作者: 陈艳霞
出版社: 电子工业出版社
出版年: 2020年12月
ISBN: 9787121401855
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内容简介
本书以ANSYS Workbench 2020为操作平台，详细介绍软件的功能和应用，内容丰富，涉及面广，能使读者在掌握软件操作的同时，也能掌握解决相关工程领域实际问题的思路与方法，并能自如地解决本领域所出现的问题。全书分为5部分共19章，第1部分从ANSYS Workbench 2020平台的各个功能模块着手介绍常用命令的使用以及几何建模、网格划分和后处理的相关知识；第2部分以项目范例为引导，主要讲解在Workbench平台中进行的结构静力学分析、模态分析、谐响应分析、响应谱分析、瞬态动力学分析和随机振动分析等；第3部分作为结构有限元分析的进阶部分，主要讲解在Workbench平台中进行的显示动力学分析、结构非线性分析、接触分析、线性屈曲分析等；第4部分以项目范例为引导，主要讲解在Workbench平台中进行的热力学分析、疲劳分析、流体动力学分析和结构优化分析等；第5部分主要介绍多物理场耦合分析中的电磁热耦合分析。本书工程实例丰富、讲解详尽，内容循序渐进、深入浅出，适合不同基础的读者。
目录
目录
第1部分
第1章 ANSYS Workbench 2020 概述 1
1.1 Workbench 2020平台界面 1
1.1.1 菜单栏 2
1.1.2 工具栏 9
1.1.3 工具箱 10
1.2 操作实例——建立用户自定义分析模板 12
1.3 本章小结 15
第2章 几何建模 16
2.1 DesignModeler几何建模概述 16
2.1.1 DesignModeler几何建模平台 17
2.1.2 菜单栏 17
2.1.3 工具栏 26
2.1.4 常用命令栏 28
2.1.5 Tree Outline（模型树） 28
2.1.6 DesignModeler的启动与草绘 31
2.1.7 DesignModeler特有操作 34
2.2 几何建模实例 41
2.2.1 几何建模实例1——实体建模 41
2.2.2 几何建模实例2——概念建模 45
2.3 本章小结 50
第3章 网格划分 51
3.1 Meshing网格划分 51
3.1.1 Meshing网格划分适用领域 51
3.1.2 Meshing网格划分方法 52
3.1.3 Meshing网格默认设置 55
3.1.4 Meshing网格尺寸设置 56
3.1.5 Meshing网格质量设置 58
3.1.6 Meshing网格膨胀层设置 64
3.1.7 Meshing网格高级选项设置 65
3.1.8 Meshing网格统计设置 66
3.2 Meshing网格划分实例 66
3.2.1 应用实例1——Inflation网格划分 67
3.2.2 应用实例2——MultiZone网格划分 71
3.3 ANSYS Workbench其他网格划分工具 77
3.3.1 ICEM CFD软件简介 77
3.3.2 TGrid软件简介 78
3.3.3 Gambit软件功能 79
3.4 本章小结 80
第4章 后处理 81
4.1 ANSYS Workbench 2020后处理 81
4.1.1 查看结果 81
4.1.2 显示结果 85
4.1.3 显示变形 85
4.1.4 应力和应变 86
4.1.5 接触结果 87
4.1.6 自定义结果显示 88
4.2 案例分析 89
4.2.1 问题描述 89
4.2.2 启动Workbench并建立分析项目 89
4.2.3 导入几何体 90
4.2.4 添加材料库 91
4.2.5 添加模型材料属性 93
4.2.6 划分网格 94
4.2.7 施加载荷与约束 94
4.2.8 结果后处理 96
4.2.9 保存与退出 99
4.3 本章小结 100
第2部分
第5章 结构静力学分析 101
5.1 线性静力学分析概述 101
5.1.1 线性静力学分析简介 101
5.1.2 线性静力学分析流程 102
5.1.3 线性静力学分析基础 102
5.2 项目分析1——实体单元静力学分析 103
5.2.1 问题描述 103
5.2.2 启动Workbench并建立分析项目 103
5.2.3 导入几何体 104
5.2.4 添加材料库 105
5.2.5 添加模型材料属性 106
5.2.6 划分网格 107
5.2.7 施加载荷与约束 108
5.2.8 结果后处理 109
5.2.9 保存与退出 111
5.3 项目分析2——梁单元线性静力学分析 111
5.3.1 问题描述 111
5.3.2 启动Workbench并建立分析项目 112
5.3.3 创建几何体 112
5.3.4 添加材料库 118
5.3.5 添加模型材料属性 120
5.3.6 划分网格 121
