ANSYS WorkBench 13.0从入门到精通PDF电子书下载

第1章 初识ANSYS Workbench 1 3.0 1

1.1 ANSYS Workbench 1 3.0概述 1

1.1.1 关于ANSYS Workbench 2

1.1.2 多物理场分析模式 2

1.1.3 项目级仿真参数管理 2

1.1.4 Workbench应用模块 3

1.1.5 Workbench应用方式 3

1.2 Workbench 13.0的基本操作界面 3

1.2.1 启动ANSYS Workbench 4

1.2.2 ANSYS Workbench主界面 5

1.3 Workbench项目管理 7

1.3.1 复制及删除项目 8

1.3.2 关联项目 8

1.3.3 项目管理操作案例 9

1.3.4 设置项属性 10

1.4 Workbench文件管理 10

1.4.1 文件目录结构 10

1.4.2 快速生成压缩文件 11

1.5 Workbench实例入门 12

1.5.1 案例介绍 12

1.5.2 启动Workbench并建立分析项目 12

1.5.3 导入创建几何体 13

1.5.4 添加材料库 14

1.5.5 添加模型材料属性 16

1.5.6 划分网格 17

1.5.7 施加载荷与约束 17

1.5.8 结果后处理 19

1.5.9 保存与退出 21

1.6 本章小结 22

第2章 创建Workbench几何模型 23

2.1 认识DesignModeler 23

2.1.1 进入DesignModeler 23

2.1.2 DesignModeler的操作界面 25

2.1.3 DesignModeler的鼠标操作 27

2.1.4 图形选取与控制 27

2.1.5 DM几何体 27

2.2 DesignModeler草图模式 28

2.2.1 创建新平面 28

2.2.2 创建新草图 29

2.2.3 草图模式 29

2.2.4 草图援引 30

2.3 创建3D几何体 30

2.3.1 创建3D特征 31

2.3.2 激活体和冻结体 31

2.3.3 切片特征 32

2.3.4 抑制体 33

2.3.5 面印记 33

2.3.6 填充与包围操作 35

2.3.7 创建多体部件体 36

2.4 导入外部CAD文件 37

2.4.1 非关联性导入文件 38

2.4.2 关联性导入文件 38

2.4.3 导入定位 38

2.4.4 创建场域几何体 38

2.5 概念建模 38

2.5.1 从点生成线体 39

2.5.2 从草图生成线体 39

2.5.3 从边生成线体 40

2.5.4 定义横截面 40

2.5.5 对齐横截面 42

2.5.6 偏移横截面 42

2.5.7 从线创建面体 43

2.5.8 从草图生成面体 43

2.5.9 从面生成面体 44

2.6 创建几何体的实例操作 44

2.6.1 进入DM界面 44

2.6.2 绘制零件底部圆盘 45

2.6.3 创建零件肋柱 46

2.6.4 生成线体 49

2.6.5 生成面体 49

2.6.6 保存文件并退出 50

2.7 概念建模实例操作 50

2.7.1 从CAD进入DM界面 50

2.7.2 创建线体 52

2.7.3 生成面体 53

2.7.4 创建横截面 54

2.7.5 为线体添加横截面 55

2.7.6 保存文件并退出 55

2.8 本章小结 56

第3章 Workbench划分网格 57

3.1 网格划分平台 57

3.1.1 网格划分特点 57

3.1.2 网格划分方法 58

3.1.3 网格划分技巧 59

3.1.4 网格划分流程 60

3.1.5 网格尺寸策略 60

3.2 3D几何网格划分 61

3.2.1 四面体网格的优缺点 61

3.2.2 四面体网格划分时的常用参数 61

3.2.3 四面体算法 62

3.2.4 四面体膨胀 63

3.3 网格参数设置 63

3.3.1 缺省参数设置 65

3.3.2 尺寸控制 66

3.3.3 膨胀控制 69

3.3.4 网格信息 71

3.4 扫掠网格划分 71

3.4.1 扫掠划分方法 71

3.4.2 扫掠网格控制 73

3.5 多区网格划分 73

3.5.1 多区划分方法 73

3.5.2 多区网格控制 74

3.6 网格划分案例 75

3.6.1 自动网格划分案例 75

3.6.2 网格划分控制案例 79

3.7 本章小结 87

第4章 Mechanical基础 88

4.1 关于Mechanical 88

4.2 Mechanical的基本操作 89

4.2.1 启动Mechanical 89

4.2.2 Mechanical操作界面 89

4.2.3 鼠标控制 92

4.3 材料参数输入控制 93

