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第1篇 1

第1章 有限元分析基本理论 1

1.1 有限元法发展综述 2

1.1.1 有限元法的孕育过程及诞生和发展 2

1.1.2 有限元法的基本思想 3

1.1.3 有限元的应用及其发展趋势 5

1.2 有限元分析基本理论 7

1.2.1 有限元分析的基本概念和计算步骤 8

1.2.2 基于最小势能原理的有限元法 14

1.2.3 杆系结构的非线性分析理论 18

1.2.4 稳定计算理论 27

1.3 工程问题的数学物理方程 30

1.3.1 工程问题的数学物理方程概述 31

1.3.2 变分函数 34

1.3.3 插值函数 35

1.3.4 形函数 35

1.3.5 刚度矩阵 35

1.3.6 连通性 35

1.3.7 边界条件 36

1.3.8 圆柱坐标系中的问题 37

1.3.9 直接方法 37

1.4 桁架与梁的有限元方法 38

1.4.1 桁架的定义 38

1.4.2 桁架的有限元公式 39

1.4.3 梁的定义 42

1.4.4 梁的有限元公式 43

1.4.5 载荷矩阵 46

1.5 板的有限元方法 47

1.5.1 矩形单元 47

1.5.2 自然坐标 49

1.5.3 线性三角形单元 49

1.6 应用实例 50

1.6.1 实例1：求解悬索的位移 50

1.6.2 实例2：求温度分布问题 52

1.7 本章小结 53

第2章 几何建模 54

2.1 Workbench15.0平台及模块 55

2.1.1 Workbench 15.0平台界面 55

2.1.2 菜单栏 56

2.1.3 工具栏 62

2.1.4 工具箱 63

2.2 几何建模 67

2.2.1 几何建模平台 67

2.2.2 菜单栏 68

2.2.3 工具栏 77

2.2.4 常用命令栏 78

2.2.5 模型树 79

2.2.6 几何建模实例——连接板 81

2.3 本章小结 88

第3章 网格划分 89

3.1 网格划分概述 90

3.1.1 网格划分适用领域 90

3.1.2 网格划分方法 90

3.1.3 网格默认设置 93

3.1.4 网格尺寸设置 95

3.1.5 网格膨胀层设置 98

3.1.6 网格Patch Conforming选项 99

3.1.7 网格高级选项 99

3.1.8 网格损伤设置 100

3.1.9 网格评估统计 101

3.2 网格划分实例 107

3.2.1 实例1——网格尺寸控制 107

3.2.2 实例2——扫掠网格划分 115

3.2.3 实例3——多区域网格划分 119

3.2.4 实例4——CDB网格导入 123

3.2.5 实例5——BDF网格导入 128

3.3 本章小结 130

第4章 后处理 131

4.1 后处理概述 132

4.1.1 查看结果 132

4.1.2 结果显示 135

4.1.3 变形显示 135

4.1.4 应力和应变 136

4.1.5 接触结果 137

4.1.6 自定义结果显示 138

4.2 案例分析 139

4.2.1 问题描述 139

4.2.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 139

4.2.3 导入创建几何体 139

4.2.4 添加材料库 140

4.2.5 添加模型材料属性 142

4.2.6 划分网格 143

4.2.7 施加载荷与约束 143

4.2.8 结果后处理 145

4.2.9 保存与退出 149

4.3 本章小结 149

第2篇 150

第5章 结构静力学分析 150

5.1 线性静力分析简介 151

5.1.1 线性静力分析 151

5.1.2 线性静力分析流程 152

5.1.3 线性静力分析基础 152

5.2 实例1——实体静力分析 152

5.2.1 问题描述 153

5.2.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 153

5.2.3 导入创建几何体 153

5.2.4 添加材料库 154

5.2.5 添加模型材料属性 156

5.2.6 划分网格 157

5.2.7 施加载荷与约束 157

5.2.8 结果后处理 159

5.2.9 保存与退出 161

5.2.10 读者演练 161

5.3 实例2——梁单元线性静力分析 161

5.3.1 问题描述 162

5.3.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 162

5.3.3 创建几何体 162

5.3.4 添加材料库 166

5.3.5 添加模型材料属性 167

5.3.6 划分网格 168

5.3.7 施加载荷与约束 169

5.3.8 结果后处理 170

5.3.9 保存与退出 172

5.3.1 0读者演练 172

5.4 实例3——板单元静力分析 173

5.4.1 问题描述 173

5.4.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 174

5.4.3 导入创建几何体 174

5.4.4 添加材料库 175

5.4.5 添加模型材料属性 175

5.4.6 划分网格 176

5.4.7 施加载荷与约束 177

