版日期:2016-06-01

ISBN:9787115422675

字数:

页码:

版次:1

装帧:平装

开本:16开

商品重量:0.4kg

编辑推荐


·内容全面,结构清晰,工程实例丰富,讲解详尽。通过本书的学习,读者不仅能掌握软件的操作,同时也能掌握解决相关工程领域实际问题的思路与方法; ·附赠DVD光盘,提供部分实例的源文件,方便读者上机演练; ·作者长期网络答疑

内容提要


本书详细介绍了ANSYS公司新版本的有限元分析平台Workbench 16.0的功能及应用。通过学习,读者不仅能掌握软件的操作,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。全书共14章,章~第4章以各个分析模块为基础,介绍ANSYS Workbench 16.0的建模、网格划分、与常见CAD软件集成、结果后处理等内容。第5章~4章以项目范例为指导,主要讲解Workbench在静力学分析、动力学分析、热力学分析、接触分析、电磁场分析、疲劳分析、复合材料分析、结构优化分析、流体动力学分析及多物理场耦合分析中的应用等内容,其中电磁分析模块(Maxwell)、疲劳分析模块(nCode)及复合材料分析模块(ANSYS ACP)需要读者单独安装。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


目录

章 ANSYS Workbench 16.0概述 1

1.1 ANSYS软件简介 1

1.2 ANSYS Workbench 16.0平台及模块 3

1.2.1 Workbench平台界面 4

1.2.2 菜单栏 4

1.2.3 工具栏 12

1.2.4 工具箱 12

1.3 Workbench与SolidWorks软件集成设置 16

1.4 本章小结 18

第2章 ANSYS Workbench几何建模 19

2.1 DesignModeler平台概述 19

2.1.1 DesignModeler平台界面 19

2.1.2 菜单栏 19

2.1.3 工具栏 28

2.1.4 常用命令栏 30

2.1.5 Tree Outline(模型树) 30

2.2 DesignModeler几何建模 33

2.2.1 DesignModeler零件建模 33

2.2.2 DesignModeler装配体建模 38

2.2.3 DesignModeler导入Creo Parametric软件几何数据 45

2.2.4 DesignModeler导入SolidWorks软件几何数据 49

2.2.5 DesignModeler建模工具 52

2.2.6 DesignModeler概念建模工具 60

2.3 DesignModeler几何建模综合实例 66

2.4 本章小结 77

第3章 Meshing网格划分 78

3.1 Meshing平台概述 78

3.1.1 Workbench平台界面 79

3.1.2 菜单栏 79

3.1.3 工具栏 82

3.1.4 用户图形操作窗口 83

3.1.5 模型树及详细设置窗口 84

3.2 Meshing网格划分详解 88

3.2.1 Meshing网格划分适用领域 88

3.2.2 Meshing网格划分方法 89

3.2.3 Meshing网格默认设置 92

3.2.4 Meshing网格尺寸设置 94

3.2.5 Meshing网格膨胀层设置 97

3.2.6 Meshing网格PatchConforming选项 98

3.2.7 Meshing网格高级选项 98

3.2.8 Meshing网格损伤设置 98

3.2.9 Meshing网格评估统计 99

3.3 Meshing网格划分实例 104

3.3.1 应用实例一—网格尺寸控制 105

3.3.2 应用实例二—扫掠网格划分 113

3.3.3 应用实例三—多区域网格划分 119

3.4 ICEM CFD简介与实例 124

3.4.1 ICEM CFD软件功能 124

3.4.2 ICEM CFD软件界面 125

3.4.3 ICEM CFD网格划分实例 126

3.5 本章小结 132

第4章 Workbench结果后处理 133

4.1 Mechanical基本操作 133

4.1.1 关于Mechanical 133

4.1.2 启动Mechanical 134

4.1.3 Mechanical操作界面 134

4.1.4 鼠标控制 137

4.2 材料参数输入控制 137

4.2.1 进入Engineering Data应用程序 137

4.2.2 材料库 138

4.2.3 添加材料 139

4.2.4 添加材料属性 140

4.3 Mechanical前处理操作 141

4.3.1 几何分支 141

4.3.2 接触与点焊 142

4.3.3 坐标系 145

4.3.4 网格划分 146

