ANSYS Workbench2024有限元分析入門與應用/ANSYS技術叢書

作者：編者:買買提明·艾尼//陳華磊|責編:黃麗梅//王彥青
出版社：機械工業
ISBN：9787111776857

出版日期：2025/06/01
裝幀：平裝
頁數：492

人民幣：RMB 99 元售價：元

內容大鋼

本書以ANSYS Workbench 2024為基礎，集ANSYS軟體的使用技巧和實際工程應用於一體，包含前處理、結構分析、流體分析、優化設計和自動化分析5大部分內容，共20章，包括ANSYS Workbench基礎、幾何建模、網格劃分、結構線性靜力分析、結構非線性分析、熱力學分析、特徵值屈曲分析、線性動力學分析、多體系統動力學分析、顯式動力學分析、複合材料分析、斷裂力學分析、疲勞強度分析、增材製造分析、穩態導電與靜磁場分析、耦合場分析、流體動力學分析、優化設計和自動化分析。作為一本系統介紹有限元分析入門與工程應用的書籍，本書涵蓋了ANSYS Workbench 2024的新功能及工程應用實例。
本書內容適合機械工程、土木工程、水利水電、醫療器械、化工裝備、農牧裝備、能源動力、電子通信、工程力學、航空航天等領域從事產品設計、模擬和優化的工程技術人員使用，也可作為工科類專業師生的參考書，還可供相關領域廣大CAE愛好者參考。

作者介紹

編者:買買提明·艾尼//陳華磊|責編:黃麗梅//王彥青

前言
第1章  ANSYS Workbench基礎
  1.1  ANSYS Workbench概述
  1.2  Workbench 2024平台
    1.2.1  Workbench 2024界面
    1.2.2  Workbench 2024應用程序類型
    1.2.3  Workbench 2024產品分析流程
  1.3  Workbench 2024工作目錄、文件及格式
    1.3.1  Workbench 2024工作目錄
    1.3.2  Workbench 2024文件管理
  1.4  應用CAE模擬技術需注意的事項
    1.4.1  CAE模擬技術應用的主要工作內容
    1.4.2  CAE模擬人員應注意的事項
  1.5  本章小結
第2章  幾何建模
  2.1  SpaceClaim直接建模
    2.1.1  SpaceClaim用戶界面
    2.1.2  創建與設計
    2.1.3  組件與工具
    2.1.4  刻面處理
    2.1.5  增材製造前處理
    2.1.6  修復與準備
    2.1.7  測量與顯示
    2.1.8  網格生成
    2.1.9  鈑金設計
    2.1.10  詳細設計
  2.2  DesignModeler建模
    2.2.1  DesignModeler界面介紹
    2.2.2  平面草圖
    2.2.3  特徵體建模
    2.2.4  概念建模
    2.2.5  參數化建模
    2.2.6  高級幾何工具
  2.3  BladeModeler建模
    2.3.1  BladeEditor建模
    2.3.2  BladeGen建模
    2.3.3  Meanline sizing tools建模
  2.4  齒輪泵基座的全參數化建模
  2.5  本章小結
第3章  網格劃分
  3.1  網格劃分平台概述
    3.1.1  網格劃分平台
    3.1.2  網格類型
    3.1.3  網格工作流程
  3.2  Meshing網格劃分方法
    3.2.1  自動網格劃分
    3.2.2  四面體網格劃分
    3.2.3  六面體主導網格劃分
    3.2.4  掃掠網格劃分
    3.2.5  多區域網格劃分

    3.2.6  笛卡兒網格劃分
    3.2.7  分層四面體劃分
    3.2.8  微粒法劃分
    3.2.9  自動（PrimeMesh)劃分
    3.2.10  面體網格劃分
  3.3  全局網格控制
    3.3.1  顯示與默認值
    3.3.2  全局尺寸調整
    3.3.3  質量
    3.3.4  膨脹
    3.3.5  高級控制
  3.4  局部網格控制
    3.4.1  局部尺寸調整
    3.4.2  接觸尺寸
    3.4.3  單元加密
    3.4.4  面網格劃分
    3.4.5  網格複製
    3.4.6  匹配控制
    3.4.7  收縮控制
    3.4.8  膨脹控制
    3.4.9  墊圈
    3.4.10  焊接
    3.4.11  連接
    3.4.12  特徵抑制
    3.4.13  四邊形層
    3.4.14  偏差
    3.4.15  修補拓撲
    3.4.16  虛擬拓撲
  3.5  網格編輯
    3.5.1  網格連接
    3.5.2  節點融合
    3.5.3  接觸匹配
    3.5.4  節點移動
    3.5.5  拉動網格
  3.6  網格質量
    3.6.1  網格質量檢查規則
    3.6.2  網格質量檢查顯示
  3.7  ICEM CFD網格劃分
    3.7.1  ICEM CFD特色
    3.7.2  ICEM CFD環境介紹和文件類型
    3.7.3  ICEM CFD特色功能
  3.8  渦輪機械網格劃分
    3.8.1  TurboGrid 環境介紹
    3.8.2  TurboGrid功能工具
  3.9  ANSYS Meshing挖掘機機械臂網格劃分
  3.10  TurboGrid徑流式渦輪網格劃分
  3.11  本章小結
第4章  結構線性靜力分析
  4.1  結構靜力分析基礎
    4.1.1  結構靜力分析的基本假設