5.3.7 施加载荷与约束 121
5.3.8 结果后处理 123
5.3.9 保存与退出 125
5.4 项目分析3——曲面实体静力学分析 126
5.4.1 问题描述 126
5.4.2 启动Workbench并建立分析项目 126
5.4.3 导入几何体 127
5.4.4 添加材料库 128
5.4.5 添加模型材料属性 129
5.4.6 划分网格 130
5.4.7 施加载荷与约束 131
5.4.8 结果后处理 133
5.4.9 保存与退出 134
5.5 项目分析4——支承座静力学分析 135
5.5.1 问题描述 135
5.5.2 添加材料和导入模型 135
5.5.3 修改模型 138
5.5.4 赋予材料和划分网格 139
5.5.5 添加约束和载荷 141
5.5.6 求解 143
5.5.7 结果后处理 143
5.5.8 保存与退出 145
5.6 项目分析5——子模型静力学分析 145
5.6.1 问题描述 145
5.6.2 启动Workbench并建立分析项目 146
5.6.3 导入几何体 146
5.6.4 添加材料库 147
5.6.5 添加模型材料属性 149
5.6.6 划分网格 150
5.6.7 施加载荷与约束 151
5.6.8 结果后处理 152
5.6.9 子模型分析 154
5.6.10 保存并退出 157
5.7 本章小结 158
第6章 模态分析 159
6.1 模态分析概述 159
6.1.1 模态分析简介 159
6.1.2 模态分析基础 160
6.2 项目分析1——计算机机箱模态分析 160
6.2.1 问题描述 161
6.2.2 启动Workbench并建立分析项目 161
6.2.3 导入几何体 161
6.2.4 添加材料库 162
6.2.5 添加模型材料属性 164
6.2.6 划分网格 165
6.2.7 施加载荷与约束 166
6.2.8 结果后处理 167
6.2.9 保存与退出 169
6.3 项目分析2——零件有预应力模态分析 170
6.3.1 问题描述 170
6.3.2 启动Workbench并建立分析项目 170
6.3.3 导入几何体 171
6.3.4 添加材料库 172
6.3.5 添加模型材料属性 173
6.3.6 划分网格 174
6.3.7 施加载荷与约束 175
6.3.8 模态分析 176
6.3.9 结果后处理 177
6.3.10 保存与退出 179
6.4 项目分析3——制动鼓模态分析 179
6.4.1 问题描述 180
6.4.2 添加材料和导入几何体 180
6.4.3 赋予材料和划分网格 181
6.4.4 添加约束和载荷 182
6.4.5 求解 183
6.4.6 结果后处理 184
6.4.7 保存与退出 186
6.5 本章小结 187
第7章 谐响应分析 188
7.1 谐响应分析概述 188
7.1.1 谐响应分析简介 188
7.1.2 谐响应分析基础 189
7.2 项目分析1——计算机机箱谐响应分析 189
7.2.1 问题描述 189
7.2.2 启动Workbench并建立分析项目 189
7.2.3 创建谐响应分析项目 190
7.2.4 施加载荷与约束 191
7.2.5 结果后处理 193
7.2.6 保存与退出 196
7.3 项目分析2——齿轮箱谐响应分析 196
7.3.1 问题描述 197
7.3.2 启动Workbench并建立分析项目 197
7.3.3 创建模态分析项目 198
7.3.4 材料选择 198
7.3.5 施加载荷与约束 199
7.3.6 模态求解 201
7.3.7 结果后处理（1） 201
7.3.8 创建谐响应分析项目 202
7.3.9 施加载荷与约束 203
7.3.10 谐响应计算 205
7.3.11 结果后处理（2） 205
7.3.12 保存与退出 207
7.4 项目分析3——丝杆谐响应分析 207
7.4.1 问题描述 208
7.4.2 添加材料和导入几何体 208
7.4.3 赋予材料和划分网格 209
7.4.4 添加约束和载荷 210
7.4.5 谐响应求解 212
7.4.6 谐响应后处理 212
7.4.7 保存与退出 216
7.5 本章小结 216
第8章 响应谱分析 217
8.1 响应谱分析简介 217
8.2 项目分析1——塔架响应谱分析 218
8.2.1 问题描述 218
8.2.2 启动Workbench并建立分析项目 218
8.2.3 导入几何体 219
8.2.4 模态分析 220
8.2.5 添加材料库 220
8.2.6 划分网格 221
8.2.7 施加约束 222
8.2.8 结果后处理（1） 223
8.2.9 响应谱分析 225
8.2.10 添加加速度谱 226
8.2.11 结果后处理（2） 228
8.2.12 保存与退出 228