4.3.5 分析设置 146

4.4 施加载荷和约束 147

4.4.1 约束和载荷 147

4.4.2 惯性载荷 148

4.4.3 力载荷 148

4.4.4 热载荷 149

4.4.5 常见约束 149

4.5 模型求解 150

4.6 后处理操作 152

4.6.1 查看结果 152

4.6.2 结果显示 155

4.6.3 变形显示 155

4.6.4 应力和应变 156

4.6.5 接触结果 157

4.6.6 自定义结果显示 158

4.7 本章小结 159

第5章 结构静力学分析 160

5.1 线性静力学分析简介 160

5.1.1 线性静力学分析 160

5.1.2 线性静力学分析流程 161

5.1.3 线性静力学分析基础 161

5.2 静力学分析实例1—实体静力学分析 162

5.2.1 问题描述 162

5.2.2 启动Workbench并建立分析项目 162

5.2.3 导入创建几何体 163

5.2.4 添加材料库 164

5.2.5 添加模型材料属性 166

5.2.6 划分网格 167

5.2.7 施加载荷与约束 168

5.2.8 结果后处理 170

5.2.9 保存与退出 171

5.2.10 读者演练 171

5.3 静力学分析实例2—梁单元线性静力学分析 172

5.3.1 问题描述 172

5.3.2 启动Workbench并建立分析项目 173

5.3.3 创建几何体 173

5.3.4 添加材料库 178

5.3.5 添加模型材料属性 180

5.3.6 划分网格 181

5.3.7 施加载荷与约束 182

5.3.8 结果后处理 183

5.3.9 保存与退出 185

5.3.10 读者演练 185

5.4 静力学分析实例3—复杂实体静力学分析 186

5.4.1 问题描述 186

5.4.2 启动Workbench并建立分析项目 187

5.4.3 导入创建几何体 187

5.4.4 添加材料库 188

5.4.5 添加模型材料属性 190

5.4.6 划分网格 191

5.4.7 施加载荷与约束 192

5.4.8 结果后处理 193

5.4.9 保存与退出 195

5.4.10 读者演练 195

5.5 静力学分析实例4—大变形静力学分析 196

5.5.1 问题描述 196

5.5.2 使用Solid Works 2015建模 196

5.5.3 导入模型 201

5.5.4 设定材料属性 201

5.5.5 划分网格 202

5.5.6 定义约束及边界条件 203

5.5.7 求解及后处理 204

5.5.8 开启大变形开关再次求解 205

5.5.9 求解及后处理 206

5.5.10 保存并退出 207

5.6 本章小结 207

第6章 结构动力学分析 209

6.1 结构动力学分析简介 209

6.1.1 结构动力学分析的平衡方程 209

6.1.2 结构动力学分析的阻尼 209

6.2 模态分析简介 210

6.2.1 模态分析 210

6.2.2 模态分析基础 211

6.2.3 预应力模态分析 211

6.3 模态分析实例1—模态分析 212

6.3.1 问题描述 212

6.3.2 启动Workbench并建立分析项目 212

6.3.3 导入创建几何体 212

6.3.4 添加材料库 214

6.3.5 添加模型材料属性 216

6.3.6 划分网格 217

6.3.7 施加载荷与约束 217

6.3.8 结果后处理 218

6.3.9 保存与退出 221

6.4 模态分析实例2—有预应力模态分析 221

6.4.1 问题描述 221

6.4.2 启动Workbench并建立分析项目 221

6.4.3 导入创建几何体 222

6.4.4 添加材料库 224

6.4.5 添加模型材料属性 226

6.4.6 划分网格 226

6.4.7 施加载荷与约束 227

6.4.8 模态分析 229

6.4.9 后处理 229

6.4.10 保存与退出 231

6.4.11 读者演练 231

6.5 响应谱分析简介 231

6.5.1 频谱的定义 232

6.5.2 响应谱分析的基本概念 232

6.6 响应谱分析实例—钢构架响应谱分析 234

6.6.1 问题描述 234

6.6.2 启动Workbench并建立分析项目 235

6.6.3 导入几何体模型 236

6.6.4 模态分析 236

6.6.5 添加材料库 237

6.6.6 划分网格 237

6.6.7 施加约束 238

6.6.8 结果后处理 239

6.6.9 响应谱分析 241

6.6.10 添加加速度谱 242

6.6.11 后处理 243

6.6.12 保存与退出 245

6.6.13 读者演练 245

6.7 振动分析简介 246

6.8 振动分析实例—钢构架振动分析 247