    4.1.2  結構靜力分析基礎方程
  4.2  結構靜力分析前處理
    4.2.1  結構靜力分析界面
    4.2.2  幾何屬性
    4.2.3  載荷與約束
    4.2.4  坐標系
    4.2.5  對稱邊界
    4.2.6  連接關係
    4.2.7  分析設置
    4.2.8  特定工具
    4.2.9  插件功能區
    4.2.10  螺栓工具
  4.3  結構靜力分析求解和后處理
    4.3.1  常用結果
    4.3.2  特定結果
    4.3.3  求解工具
    4.3.4  收斂控制
    4.3.5  求解方案信息
    4.3.6  圖形處理
  4.4  簡單懸臂樑靜力分析
  4.5  某型燃氣輪機機座靜力分析
  4.6  本章小結
第5章  結構非線性分析
  5.1  非線性分析基礎
  5.2  非線性自適應區域
    5.2.1  基於能量準則
    5.2.2  基於位置準則
    5.2.3  基於網格準則
  5.3  接觸非線性
    5.3.1  基於對的接觸探測
    5.3.2  基於對的接觸設置
    5.3.3  通用接觸
    5.3.4  接觸工具
  5.4  幾何非線性
    5.4.1  網格控制
    5.4.2  大變形
  5.5  材料非線性
    5.5.1  塑性材料
    5.5.2  超彈性材料
  5.6  非線性診斷
    5.6.1  非線性收斂診斷
    5.6.2  非線性診斷總結
  5.7  某型U形支架螺栓預緊非線性接觸分析
  5.8  本章小結
第6章  熱力學分析
  6.1  傳熱學基礎
    6.1.1  傳熱學在工程領域中的應用
    6.1.2  熱能傳遞的三種基本方式
    6.1.3  溫度場
  6.2  Workbench熱分析

    6.2.1  穩態熱分析和瞬態熱分析
    6.2.2  材料屬性
    6.2.3  組件與接觸
    6.2.4  熱分析設置
    6.2.5  熱負載與邊界
    6.2.6  熱流體
    6.2.7  求解與后處理
  6.3  發動機托架熱應力分析
  6.4  本章小結
第7章  特徵值屈曲分析
  7.1  基本理論
    7.1.1  屈曲
    7.1.2  屈曲平衡方程
    7.1.3  線性屈曲與非線性屈曲
  7.2  特徵值屈曲分析環境與方法
    7.2.1  特徵值屈曲分析界面
    7.2.2  特徵值屈曲分析方法
  7.3  分析設置與后處理
    7.3.1  屈曲分析設置
    7.3.2  結果后處理
  7.4  鋼塔桿支撐結構線性屈曲分析
  7.5  本章小結
第8章  線性動力學分析
  8.1  動力學分析基礎
    8.1.1  動力學基本方程
    8.1.2  基本概念
  8.2  模態分析
    8.2.1  模態分析理論基礎
    8.2.2  模態分析界面
    8.2.3  模態分析設置
    8.2.4  模態分析邊界與結果
    8.2.5  坎貝爾圖結果
  8.3  諧響應分析
    8.3.1  諧響應分析基本理論
    8.3.2  諧響應分析界面與連接關係
    8.3.3  諧響應分析設置
    8.3.4  諧響應分析結果
  8.4  響應譜分析
    8.4.1  響應譜分析基礎
    8.4.2  響應譜分析界面與分析設置
    8.4.3  響應譜分析邊界與結果
  8.5  隨機振動分析
    8.5.1  隨機振動分析基礎
    8.5.2  隨機振動分析界面與分析設置
    8.5.3  隨機振動分析邊界與結果
  8.6  某機床琺琅振動模態分析
  8.7  某貓頭型直線塔隨機振動分析
  8.8  本章小結
第9章  多體系統動力學分析
  9.1  多剛體系統動力學分析