4.3.1 进入Engineering Data应用程序 93

4.3.2 材料库 93

4.3.3 添加材料 95

4.3.4 添加材料属性 95

4.4 Mechanical前处理操作 97

4.4.1 几何分支 97

4.4.2 接触与点焊 98

4.4.3 坐标系 101

4.4.4 分析设置 102

4.5 施加载荷和约束 103

4.5.1 施加载荷 104

4.5.2 施加约束 106

4.6 模型求解 107

4.7 结果后处理 109

4.7.1 结果显示 109

4.7.2 变形显示 110

4.7.3 应力和应变 110

4.7.4 接触结果 112

4.7.5 自定义结果显示 112

4.8 本章小结 113

第5章 线性静态结构分析 114

5.1 线性静态结构分析概述 114

5.2 线性静态结构的分析流程 115

5.2.1 几何模型 115

5.2.2 材料特性 116

5.2.3 定义接触区域 116

5.2.4 划分网格 116

5.2.5 施加载荷和边界条件 116

5.2.6 模型求解控制 117

5.2.7 结果后处理 117

5.3 风力发电机叶片静态结构分析 117

5.3.1 问题描述 117

5.3.2 启动Workbench并建立分析项目 118

5.3.3 导入几何体 119

5.3.4 添加材料库 119

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 127

5.3.8 结果后处理（设置求解项） 128

5.3.9 求解并显示求解结果 130

5.3.10 更改材料观察分析结果 132

5.3.11 保存与退出 135

5.4 本章小结 136

第6章 模态分析 137

6.1 模态分析概述 137

6.1.1 模态分析概述 137

6.1.2 有预应力的模态分析 138

6.2 Workbench模态分析流程 138

6.2.1 几何体和质点 139

6.2.2 接触区域 140

6.2.3 分析类型 140

6.2.4 载荷和约束 141

6.2.5 求解模型 141

6.3 飞机机翼模态分析 142

6.3.1 问题描述 142

6.3.2 启动Workbench并建立分析项目 142

6.3.3 导入几何体 143

6.3.4 添加材料库 144

6.3.5 修改模型材料属性 146

6.3.6 划分网格 147

6.3.7 施加固定约束 148

6.3.8 结果后处理（设置求解项） 149

6.3.9 求解并显示求解结果 150

6.3.10 保存与退出 152

6.4 风力发电机叶片预应力模态分析 152

6.4.1 打开结构静力分析 152

6.4.2 创建预应力模态分析项目 153

6.4.3 结果后处理 154

6.4.4 求解并显示求解结果 155

6.4.5 保存与退出 157

6.5 本章小结 158

第7章 谐响应分析 159

7.1 谐响应分析概述 159

7.2 谐响应分析流程 160

7.2.1 施加简谐载荷 161

7.2.2 求解方法 162

7.2.3 查看结果 162

7.3 连接转轴的谐响应分析 163

7.3.1 问题描述 163

7.3.2 Workbench基础操作 163

7.3.3 创建多体部件体及抑制体 164

7.3.4 网格参数设置 166

7.3.5 施加载荷与约束 168

7.3.6 设置求解选项 170

7.3.7 求解并显示求解结果 171

7.3.8 保存与退出 174

7.4 本章小结 174

第8章 响应谱分析 175

8.1 谱分析概述 175

8.2 响应谱分析流程 175

8.3 地震位移谱下的结构响应分析 177

8.3.1 问题描述 177

8.3.2 启动Workbench进入DM界面 177

8.3.3 创建模型 179

8.3.4 添加材料 185

8.3.5 为体添加材料 186

8.3.6 划分网格 187

8.3.7 施加固定约束 189

8.3.8 提取模态参数设置 190

8.3.9 查看模态分析结果 191

8.3.10 添加响应谱位移 193

8.3.11 提取响应谱分析结果 194

8.3.12 查看分析结果 195

8.3.13 保存与退出 195

8.4 本章小结 196

第9章 随机振动分析 197

9.1 随机振动分析概述 197

9.2 随机振动分析流程 198

9.3 梁板结构的随机振动分析 199

9.3.1 问题描述 199

9.3.2 启动Workbench并建立分析项目 200

9.3.3 修改模型 201

9.3.4 生成多体部件体 204

9.3.5 划分网格 205

9.3.6 施加固定约束 208

