ANSYS Workbench 18.0有限元分析从入门到精通 升级版PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

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第1章 ANSYS Workbench 18.0概述1

1.1 Workbench平台界面2

1.1.1 菜单栏3

1.1.2 工具栏9

1.1.3 工具箱9

1.2 操作实例——用户自定义分析模板建立12

1.3 本章小结15

第2章 几何建模16

2.1 DesignModeler几何建模概述17

2.1.1 DesignModeler几何建模平台17

2.1.2 菜单栏18

2.1.3 工具栏26

2.1.4 常用命令栏28

2.1.5 Tree Outline（模型树）28

2.1.6 DesignModeler启动与草绘31

2.1.7 DesignModeler特有操作35

2.2 几何建模实例41

2.2.1 几何建模实例1——实体建模42

2.2.2 几何建模实例2——概念建模45

2.3 本章小结51

第3章 网格划分52

3.1 ANSYS Meshing网格划分53

3.1.1 Meshing网格划分适用领域53

3.1.2 Meshing网格划分方法53

3.1.3 Meshing网格默认设置57

3.1.4 Meshing网格尺寸设置58

3.1.5 Meshing网格Quality设置62

3.1.6 Meshing网格膨胀层设置68

3.1.7 Meshing网格高级选项69

3.1.8 Meshing网格统计70

3.2 ANSYS Meshing网格划分实例71

3.2.1 应用实例1——Inflation网格划分71

3.2.2 应用实例2——MultiZone网格划分76

3.3 ANSYS Workbench其他网格划分工具81

3.3.1 ICEM CFD软件简介81

3.3.2 TGrid软件简介82

3.3.3 Gambit软件功能83

3.4 本章小结84

第4章 后处理85

4.1 ANSYS Mechanical 18.0后处理86

4.1.1 查看结果86

4.1.2 结果显示89

4.1.3 变形显示89

4.1.4 应力和应变90

4.1.5 接触结果91

4.1.6 自定义结果显示92

4.2 案例分析93

4.2.1 问题描述93

4.2.2 启动Workbench并建立分析项目93

4.2.3 导入创建几何体94

4.2.4 添加材料库95

4.2.5 添加模型材料属性96

4.2.6 划分网格97

4.2.7 施加载荷与约束98

4.2.8 结果后处理100

4.2.9 保存与退出103

4.3 本章小结104

第5章 结构静力学分析105

5.1 线性静力分析简介106

5.1.1 线性静力分析106

5.1.2 线性静力分析流程106

5.1.3 线性静力分析基础107

5.2 项目分析1——实体静力分析107

5.2.1 问题描述107

5.2.2 启动Workbench并建立分析项目108

5.2.3 导入创建几何体108

5.2.4 添加材料库109

5.2.5 添加模型材料属性111

5.2.6 划分网格111

5.2.7 施加载荷与约束112

5.2.8 结果后处理114

5.2.9 保存与退出115

5.3 项目分析2——梁单元线性静力分析116

5.3.1 问题描述116

5.3.2 启动Workbench并建立分析项目116

5.3.3 创建几何体117

5.3.4 添加材料库123

5.3.5 添加模型材料属性124

5.3.6 划分网格125

5.3.7 施加载荷与约束126

5.3.8 结果后处理128

5.3.9 保存与退出129

5.4 项目分析3——曲面实体静力分析130

5.4.1 问题描述130

5.4.2 启动Workbench并建立分析项目131

5.4.3 导入创建几何体131

5.4.4 添加材料库132

5.4.5 添加模型材料属性134

5.4.6 划分网格135

5.4.7 施加载荷与约束135

5.4.8 结果后处理137

5.4.9 保存与退出139

5.5 项目分析4——支承座静态结构分析139

5.5.1 问题描述139

5.5.2 赋予材料和划分网格144

5.5.3 添加约束和载荷145

5.5.4 求解147

5.5.5 后处理148

5.5.6 保存与退出149

5.6 项目分析5——子模型静力分析149

5.6.1 问题描述149

5.6.2 启动Workbench并建立分析项目150

5.6.3 导入创建几何体150

5.6.4 添加材料库151

5.6.5 添加模型材料属性153

5.6.6 划分网格154

5.6.7 施加载荷与约束155

5.6.8 结果后处理156

5.6.9 子模型分析157

5.6.10 保存并退出161

5.7 本章小结162

第6章 模态分析163

6.1 模态分析简介164

6.1.1 模态分析164

6.1.2 模态分析基础165

6.2 项目分析1——计算机机箱模态分析165

6.2.1 问题描述165

6.2.2 启动Workbench并建立分析项目166