8.3 项目分析2——计算机机箱响应谱分析 229
8.3.1 问题描述 229
8.3.2 启动Workbench并建立分析项目 229
8.3.3 响应谱分析 230
8.3.4 添加加速度谱 231
8.3.5 结果后处理 232
8.3.6 保存与退出 234
8.4 本章小结 234
第9章 瞬态动力学分析 235
9.1 瞬态动力学分析概述 235
9.1.1 瞬态动力学分析简介 235
9.1.2 瞬态动力学分析方程 236
9.2 项目分析1——实体梁瞬态动力学分析 236
9.2.1 问题描述 237
9.2.2 启动Workbench并建立分析项目 237
9.2.3 创建几何体 237
9.2.4 模态分析 239
9.2.5 创建材料 240
9.2.6 模态分析前处理 242
9.2.7 施加约束 243
9.2.8 结果后处理（1） 245
9.2.9 瞬态动力学分析 246
9.2.10 添加动态力载荷 247
9.2.11 结果后处理（2） 250
9.2.12 保存与退出 251
9.3 项目分析2——弹簧瞬态动力学分析 251
9.3.1 问题描述 252
9.3.2 启动Workbench并建立分析项目 252
9.3.3 创建几何体模型 252
9.3.4 模态分析 253
9.3.5 模态分析前处理 253
9.3.6 施加约束 255
9.3.7 结果后处理（1） 256
9.3.8 瞬态动力学分析 257
9.3.9 添加动态力载荷 258
9.3.10 结果后处理（2） 261
9.3.11 保存与退出 262
9.4 本章小结 263
第10章 随机振动分析 264
10.1 随机振动分析简介 264
10.2 项目分析1——实体梁随机振动分析 265
10.2.1 问题描述 265
10.2.2 启动Workbench并建立分析项目 265
10.2.3 创建几何体模型 265
10.2.4 模态分析 268
10.2.5 创建材料 268
10.2.6 模态分析前处理 270
10.2.7 施加约束 271
10.2.8 结果后处理（1） 273
10.2.9 随机振动分析 274
10.2.10 添加加速度谱 275
10.2.11 结果后处理（2） 276
10.2.12 保存与退出 277
10.3 项目分析2——弹簧随机振动分析 278
10.3.1 问题描述 278
10.3.2 启动Workbench并建立分析项目 278
10.3.3 创建几何体 279
10.3.4 模态分析 280
10.3.5 模态分析前处理 280
10.3.6 施加约束 281
10.3.7 结果后处理（1） 282
10.3.8 随机振动分析 284
10.3.9 添加动态力载荷 285
10.3.10 结果后处理（2） 286
10.3.11 保存与退出 288
10.4 本章小结 288
第3部分
第11章 显式动力学分析 289
11.1 显式动力学分析简介 289
11.1.1 ANSYS Explicit STR 2
显示部分信息
第1部分
第1章 ANSYS Workbench 2020 概述 1
1.1 Workbench 2020平台界面 1
1.1.1 菜单栏 2
1.1.2 工具栏 9
1.1.3 工具箱 10
1.2 操作实例——建立用户自定义分析模板 12
1.3 本章小结 15
第2章 几何建模 16
2.1 DesignModeler几何建模概述 16
2.1.1 DesignModeler几何建模平台 17
2.1.2 菜单栏 17
2.1.3 工具栏 26
2.1.4 常用命令栏 28
2.1.5 Tree Outline（模型树） 28
2.1.6 DesignModeler的启动与草绘 31
2.1.7 DesignModeler特有操作 34
2.2 几何建模实例 41
2.2.1 几何建模实例1——实体建模 41
2.2.2 几何建模实例2——概念建模 45
2.3 本章小结 50
第3章 网格划分 51
3.1 Meshing网格划分 51
3.1.1 Meshing网格划分适用领域 51
3.1.2 Meshing网格划分方法 52
3.1.3 Meshing网格默认设置 55
3.1.4 Meshing网格尺寸设置 56
3.1.5 Meshing网格质量设置 58
3.1.6 Meshing网格膨胀层设置 64
3.1.7 Meshing网格高级选项设置 65
3.1.8 Meshing网格统计设置 66
3.2 Meshing网格划分实例 66
3.2.1 应用实例1——Inflation网格划分 67
3.2.2 应用实例2——MultiZone网格划分 71
3.3 ANSYS Workbench其他网格划分工具 77
3.3.1 ICEM CFD软件简介 77
3.3.2 TGrid软件简介 78
3.3.3 Gambit软件功能 79