5.4.8 结果后处理 178

5.4.9 保存与退出 179

5.4.10 读者演练 179

5.5 本章小结 179

第6章 模态分析 180

6.1 结构动力学分析简介 181

6.1.1 结构动力学分析 181

6.1.2 结构动力学分析的阻尼 181

6.2 模态分析简介 182

6.2.1 模态分析概述 182

6.2.2 模态分析基础 183

6.2.3 预应力模态分析 183

6.3 实例1——方杆模态分析 183

6.3.1 问题描述 184

6.3.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 184

6.3.3 创建几何体 184

6.3.4 添加材料库 185

6.3.5 添加模型材料属性 186

6.3.6 划分网格 187

6.3.7 施加载荷与约束 187

6.3.8 结果后处理 189

6.3.9 保存与退出 191

6.4 实例2——方板在预压力下的模态分析 191

6.4.1 问题描述 192

6.4.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 192

6.4.3 创建几何体 192

6.4.4 添加材料库 193

6.4.5 添加模型材料属性 194

6.4.6 划分网格 195

6.4.7 施加载荷与约束 196

6.4.8 模态分析 197

6.4.9 后处理 197

6.4.10 保存与退出 199

6.5 实例3——方板在预拉力下的模态分析 199

6.5.1 问题描述 200

6.5.2 修改外载荷数据 200

6.5.3 模态分析（一） 200

6.5.4 后处理 200

6.5.5 保存与退出 202

6.5.6 结论 202

6.6 实例4——方板在阻尼下的模态分析 202

6.6.1 问题描述 202

6.6.2 模态分析（二） 203

6.6.3 后处理 203

6.6.4 保存与退出 204

6.7 本章小结 205

第7章 谐响应分析 206

7.1 谐响应分析简介 207

7.1.1 谐响应分析概述 207

7.1.2 谐响应分析的载荷与输出 207

7.1.3 谐响应分析通用方程 208

7.2 实例1——梁单元谐响应分析 208

7.2.1 问题描述 208

7.2.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 208

7.2.3 创建模态分析项目 209

7.2.4 材料选择 210

7.2.5 施加载荷与约束 210

7.2.6 模态求解 212

7.2.7 后处理 212

7.2.8 创建谐响应分析项目 214

7.2.9 施加载荷与约束 214

7.2.10 谐响应计算 215

7.2.11 结果后处理 216

7.2.12 保存与退出 218

7.3 实例2——实体单元谐响应分析 218

7.3.1 问题描述 218

7.3.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 218

7.3.3 材料选择 219

7.3.4 施加载荷与约束 219

7.3.5 模态求解 221

7.3.6 后处理 221

7.3.7 谐响应分析 223

7.3.8 谐响应计算 224

7.3.9 结果后处理 224

7.3.10 保存与退出 226

7.4 实例3——含阻尼谐响应分析 226

7.5 本章小结 228

第8章 响应谱分析 229

8.1 响应谱分析简介 230

8.1.1 频谱的定义 230

8.1.2 向应谱分析的基本概念 231

8.2 实例1——简单梁响应谱分析 232

8.2.1 问题描述 233

8.2.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 233

8.2.3 导入几何体模型 233

8.2.4 静态力学分析 235

8.2.5 添加材料库 235

8.2.6 接触设置 235

8.2.7 完成接触设置 236

8.2.8 施加约束 236

8.2.9 模态分析 238

8.2.10 结果后处理 238

8.2.11 响应谱分析 239

8.2.12 添加加速度谱 239

8.2.13 后处理 241

8.2.14 其他设置 242

8.2.15 保存与退出 244

8.3 实例2——建筑物响应谱分析 244

8.3.1 问题描述 244

8.3.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 245

8.3.3 导入几何体模型 245

8.3.4 静态力学分析 246

8.3.5 添加材料库 246

8.3.6 划分网格 246

8.3.7 施加曲面约束 247

8.3.8 施加固定约束 247

8.3.9 模态分析 249

8.3.10 结果后处理 249

8.3.11 响应谱分析 250

8.3.12 添加加速度谱 251

8.3.13 后处理 252

8.3.14 保存与退出 254

8.4 本章小结 254

第9章 随机振动分析 255

9.1 随机振动分析简介 256

9.2 实例1——简单桥梁随机振动分析 257

9.2.1 问题描述 257