6.8.1 问题描述 247

6.8.2 启动Workbench并建立分析项目 247

6.8.3 创建几何体模型 247

6.8.4 模态分析 248

6.8.5 添加材料库 249

6.8.6 划分网格 249

6.8.7 施加约束 250

6.8.8 结果后处理 251

6.8.9 振动分析 251

6.8.10 添加动态力载荷 252

6.8.11 后处理 254

6.8.12 保存与退出 256

6.8.13 读者演练 256

6.9 谐响应分析简介 256

6.9.1 谐响应分析的基本概念 256

6.9.2 谐响应分析的载荷与输出 257

6.9.3 谐响应分析通用方程 257

6.10 谐响应分析实例—底座架谐响应分析 257

6.10.1 问题描述 258

6.10.2 启动Workbench并建立分析项目 258

6.10.3 创建模态分析项目 259

6.10.4 材料选择 259

6.10.5 施加载荷与约束 260

6.10.6 模态求解 262

6.10.7 后处理 262

6.10.8 创建响应谱分析项目 263

6.10.9 施加载荷与约束 263

6.10.10 谐响应计算 265

6.10.11 结果后处理 265

6.10.12 保存与退出 267

6.10.13 读者演练 267

6.11 线性屈曲分析简介 267

6.11.1 结构稳定性 267

6.11.2 线性屈曲分析 268

6.12 线性屈曲分析实例1—圆筒屈曲分析 268

6.12.1 问题描述 268

6.12.2 启动Workbench并建立分析项目 269

6.12.3 创建几何体 269

6.12.4 设置材料 272

6.12.5 添加模型材料属性 272

6.12.6 划分网格 273

6.12.7 施加载荷与约束 273

6.12.8 结果后处理 275

6.12.9 线性屈曲分析 276

6.12.10 施加载荷与约束 277

6.12.11 结果后处理 278

6.12.12 保存与退出 279

6.12.13 读者演练 280

6.13 线性屈曲分析实例2—线性屈曲分析 280

6.13.1 案例介绍 281

6.13.2 建模 281

6.13.3 开启模块并导入模型 285

6.13.4 划分网格 287

6.13.5 定义约束及边界条件 288

6.13.6 求解及后处理 291

6.13.7 保存并退出 295

6.13.8 读者演练 295

6.14 瞬态动力学分析简介 295

6.14.1 瞬态动力学分析的基本概念 295

6.14.2 瞬态动力学分析基本公式 295

6.15 瞬态动力学分析实例—钢构架地震分析 296

6.15.1 问题描述 296

6.15.2 启动Workbench并建立分析项目 297

6.15.3 创建几何体模型 297

6.15.4 瞬态动力学分析 298

6.15.5 添加材料库 298

6.15.6 划分网格 298

6.15.7 施加约束 299

6.15.8 结果后处理 302

6.15.9 保存与退出 305

6.15.10 读者演练 305

6.16 本章小结 305

第7章 热力学分析 306

7.1 热力学分析简介 306

7.1.1 热力学分析的目的 306

7.1.2 热力学分析的两种类型 306

7.1.3 基本传热方式 307

7.2 稳态热学分析实例1—热传递与对流分析 308

7.2.1 问题描述 308

7.2.2 启动Workbench并建立分析项目 308

7.2.3 导入几何体模型 309

7.2.4 创建分析项目 310

7.2.5 添加材料库 310

7.2.6 添加模型材料属性 311

7.2.7 划分网格 312

7.2.8 施加载荷与约束 313

7.2.9 结果后处理 314

7.2.10 保存与退出 316

7.2.11 读者演练 316

7.3 稳态热学分析实例2—热传递与对流分析 317

7.3.1 问题描述 317

7.3.2 启动Workbench并建立分析项目 317

7.3.3 导入几何体模型 318

7.3.4 创建分析项目 319

7.3.5 添加材料库 319

7.3.6 添加模型材料属性 320

7.3.7 划分网格 321

7.3.8 施加载荷与约束 322

7.3.9 结果后处理 324

7.3.10 保存与退出 325

7.3.11 读者演练 325

7.4 稳态热学分析实例3—水杯热学分析 325

7.4.1 案例介绍 326

7.4.2 启动Workbench并建立分析项目 326

7.4.3 定义材料参数 326

7.4.4 导入模型 327

7.4.5 划分网格 327

7.4.6 定义荷载 329

7.4.7 求解及后处理 330

7.4.8 保存并退出 334

