ANSYS Workbench 18.0有限元分析从入门到精通 升级版PDF电子书下载

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 STR2 293

11.1.2 ANSYS AUTODYN 293

11.1.3 ANSYS LS-DYNA 294

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 3.0 295

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