9.2.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 257

9.2.3 导入几何体模型 258

9.2.4 静态力学分析 259

9.2.5 添加材料库 259

9.2.6 接触设置 259

9.2.7 完成接触设置 260

9.2.8 施加约束 260

9.2.9 模态分析 262

9.2.10 结果后处理 262

9.2.11 随机振动分析 264

9.2.12 添加加速度谱 264

9.2.13 后处理 265

9.2.14 保存与退出 266

9.3 实例2——建筑物随机振动分析 267

9.3.1 问题描述 267

9.3.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 267

9.3.3 导入几何体模型 268

9.3.4 静态力学分析 268

9.3.5 添加材料库 269

9.3.6 划分网格 269

9.3.7 施加曲面约束 269

9.3.8 施加固定约束 270

9.3.9 模态分析 271

9.3.10 结果后处理 272

9.3.11 随机振动分析 273

9.3.12 添加加速度谱 273

9.3.13 后处理 275

9.3.14 保存与退出 276

9.4 本章小结 276

第10章 瞬态动力学分析 277

10.1 瞬态动力学分析简介 278

10.2 实例1——建筑物地震分析 278

10.2.1 问题描述 278

10.2.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 279

10.2.3 创建几何体模型 280

10.2.4 瞬态动力学分析 280

10.2.5 添加材料库 281

10.2.6 划分网格 281

10.2.7 施加约束 282

10.2.8 结果后处理 284

10.2.9 保存与退出 286

10.3 实例2——震动分析 286

10.3.1 问题描述 287

10.3.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 287

10.3.3 创建几何体模型 287

10.3.4 模态分析 288

10.3.5 模态分析前处理 288

10.3.6 施加约束 289

10.3.7 结果后处理 291

10.3.8 瞬态动力学分析 292

10.3.9 添加动态力载荷 293

10.3.10 后处理 295

10.3.11 保存与退出 297

10.4 本章小结 297

第3篇 298

第11章 接触分析 298

11.1 接触分析简介 299

11.2 实例——铝合金板孔受力分析 301

11.2.1 问题描述 301

11.2.2 启动Workbench 15.0软件 301

11.2.3 建立几何体模型 301

11.2.4 添加材料库 303

11.2.5 添加模型材料属性 304

11.2.6 创建接触 304

11.2.7 划分网格 304

11.2.8 施加载荷与约束 306

11.2.9 结果后处理 306

11.2.10 保存与退出 308

11.3 本章小结 308

第12章 显示动力学分析 309

12.1 显示动力学分析简介 310

12.2 实例1——钢球撞击金属网分析 311

12.2.1 问题描述 312

12.2.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 312

12.2.3 启动ExplicitDynamics（LS-DYNAExport）建立项目 313

12.2.4 材料选择与赋予 313

12.2.5 建立项目分析 314

12.2.6 分析前处理 315

12.2.7 施加载荷 316

12.2.8 启动LS-DYNA程序 317

12.2.9 Autodyn计算 319

12.2.10 问题解读 322

12.3 实例2——金属块穿透钢板分析 322

12.3.1 问题描述 323

12.3.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 323

12.3.3 绘制几何模型 323

12.3.4 添加材料库 324

12.3.5 添加材料 325

12.3.6 显示动力学分析前处理 326

12.3.7 施加约束 327

12.3.8 结果后处理 329

12.3.9 启动AUTODYN软件 330

12.3.10 LS-DYNA计算 332

12.3.11 保存与退出 332

12.4 本章小结 333

第13章 复合材料分析 334

13.1 复合材料简介 335

13.1.1 复合材料概论 335

13.1.2 复合材料层合板强度的有限单元法 337

13.2 层合板的失效判断准则 338

13.2.1 Zinoviev理论 339

13.2.2 Bogetti理论 339

13.2.3 Puck理论 339

13.2.4 Cuntze理论 340

13.2.5 Tsai理论 341

13.3 ANSYSACP模块功能概述 341

13.4 实例1——复合板受力分析 345

13.4.1 问题描述 345

13.4.2 启动Workbench 15.0软件 345

13.4.3 静力分析项目 345

13.4.4 定义复合材料数据 346