7.5 瞬态热学分析—散热片瞬态热学分析 334

7.5.1 问题描述 334

7.5.2 启动Workbench并建立分析项目 335

7.5.3 导入几何体模型 335

7.5.4 创建分析项目 336

7.5.5 添加材料库 336

7.5.6 添加模型材料属性 338

7.5.7 划分网格 339

7.5.8 施加载荷与约束 339

7.5.9 瞬态热学分析 341

7.5.10 设置分析选项 341

7.5.11 后处理 342

7.5.12 保存与退出 344

7.6 本章小结 344

第8章 接触分析 345

8.1 接触分析简介 345

8.2 静态接触分析实例—挖掘机臂受力分析 347

8.2.1 问题描述 347

8.2.2 启动Workbench软件 347

8.2.3 导入几何体模型 348

8.2.4 创建分析项目 349

8.2.5 添加材料库 350

8.2.6 添加模型材料属性 350

8.2.7 接触设置 350

8.2.8 划分网格 350

8.2.9 施加载荷与约束 351

8.2.10 结果后处理 353

8.2.11 保存与退出 355

8.2.12 读者演练 355

8.3 动态接触分析实例—移动滑块接触分析 355

8.3.1 问题描述 356

8.3.2 启动Workbench软件 356

8.3.3 导入几何体模型 356

8.3.4 创建分析项目 357

8.3.5 添加材料库 358

8.3.6 添加模型材料属性 359

8.3.7 创建接触 360

8.3.8 划分网格 361

8.3.9 施加载荷与约束 362

8.3.10 结果后处理 365

8.3.11 保存与退出 368

8.3.12 读者演练 368

8.4 本章小结 368

第9章 电磁场分析 369

9.1 电磁场基本理论 369

9.1.1 麦克斯韦方程 369

9.1.2 一般形式的电磁场微分方程 371

9.1.3 电磁场中常见边界条件 372

9.1.4 ANSYS Workbench平台电磁分析 372

9.1.5 ANSOFT软件电磁分析 372

9.2 Electric电场分析实例—直流传导 374

9.2.1 问题描述 374

9.2.2 启动Workbench并建立分析项目 374

9.2.3 保存工程文件 375

9.2.4 几何文件 375

9.2.5 边界条件设定 376

9.2.6 求解计算 377

9.2.7 后处理 378

9.2.8 保存与退出 378

9.3 Maxwell电场分析实例—直流传导 378

9.3.1 启动Workbench并建立分析项目 379

9.3.2 建立几何模型 379

9.3.3 边界条件设定 381

9.3.4 求解计算 383

9.3.5 后处理 383

9.3.6 保存与退出 384

9.4 本章小结 384

0章 疲劳分析 385

10.1 疲劳分析简介 385

10.2 疲劳分析实例—轴疲劳分析 387

10.2.1 问题描述 387

10.2.2 启动Workbench并建立分析项目 387

10.2.3 导入创建几何体 388

10.2.4 添加材料库 388

10.2.5 添加模型材料属性 388

10.2.6 划分网格 389

10.2.7 施加载荷与约束 389

10.2.8 结果后处理 391

10.2.9 保存文件 392

10.2.10 启动nCode程序 392

10.2.11 疲劳分析 394

10.2.12 保存与退出 396

10.3 本章小结 396

1章 复合材料分析 397

11.1 复合材料概论 397

11.2 ACP模块功能概述 398

11.3 复合材料静力学分析实例—复合板受力分析 401

11.3.1 问题描述 401

11.3.2 启动Workbench软件 401

11.3.3 静力分析项目 402

11.3.4 定义复合材料数据 403

11.3.5 数据更新 405

11.3.6 ACP复合材料定义 406

11.3.7 有限元计算 413

11.3.8 后处理 413

11.3.9 ACP专业后处理工具 413

11.3.10 保存与退出 416

11.4 本章小结 416

2章 结构优化分析 417

12.1 优化分析简介 417

12.1.1 优化设计概述 417

12.1.2 Workbench结构优化分析简介 418

12.1.3 Workbench结构优化分析 419

12.2 优化分析实例—响应曲面优化分析 419

12.2.1 问题描述 419

12.2.2 启动Workbench并建立分析项目 419

12.2.3 导入几何模型 420

12.2.4 结果后处理 424

12.3 本章小结 428

3章 流体动力学分析 429

13.1 流体动力学分析简介 429