3.4 本章小结 80
第4章 后处理 81
4.1 ANSYS Workbench 2020后处理 81
4.1.1 查看结果 81
4.1.2 显示结果 85
4.1.3 显示变形 85
4.1.4 应力和应变 86
4.1.5 接触结果 87
4.1.6 自定义结果显示 88
4.2 案例分析 89
4.2.1 问题描述 89
4.2.2 启动Workbench并建立分析项目 89
4.2.3 导入几何体 90
4.2.4 添加材料库 91
4.2.5 添加模型材料属性 93
4.2.6 划分网格 94
4.2.7 施加载荷与约束 94
4.2.8 结果后处理 96
4.2.9 保存与退出 99
4.3 本章小结 100
第2部分
第5章 结构静力学分析 101
5.1 线性静力学分析概述 101
5.1.1 线性静力学分析简介 101
5.1.2 线性静力学分析流程 102
5.1.3 线性静力学分析基础 102
5.2 项目分析1——实体单元静力学分析 103
5.2.1 问题描述 103
5.2.2 启动Workbench并建立分析项目 103
5.2.3 导入几何体 104
5.2.4 添加材料库 105
5.2.5 添加模型材料属性 106
5.2.6 划分网格 107
5.2.7 施加载荷与约束 108
5.2.8 结果后处理 109
5.2.9 保存与退出 111
5.3 项目分析2——梁单元线性静力学分析 111
5.3.1 问题描述 111
5.3.2 启动Workbench并建立分析项目 112
5.3.3 创建几何体 112
5.3.4 添加材料库 118
5.3.5 添加模型材料属性 120
5.3.6 划分网格 121
5.3.7 施加载荷与约束 121
5.3.8 结果后处理 123
5.3.9 保存与退出 125
5.4 项目分析3——曲面实体静力学分析 126
5.4.1 问题描述 126
5.4.2 启动Workbench并建立分析项目 126
5.4.3 导入几何体 127
5.4.4 添加材料库 128
5.4.5 添加模型材料属性 129
5.4.6 划分网格 130
5.4.7 施加载荷与约束 131
5.4.8 结果后处理 133
5.4.9 保存与退出 134
5.5 项目分析4——支承座静力学分析 135
5.5.1 问题描述 135
5.5.2 添加材料和导入模型 135
5.5.3 修改模型 138
5.5.4 赋予材料和划分网格 139
5.5.5 添加约束和载荷 141
5.5.6 求解 143
5.5.7 结果后处理 143
5.5.8 保存与退出 145
5.6 项目分析5——子模型静力学分析 145
5.6.1 问题描述 145
5.6.2 启动Workbench并建立分析项目 146
5.6.3 导入几何体 146
5.6.4 添加材料库 147
5.6.5 添加模型材料属性 149
5.6.6 划分网格 150
5.6.7 施加载荷与约束 151
5.6.8 结果后处理 152
5.6.9 子模型分析 154
5.6.10 保存并退出 157
5.7 本章小结 158
第6章 模态分析 159
6.1 模态分析概述 159
6.1.1 模态分析简介 159
6.1.2 模态分析基础 160
6.2 项目分析1——计算机机箱模态分析 160
6.2.1 问题描述 161
6.2.2 启动Workbench并建立分析项目 161
6.2.3 导入几何体 161
6.2.4 添加材料库 162
6.2.5 添加模型材料属性 164
6.2.6 划分网格 165
6.2.7 施加载荷与约束 166
6.2.8 结果后处理 167
6.2.9 保存与退出 169
6.3 项目分析2——零件有预应力模态分析 170
6.3.1 问题描述 170
6.3.2 启动Workbench并建立分析项目 170
6.3.3 导入几何体 171
6.3.4 添加材料库 172
6.3.5 添加模型材料属性 173
6.3.6 划分网格 174
6.3.7 施加载荷与约束 175
6.3.8 模态分析 176
6.3.9 结果后处理 177
6.3.10 保存与退出 179
6.4 项目分析3——制动鼓模态分析 179
6.4.1 问题描述 180
6.4.2 添加材料和导入几何体 180
6.4.3 赋予材料和划分网格 181
6.4.4 添加约束和载荷 182
6.4.5 求解 183
6.4.6 结果后处理 184
6.4.7 保存与退出 186
6.5 本章小结 187
第7章 谐响应分析 188
7.1 谐响应分析概述 188
7.1.1 谐响应分析简介 188
7.1.2 谐响应分析基础 189
7.2 项目分析1——计算机机箱谐响应分析 189
7.2.1 问题描述 189
7.2.2 启动Workbench并建立分析项目 189