13.4.5 数据更新 348

13.4.6 ACP复合材料定义 349

13.4.7 有限元计算 356

13.4.8 后处理 357

13.4.9 ACP专业后处理工具 357

13.4.10 保存与退出 360

13.5 实例2——复合筒受力分析 360

13.5.1 问题描述 360

13.5.2 启动Workbench 15.0软件 360

13.5.3 静力分析项目 361

13.5.4 定义复合材料数据 361

13.5.5 数据更新 364

13.5.6 ACP复合材料定义 365

13.5.7 有限元计算 371

13.5.8 后处理 372

13.5.9 ACP专业后处理工具 372

13.5.10 保存与退出 375

13.6 本章小结 375

第14章 疲劳分析 376

14.1 疲劳分析简介 377

14.2 疲劳分析方法 379

14.2.1 疲劳程序 379

14.2.2 应力寿命曲线 379

14.2.3 疲劳材料特性 380

14.3 案例1——椅子疲劳分析 381

14.3.1 问题描述 381

14.3.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 382

14.3.3 导入创建几何体 382

14.3.4 添加材料库 383

14.3.5 添加模型材料属性 384

14.3.6 划分网格 384

14.3.7 施加载荷与约束 385

14.3.8 结果后处理 387

14.3.9 保存工程文件 389

14.3.10 添加疲劳分析选项 389

14.3.11 保存与退出 391

14.4 实例2——板模型疲劳分析 392

14.4.1 问题描述 393

14.4.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 393

14.4.3 导入创建几何体 394

14.4.4 添加材料库 394

14.4.5 添加模型材料属性 395

14.4.6 划分网格 395

14.4.7 施加载荷与约束 396

14.4.8 结果后处理 398

14.4.9 保存文件 398

14.4.10 启动nCode程序 398

14.4.11 疲劳分析 399

14.4.12 保存与退出 400

14.5 本章小结 400

第15章 压电分析 401

15.1 压电材料基本知识 402

15.1.1 压电材料的概念 402

15.1.2 压电材料的主要特性 402

15.1.3 压电材料的分类 403

15.1.4 压电材料的应用 405

15.1.5 压电复合材料的有限元分析方法 407

15.1.6 基本耦合公式 407

15.1.7 压电材料的主要参数 408

15.2 压电分析模块的安装 410

15.3 实例1——正压电分析 412

15.3.1 问题描述 412

15.3.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 412

15.3.3 导入创建几何体 412

15.3.4 添加材料库 414

15.3.5 建立静态分析 414

15.3.6 网格与属性 414

15.3.7 施加载荷与约束 415

15.3.8 结果后处理 417

15.3.9 保存与退出 417

15.4 实例2——逆压电分析 418

15.4.1 问题描述 418

15.4.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 418

15.4.3 导入创建几何体 418

15.4.4 添加材料库 420

15.4.5 建立静态分析 420

15.4.6 网格与属性 420

15.4.7 施加载荷与约束 421

15.4.8 结果后处理 422

15.4.9 保存与退出 424

15.5 本章小结 424

第4篇 425

第16章 稳态热分析 425

16.1 热力学分析简介 426

16.1.1 热力学分析目的 426

16.1.2 热力学分析方程 426

16.1.3 基本传热方式 426

16.2 实例1——热传递分析 427

16.2.1 问题描述 427

16.2.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 427

16.2.3 导入几何体模型 428

16.2.4 创建分析项目 428

16.2.5 添加材料库 429

16.2.6 添加模型材料属性 430

16.2.7 划分网格 431

16.2.8 施加载荷与约束 431

16.2.9 结果后处理 433

16.2.10 保存与退出 434

16.3 实例2——热对流分析 434

16.3.1 问题描述 435

16.3.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 435

16.3.3 导入几何体模型 435

16.3.4 创建分析项目 436

16.3.5 添加材料库 437

16.3.6 添加模型材料属性 438

16.3.7 划分网格 438

16.3.8 施加载荷与约束 439

16.3.9 结果后处理 440

16.3.10 保存与退出 441

16.3.11 读者演练 442

16.4 实例3——热辐射分析 442