13.1.1 流体动力学分析的基本概念 429

13.1.2 CFD基础 432

13.2 流体动力学实例—CFX内流场分析 440

13.2.1 问题描述 440

13.2.2 启动Workbench并建立分析项目 441

13.2.3 创建几何体模型 441

13.2.4 网格划分 442

13.2.5 流体动力学前处理 444

13.2.6 流体计算 448

13.2.7 结果后处理 449

13.3 流体动力学实例—FLUENT流场分析 451

13.3.1 问题描述 451

13.3.2 软件启动与保存 452

13.3.3 导入几何数据文件 452

13.3.4 网格设置 453

13.3.5 进入FLUENT平台 454

13.3.6 材料选择 456

13.3.7 设置几何属性 456

13.3.8 流体边界条件 456

13.3.9 求解器设置 458

13.3.10 结果后处理 459

13.4 本章小结 461

4章 多物理场耦合分析 462

14.1 多物理场耦合分析简介 462

14.1.1 多物理场耦合分析的基本概念 462

14.1.2 多物理场应用场合 463

14.2 耦合实例1—Maxwell和Mechanical 电磁热结构耦合 464

14.2.1 问题描述 464

14.2.2 软件启动与保存 464

14.2.3 建立电磁分析 465

14.2.4 几何模型建立 467

14.2.5 求解域的设置 470

14.2.6 赋予材料属性 470

14.2.7 添加激励 471

14.2.8 分析步创建 472

14.2.9 模型检查与计算 473

14.2.10 后处理 474

14.2.11 创建热学分析和数据共享 474

14.2.12 材料设定 476

14.2.13 网格划分 478

14.2.14 添加边界条件与映射激励 479

14.2.15 求解计算 480

14.2.16 后处理 480

14.2.17 应力计算 481

14.2.18 读者演练 482

14.3 耦合实例2—Maxwell和Mechanical线圈电磁结构耦合 482

14.3.1 问题描述 483

14.3.2 软件启动与保存 483

14.3.3 导入几何数据文件 483

14.3.4 求解器与求解域的设置 485

14.3.5 赋予材料属性 485

14.3.6 添加激励 486

14.3.7 模型检查与计算 488

14.3.8 后处理 489

14.3.9 创建力学分析和数据共享 491

14.3.10 材料设定 492

14.3.11 网格划分 493

14.3.12 添加边界条件与映射激励 494

14.3.13 求解计算 495

14.3.14 后处理 495

14.4 耦合实例3—FLUENT和Mechanical流体结构耦合分析 496

14.4.1 问题描述 497

14.4.2 软件启动与保存 497

14.4.3 导入几何数据文件 497

14.4.4 抑制几何 499

14.4.5 网格设置 500

14.4.6 进入FLUENT平台 501

14.4.7 材料选择 502

14.4.8 设置几何属性 503

14.4.9 流体边界条件 504

14.4.10 求解器设置 506

14.4.11 结构力学计算 508

14.4.12 材料设定 509

14.4.13 网格划分 510

14.4.14 添加边界条件与映射激励 510

14.4.15 求解计算 512

14.4.16 后处理 512

14.4.17 读者演练 513

14.5 耦合实例4—Maxwell和FLUENT电磁热流耦合 513

14.5.1 问题描述 514

14.5.2 软件启动与保存 514

14.5.3 导入几何数据文件 514

14.5.4 求解器与求解域的设置 516

14.5.5 赋予材料属性 516

14.5.6 添加激励 517

14.5.7 模型检查与计算 520

14.5.8 后处理 520

14.5.9 创建流体力学分析和数据共享 522

14.5.10 DM中几何数据文件 523

14.5.11 传递数据 526

14.5.12 网格设置 526

14.5.13 进入FLUENT平台 529

14.5.14 材料选择 530

14.5.15 设置几何属性 531

14.5.16 流体边界条件 532

14.5.17 求解器设置 533

14.5.18 CFD—Post后处理操作 535

14.6 本章小结 538

附录 添加Workbench材料 539

参考文献 542

作者介绍


黄志新,熟练掌握相关有限元分析软件,已从事工程力学及仿真计算工作十余年。精通ANSYS、AUTOCAD、Pro/Engineer等软件,参与编写了《ANSYS Workbench 14.0超级学习手册》一书。

