ANSYS Workbench 2020完全自学一本通电子书

内容简介

前言

读者服务

第1篇

第1章 有限元分析概述

1.1 有限元法发展综述

1.1.1 有限元法的孕育和发展

1.1.2 有限元法的基本思想

1.1.3 有限元的发展趋势

1.2 工程问题的数学物理方程

1.2.1 工程问题的数学物理方程概述

1.2.2 变分函数

1.2.3 插值函数

1.2.4 形函数

1.2.5 刚度矩阵

1.2.6 连通性

1.2.7 边界条件

1.2.8 圆柱坐标系中的问题

1.2.9 直接方法

1.3 有限元的解题步骤

1.4 本章小结

第2章 几何建模

2.1 Workbench 2020平台及模块

2.1.1 Workbench 2020平台界面

2.1.2 菜单栏

2.1.3 工具栏

2.1.4 工具箱

2.2 几何建模

2.2.1 几何建模平台

2.2.2 菜单栏

2.2.3 工具栏

2.2.4 常用命令栏

2.2.5 模型树

2.2.6 几何建模实例——连接板

2.3 本章小结

第3章 网格划分

3.1 网格划分概述

3.1.1 网格划分适用领域

3.1.2 网格划分方法

3.1.3 网格默认设置

3.1.4 网格尺寸设置

3.1.5 网格质量设置

3.1.6 网格膨胀层设置

3.1.7 网格高级选项设置

3.1.8 网格统计设置

3.2 网格划分实例

3.2.1 实例1——网格尺寸控制

3.2.2 实例2——扫掠网格划分

3.2.3 实例3——多区域网格划分

3.2.4 实例4——CDB网格导入

3.2.5 实例5——BDF网格导入

3.3 本章小结

第4章 后处理

4.1 后处理概述

4.1.1 查看结果

4.1.2 显示结果

4.1.3 显示变形

4.1.4 应力和应变

4.1.5 接触结果

4.1.6 显示自定义结果

4.2 案例分析

4.2.1 问题描述

4.2.2 建立分析项目

4.2.3 导入几何体

4.2.4 添加材料库

4.2.5 添加模型材料属性

4.2.6 划分网格

4.2.7 施加载荷与约束

4.2.8 结果后处理

4.2.9 保存与退出

4.3 本章小结

第2篇

第5章 结构静力学分析

5.1 线性静力学分析简介

5.1.1 线性静力学分析

5.1.2 线性静力学分析流程

5.1.3 线性静力学分析基础

5.2 实例1——实体静力学分析

5.2.1 问题描述

5.2.2 建立分析项目

5.2.3 导入几何体

5.2.4 添加材料库

5.2.5 添加模型材料属性

5.2.6 划分网格

5.2.7 施加载荷与约束

5.2.8 结果后处理

5.2.9 保存与退出

5.2.10 读者演练

5.3 实例2——梁单元线性静力学分析

5.3.1 问题描述

5.3.2 建立分析项目

5.3.3 创建几何体

5.3.4 添加材料库

5.3.5 添加模型材料属性

5.3.6 划分网格

5.3.7 施加载荷与约束

5.3.8 结果后处理

5.3.9 保存与退出

5.3.10 读者演练

5.4 实例3——板单元静力学分析

5.4.1 问题描述

5.4.2 建立分析项目

5.4.3 创建几何体

5.4.4 添加材料库

5.4.5 添加模型材料属性

5.4.6 划分网格

5.4.7 施加载荷与约束

5.4.8 结果后处理

5.4.9 保存与退出

5.4.10 读者演练

5.5 本章小结

第6章 模态分析

6.1 结构动力学分析简介

6.1.1 结构动力学分析

6.1.2 结构动力学分析的阻尼

6.2 模态分析简介

6.2.1 模态分析概述

6.2.2 模态分析基础

6.2.3 预应力模态分析

6.3 实例1——方杆模态分析

6.3.1 问题描述

6.3.2 建立分析项目

6.3.3 创建几何体

6.3.4 添加材料库

6.3.5 添加模型材料属性

6.3.6 划分网格

6.3.7 施加载荷与约束

6.3.8 结果后处理

6.3.9 保存与退出

6.4 实例2——方板在预压力下的模态分析

6.4.1 问题描述

6.4.2 建立分析项目

6.4.3 创建几何体

6.4.4 添加材料库

6.4.5 添加模型材料属性

6.4.6 划分网格

6.4.7 施加载荷与约束

6.4.8 模态分析

6.4.9 结果后处理

6.4.10 保存与退出

6.5 实例3——方板在预拉力下的模态分析

6.5.1 问题描述

6.5.2 修改外载荷数据

6.5.3 模态分析（1）

6.5.4 结果后处理

6.5.5 保存与退出

6.5.6 结论

6.6 实例4——方板在阻尼下的模态分析

6.6.1 问题描述