16.4.1 案例介绍 442

16.4.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 442

16.4.3 定义材料参数 442

16.4.4 导入模型 443

16.4.5 划分网格 443

16.4.6 定义荷载 445

16.4.7 求解以后处理 446

16.4.8 保存并退出 447

16.5 本章小结 448

第17章 瞬态热分析 449

17.1 瞬态热力学分析简介 450

17.2 实例1——散热片瞬态热学分析 450

17.2.1 问题描述 450

17.2.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 450

17.2.3 创建瞬态热分析 451

17.2.4 施加载荷与约束 451

17.2.5 后处理 452

17.2.6 保存与退出 452

17.3 实例2——高温钢块瞬态热学分析 452

17.3.1 问题描述 453

17.3.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 453

17.3.3 创建瞬态热分析 453

17.3.4 施加载荷与约束 454

17.3.5 后处理 456

17.3.6 保存与退出 457

17.4 本章小结 457

第18章 流体动力学分析 458

18.1 流体动力学分析简介 459

18.1.1 流体动力学分析 459

18.1.2 CFD基础 462

18.2 实例1——CFX内流场分析 470

18.2.1 问题描述 470

18.2.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 471

18.2.3 创建几何体模型 471

18.2.4 网格划分 471

18.2.5 初始化及求解控制 476

18.2.6 流体计算 477

18.2.7 结果后处理 478

18.3 实例2——Fluent流场分析 480

18.3.1 问题描述 481

18.3.2 软件启动与保存 481

18.3.3 导入几何数据文件 481

18.3.4 网格设置 482

18.3.5 进入Fluent平台 483

18.3.6 材料选择 485

18.3.7 设置几何属性 486

18.3.8 流体边界条件 486

18.3.9 求解器设置 488

18.3.10 结果后处理 488

18.3.11 POST后处理 490

18.4 实例3——Icepak流场分析 492

18.4.1 问题描述 494

18.4.2 软件启动与保存 495

18.4.3 导入几何数据文件 495

18.4.4 添加Icepak模块 496

18.4.5 热源设置 499

18.4.6 求解分析 500

18.4.7 POST后处理 502

18.4.8 静态力学分析 503

18.5 本章小结 505

第19章 电场分析 506

19.1 电磁场基本理论 507

19.1.1 麦克斯韦方程 507

19.1.2 一般形式的电磁场微分方程 508

19.1.3 电磁场中常见边界条件 509

19.1.4 ANSYS Workbench 15.0平台电磁分析 509

19.1.5 Ansoft软件电磁分析 510

19.2 实例——平行板电容计算 511

19.2.1 启动Workbench 15.0并建立分析项目 511

19.2.2 建立几何模型 512

19.2.3 建立求解器 513

19.2.4 添加材料 513

19.2.5 网格划分 513

19.2.6 求解计算 514

19.2.7 手动计算电容 515

19.2.8 保存与退出 515

19.3 实例——并联电容计算 516

19.3.1 启动Workbench 15.0并建立分析项目 516

19.3.2 建立几何模型 517

19.3.3 建立求解器 518

19.3.4 添加材料 518

19.3.5 网格划分 519

19.3.6 求解计算 521

19.3.7 手动计算电容 521

19.3.8 保存与退出 522

19.4 本章小结 522

第20章 磁场分析 523

20.1 电磁场基本理论 524

20.2 静态磁场分析实例1——导体磁场场计算 524

20.2.1 启动Maxwell 15.0并建立分析项目 525

20.2.2 建立几何模型 525

20.2.3 建立求解器及求解域 526

20.2.4 定义材料属性 526

20.2.5 边界条件与激励 527

20.2.6 求解计算 528

20.2.7 图表显示 530

20.2.8 Workbench 15.0平台中加载Maxwell工程文件 530

20.2.9 保存与退出 531

20.3 静态磁场分析实例2——电感计算 531

20.3.1 启动Workbench 15.0并建立分析项目 531

20.3.2 建立几何模型 532

20.3.3 建立求解器及求解域 533

20.3.4 添加材料 533

20.3.5 网格划分 534

20.3.6 求解计算 536

20.3.7 互感系数计算 537

20.3.8 保存与退出 537

20.4 涡流磁场分析实例3——金属块涡流损耗 537

20.4.1 启动Workbench 15.0并建立分析项目 538