6.2.3 导入创建几何体166

6.2.4 添加材料库167

6.2.5 添加模型材料属性169

6.2.6 划分网格170

6.2.7 施加载荷与约束170

6.2.8 结果后处理171

6.2.9 保存与退出173

6.3 项目分析2——有预应力模态分析174

6.3.1 问题描述174

6.3.2 启动Workbench并建立分析项目175

6.3.3 导入创建几何体175

6.3.4 添加材料库176

6.3.5 添加模型材料属性178

6.3.6 划分网格178

6.3.7 施加载荷与约束179

6.3.8 模态分析181

6.3.9 后处理181

6.3.10 保存与退出183

6.4 项目分析3——制动鼓模态分析184

6.4.1 问题描述184

6.4.2 添加材料和导入模型184

6.4.3 赋予材料和划分网格186

6.4.4 添加约束和载荷187

6.4.5 求解188

6.4.6 后处理188

6.4.7 保存与退出190

6.5 本章小结191

第7章 谐响应分析192

7.1 谐响应分析简介193

7.1.1 谐响应分析193

7.1.2 谐响应分析基础193

7.2 项目分析1——计算机机箱谐响应分析193

7.2.1 问题描述194

7.2.2 启动Workbench并建立分析项目194

7.2.3 创建谐响应项目194

7.2.4 施加载荷与约束195

7.2.5 结果后处理197

7.2.6 保存与退出199

7.3 项目分析2——齿轮箱谐响应分析200

7.3.1 问题描述200

7.3.2 启动Workbench并建立分析项目200

7.3.3 创建模态分析项目201

7.3.4 材料选择202

7.3.5 施加载荷与约束202

7.3.6 模态求解204

7.3.7 后处理205

7.3.8 创建谐响应分析项目206

7.3.9 施加载荷与约束206

7.3.10 谐响应计算208

7.3.11 结果后处理209

7.3.12 保存与退出210

7.4 项目分析3——丝杆谐响应分析211

7.4.1 问题描述211

7.4.2 添加材料和导入模型211

7.4.3 赋予材料和划分网格212

7.4.4 添加约束和载荷214

7.4.5 谐响应求解215

7.4.6 谐响应后处理216

7.4.7 保存与退出218

7.5 本章小结219

第8章 响应谱分析220

8.1 响应谱分析简介221

8.2 项目分析1——塔架响应谱分析222

8.2.1 问题描述222

8.2.2 启动Workbench并建立分析项目222

8.2.3 导入几何体模型222

8.2.4 模态分析223

8.2.5 添加材料库224

8.2.6 划分网格225

8.2.7 施加约束226

8.2.8 结果后处理227

8.2.9 响应谱分析228

8.2.10 添加加速度谱230

8.2.11 后处理231

8.2.12 保存与退出232

8.3 项目分析2——计算机机箱响应谱分析233

8.3.1 问题描述233

8.3.2 启动Workbench并建立分析项目233

8.3.3 响应谱分析234

8.3.4 添加加速度谱235

8.3.5 后处理236

8.3.6 保存与退出237

8.4 本章小结237

第9章 瞬态动力学分析238

9.1 瞬态动力学分析简介239

9.1.1 瞬态分析简介239

9.1.2 瞬态分析公式239

9.2 项目分析1——实体梁瞬态动力学分析240

9.2.1 问题描述240

9.2.2 启动Workbench并建立分析项目240

9.2.3 创建几何体模型240

9.2.4 模态分析243

9.2.5 创建材料243

9.2.6 模态分析前处理245

9.2.7 施加约束246

9.2.8 结果后处理248

9.2.9 瞬态动力学分析249

9.2.10 添加动态力载荷250

9.2.11 后处理253

9.2.12 保存与退出254

9.3 项目分析2——弹簧瞬态动力学分析254

9.3.1 问题描述255

9.3.2 启动Workbench并建立分析项目255

9.3.3 创建几何体模型255

9.3.4 模态分析256

9.3.5 模态分析前处理257

9.3.6 施加约束258

9.3.7 结果后处理259

9.3.8 瞬态动力学分析260

9.3.9 添加动态力载荷262

9.3.10 后处理264

9.3.11 保存与退出266

9.4 本章小结266

第10章 随机振动分析267

10.1 随机振动分析简介268

10.2 项目分析1——随机振动学分析268

10.2.1 问题描述268

10.2.2 启动Workbench并建立分析项目268

10.2.3 创建几何体模型269

10.2.4 模态分析271

10.2.5 创建材料272

10.2.6 模态分析前处理274

10.2.7 施加约束275

10.2.8 结果后处理276

10.2.9 随机振动分析277

10.2.10 添加加速度谱278

10.2.11 后处理280

10.2.12 保存与退出281

10.3 项目分析2——弹簧随机振动分析281

10.3.1 问题描述281