    9.1.1  多剛體系統動力學分析界面
    9.1.2  幾何模型與網格
    9.1.3  連接關係
    9.1.4  剛體系統動力學分析設置
  9.2  多柔體系統動力學分析
    9.2.1  多柔體系統動力學分析基礎與界面
    9.2.2  多柔體系統動力學分析設置
    9.2.3  多柔體系統動力學分析初始條件
    9.2.4  多柔體系統動力學分析關聯
  9.3  某萬向節剛體動力學分析
  9.4  本章小結
第10章  顯式動力學分析
  10.1  ANSYS顯式動力學分析概述
    10.1.1  ANSYS顯式動力學組成
    10.1.2  顯式與隱式動力學分析比較
  10.2  Explicit分析
    10.2.1  Explicit分析界面
    10.2.2  分析設置與初始條件
  10.3  Autodyn分析
    10.3.1  Autodyn界面介紹
    10.3.2  網格
    10.3.3  材料模型
  10.4  LS?DYNA分析
    10.4.1  LS?DYNA分析界面
    10.4.2  分析設置與初始條件
    10.4.3  LS?DYNA特定前處理
    10.4.4  關鍵字.k文件
    10.4.5  LS?DYNA Restart重啟設置
  10.5  圓柱體撞擊剛性牆面顯式動力學分析
  10.6  本章小結
第11章  複合材料分析
  11.1  ACP概述
    11.1.1  複合材料概述
    11.1.2  ACP簡述
  11.2  ACP前後處理特徵
    11.2.1  ACP Model
    11.2.2  材料數據
    11.2.3  單元集與邊集
    11.2.4  幾何功能與坐標
    11.2.5  選擇規則與選擇集
    11.2.6  創建鋪層組
    11.2.7  取樣點與截面剪切
    11.2.8  實體模型
    11.2.9  查找表與探測評估
    11.2.10  場景與視圖
    11.2.11  鋪覆顯示與鋪層表
    11.2.12  參數化
    11.2.13  失效準則
    11.2.14  求解
  11.3  某方管複合材料分析

  11.4  本章小結
第12章  斷裂力學分析
  12.1  斷裂力學的基本概念和理論
    12.1.1  裂紋的分類
    12.1.2  斷裂力學參數
    12.1.3  斷裂準則
  12.2  裂紋擴展分析
    12.2.1  基於虛擬裂紋閉合技術的界面單元法
    12.2.2  內聚力法
    12.2.3  Gurson模型
    12.2.4  擴展有限元法
  12.3  斷裂裂紋
    12.3.1  任意形狀裂紋
    12.3.2  半橢圓形裂紋
    12.3.3  橢圓形裂紋
    12.3.4  環形裂紋
    12.3.5  角裂紋
    12.3.6  邊緣裂紋
    12.3.7  貫穿裂紋
    12.3.8  圓柱形裂紋
    12.3.9  預網格裂紋
  12.4  斷裂失效
    12.4.1  界面分離
    12.4.2  接觸剝離失效
    12.4.3  SMART裂紋擴展
  12.5  斷裂力學參數評價
    12.5.1  應力強度因子
    12.5.2  J?積分
    12.5.3  能量釋放率
    12.5.4  材料力
    12.5.5  T?應力
    12.5.6  C*積分
  12.6  某雙懸臂樑預裂紋斷裂分析
  12.7  本章小結
第13章  疲勞強度分析
  13.1  疲勞基本知識
    13.1.1  疲勞基本概念
    13.1.2  應力?壽命曲線
    13.1.3  載荷類型
    13.1.4  疲勞壽命的影響因素
  13.2  平均應力修正
    13.2.1  應力壽命修正方法
    13.2.2  應變壽命修正方法
    13.2.3  雨流計數法
    13.2.4  疲勞損傷法則
  13.3  疲勞分析設置
  13.4  疲勞分析結果
    13.4.1  疲勞結果工具
    13.4.2  疲勞結果分析
  13.5  nCode Design Life疲勞分析