文摘





















序言



结构力学仿真分析的利器:ANSYS Workbench 16.0 深入解析与实践 在现代工程设计与科学研究领域,精确的仿真分析扮演着至关重要的角色。它能够帮助工程师和研究人员在产品开发早期预测性能,优化设计,降低研发成本,并有效规避潜在风险。ANSYS Workbench 平台作为行业内领先的仿真软件套件,以其强大的功能、灵活的集成以及用户友好的界面,早已成为结构力学仿真分析不可或缺的利器。本书并非针对特定版本的学习手册,而是将深入探讨ANSYS Workbench 16.0 在结构力学仿真分析中的核心概念、关键技术以及实际应用。我们将以更宏观的视角,聚焦于结构分析的原理与方法,结合Workbench 16.0 的强大能力,带领读者一步步掌握精通结构力学仿真的核心要义。 第一部分:结构力学仿真基础与ANSYS Workbench 16.0 框架概览 在深入 Workbench 16.0 的具体操作之前,建立坚实的结构力学仿真基础至关重要。本部分将首先回顾结构力学领域的基本理论,包括材料力学、弹性力学、塑性力学等核心概念,以及有限元方法(FEM)的基本原理。我们将探讨如何将实际工程问题转化为数学模型,以及有限元分析的离散化、单元选择、节点位移求解等关键步骤。 紧接着,我们将对 ANSYS Workbench 16.0 的整体框架进行详细介绍。Workbench 16.0 并非单一软件,而是一个集成了多种仿真工具的集成平台。我们将重点解析其“项目”(Project)概念,理解如何通过拖拽和连接不同的“组件”(Component)来构建完整的仿真流程,例如: 几何建模(Geometry): 介绍如何导入外部CAD模型,或在Workbench内部利用SpaceClaim等工具进行参数化建模。我们将探讨不同几何类型(实体、曲面、点)在仿真中的意义,以及几何清理和修复的重要性。 材料属性定义(Material Properties): 详细讲解如何定义各种材料的力学属性,包括线弹性、弹塑性、应变率效应、温度依赖性等。我们将介绍ANSYS自带的材料库,以及如何自定义材料模型。 模型构建与网格划分(Meshing): 这是有限元分析的核心步骤。我们将深入探讨网格质量对仿真结果精度的影响,介绍不同单元类型(实体单元、壳单元、梁单元等)的选择依据,以及各种网格划分策略,包括映射网格、扫掠网格、自由网格等,并重点讲解如何通过网格细化、网格控制等技术来优化网格质量,实现计算效率与精度的平衡。 载荷与约束施加(Loads and Boundary Conditions): 详细讲解在仿真中如何准确地模拟实际工程中的受力情况,包括各种位移约束(固定约束、位移约束、旋转约束等)、力载荷、压力载荷、温度载荷、重力加速度等。我们将强调载荷与约束施加的准确性是保证仿真结果可靠性的关键。 求解器设置(Solver Settings): 介绍不同求解器类型(直接求解器、迭代求解器)的特点与适用场景,以及如何根据问题的规模和类型选择合适的求解器。我们将探讨瞬态分析、模态分析、屈曲分析等不同分析类型的求解设置。 结果后处理(Results): 介绍如何有效地查看和分析仿真结果。我们将详细讲解应力、应变、位移、应变能密度等关键结果的提取与可视化,以及如何利用各种后处理工具,如截面图、云图、探针、曲线图、动画等,来深入理解结构的响应。 第二部分:ANSYS Workbench 16.0 结构力学仿真核心分析类型详解 本部分将聚焦于 ANSYS Workbench 16.0 在结构力学仿真领域最常用、最核心的几种分析类型,并对其原理、设置要点和结果解读进行深入剖析。 静态结构分析(Static Structural Analysis): 这是最基础也是最广泛应用的分析类型,用于预测在稳态载荷作用下结构的应力、应变和位移。我们将详细讲解如何设置静态分析,包括载荷步(Load Steps)、时间步(Time Steps)的意义,以及如何处理非线性问题,如大变形、材料非线性等。 模态分析(Modal Analysis): 用于确定结构的固有频率和振型,是进行动力学分析、避免共振的关键。我们将详细讲解模态分析的设置,包括自由模态、约束模态的定义,以及如何根据模态分析结果进行减振设计。 