20.4.2 几何模型导入 538

20.4.3 建立求解器 539

20.4.4 添加材料 539

20.4.5 边界条件设定 540

20.4.6 求解计算 540

20.4.7 损耗计算 542

20.4.8 损耗计算应用 543

20.4.9 保存与退出 543

20.5 本章小结 543

第5篇 544

第21章 结构优化分析 544

21.1 优化分析简介 545

21.1.1 优化设计概述 545

21.1.2 Workbench 15.0结构优化分析简介 545

21.1.3 Workbench 15.0结构优化分析 546

21.2 实例1——参数化分析 547

21.2.1 问题描述 547

21.2.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 547

21.2.3 导入几何模型 548

21.2.4 网格划分 550

21.2.5 激励与边界 550

21.2.6 结果后处理 551

21.3 实例2——响应曲面优化分析 554

21.3.1 问题描述 554

21.3.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 554

21.3.3 导入几何模型 555

21.3.4 结果后处理 558

21.4 本章小结 562

第22章 线性屈曲分析 563

22.1 线性屈曲分析简介 564

22.1.1 屈曲分析概述 564

22.1.2 线性屈曲分析方程 564

22.2 案例1——钢管屈曲分析 564

22.2.1 问题描述 565

22.2.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 565

22.2.3 创建几何体 565

22.2.4 设置材料 567

22.2.5 添加模型材料属性 567

22.2.6 划分网格 568

22.2.7 施加载荷与约束 569

22.2.8 结果后处理 570

22.2.9 线性屈曲分析 571

22.2.10 施加载荷与约束 572

22.2.11 结果后处理 572

22.2.12 保存与退出 574

22.3 案例2——金属容器屈曲分析 574

22.3.1 问题描述 575

22.3.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 575

22.3.3 创建几何体 575

22.3.4 设置材料 577

22.3.5 添加模型材料属性 577

22.3.6 划分网格 578

22.3.7 施加载荷与约束 579

22.3.8 结果后处理 580

22.3.9 线性屈曲分析 581

22.3.10 施加载荷与约束 581

22.3.11 结果后处理 582

22.3.12 保存与退出 584

22.4 案例3——梁结构屈曲分析 584

22.4.1 问题描述 584

22.4.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 585

22.4.3 导入几何体模型 585

22.4.4 静态力学分析 586

22.4.5 添加材料库 586

22.4.6 接触设置 586

22.4.7 划分网格 587

22.4.8 施加约束 588

22.4.9 线性屈曲分析 589

22.4.10 结果后处理 590

22.4.11 保存与退出 591

22.5 本章小结 592

第23章 APDL编程与分析 593

23.1 APDL命令简介 594

23.1.1 ANSYS APDL命令简介 594

23.1.2 Workbench 15.0 APDL命令简介 602

23.2 实例1——APDL计算实例 605

23.2.1 问题描述 605

23.2.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 605

23.2.3 稳态热分析 606

23.2.4 划分网格 607

23.2.5 定义荷载 609

23.2.6 求解以后处理 611

23.2.7 保存并退出 612

23.3 实例2——Workbench 15.0导出APDL网格及结果 612

23.3.1 问题描述 612

23.3.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 612

23.3.3 静态力学分析 613

23.3.4 求解以后处理 613

23.3.5 Mechanical APDL处理 614

23.3.6 其他 615

23.4 实例3——Workbench 15.0导入APDL网格及结果 616

23.5 本章小结 622

第24章 声学分析 623

24.1 声学简介 624

24.1.1 声音的产生 624

24.1.2 声压的定义 625

24.1.3 声学波动方程 626

24.1.4 声学及噪声 627

24.2 ANSYS 15.0 Acoustic声学分析简述 632

24.3 实例1——汽车内场噪声计算 632

24.3.1 问题描述 632

24.3.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 633

