第1章 ANSYS Workbench介绍 1
1.1 软件概述 1
1.2 软件界面 1
1.3 Workbench项目工程图 2
1.3.1 项目工程图组成 3
1.3.2 项目工程图基本操作 5
1.3.3 常见项目工程图 6
1.4 ANSYS Workbench分析项目管理 7
1.4.1 项目文件夹 7
1.4.2 文件与项目 9
1.4.3 项目文件管理注意事项 9
1.4.4 ANSYS Workbench文件 10
1.4.5 导入历史数据库 10
1.4.6 日志 11
1.4.7 项目报告 12
1.5 使用帮助 13
1.6 本章小结 14
第2章 工程数据 15
2.1 工程数据应用 15
2.1.1 Engineering Data应用概览 15
2.1.2 界面 15
2.1.3 工程数据源 19
2.1.4 材料数据 19
2.1.5 基本操作 20
2.2 材料数据 20
2.2.1 支持的材料属性 20
2.2.2 材料属性操作 26
2.3 本章小结 26
第3章 几何建模 27
3.1 Design Modeler介绍 27
3.1.1 DM概览 27
3.1.2 DM界面 28
3.2 项目工程图操作 33
3.2.1 项目工程图中的DM和CAD 33
3.2.2 项目工程图中的DM操作 34
3.2.3 项目工程图中的DM参数 39
3.3 二维绘图 39
3.3.1 草图与平面 39
3.3.2 自动约束 40
3.3.3 细节查看窗口 40
3.3.4 绘图工具箱 41
3.3.5 修改工具箱 42
3.3.6 尺寸工具箱 43
3.3.7 约束工具箱 43
3.3.8 设置工具箱 44
3.4 建模 44
3.4.1 体和零件 44
3.4.2 细节查看 47
3.4.3 布尔操作 47
3.4.4 三维特征 49
3.4.5 基本体 54
3.4.6 高级特征与工具 55
3.4.7 概念建模 56
3.5 DM建模示例 57
3.5.1 进入DM 58
3.5.2 草图绘制 58
3.5.3 三维建模 62
3.5.4 参数化 65
3.6 导入外部CAD模型 67
3.6.1 非关联性导入文件 67
3.6.2 关联性导入文件 67
3.6.3 导入定位 68
3.6.4 创建场域几何体 68
3.7 本章小结 68
第4章 网格划分 69
4.1 网格划分概述 69
4.1.1 Workbench中的网格划分 69
4.1.2 网格划分算法类型 70
4.2 网格划分控制 71
4.2.1 网格划分方法 71
4.2.2 网格划分命令 73
4.2.3 全局网格控制 73
4.2.4 局部网格控制 79
4.2.5 虚拟拓扑工具 82
4.3 网格划分示例 82
4.3.1 自动网格划分案例 82
4.3.2 网格划分控制案例 86
4.4 CAD模型划分示例 93
4.5 本章小结 95
第5章 Mechanical介绍 96
5.1 Mechanical基础 96
5.1.1 Mechanical界面 96
5.1.2 Mechanical使用过程 104
5.1.3 Mechanical支持的分析 108
5.2 Mechanical使用 108
5.2.1 设置材料属性 108
5.2.2 设置几何模型 111
5.2.3 设置坐标系 122
5.2.4 定义连接 123
5.2.5 分析求解设置 126
5.2.6 设置边界条件 130
5.2.7 结果处理 133
5.3 本章小结 134
第6章 线性静力分析 135
6.1 线性静力分析概述 135
6.1.1 应力-应变关系 135
6.1.2 轴对称模型下的各向异性线性材料 137
6.1.3 热膨胀系数 137
6.2 线性静力分析过程 138
6.2.1 过程概览 138
6.2.2 结果处理 138
6.3 线性静力分析示例 140
6.3.1 问题描述 140
6.3.2 建立分析项目 141
6.3.3 导入几何体 141
6.3.4 添加材料库 142
6.3.5 添加模型材料属性 146
6.3.6 划分网格 147
6.3.7 施加载荷与约束 149
6.3.8 结果后处理 150
6.3.9 求解并显示结果 152
6.3.10 更改材料观察分析结果 153
6.3.11 保存与退出 156
6.4 本章小结 157
第7章 非线性静力分析 158
7.1 概述 158
7.1.1 几何非线性 159
7.1.2 材料非线性 160
7.2 非线性静力分析过程 161
7.3 几何非线性静力分析示例 163