瞬态结构分析(Transient Structural Analysis): 用于分析结构在随时间变化的载荷或激励下的响应,如冲击、振动、碰撞等。我们将深入讲解瞬态分析的求解器设置,包括时间积分方法,以及如何处理载荷的时间历程。 谐响应分析(Harmonic Response Analysis): 用于分析结构在简谐激励下的稳态响应,是研究振动传递、频率响应的重要手段。我们将讲解如何施加简谐载荷,以及如何分析不同频率下的响应特性。 谱分析(Spectrum Analysis): 用于通过地震谱或功率谱密度(PSD)来预测结构的随机响应,常用于地震工程和航空航天领域。我们将介绍谱分析的基本原理和在Workbench 16.0 中的实现方式。 屈曲分析(Buckling Analysis): 用于预测薄壁结构在压缩载荷作用下的失稳临界载荷。我们将详细讲解屈曲分析的设置,包括载荷的施加方式,以及如何解释屈曲模态和临界载荷。 疲劳分析(Fatigue Analysis): 基于结构在循环载荷下的应力应变历史,预测其使用寿命。我们将介绍疲劳分析的基本概念,如S-N曲线、应力幅、平均应力等,以及在Workbench 16.0 中如何进行疲劳寿命的评估。 第三部分:高级仿真技术与工程应用实例 除了上述基础分析类型,ANSYS Workbench 16.0 还提供了许多高级功能,可以应对更复杂的工程挑战。本部分将深入探讨这些高级技术,并结合实际工程案例,展示 Workbench 16.0 的强大应用能力。 接触与连接(Contact and Connections): 真实工程中的部件往往通过接触或连接件协同工作。我们将详细讲解各种接触类型(无摩擦接触、摩擦接触、粘附接触等)的定义与设置,以及螺栓连接、焊缝连接、弹簧连接等不同连接方式的模拟。 非线性分析深入(Advanced Nonlinear Analysis): 除了前面提到的材料非线性和大变形,我们将进一步探讨接触非线性、载荷非线性等更复杂的非线性问题,并介绍求解器在处理这些问题时的策略。 优化设计(Design Optimization): Workbench 16.0 集成了强大的优化工具,可以帮助工程师在满足设计要求的前提下,寻找最优的设计参数,如尺寸优化、形状优化。我们将介绍优化流程的建立,以及不同优化算法的应用。 多物理场耦合分析(Multiphysics Coupling): 许多工程问题涉及多种物理场的相互作用,例如热应力分析、流固耦合分析等。我们将介绍如何在 Workbench 16.0 中建立和求解多物理场耦合问题,以及理解不同物理场之间的相互影响。 第三方集成与二次开发: 介绍如何与其他仿真软件、CAD软件进行数据交互,以及利用APDL(ANSYS Parametric Design Language)或Python脚本进行二次开发,实现更灵活和自动化的仿真流程。 工程案例分析: 本部分将通过一系列典型的工程应用案例,如: 机械零件的应力应变分析: 分析齿轮、轴、连接件等在不同载荷下的应力集中和变形,为设计改进提供依据。 桥梁、建筑结构的静力与动力分析: 评估结构在风载、地震载荷下的安全性。 航空航天结构的热应力与模态分析: 确保结构在极端温度和振动环境下的可靠性。 汽车零部件的碰撞模拟: 预测碰撞时的能量吸收和结构损伤。 电子设备的热管理与结构可靠性分析: 评估散热性能和高温下的结构稳定性。 通过这些案例的深入讲解,读者将能够更好地理解如何在实际工程问题中应用 ANSYS Workbench 16.0 进行结构力学仿真,并掌握分析结果的解读与验证方法。 总结 本书旨在为结构力学仿真工程师、研究人员以及相关专业的学生提供一个全面、深入的学习平台。通过对 ANSYS Workbench 16.0 平台及其核心分析功能的详尽阐释,并结合丰富的工程应用实例,我们将帮助读者构建坚实的理论基础,掌握高效的仿真技巧,从而能够熟练运用 Workbench 16.0 解决实际工程中的复杂问题,提升设计水平,推动技术创新。本书强调的是对仿真原理的深刻理解和对工程问题的灵活应用,而非局限于某个特定版本的功能罗列。读者将能够通过本书的学习,真正掌握结构力学仿真的精髓,成为一名优秀的仿真分析专家。