6.6.2 模态分析（2）

6.6.3 结果后处理

6.6.4 保存与退出

6.7 本章小结

第7章 谐响应分析

7.1 谐响应分析简介

7.1.1 谐响应分析概述

7.1.2 谐响应分析的载荷与输出

7.1.3 谐响应分析通用方程

7.2 实例1——梁单元谐响应分析

7.2.1 问题描述

7.2.2 建立分析项目

7.2.3 创建模态分析项目

7.2.4 材料选择

7.2.5 施加载荷与约束

7.2.6 模态求解

7.2.7 结果后处理（1）

7.2.8 创建谐响应分析项目

7.2.9 施加载荷与约束

7.2.10 谐响应计算

7.2.11 结果后处理（2）

7.2.12 保存与退出

7.3 实例2——实体单元谐响应分析

7.3.1 问题描述

7.3.2 建立分析项目

7.3.3 材料选择

7.3.4 施加载荷与约束

7.3.5 模态求解

7.3.6 结果后处理（1）

7.3.7 谐响应分析

7.3.8 谐响应计算

7.3.9 结果后处理（2）

7.3.10 保存与退出

7.4 实例3——含阻尼谐响应分析

7.5 本章小结

第8章 响应谱分析

8.1 响应谱分析简介

8.1.1 频谱的定义

8.1.2 响应谱分析的基本概念

8.2 实例1——简单梁响应谱分析

8.2.1 问题描述

8.2.2 建立分析项目

8.2.3 导入几何体

8.2.4 静力学分析

8.2.5 添加材料库

8.2.6 接触设置

8.2.7 完成网格划分

8.2.8 施加约束

8.2.9 模态分析

8.2.10 结果后处理（1）

8.2.11 响应谱分析

8.2.12 添加加速度谱

8.2.13 结果后处理（2）

8.2.14 其他设置

8.2.15 保存与退出

8.3 实例2——建筑物响应谱分析

8.3.1 问题描述

8.3.2 建立分析项目

8.3.3 导入几何体

8.3.4 静力学分析

8.3.5 添加材料库

8.3.6 划分网格

8.3.7 施加曲面约束

8.3.8 施加固定约束

8.3.9 模态分析

8.3.10 结果后处理（1）

8.3.11 响应谱分析

8.3.12 添加加速度谱

8.3.13 结果后处理（2）

8.3.14 保存与退出

8.4 本章小结

第9章 随机振动分析

9.1随机振动分析简介

9.2 实例1——简单桥梁随机振动分析

9.2.1 问题描述

9.2.2 建立分析项目

9.2.3 导入几何体

9.2.4 静力学分析

9.2.5 添加材料库

9.2.6 接触设置

9.2.7 完成网格划分

9.2.8 施加约束

9.2.9 模态分析

9.2.10 结果后处理（1）

9.2.11随机振动分析

9.2.12 添加加速度谱

9.2.13 结果后处理（2）

9.2.14 保存与退出

9.3 实例2——建筑物随机振动分析

9.3.1 问题描述

9.3.2 建立分析项目

9.3.3 导入几何体

9.3.4 静力学分析

9.3.5 添加材料库

9.3.6 划分网格

9.3.7 施加曲面约束

9.3.8 施加固定约束

9.3.9 模态分析

9.3.10 结果后处理（1）

9.3.11随机振动分析

9.3.12 添加加速度谱

9.3.13 结果后处理（2）

9.3.14 保存与退出

9.4 本章小结

第10章 瞬态动力学分析

10.1 瞬态动力学分析简介

10.2 实例1——建筑物地震分析

10.2.1 问题描述

10.2.2 建立分析项目

10.2.3 创建几何体

10.2.4 瞬态动力学分析

10.2.5 添加材料库

10.2.6 划分网格

10.2.7 施加约束

10.2.8 结果后处理

10.2.9 保存与退出

10.3 实例2——震动分析

10.3.1 问题描述

10.3.2 建立分析项目

10.3.3 导入几何体

10.3.4 模态分析

10.3.5 模态分析前处理

10.3.6 施加约束

10.3.7 结果后处理（1）

10.3.8 瞬态动力学分析

10.3.9 添加动态力载荷

10.3.10 结果后处理（2）

10.3.11 保存与退出

10.4 本章小结

第3篇

第11章 接触分析

11.1 接触分析简介

11.2 实例——铝合金板孔受力分析

11.2.1 问题描述

11.2.2 建立分析项目

11.2.3 创建几何体

11.2.4 添加材料库

11.2.5 添加模型材料属性

11.2.6 创建接触

11.2.7 划分网格

11.2.8 施加载荷与约束

11.2.9 结果后处理

11.2.10 保存与退出

11.3 本章小结

第12章 显式动力学分析

12.1 显式动力学分析简介

