第1章 ANSYS Workbench基础 1
1.1 ANSYS Workbench概述 1
1.2 ANSYS Workbench 14.0平台 2
1.2.1 ANSYS Workbench 14.0的启动方式 2
1.2.2 ANSYS Workbench 14.0界面 2
1.2.3 ANSYS Workbench 14.0应用程序类型 6
1.2.4 ANSYS Workbench 14.0产品分析流程 7
1.2.5 使用Workbench功能 10
1.3 ANSYS 14.0安装和配置 11
1.3.1 ANSYS 14.0主程序安装 11
1.3.2 ANSYS 14.0许可配置安装 16
1.3.3 ANSYS 14.0并行处理平台安装 21
1.3.4 ANSYS 14.0数据管理平台安装 22
1.3.5 Workbench 14.0运行环境配置 22
1.4 Workbench 14.0工作目录、文件及格式 23
1.4.1 设置Workbench 14.0工作目录 23
1.4.2 ANSYS Workbench 14.0文件管理 24
1.4.3 ANSYS Workbench 14.0文件格式 24
1.5 应用CAE仿真技术需注意的事项 27
本章小结 28
第2章 几何草绘 29
2.1 DesignModeler用户界面 29
2.1.1 进入DesignModeler用户界面 29
2.1.2 DesignModeler界面介绍 29
2.1.3 DesignModeler窗口管理 33
2.2 绘制2D草图 34
2.3 模型导入与导出 39
2.4 Workbench 14.0草图绘制工程实例 40
2.4.1 工程实例1：绘制轴 40
2.4.2 工程实例2：绘制底座 44
本章小结 47
第3章 三维几何建模 48
3.1 DesignModeler体和零件 48
3.2 DesignModeler特征体 49
3.3 编辑特征体 52
3.4 概念建模 56
3.5 参数化建模 57
3.6 高级3D几何工具 59
3.7 Workbench 14.0三维建模工程实例 62
3.7.1 工程实例1：概念建模创建加固梁 62
3.7.2 工程实例2：参数化建模创建滑轮 65
本章小结 71
第4章 网格划分 72
4.1 网格划分平台概述 72
4.2 基于ANSYS Meshing的网格划分方法及流程 72
4.2.1 网格划分方法 72
4.2.2 网格划分流程 75
4.3 全局网格控制 76
4.4 局部网格控制 78
4.5 ICEM CFD网格 81
4.6 涡轮机械网格划分 84
4.6.1 ANSYS TurboGrid环境介绍 84
4.6.2 TurboGrid功能工具 86
4.7 Workbench 14.0网格划分工程实例 89
4.7.1 工程实例1：ANSYS Meshing机床模型网格划分 89
4.7.2 工程实例2：ICEM CFD股骨网格划分 91
4.7.3 工程实例3：TurboGrid涡轮模型网格划分 95
本章小结 100
第5章 结构线性静力分析 101
5.1 结构静力分析基础 101
5.2 结构静力分析前处理 102
5.2.1 结构静力分析界面 102
5.2.2 材料属性 103
5.2.3 几何模型 103
5.2.4 坐标系 105
5.2.5 连接关系 106
5.2.6 网格划分 108
5.2.7 分析设置 108
5.2.8 惯性载荷 110
5.2.9 结构载荷 110
5.2.10 支撑约束 111
5.2.11 条件关系 112
5.3 结构静力分析后处理 112
5.3.1 求解选项 112
5.3.2 结果后处理 112
5.4 Workbench 14.0结构静力分析工程实例 116
5.4.1 工程实例1：某起重机结构静力分析 116
5.4.2 工程实例2：某型燃气轮机机座静力分析 121
本章小结 126
第6章 结构非线性分析 127
6.1 非线性分析环境与分类 127
6.2 接触非线性 127
6.2.1 接触设置 127
6.2.2 接触工具 129
6.3 几何非线性 130
6.3.1 网格控制 130