24.3.3 导入几何体 633

24.3.4 划分网格 634

24.3.5 施加载荷与约束 635

24.3.6 结果后处理 637

24.3.7 复制项目 639

24.3.8 结果后处理 640

24.3.9 保存与退出 641

24.4 实例2——喇叭声学分析 642

24.4.1 问题描述 642

24.4.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 642

24.4.3 导入几何体 643

24.4.4 划分网格 644

24.4.5 施加载荷与约束 645

24.4.6 结果后处理 649

24.4.7 保存与退出 652

24.5 本章小结 652

第25章 非线性分析 653

25.1 结构非线性分析简介 654

25.1.1 非线性分析 654

25.1.2 塑性 655

25.1.3 屈服准则 655

25.1.4 非线性分析方程 655

25.2 案例——结构大变形分析 656

25.2.1 问题描述 656

25.2.2 启动Workbench 15.0并建立分析项目 656

25.2.3 创建几何体模型 656

25.2.4 静力分析 657

25.2.5 创建材料 658

25.2.6 静态分析前处理 659

25.2.7 施加约束 662

25.2.8 结果后处理 663

25.2.9 开启大变形选项 664

25.3 本章小结 665

第6篇 666

第26章 多物理场耦合分析 666

26.1 多物理场耦合分析简介 667

26.1.1 多物理场耦合分析概述 667

26.1.2 多物理场应用场合 668

26.2 实例1——线圈电磁结构瞬态耦合 669

26.2.1 问题描述 669

26.2.2 软件启动与保存 669

26.2.3 导入几何数据文件 670

26.2.4 求解器与求解域的设置 671

26.2.5 赋予材料属性 671

26.2.6 添加激励 672

26.2.7 模型检查与计算 674

26.2.8 后处理 674

26.2.9 创建电磁分析环境 677

26.2.10 创建力学分析和数据共享 678

26.2.11 材料设定 679

26.2.12 网格划分 680

26.2.13 添加边界条件与映射激励 681

26.2.14 求解计算 682

26.2.15 后处理 682

26.2.16 关闭Workbench 15.0平台 684

26.3 实例2——流体结构单向耦合分析 684

26.3.1 软件启动 685

26.3.2 几何导入 685

26.3.3 流体网格设定 686

26.3.4 流体分析 688

26.3.5 添加边界条件 689

26.3.6 设定求解计算 690

26.3.7 后处理 691

26.3.8 结构静力分析 693

26.3.9 计算及后处理 694

26.3.10 关闭Workbench 15.0平台 694

26.4 实例3——流体结构双向耦合分析 695

26.4.1 软件启动 695

26.4.2 几何创建 695

26.4.3 流体网格剖分 697

26.4.4 流体设置 698

26.4.5 添加边界条件 699

26.4.6 瞬态力学设置 704

26.4.7 创建耦合分析模块 707

26.4.8 流体后处理 709

26.5 实例4——流固耦合分析 710

26.5.1 软件启动 710

26.5.2 几何导入 710

26.5.3 流体网格剖分 711

26.5.4 瞬态力学设置 713

26.5.5 流体设置 715

26.5.6 流体设定 717

26.5.7 后处理 723

26.6 实例5——电磁热流耦合 724

26.6.1 问题描述 725

26.6.2 软件启动与保存 725

26.6.3 建立电磁分析 725

26.6.4 几何模型建立 727

26.6.5 求解域的设置 730

26.6.6 赋予材料属性 730

26.6.7 添加激励 731

26.6.8 分析步创建 732

26.6.9 模型检查与计算 733

26.6.10 后处理 733

26.6.11 创建几何数据共享 734

26.6.12 添加Icepak模块 736

26.6.13 求解分析 739

26.6.14 POST后处理 740

26.7 实例6——电磁振动噪声分析 742

26.7.1 问题描述 743

26.7.2 RMxprt电机模型建立 744

26.7.3 导入几何数据文件 752

26.7.4 网格设置 754

26.7.5 求解器的设置 755

26.7.6 模型检查与计算 756

26.7.7 后处理 756

26.7.8 创建谐响应分析环境 757

26.7.9 几何模型处理 758

26.7.10 网格划分 758

26.7.11 添加边界条件与映射激励 759

26.7.12 求解计算 761

26.7.13 后处理 761

26.7.14 创建噪声分析模块 763

26.7.15 关闭Workbench 15.0平台 767

26.8 本章小结 767

附录A Maxwell Circuit Editor电路编辑器 768

附录B ANSYS Workbench 15.0平台ACT模块 772

附录C Ansoft材料输入 774

附录D 常用压电材料参数表 777