第1章 基础知识 1
1.1 复合材料概论 1
1.1.1 复合材料及其种类 1
1.1.2 复合材料的基本构造形式 5
1.1.3 复合材料的制造方法 6
1.1.4 复合材料的力学分析方法 7
1.1.5 复合材料的力学性能 8
1.1.6 复合材料的各种应用 9
1.1.7 复合材料创新设计方法 11
1.2 ANSYS软件 13
1.2.1 Workbench仿真平台 13
1.2.2 Mechanical模块 16
1.3 ACP模块 21
1.3.1 模块功能 22
1.3.2 安装及学习 27
1.3.3 应用案例 28
第2章 快速入门 30
2.1 图形用户界面 30
2.1.1 主菜单Menu 30
2.1.2 特征树Tree View 31
2.1.3 场景Scene 32
2.1.4 工具栏Toolbar 32
2.1.5 Shell视图 32
2.1.6 History历史视图 32
2.1.7 Logger视图 32
2.2 独立运行模式 32
2.3 老版本ACP项目的迁移 34
2.4 Workbench典型工作流程 34
2.4.1 基本工作流程 34
2.4.2 多工况/分析类型的工作流程 36
2.4.3 不同模型共享复合材料定义分析流程 36
2.4.4 实体单元建模工作流程 37
2.4.5 多流程装配工作流程 37
2.5 入门练习 39
2.5.1 练习1 39
2.5.2 练习2 62
第3章 用户手册 72
3.1 详细功能 72
3.1.1 模型Model 72
3.1.2 材料数据 74
3.1.3 单元和节点集 78
3.1.4 几何Geometry 78
3.1.5 坐标系Rosettes 81
3.1.6 速查表Look-up 82
3.1.7 选择规则Selection Rules 83
3.1.8 方向选择集（OSS） 89
3.1.9 铺层组Modeling Groups 91
3.1.10 分析铺层组Analysis ModelingGroups 100
3.1.11 采样点Sampling Points 100
3.1.12 切面Section Cuts 101
3.1.13 传感器Sensors 103
3.1.14 实体模型（Solid Models） 104
3.1.15 铺层图Lay-up Plots 114
3.1.16 失效准则定义Definitions 116
3.1.17 结果集Solutions 116
3.1.18 场景Scenes 118
3.1.19 视图Views 118
3.1.20 铺层表Ply Book 118
3.1.21 参数Parameters 118
3.1.22 材料库Material Databank 121
3.2 后处理 121
3.2.1 失效准则 121
3.2.2 失效模式指标 122
3.2.3 主应力和主应变 122
3.2.4 复合材料实体单元后处理 122
3.3 第三方软件数据交互 123
3.3.1 HDF5复合材料CAE格式 123
3.3.2 Mechanical APDL文件格式 123
3.3.3 Mechanical APDL复合材料模型的转换 124
3.3.4 Excel的表格数据格式 124
3.3.5 CSV格式 124
3.3.6 ESAComp 125
3.3.7 LS-Dyna 125
3.3.8 BECAS 125
第4章 复杂复合材料建模技术 126
4.1 T型接头建模 126
4.2 局部加强建模 128
4.3 铺层渐变和错层 129
4.4 变厚度芯材 130
4.5 可制造性分析 132
4.6 铺层表 133
4.7 实体单元模型建立 135
4.8 复合材料可视化 136
4.9 复合材料失效准则 137
4.10 ACP模块中的单元选择 137
第5章 应用案例 139
5.1 冲浪板静强度分析 139
5.1.1 案例简介 139
5.1.2 案例实现 140
5.2 采用Edge Wise坐标系定义螺旋结构纤维方向 160
5.2.1 案例简介 160
5.2.2 案例实现 161
5.3 T型接头铺层定义练习 166
5.3.1 案例简介 166
5.3.2 案例实现 167
5.4 规则使用练习 178
5.4.1 案例简介 178
5.4.2 案例实现 179
5.5 铺敷性分析练习 185
5.5.1 案例简介 185
5.5.2 案例实现 186
5.6 复合材料实体模型装配体练习 190
5.6.1 案例简介 190
5.6.2 案例实现 191
5.7 复合材料压力容器实体建模练习 201
5.7.1 案例简介 201
5.7.2 案例实现 202
5.8 高级复合材料实体建模练习 209
5.8.1 案例简介 209
5.8.2 案例实现 209
5.9 复合材料搭接接头脱胶（Debonding）模拟 215
5.9.1 案例简介 215
5.9.2 案例实现 215
第6章 专题技术 226
6.1 复合材料模型参数化 226
6.1.1 案例简介 226
6.1.2 案例实现 226
6.2 分层和脱胶模拟 234
6.2.1 理论及技术路线 234
6.2.2 应用案例 235
6.3 整体结构局部细化分析——子模型技术 242
6.3.1 案例简介 242
6.3.2 案例实现 242
6.4 复合材料转子动力学分析 250
6.4.1 案例简介 250
6.4.2 案例实现 251
6.5 渐进损伤模拟技术 261
6.5.1 理论及技术路线 261
6.5.2 应用案例 261
6.6 温度相关复合材料属性 266
6.6.1 案例简介 266
6.6.2 案例实现 266
6.7 温度、剪力和退化相关复合材料属性 271
6.7.1 案例简介 271
6.7.2 案例实现 272
6.8 ACP模块中的脚本应用 275
6.8.1 案例简介 275
6.8.2 案例实现 275
附录A 英美制单位与标准国际单位的换算关系 280
附录B 波音787（梦幻飞机）简介 282
术语 286
参考文献 292