12.2 实例1——钢球撞击金属网分析

12.2.1 问题描述

12.2.2 建立分析项目

12.2.3 启动Workbench LS-DYNA建立项目

12.2.4 材料选择与赋予

12.2.5 建立项目分析

12.2.6 分析前处理

12.2.7 施加载荷

12.2.8 结果后处理

12.2.9 保存与退出

12.2.10 问题解读

12.3 实例2——金属块穿透钢板分析

12.3.1 问题描述

12.3.2 建立分析项目

12.3.3 绘制几何模型

12.3.4 添加材料库

12.3.5 添加材料

12.3.6 显式动力学分析前处理

12.3.7 施加约束

12.3.8 结果后处理

12.3.9 启动Autodyn软件

12.3.10 保存与退出

12.4 本章小结

第13章 复合材料分析

13.1 复合材料概述

13.1.1 复合材料简介

13.1.2 复合材料层合板强度的计算模型

13.1.3 复合材料层合板强度的有限元法

13.2 复合材料的失效准则

13.2.1 Zinoviev理论

13.2.2 Bogetti理论

13.2.3 Puck理论

13.2.4 Cuntze理论

13.2.5 Tsai理论

13.3 ANSYS ACP模块功能概述

13.4 实例1——复合板受力分析

13.4.1 问题描述

13.4.2 启动Workbench软件

13.4.3 静力学分析项目

13.4.4 定义复合材料数据

13.4.5 数据更新

13.4.6 ACP复合材料定义

13.4.7 有限元计算

13.4.8 结果后处理

13.4.9 ACP专业后处理工具

13.4.10 保存与退出

13.5 实例2——复合筒受力分析

13.5.1 问题描述

13.5.2 启动Workbench软件

13.5.3 静力学分析项目

13.5.4 定义复合材料数据

13.5.5 数据更新

13.5.6 ACP复合材料定义

13.5.7 有限元计算

13.5.8 结果后处理

13.5.9 ACP专业后处理工具

13.5.10 保存与退出

13.6 本章小结

第14章 疲劳分析

14.1 疲劳分析简介

14.2 疲劳分析方法

14.2.1 疲劳程序

14.2.2 应力-寿命曲线

14.2.3 疲劳材料特性

14.3 实例1——椅子疲劳分析

14.3.1 问题描述

14.3.2 建立分析项目

14.3.3 导入几何体

14.3.4 添加材料库

14.3.5 添加模型材料属性

14.3.6 划分网格

14.3.7 施加载荷与约束

14.3.8 结果后处理

14.3.9 保存文件

14.3.10 添加疲劳分析命令

14.3.11 保存与退出

14.4 实例2——板模型疲劳分析

14.4.1 问题描述

14.4.2 建立分析项目

14.4.3 导入几何体

14.4.4 添加材料库

14.4.5 添加模型材料属性

14.4.6 划分网格

14.4.7 施加载荷与约束

14.4.8 结果后处理

14.4.9 保存文件

14.4.10 添加疲劳分析命令

14.4.11 保存与退出

14.5 本章小结

第15章 压电分析

15.1 压电材料的基本知识

15.1.1 压电材料的概念

15.1.2 压电材料的主要特性

15.1.3 压电材料的分类

15.1.4 压电材料的应用

15.1.5 压电复合材料的有限元分析方法

15.1.6 基本耦合公式

15.1.7 压电材料的主要参数

15.2 压电分析模块的安装

15.3 实例1——正压电分析

15.3.1 问题描述

15.3.2 建立分析项目

15.3.3 导入创建几何体

15.3.4 添加材料库

15.3.5 建立静态分析项目

15.3.6 网格与属性

15.3.7 施加载荷与约束

15.3.8 结果后处理

15.3.9 保存与退出

15.4 实例2——逆压电分析

15.4.1 问题描述

15.4.2 建立分析项目

15.4.3 导入几何体

15.4.4 添加材料库

15.4.5 建立静态分析项目

15.4.6 网格与属性

15.4.7 施加载荷与约束

15.4.8 结果后处理

15.4.9 保存与退出

15.5 本章小结

第4篇

第16章 稳态热力学分析

16.1 稳态热力学分析简介

16.1.1 热力学分析目的

16.1.2 稳态热力学分析方程

16.1.3 基本传热方式

16.2 实例1——热传导分析

16.2.1 问题描述

16.2.2 建立分析项目

16.2.3 导入几何体

16.2.4 创建分析项目

16.2.5 添加材料库

16.2.6 添加模型材料属性

16.2.7 划分网格