10.3.2 启动Workbench并建立分析项目281

10.3.3 创建几何体模型282

10.3.4 模态分析283

10.3.5 模态分析前处理283

10.3.6 施加约束285

10.3.7 结果后处理286

10.3.8 随机振动分析287

10.3.9 添加动态力载荷288

10.3.10 后处理290

10.3.11 保存与退出291

10.4 本章小结291

第11章 显式动力学分析292

11.1 显式动力学分析简介293

11.1.1 ANSYS Explicit STR2293

11.1.2 ANSYS AUTODYN293

11.1.3 ANSYS LS-DYNA294

11.2 项目分析1——钢钉受力显式动力学分析294

11.2.1 问题描述294

11.2.2 启动Creo Parametric 3.0295

11.2.3 启动Workbench建立项目297

11.2.4 显式动力学分析298

11.2.5 材料选择与赋予299

11.2.6 建立项目分析299

11.2.7 分析前处理300

11.2.8 施加载荷与约束302

11.2.9 结果后处理304

11.2.10 保存与退出306

11.3 项目分析2——钢板成型显式动力学分析306

11.3.1 问题描述307

11.3.2 启动Workbench并建立分析项目307

11.3.3 导入几何模型307

11.3.4 材料选择308

11.3.5 显式动力学分析前处理309

11.3.6 施加约束312

11.3.7 结果后处理313

11.3.8 启动AUTODYN软件315

11.3.9 LS-DYNA计算316

11.3.10 保存与退出317

11.4 本章小结318

第12章 结构非线性分析319

12.1 结构非线性分析简介320

12.1.1 Contact Type——接触类型321

12.1.2 塑性321

12.1.3 屈服准则321

12.1.4 非线性分析322

12.2 项目分析——接触大变形分析322

12.2.1 问题描述322

12.2.2 启动Workbench并建立分析项目323

12.2.3 创建几何体模型323

12.2.4 瞬态分析324

12.2.5 创建材料325

12.2.6 瞬态分析前处理326

12.2.7 施加约束328

12.2.8 结果后处理329

12.3 本章小结331

第13章 接触分析332

13.1 接触分析简介333

13.2 项目分析1——虎钳接触分析333

13.2.1 问题描述333

13.2.2 启动Workbench软件334

13.2.3 导入几何体模型334

13.2.4 创建分析项目335

13.2.5 添加材料库336

13.2.6 添加模型材料属性337

13.2.7 创建接触338

13.2.8 划分网格341

13.2.9 施加载荷342

13.2.10 结果后处理343

13.2.11 保存与退出344

13.3 项目分析2——装配体接触分析344

13.3.1 问题描述345

13.3.2 启动Workbench软件345

13.3.3 导入几何体模型346

13.3.4 创建分析项目347

13.3.5 添加材料库347

13.3.6 添加模型材料属性349

13.3.7 创建接触349

13.3.8 划分网格352

13.3.9 施加载荷与约束353

13.3.10 结果后处理355

13.3.11 保存与退出356

13.4 本章小结356

第14章 特征值屈曲分析357

14.1 特征值屈曲分析简介358

14.1.1 屈曲分析358

14.1.2 特征值屈曲分析358

14.2 项目分析1——钢管屈曲分析359

14.2.1 问题描述359

14.2.2 启动Workbench并建立分析项目359

14.2.3 创建几何体359

14.2.4 设置材料361

14.2.5 添加模型材料属性361

14.2.6 划分网格362

14.2.7 施加载荷与约束364

14.2.8 结果后处理366

14.2.9 特征值屈曲分析368

14.2.10 施加载荷与约束368

14.2.11 结果后处理369

14.2.12 保存与退出371

14.3 项目分析2——金属容器屈曲分析371

14.3.1 问题描述371

14.3.2 启动Workbench并建立分析项目371

14.3.3 创建几何体372

14.3.4 设置材料374

14.3.5 添加模型材料属性374

14.3.6 划分网格375

14.3.7 施加载荷与约束375

14.3.8 结果后处理377

14.3.9 特征值屈曲分析379

14.3.10 施加载荷与约束380

14.3.11 结果后处理381

14.3.12 保存与退出382

14.4 项目分析3——工字梁屈曲分析383

14.4.1 问题描述383

14.4.2 添加材料和导入模型383

14.4.3 添加屈曲分析项目386

14.4.4 赋予材料和划分网格387

14.4.5 添加约束和载荷388

14.4.6 静态力求解390

14.4.7 屈曲分析求解391

14.4.8 后处理391

14.4.9 保存与退出393

14.5 本章小结393

第15章 热力学分析394