    13.5.1  nCode Design Life界面
    13.5.2  nCode Design Life分析流程
  13.6  Mechanical Design Life疲勞分析
    13.6.1  Mechanical nCode Design Life界面
    13.6.2  Mechanical Design Life分析設置
    13.6.3  Mechanical Design Life載荷與材料
  13.7  某發動機連桿疲勞分析
  13.8  本章小結
第14章  增材製造分析
  14.1  增材製造分析概述
    14.1.1  增材製造分析方法
    14.1.2  Workbench增材製造
  14.2  激光粉末床熔融分析
    14.2.1  激光粉末床熔融導航樹分析設置
    14.2.2  激光粉末床熔融分析嚮導設置
    14.2.3  激光粉末床熔融校正分析設置
  14.3  定向能量沉積分析
    14.3.1  定向能量沉積導航樹分析設置
    14.3.2  定向能量沉積分析嚮導設置
  14.4  燒結分析
    14.4.1  燒結導航樹分析設置
    14.4.2  燒結分析嚮導設置
  14.5  失真補償分析
    14.5.1  失真迭代補償
    14.5.2  失真單次補償
  14.6  金屬花瓶增材製造粉末床熔融分析
  14.7  本章小結
第15章  穩態導電與靜磁場分析
  15.1  穩態導電分析
    15.1.1  穩態導電分析概述
    15.1.2  穩態導電分析負載
    15.1.3  穩態導電分析結果
  15.2  靜磁場分析
    15.2.1  靜磁場分析概述
    15.2.2  靜磁場分析負載
    15.2.3  靜磁場分析結果
  15.3  銅線圈包裹鋼芯電磁分析
  15.4  本章小結
第16章  耦合場分析
  16.1  耦合場分析概述
    16.1.1  耦合場分析介紹
    16.1.2  耦合場分析類型
  16.2  結構耦合場分析
    16.2.1  耦合場靜態分析
    16.2.2  耦合場模態分析
    16.2.3  耦合場諧響應分析
    16.2.4  耦合場瞬態分析
  16.3  齒輪齒條熱結構耦合場瞬態分析
  16.4  本章小結
第17章  流體動力學分析Ⅰ（ANSYS Fluent）

  17.1  計算流體力學概述
    17.1.1  計算流體力學簡介
    17.1.2  計算流體力學湍流模型
  17.2  Fluent概述
    17.2.1  Fluent簡介
    17.2.2  Fluent中的物理模型
    17.2.3  Fluent 網格
  17.3  ANSYS Fluent環境界面
    17.3.1  啟動ANSYS Fluent的方法
    17.3.2  ANSYS Fluent環境操作界面介紹
  17.4  Fluent問題設置
    17.4.1  邊界區域
    17.4.2  材料屬性
    17.4.3  邊界條件
    17.4.4  動網格
    17.4.5  用戶定義函數
  17.5  求解設置
    17.5.1  壓力基
    17.5.2  密度基
  17.6  Fluent后處理
    17.6.1  統一CFD?Post
    17.6.2  運用 Tecplot后處理
  17.7  Fluent Meshing
    17.7.1  Fluent Meshing環境操作界面介紹
    17.7.2  Fluent Meshing劃分步驟及診斷
  17.8  非恆定流體繞圓柱流體分析
  17.9  本章小結
第18章  流體動力學分析Ⅱ（ANSYS CFX）
  18.1  CFX概述
    18.1.1  ANSYS CFX簡介
    18.1.2  CFX與Fluent的區別
    18.1.3  CFX網格
  18.2  CFX前處理
    18.2.1  打開CFX的方法
    18.2.2  CFX?Pre窗口介紹
    18.2.3  域設定
    18.2.4  子域
    18.2.5  邊界條件
    18.2.6  初始邊界條件設置
    18.2.7  物質設置
    18.2.8  反應設置
    18.2.9  附加變數設置
    18.2.10  表達式設置
    18.2.11  用戶函數設置
    18.2.12  用戶子程序
    18.2.13  求解器控制
    18.2.14  輸出文件和監控
  18.3  CFX?Solver求解設置
    18.3.1  定義模擬計算
    18.3.2  求解工作界面

  18.4  CFX?Post 后處理
    18.4.1  CFX后處理工作界面
    18.4.2  創建雲圖
    18.4.3  創建流線
    18.4.4  創建數據與報告工具
    18.4.5  表達式語言
    18.4.6  CFX命令語言
  18.5  某型拉伐爾噴管流體力學分析
  18.6  本章小結
第19章  優化設計
  19.1  設計探索優化
    19.1.1  設計探索優化介紹
    19.1.2  探索試驗設計
    19.1.3  響應面
    19.1.4  目標驅動優化
    19.1.5  相關參數
    19.1.6  三維模型降階
  19.2  結構優化
    19.2.1  結構優化介紹
    19.2.2  結構優化工具
    19.2.3  結構優化設置
    19.2.4  設計結果與驗證分析
  19.3  某桁架支座多目標優化
  19.4  某懸臂結構拓撲優化
  19.5  本章小結
第20章  自動化分析
  20.1  PyANSYS自動化概述
    20.1.1  分析自動化介紹
    20.1.2  ANSYS Python管理器
  20.2  PyANSYS自動化分析
    20.2.1  Mechanical Scripting分析
    20.2.2  PyFluent分析
  20.3  三角平台上圓筒受力自動化分析
  20.4  本章小結
參考文獻

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