7.3.1 前处理 163
7.3.2 求解 168
7.3.3 后处理与B项目 169
7.4 材料非线性静力分析示例 173
7.4.1 前处理 173
7.4.2 求解 179
7.4.3 后处理 179
7.5 本章小结 181
第8章 接触分析 182
8.1 接触分析过程 182
8.1.1 接触分析流程 182
8.1.2 接触设置 182
8.1.3 接触分析结果 185
8.2 接触分析示例 186
8.2.1 前处理 187
8.2.2 求解 192
8.2.3 后处理 192
8.3 本章小结 194
第9章 特征值分析 195
9.1 概述 195
9.2 特征值分析过程 196
9.2.1 线性特征值分析过程 196
9.2.2 非线性特征值分析过程 197
9.3 特征值分析示例 198
9.3.1 前处理 198
9.3.2 线性静力分析求解 201
9.3.3 线性特征值分析求解与后处理 201
9.3.4 非线性特征值分析求解与后处理 203
9.4 本章小结 208
第10章 瞬态分析 209
10.1 瞬态分析基础 209
10.1.1 瞬态分析概述 209
10.1.2 瞬态分析过程 211
10.2 瞬态分析示例 211
10.2.1 前处理 211
10.2.2 问题描述 211
10.2.3 基础操作 211
10.2.4 添加材料特性 212
10.2.5 创建坐标系 213
10.2.6 划分网格 214
10.2.7 施加载荷与约束 215
10.2.8 设置求解选项 216
10.2.9 求解并显示求解结果 219
10.2.10 保存与退出 223
10.3 本章小结 223
第11章 模态分析 224
11.1 模态分析基础 224
11.1.1 概述 224
11.1.2 模态分析过程 225
11.2 模态分析示例 225
11.2.1 问题描述 225
11.2.2 建立分析项目 226
11.2.3 导入几何体 226
11.2.4 添加材料库 227
11.2.5 修改模型材料属性 229
11.2.6 划分网格 230
11.2.7 施加固定约束 232
11.2.8 结果后处理 232
11.2.9 求解并显示求解结果 233
11.2.10 保存与退出 235
11.3 本章小结 235
第12章 谐响应分析 236
12.1 概述 236
12.1.1 谐响应概念 236
12.1.2 谐响应分析理论简介 236
12.2 谐响应分析的方法与过程 238
12.2.1 谐响应分析方法 238
12.2.2 谐响应分析过程 239
12.3 谐响应分析示例 240
12.3.1 前处理 240
12.3.2 模态分析 242
12.3.3 模态叠加法分析 242
12.3.4 完全法分析 246
12.4 本章小结 249
第13章 响应谱分析 250
13.1 响应谱分析基础 250
13.1.1 响应谱分析概述 250
13.1.2 响应谱分析流程 251
13.2 响应谱分析示例 251
13.2.1 前处理 251
13.2.2 模态分析 255
13.2.3 单点响应谱分析 257
13.2.4 多点响应谱分析 259
13.3 本章小结 262
第14章 随机振动分析 263
14.1 随机振动分析基础 263
14.1.1 随机振动分析概述 263
14.1.2 随机振动分析过程 263
14.2 随机振动分析示例 264
14.2.1 问题描述 264
14.2.2 建立分析项目 264
14.2.3 修改模型 265
14.2.4 生成多体部件体 268
14.2.5 划分网格 269
14.2.6 施加固定约束 272
14.2.7 提取模态参数设置 272
14.2.8 查看模态分析结果 273
14.2.9 添加功率谱位移 275
14.2.10 提取随机振动的分析结果 276
14.2.11 查看随机振动的分析结果 277
14.2.12 保存与退出 278
14.3 本章小结 279
第15章 显式动力学分析 280
15.1 显式动力学分析基础 280
15.1.1 显式动力学概述 280
15.1.2 显式动力学分析过程 280
15.2 显式动力学分析示例 281
15.2.1 前处理 281
15.2.2 求解 286
15.2.3 后处理 287
15.3 本章小结 289
第16章 刚体运动学分析 290
16.1 刚体运动学分析过程 290
16.1.1 刚体运动学分析过程概览 290
16.1.2 连接类型 290
16.2 刚体运动学示例 292