9.3.7 提取模态参数设置 208

9.3.8 查看模态分析结果 209

9.3.9 添加功率谱位移 211

9.3.10 提取随机振动的分析结果 212

9.3.11 查看随机振动的分析结果 213

9.3.12 保存与退出 215

9.4 本章小结 215

第10章 瞬态动力学分析 216

10.1 瞬态动力学分析概述 216

10.2 瞬态动力学分析流程 216

10.2.1 几何模型 218

10.2.2 时间步长 218

10.2.3 运动副 218

10.2.4 弹簧 219

10.2.5 阻尼 219

10.2.6 载荷和约束 219

10.2.7 后处理中查看结果 219

10.3 汽车主轴的瞬态动力学分析 220

10.3.1 问题描述 220

10.3.2 Workbench基础操作 220

10.3.3 为体添加材料特性 221

10.3.4 创建坐标系 222

10.3.5 划分网格 223

10.3.6 施加载荷与约束 224

10.3.7 设置求解选项 225

10.3.8 求解并显示求解结果 228

10.3.9 保存与退出 232

10.4 本章小结 233

第11章 显式动力学分析 234

11.1 显式动力学分析概述 234

11.1.1 显式算法与隐式算法的区别 234

11.1.2 ANSYS中的显式动力学模块 235

11.2 显式动力学分析流程 236

11.3 质量块冲击薄板的显式动力学分析 237

11.3.1 问题描述 237

11.3.2 启动Workbench并建立分析项目 237

11.3.3 建立几何模型 238

11.3.4 添加材料特性 242

11.3.5 添加模型材料属性 244

11.3.6 划分网格 245

11.3.7 施加载荷与约束 248

11.3.8 提取显式动力学分析结果 249

11.3.9 求解并显示求解结果 251

11.3.10 保存与退出 253

11.4 本章小结 254

第12章 热分析 255

12.1 传热概述 255

12.1.1 传热方式 255

12.1.2 热分析类型 256

12.1.3 非线性热分析 257

12.1.4 边界条件或初始条件 257

12.2 热分析流程 257

12.2.1 几何模型 258

12.2.2 实体接触 258

12.2.3 导热率 259

12.2.4 施加载荷 260

12.2.5 热边界条件 260

12.2.6 热应力分析 261

12.2.7 结果后处理 262

12.3 散热器的热分析 263

12.3.1 问题描述 263

12.3.2 启动Workbench并建立分析项目 263

12.3.3 导入几何体 264

12.3.4 添加材料库 265

12.3.5 添加模型材料属性 267

12.3.6 划分网格 268

12.3.7 施加载荷与约束 269

12.3.8 结果后处理（设置求解项） 271

12.3.9 求解并显示求解结果 272

12.3.10 热应变分析 272

12.3.11 保存文件 275

12.3.12 更改材料进行求解 275

12.3.13 保存并退出 276

12.4 本章小结 277

第13章 线性屈曲分析 278

13.1 线性屈曲分析概述 278

13.1.1 关于欧拉屈曲 278

13.1.2 线性屈曲的计算 279

13.1.3 线性屈曲分析的特点 280

13.2 线性屈曲的分析过程 280

13.2.1 几何体和材料属性 281

13.2.2 接触区域 281

13.2.3 载荷与约束 281

13.2.4 屈曲设置 282

13.2.5 模型求解 282

13.2.6 结果检查 283

13.3 桁架结构的抗屈曲分析 283

13.3.1 问题描述 284

13.3.2 Workbench基础操作 284

13.3.3 创建多体部件体 285

13.3.4 网格参数设置 287

13.3.5 施加载荷与约束 288

13.3.6 设置求解选项 289

13.3.7 求解并显示求解结果 290

13.3.8 保存与退出 293

13.4 本章小结 293

第14章 结构非线性分析 294

14.1 结构非线性分析概述 294

14.2 结构非线性分析流程 296

14.2.1 超弹性材料 297

14.2.2 塑性材料 300

14.3 销轴的结构非线性分析 305

14.3.1 问题描述 305

14.3.2 启动Workbench并建立分析项目 306

14.3.3 创建几何体 306

14.3.4 添加模型材料属性 312

14.3.5 划分网格 315

14.3.6 求解载荷步数的设置 318

14.3.7 施加载荷与约束 318