7.2.3 创建谐响应分析项目 190
7.2.4 施加载荷与约束 191
7.2.5 结果后处理 193
7.2.6 保存与退出 196
7.3 项目分析2——齿轮箱谐响应分析 196
7.3.1 问题描述 197
7.3.2 启动Workbench并建立分析项目 197
7.3.3 创建模态分析项目 198
7.3.4 材料选择 198
7.3.5 施加载荷与约束 199
7.3.6 模态求解 201
7.3.7 结果后处理（1） 201
7.3.8 创建谐响应分析项目 202
7.3.9 施加载荷与约束 203
7.3.10 谐响应计算 205
7.3.11 结果后处理（2） 205
7.3.12 保存与退出 207
7.4 项目分析3——丝杆谐响应分析 207
7.4.1 问题描述 208
7.4.2 添加材料和导入几何体 208
7.4.3 赋予材料和划分网格 209
7.4.4 添加约束和载荷 210
7.4.5 谐响应求解 212
7.4.6 谐响应后处理 212
7.4.7 保存与退出 216
7.5 本章小结 216
第8章 响应谱分析 217
8.1 响应谱分析简介 217
8.2 项目分析1——塔架响应谱分析 218
8.2.1 问题描述 218
8.2.2 启动Workbench并建立分析项目 218
8.2.3 导入几何体 219
8.2.4 模态分析 220
8.2.5 添加材料库 220
8.2.6 划分网格 221
8.2.7 施加约束 222
8.2.8 结果后处理（1） 223
8.2.9 响应谱分析 225
8.2.10 添加加速度谱 226
8.2.11 结果后处理（2） 228
8.2.12 保存与退出 228
8.3 项目分析2——计算机机箱响应谱分析 229
8.3.1 问题描述 229
8.3.2 启动Workbench并建立分析项目 229
8.3.3 响应谱分析 230
8.3.4 添加加速度谱 231
8.3.5 结果后处理 232
8.3.6 保存与退出 234
8.4 本章小结 234
第9章 瞬态动力学分析 235
9.1 瞬态动力学分析概述 235
9.1.1 瞬态动力学分析简介 235
9.1.2 瞬态动力学分析方程 236
9.2 项目分析1——实体梁瞬态动力学分析 236
9.2.1 问题描述 237
9.2.2 启动Workbench并建立分析项目 237
9.2.3 创建几何体 237
9.2.4 模态分析 239
9.2.5 创建材料 240
9.2.6 模态分析前处理 242
9.2.7 施加约束 243
9.2.8 结果后处理（1） 245
9.2.9 瞬态动力学分析 246
9.2.10 添加动态力载荷 247
9.2.11 结果后处理（2） 250
9.2.12 保存与退出 251
9.3 项目分析2——弹簧瞬态动力学分析 251
9.3.1 问题描述 252
9.3.2 启动Workbench并建立分析项目 252
9.3.3 创建几何体模型 252
9.3.4 模态分析 253
9.3.5 模态分析前处理 253
9.3.6 施加约束 255
9.3.7 结果后处理（1） 256
9.3.8 瞬态动力学分析 257
9.3.9 添加动态力载荷 258
9.3.10 结果后处理（2） 261
9.3.11 保存与退出 262
9.4 本章小结 263
第10章 随机振动分析 264
10.1 随机振动分析简介 264
10.2 项目分析1——实体梁随机振动分析 265
10.2.1 问题描述 265
10.2.2 启动Workbench并建立分析项目 265
10.2.3 创建几何体模型 265
10.2.4 模态分析 268
10.2.5 创建材料 268
10.2.6 模态分析前处理 270
10.2.7 施加约束 271
10.2.8 结果后处理（1） 273
10.2.9 随机振动分析 274
10.2.10 添加加速度谱 275
10.2.11 结果后处理（2） 276
10.2.12 保存与退出 277
10.3 项目分析2——弹簧随机振动分析 278
10.3.1 问题描述 278
10.3.2 启动Workbench并建立分析项目 278
10.3.3 创建几何体 279
10.3.4 模态分析 280
10.3.5 模态分析前处理 280
10.3.6 施加约束 281
10.3.7 结果后处理（1） 282
10.3.8 随机振动分析 284
10.3.9 添加动态力载荷 285
10.3.10 结果后处理（2） 286
10.3.11 保存与退出 288
10.4 本章小结 288
第3部分
第11章 显式动力学分析 289
11.1 显式动力学分析简介 289
11.1.1 ANSYS Explicit STR 2
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