16.2.1 前处理 292
16.2.2 求解 295
16.2.3 后处理 296
16.3 本章小结 298
第17章 垫片分析 299
17.1 垫片分析过程 299
17.1.1 垫片分析概述 299
17.1.2 垫片分析流程 299
17.2 垫片分析示例 300
17.2.1 前处理 300
17.2.2 求解 305
17.2.3 后处理 305
17.3 本章小结 309
第18章 疲劳分析 310
18.1 疲劳分析过程 310
18.1.1 概述 310
18.1.2 疲劳分析流程 311
18.1.3 查看疲劳分析结果 312
18.2 疲劳分析示例 312
18.2.1 前处理 312
18.2.2 静力分析 316
18.2.3 疲劳分析 316
18.3 本章小结 318
第19章 断裂分析 319
19.1 断裂分析过程 319
19.1.1 断裂模式 319
19.1.2 断裂力学参数 320
19.1.3 断裂力学仿真方法 321
19.1.4 断裂分析流程 321
19.2 断裂分析示例 322
19.2.1 前处理 322
19.2.2 求解 327
19.2.3 后处理 327
19.3 本章小结 330
第20章 模型的简化分析 331
20.1 模型的简化分析基础 331
20.1.1 分析概览 331
20.1.2 简化模型 331
20.1.3 模型的简化分析流程 331
20.2 模型的简化分析示例 332
20.2.1 前处理 332
20.2.2 求解 335
20.2.3 后处理 335
20.3 本章小结 336
第21章 子模型分析 337
21.1 子模型分析基础 337
21.1.1 子模型概述 337
21.1.2 子模型分析流程 338
21.2 子模型分析示例 338
21.2.1 粗糙模型分析 339
21.2.2 子模型分析 342
21.3 本章小结 346
第22章 热分析 347
22.1 热分析基础 347
22.1.1 单位 347
22.1.2 基础理论 347
22.1.3 热分析流程 349
22.2 热分析示例 349
22.2.1 前处理 350
22.2.2 稳态热分析 354
22.2.3 瞬态热分析 356
22.3 本章小结 360
第23章 流场分析 361
23.1 流场分析基础 361
23.1.1 CFX流场分析流程 361
23.1.2 物理条件定义 361
23.1.3 CFX求解 362
23.1.4 CFX后处理 363
23.2 流场分析示例 363
23.2.1 前处理 363
23.2.2 求解 369
23.2.3 后处理 369
23.3 流场致温度场分析示例 370
23.3.1 前处理 370
23.3.2 求解 372
23.3.3 后处理 373
23.4 本章小结 374
第24章 静磁场分析 375
24.1 静磁场分析基础 375
24.1.1 静磁场分析应用 375
24.1.2 静磁场分析过程 375
24.2 静磁场分析示例 376
24.2.1 前处理 376
24.2.2 求解 382
24.2.3 后处理 382
24.3 本章小结 383
第25章 多物理场耦合分析 384
25.1 多物理场耦合分析概述 384
25.2 电磁热耦合分析示例 385
25.2.1 问题描述 385
25.2.2 软件启动与保存 385
25.2.3 建立电磁分析 386
25.2.4 建立几何模型 387
25.2.5 设置求解域 391
25.2.6 赋予材料属性 391
25.2.7 添加激励 392
25.2.8 添加分析步 393
25.2.9 模型检查与计算 393
25.2.10 后处理 394
25.2.11 创建数据共享 395
25.2.12 设定材料 397
25.2.13 划分网格 398
25.2.14 添加边界条件与映射激励 399
25.2.15 求解计算 401
25.2.16 后处理 401
25.3 本章小结 402
第26章 优化设计分析 403
26.1 优化设计基础 403
26.1.1 优化设计概览 403
26.1.2 实验设计 405
26.1.3 相关参数 406
26.1.4 响应面 409
26.1.5 目标驱动优化 410
26.1.6 六西格玛分析 413
26.2 优化设计应用示例 414
26.2.1 基础分析 414
26.2.2 响应面 418
26.2.3 直接优化 421
26.2.4 SSA分析 423
26.3 本章小结 425
参考文献 426