15.1 热力学分析简介395

15.1.1 热力学分析395

15.1.2 瞬态分析395

15.1.3 基本传热方式395

15.2 项目分析1——杯子稳态热力学分析396

15.2.1 问题描述396

15.2.2 启动Workbench并建立分析项目397

15.2.3 导入几何体模型397

15.2.4 创建分析项目398

15.2.5 添加材料库398

15.2.6 添加模型材料属性400

15.2.7 划分网格401

15.2.8 施加载荷与约束401

15.2.9 结果后处理403

15.2.10 保存与退出404

15.3 项目分析2——杯子瞬态热力学分析405

15.3.1 瞬态热力学分析405

15.3.2 设置分析选项405

15.3.3 后处理406

15.3.4 保存与退出407

15.4 本章小结407

第16章 疲劳分析408

16.1 疲劳分析简介409

16.1.1 疲劳概述409

16.1.2 恒定振幅载荷409

16.1.3 成比例载荷409

16.1.4 应力定义409

16.1.5 应力—寿命曲线410

16.1.6 总结410

16.2 项目分析1——椅子疲劳分析411

16.2.1 问题描述411

16.2.2 启动Workbench并建立分析项目411

16.2.3 保存工程文件412

16.2.4 更改设置412

16.2.5 添加疲劳分析选项413

16.2.6 保存与退出415

16.3 项目分析2——实体疲劳分析416

16.3.1 问题描述416

16.3.2 启动Workbench并建立分析项目416

16.3.3 导入创建几何体417

16.3.4 添加材料库417

16.3.5 添加模型材料属性417

16.3.6 划分网格418

16.3.7 施加载荷与约束418

16.3.8 结果后处理420

16.3.9 保存文件421

16.3.10 插入Fatigue Tool工具421

16.3.11 疲劳分析422

16.3.12 保存与退出423

16.4 本章小结423

第17章 流体动力学分析425

17.1 流体动力学分析简介426

17.1.1 流体动力学分析426

17.1.2 基本控制方程429

17.2 项目分析1——三通流体动力学分析431

17.2.1 问题描述432

17.2.2 启动Workbench并建立分析项目432

17.2.3 创建几何体模型432

17.2.4 流体动力学分析434

17.2.5 网格划分434

17.2.6 流体动力学前处理436

17.2.7 流体计算439

17.2.8 结果后处理440

17.3 项目分析2——叶轮外流场分析442

17.3.1 问题描述443

17.3.2 启动Workbench并建立分析项目443

17.3.3 创建几何体模型443

17.3.4 创建外部流场445

17.3.5 流体动力学分析446

17.3.6 网格划分446

17.3.7 流体动力学前处理448

17.3.8 流体计算452

17.3.9 结果后处理453

17.3.10 结构静力分析模块455

17.4 本章小结459

第18章 结构优化分析460

18.1 结构优化分析简介461

18.1.1 优化设计概述461

18.1.2 Workbench结构优化分析简介461

18.1.3 Workbench结构优化分析462

18.2 项目分析——响应曲面优化分析463

18.2.1 问题描述463

18.2.2 启动Workbench并建立分析项目463

18.2.3 导入几何模型464

18.2.4 结果后处理469

18.3 本章小结477

第19章 耦合场分析478

19.1 多物理场耦合分析简介479

19.2 项目分析1——四分裂导线电磁结构耦合分析479

19.2.1 问题描述480

19.2.2 软件启动与保存480

19.2.3 建立电磁分析与数据读取481

19.2.4 求解器与求解域的设置482

19.2.5 赋予材料属性484

19.2.6 添加激励484

19.2.7 网格划分与分析步创建485

19.2.8 模型检查与计算487

19.2.9 后处理487

19.2.10 创建力学分析和数据共享488

19.2.11 材料设定490

19.2.12 网格划分492

19.2.13 添加边界条件与映射激励493

19.2.14 求解计算494

19.2.15 后处理495

19.2.16 保存与退出496

19.3 项目分析2——螺线管电磁结构耦合分析496

19.3.1 问题描述497

19.3.2 软件启动与保存497

19.3.3 导入几何数据文件498

19.3.4 建立电磁分析与数据读取500

19.3.5 求解器与求解域的设置502

19.3.6 赋予材料属性503

19.3.7 添加激励504

19.3.8 模型检查与计算505

19.3.9 后处理505

19.3.10 创建力学分析和数据共享506

19.3.11 材料设定507

19.3.12 网格划分508

19.3.13 添加边界条件与映射激励509

19.3.14 求解计算510

19.3.15 后处理511

19.3.16 保存与退出511

19.4 本章小结511