用户评价

评分

拿到这本《全新正版 ANSYS Workbench 16.0超级学习手册(附光盘)》,第一时间就被它厚实的分量和精美的排版吸引了。虽然我才刚开始接触 ANSYS Workbench,但之前就听说过这本书名气很大,评价也不错,所以这次毫不犹豫地入手了。打开光盘,看到里面丰富的例程和视频教程,心里顿时安定了不少。这年头,一本好的教材配上优质的学习资源,真的能事半功倍。我最看重的是学习手册的实操性,很多时候理论学得再好,一到实际操作就卡壳,而这本书据说提供了大量的实际案例,从基础操作到复杂工程问题的仿真,都涵盖在内,这对于我这种菜鸟来说简直是福音。希望通过这本书的学习,我能真正掌握 ANSYS Workbench 的精髓,在未来的学习和工作中游刃有余。

评分

我更关注的是这本书在实际工程应用中的指导意义。很多时候,技术书籍的理论知识很扎实,但到了实际操作层面,却发现很多细节处理起来异常困难。我希望《全新正版 ANSYS Workbench 16.0超级学习手册(附光盘)》能够提供一些“干货”,例如在处理大型装配体仿真、参数化建模、结果优化等方面的经验。这本书是否能够教会我如何有效地设置边界条件、如何选择合适的求解器、如何解读复杂的仿真结果?这些都是在实际工程中至关重要的技能。而且,我了解到这本书是附带光盘的,这让我非常期待,希望光盘里的内容能够包含一些实用的脚本、宏命令,或者更直观的视频演示,能够帮助我快速理解和掌握书中的内容。

评分

说实话,我是在一个偶然的机会了解到这本书的。当时我正在为一个项目寻找 ANSYS Workbench 的学习资料,在网上看到很多关于这本书的推荐,都说它非常适合初学者入门。我之前也尝试过一些其他的教程,但总感觉讲得不够系统,或者过于理论化,难以消化。这本书的“超级学习手册”这个名字,让我觉得它可能真的能把复杂的知识点变得简单易懂。我尤其看重的是“全新正版”这个词,这保证了内容的时效性和完整性,避免了盗版资料可能带来的错误和遗漏。附带的光盘也让我觉得物超所值,毕竟现在很多资料都要单独购买。我希望这本书能够提供一套完整的学习路径,让我能够循序渐进地掌握 ANSYS Workbench 的各项功能。

评分

对于一本技术类的书籍,我最怕的就是内容陈旧,跟不上软件更新的步伐。幸运的是,这本《全新正版 ANSYS Workbench 16.0超级学习手册(附光盘)》的出版时间虽然不算最新,但 16.0 版本依旧是工程领域中非常主流和常用的版本。而且,这本书的作者黄志新老师在 ANSYS 领域的声誉我一直有所耳闻,所以对内容的专业性和权威性还是比较放心的。我特别关注的是它是否能讲解到一些高级的仿真技巧,比如多物理场耦合、非线性分析等,这些是解决实际工程问题时常常会遇到的难点。如果这本书能够提供清晰的步骤和深入的原理讲解,那对我来说就太有价值了。附带的光盘更是让人期待,希望里面的视频讲解能够更直观地展示操作过程,弥补文字说明的不足。

评分

作为一名已经有一定 ANSYS Workbench 使用经验的学习者,我更倾向于寻找那些能够拓展我视野、深化我理解的书籍。《全新正版 ANSYS Workbench 16.0超级学习手册(附光盘)》这本书,我希望它不仅仅是停留在基础操作的层面,而是能带领我深入理解 ANSYS Workbench 的求解器原理、网格划分策略、后处理技巧等。比如,在进行复杂几何模型的网格划分时,常常会遇到一些棘手的问题,如果这本书能提供一些优化网格的经验和技巧,那将非常有帮助。另外,我也希望它能介绍一些在实际工程应用中常见的仿真流程和注意事项,帮助我避免一些不必要的错误,提高仿真效率和精度。光盘中的案例,我希望能有一些具有代表性的,能够涵盖不同工程领域的典型问题。

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