6.3.2 大变形 130
6.4 材料非线性 130
6.4.1 塑性材料 131
6.4.2 超弹性材料 133
6.5 非线性诊断 135
6.5.1 非线性收敛诊断 135
6.5.2 非线性诊断总结 136
6.6 Workbench 14.0结构非线性分析工程实例 136
6.6.1 工程实例1：某型片弹簧非线性大变形分析 136
6.6.2 工程实例2：某型管夹具螺栓预紧非线性接触分析 141
本章小结 150
第7章 结构动力学分析 151
7.1 动力学分析基础 151
7.2 模态分析基础 152
7.2.1 模态分析理论基础 153
7.2.2 Workbench模态分析流程 153
7.3 谐响应分析基础 156
7.3.1 谐响应分析基本理论 157
7.3.2 Workbench谐响应分析流程 157
7.4 响应谱分析基础 160
7.4.1 响应谱分析基本理论 160
7.4.2 Workbench响应谱分析流程 160
7.5 随机振动分析基础 162
7.5.1 随机振动分析基本理论 162
7.5.2 Workbench随机振动分析流程 163
7.6 瞬态动力学分析基础 164
7.6.1 瞬态动力学分析基本理论 164
7.6.2 Workbench瞬态动力学分析流程 164
7.7 Workbench 14.0结构动力分析工程实例 167
7.7.1 工程实例1：某机床珐琅振动模态分析 167
7.7.2 工程实例2：某斜拉桥预应力模态分析 171
7.7.3 工程实例3：某S形金属波纹管膜片谐响应分析 177
7.7.4 工程实例4：某斜拉桥频谱分析 182
7.7.5 工程实例5：某电线塔随机振动分析 184
7.7.6 工程实例6：某主轴的瞬态动力学分析 188
本章小结 194
第8章 显式动力学分析 195
8.1 ANSYS显式动力学分析概述 195
8.2 AUTODYN 199
8.3 Workbench 14.0显式动力学分析工程实例 201
8.3.1 工程实例1：圆柱体撞击刚性墙 201
8.3.2 工程实例2：子弹冲击带铝板内衬的陶瓷装甲 206
本章小结 217
第9章 热力学分析 218
9.1 传热学基础 218
9.2 ANSYS Workbench 14.0热分析 220
9.3 Workbench 14.0热力学工程实例 228
9.3.1 工程实例1：飞机双层窗导热分析 228
9.3.2 工程实例2：发动机支架热应力分析 231
9.3.3 工程实例3：晶体管瞬态热分析 236
本章小结 242
第10章 流体动力学分析Ⅰ（ANSYS CFX） 243
10.1 CFX概述 243
10.2 CFX前处理 245
10.3 CFX-Solver求解设置 256
10.3.1 定义模拟计算 256
10.3.2 求解工作界面 257
10.4 CFX-Post后处理 260
10.5 ANSYS CFX 14.0工程实例分析 264
10.5.1 工程实例1：某风洞整流器流体力学分析 264
10.5.2 工程实例2：某离心泵流体力学分析 272
本章小结 283
第11章 流体动力学分析Ⅱ（ANSYS FLUENT） 284
11.1 FLUENT概述 284
11.2 ANSYS FLUENT环境界面 285
11.3 FLUENT问题设置 288
11.4 求解设置 294
11.5 FLUENT后处理 295
11.6 ANSYS FLUENT 14.0流体力学分析工程实例 298
11.6.1 工程实例1：二维瞬态流体力学分析 298
11.6.2 工程实例2：粘性流体在三维管道的流动分析 306
本章小结 315
第12章 优化设计 316
12.1 Design Explorer 316
12.2 实验设计 319
12.3 响应曲面 320
12.4 目标驱动优化 323
12.5 相关参数 326
12.6 六西格玛分析 328
12.7 Workbench 14.0优化设计分析工程实例 329
12.7.1 工程实例1：某支撑构件肋板的多目标优化 329
12.7.2 工程实例2：某中央铁块的流固耦合及多目标驱动优化 339
本章小结 351
参考文献 352