14.3.8 结果后处理（设置求解项） 320

14.3.9 求解并显示求解结果 322

14.3.10 保存与退出 328

14.4 本章小结 328

第15章 接触问题分析 329

15.1 接触问题分析概述 329

15.1.1 罚函数法和增强拉格朗日法 329

15.1.2 拉格朗日乘数法 330

15.1.3 多点约束法 330

15.1.4 各方法接触探测的特点 331

15.2 接触问题分析流程 331

15.2.1 接触刚度与渗透 332

15.2.2 接触类型 333

15.2.3 对称／非对称行为 333

15.2.4 施加摩擦接触 334

15.2.5 检查接触结果 335

15.3 轴承内外套接触分析 335

15.3.1 问题描述 335

15.3.2 启动Workbench并建立分析项目 336

15.3.3 创建几何体 337

15.3.4 添加模型材料属性 346

15.3.5 设置接触选项 347

15.3.6 划分网格 348

15.3.7 施加载荷与约束 350

15.3.8 结果后处理（设置求解项） 352

15.3.9 求解并显示求解结果 353

15.3.10 保存与退出 355

15.4 本章小结 355

第16章 Workbench优化设计 356

16.1 Design Explorer概述 356

16.1.1 参数定义 356

16.1.2 设定优化方法 356

16.1.3 Design Explorer项目 357

16.1.4 Design Explorer特点 357

16.1.5 Design Explorer操作界面 358

16.2 Design Exploration优化设计基础 359

16.2.1 参数设置 359

16.2.2 目标驱动优化 360

16.2.3 响应曲面 363

16.2.4 实验设计 364

16.2.5 六西格玛分析 367

16.3 连接板的优化设计 368

16.3.1 问题描述 368

16.3.2 启动Workbench并建立分析项目 368

16.3.3 导入几何体 369

16.3.4 添加材料库 371

16.3.5 添加模型材料属性 372

16.3.6 划分网格 373

16.3.7 施加约束与载荷 375

16.3.8 结果后处理（设置求解项） 376

16.3.9 求解并显示求解结果 377

16.3.10 观察优化参数 378

16.3.11 响应曲面 382

16.3.12 观察新设计点的结果 386

16.3.13 保存与退出 386

16.4 本章小结 387

第17章 流体动力学分析 388

17.1 流体动力学基础 388

17.1.1 质量守恒方程 388

17.1.2 动量守恒方程 388

17.1.3 能量守恒方程 389

17.1.4 湍流模型 389

17.2 流体动力学的分析流程 390

17.3 基于Fluent的导弹流体动力学分析 391

17.3.1 案例介绍 391

17.3.2 启动Workbench并建立分析项目 391

17.3.3 导入几何体 393

17.3.4 划分网格 394

17.3.5 网格检查与处理 397

17.3.6 设置物理模型和材料 399

17.3.7 设置操作环境和边界条件 400

17.3.8 设置求解方法和控制参数 401

17.3.9 设置监视窗口和初始化 402

17.3.10 求解和退出 406

17.3.11 计算结果的后处理 406

17.3.12 保存与退出 412

17.4 基于Fluent的灭火器流体动力学分析 412

17.4.1 案例介绍 412

17.4.2 启动Workbench并建立分析项目（Fluent） 413

17.4.3 导入几何体 414

17.4.4 划分网格 415

17.4.5 网格检查与处理 420

17.4.6 设置物理模型和材料 422

17.4.7 设置操作环境和边界条件 423

17.4.8 设置求解方法和控制参数 424

17.4.9 设置监视窗口和初始化 425

17.4.10 求解和退出 426

17.4.11 计算结果的后处理 427

17.4.12 保存与退出 432

17.5 基于CFX的灭火器流体动力学分析 433

17.5.1 建立分析项目（CFX） 433

17.5.2 划分网格（CFX） 434

17.5.3 设置分析类型 436

17.5.4 设置流体区域参数 437

17.5.5 设置边界条件 438

17.5.6 设置求解器 440

17.5.7 设置输出控制 441

17.5.8 运行求解器 441

17.5.9 计算结果的后处理 443

17.5.10 保存与退出 444

17.6 本章小结 444