16.2.8 施加载荷与约束

16.2.9 结果后处理

16.2.10 保存与退出

16.3 实例2——热对流分析

16.3.1 问题描述

16.3.2 建立分析项目

16.3.3 导入几何体模型

16.3.4 创建分析项目

16.3.5 添加材料库

16.3.6 添加模型材料属性

16.3.7 划分网格

16.3.8 施加载荷与约束

16.3.9 结果后处理

16.3.10 保存与退出

16.3.11 读者演练

16.4 实例3——热辐射分析

16.4.1 案例介绍

16.4.2 建立分析项目

16.4.3 定义材料参数

16.4.4 导入几何模型

16.4.5 划分网格

16.4.6 定义荷载

16.4.7 结果后处理

16.4.8 保存并退出

16.5 本章小结

第17章 瞬态热力学分析

17.1 瞬态热力学分析简介

17.2 实例1——散热片瞬态热力学分析

17.2.1 问题描述

17.2.2 建立分析项目

17.2.3 创建瞬态热分析

17.2.4 施加载荷与约束

17.2.5 结果后处理

17.2.6 保存与退出

17.3 实例2——高温钢块瞬态热力学分析

17.3.1 问题描述

17.3.2 建立分析项目

17.3.3 定义材料

17.3.4 施加载荷与约束

17.3.5 结果后处理

17.3.6 保存与退出

17.4 本章小结

第18章 计算流体动力学分析

18.1 计算流体动力学概述

18.1.1 CFD简介

18.1.2 CFD基础

18.2 实例1——CFX内流场分析

18.2.1 问题描述

18.2.2 建立分析项目

18.2.3 导入几何体

18.2.4 前处理设置

18.2.5 初始化及求解控制

18.2.6 流体计算

18.2.7 结果后处理

18.3 实例2——Fluent流场分析

18.3.1 问题描述

18.3.2 启动软件与保存文件

18.3.3 导入几何体

18.3.4 网格划分

18.3.5 进入Fluent平台

18.3.6 选择材料

18.3.7 设置几何体属性

18.3.8 设置流体边界条件

18.3.9 设置求解器

18.3.10 结果后处理

18.3.11 Post后处理

18.4 实例3——Icepak流场分析

18.4.1 问题描述

18.4.2 启动软件与保存文件

18.4.3 导入几何体

18.4.4 添加Icepak模块

18.4.5 设置热源

18.4.6 求解分析

18.4.7 Post后处理

18.4.8 静力学分析

18.5 本章小结

第19章 电场分析

19.1 电磁场基本理论

19.1.1 麦克斯韦方程组

19.1.2 一般形式的电磁场偏微分方程

19.1.3 电磁场中常见边界条件

19.1.4 ANSYS Workbench平台电磁分析

19.1.5 Ansoft软件电磁分析

19.2 实例1——平行板电容计算

19.2.1 建立分析项目

19.2.2 建立几何体

19.2.3 建立求解器

19.2.4 添加材料

19.2.5 网格划分

19.2.6 求解计算

19.2.7 手动计算电容

19.2.8 保存与退出

19.3 实例2——并联电容计算

19.3.1 建立分析项目

19.3.2 建立几何体

19.3.3 建立求解器

19.3.4 添加材料

19.3.5 网格划分

19.3.6 求解计算

19.3.7 手动计算电容

19.3.8 保存与退出

19.4 本章小结

第20章 磁场分析

20.1 电磁场基本理论

20.2 静态磁场分析实例1——导体磁场计算

20.2.1 建立分析项目

20.2.2 建立几何体

20.2.3 建立求解器

20.2.4 定义材料属性

20.2.5 边界条件与激励

20.2.6 求解计算

20.2.7 图表显示

20.2.8 加载Maxwell工程文件

20.2.9 保存与退出

20.3 静态磁场分析实例2——电感计算

20.3.1 建立分析项目

20.3.2 建立几何体

20.3.3 建立求解器

20.3.4 添加材料

20.3.5 网格划分

20.3.6 求解计算

20.3.7 计算互感系数

20.3.8 保存与退出

20.4 涡流磁场分析实例3——金属块涡流损耗

20.4.1 建立分析项目

20.4.2 导入几何体

20.4.3 建立求解器

20.4.4 添加材料

20.4.5 边界条件设定

20.4.6 求解计算

20.4.7 损耗计算

20.4.8 损耗计算应用

20.4.9 保存与退出

20.5 本章小结

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