ANSYS Workbench 14.0建模仿真技術(shù)及實(shí)例詳解

第1章  緒論
1.1  CAE軟件簡介
1.1.1  應(yīng)用狀況
1.1.2  CAE重要性
1.2  有限元法簡介
1.2.1  有限元法的基本思想
1.2.2  有限元法特點(diǎn)
1.3  ANSYS軟件介紹
1.3.1  ANSYS軟件的發(fā)展
1.3.2  ANSYS軟件的主要功能
1.4  ANSYSWorkbench概述
1.4.1  ANSYSWorkbench架構(gòu)
1.4.2  多物理場分析模式
1.4.3  項(xiàng)目級(jí)仿真參數(shù)管理
1.4.4  Workbench應(yīng)用模塊
1.4.5  Workbench應(yīng)用方式
1.4.6  ANSYSWorkbench軟件的特點(diǎn)
1.5  ANSYSWorkbench分析的基本過程
1.5.1  前處理
1.5.2  加載并求解
1.5.3  后處理
1.6  系統(tǒng)要求
1.7  Workbench140基本操作界面
1.7.1  啟動(dòng)ANSYSWorkbench
1.7.2  ANSYSWorkbench的主界面
1.8  Workbench項(xiàng)目管理
1.8.1  復(fù)制及刪除項(xiàng)目
1.8.2  關(guān)聯(lián)項(xiàng)目
1.8.3  項(xiàng)目管理操作案例
1.8.4  設(shè)置項(xiàng)屬性
1.9  Workbench文件管理
1.9.1  文件目錄結(jié)構(gòu)
1.9.2  快速生成壓縮文件
1.10  運(yùn)用ANSYSWorkbench的第一個(gè)簡單實(shí)例
1.10.1  實(shí)例介紹
1.10.2  啟動(dòng)ANSYSWorkbench并建立分析項(xiàng)目
1.10.3  導(dǎo)入創(chuàng)建的幾何體
1.10.4  添加材料庫
1.10.5  添加模型材料屬性
1.10.6  劃分網(wǎng)格
1.10.7  施加載荷與約束
1.10.8  結(jié)果后處理
1.10.9  保存與退出
第2章  DesignModeler建模
2.1  概述
2.2  建模實(shí)例
2.2.1  草圖實(shí)例
2.2.2  三維幾何建模實(shí)例
2.2.3  高級(jí)三維幾何建模實(shí)例
2.2.4  概念建模實(shí)例
2.2.5  參數(shù)化建模實(shí)例
第3章  ANSYSWorkbench前處理
3.1  概述
3.2  導(dǎo)入外部CAD文件
3.2.1  非關(guān)聯(lián)性導(dǎo)入文件
3.2.2  關(guān)聯(lián)性導(dǎo)入文件
3.2.3  導(dǎo)入定位
3.2.4  創(chuàng)建場域幾何體
3.3  材料參數(shù)輸入控制
3.3.1  進(jìn)入EngineeringData應(yīng)用程序
3.3.2  材料庫
3.3.3  添加材料
3.3.4  添加材料屬性
3.4  Workbench劃分網(wǎng)格
3.4.1  網(wǎng)格劃分平臺(tái)
3.4.2  網(wǎng)格參數(shù)設(shè)置
3.4.3  局部網(wǎng)格控制
3.4.4  幾種3  D網(wǎng)格劃分方法介紹
3.5  施加載荷和約束
3.5.1  施加載荷
3.5.2  施加約束
3.6  模型求解
3.7  結(jié)果后處理
3.7.1  結(jié)果顯示
3.7.2  變形顯示
3.7.3  應(yīng)力和應(yīng)變
3.7.4  接觸結(jié)果
3.7.5  自定義結(jié)果顯示
3.8  網(wǎng)格劃分案例
第4章  結(jié)構(gòu)靜力分析實(shí)例
4.1  概述
4.2  圓孔應(yīng)力集中問題
4.2.1  問題描述
4.2.2  啟動(dòng)Workbench建立承拉板模型
4.2.3  模型的網(wǎng)格及邊界條件定義
4.2.4  應(yīng)力計(jì)算及結(jié)果輸出
4.3  固支梁彎曲問題實(shí)例
4.3.1  問題闡述
4.3.2  固支梁模型的建立
4.3.3  網(wǎng)格劃分及邊界條件的定義
4.4  螺栓的連接問題實(shí)例
4.4.1  問題闡述
4.4.2  模型的建立或?qū)?br />4.5  圓柱體鐓粗問題
4.5.1  問題闡述
4.5.2  有鐓粗模型的建立及導(dǎo)入
4.5.3  網(wǎng)格劃分及邊界條件定義
4.6  車床裝配體整體受力分析
4.6.1  問題闡述
4.6.2  模型導(dǎo)入及材料定義
第5章  動(dòng)力學(xué)分析實(shí)例
5.1  概述
5.2  車輪的模態(tài)分析
5.2.1  問題描述
5.2.2  模型導(dǎo)入及材料定義
5.2.3  有限元網(wǎng)格的劃分
5.2.4  模態(tài)分析屬性設(shè)定及求解
5.2.5  車輪模態(tài)分析結(jié)果
5.3  車輪瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
5.3.1  瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析概述
5.3.2  問題闡述
5.3.3  模型項(xiàng)目共享處理及材料定義
5.3.4  添加動(dòng)態(tài)力載荷
5.3.5  輸出設(shè)定
第6章  優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例
6.1  概述
6.1.1  定義參數(shù)
6.1.2  ANSYS優(yōu)化方法
6.1.3  DesignExplorer項(xiàng)目
6.1.4  DesignExplorer操作界面
6.2  支架拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)
6.2.1  問題描述
6.2.2  項(xiàng)目概圖
6.2.3  導(dǎo)入幾何模型
6.2.4  前處理
6.2.5  求解結(jié)果
6.3  支架參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)
6.3.1  問題描述
6.3.2  啟動(dòng)Workbench并建立分析項(xiàng)目
6.3.3  導(dǎo)入幾何體
6.3.4  添加材料庫
6.3.5  添加模型材料屬性
6.3.6  劃分網(wǎng)格
6.3.7  施加約束和載荷
6.3.8  結(jié)果后處理
6.3.9  求解結(jié)果
6.3.10  觀察優(yōu)化參數(shù)
6.3.11  響應(yīng)曲面
6.3.12  觀察新設(shè)計(jì)點(diǎn)的結(jié)果
第7章  疲勞分析實(shí)例
7.1  疲勞分析簡介
7.2  疲勞分析的基本理論
7.2.1  靜疲勞理論
7.2.2  振動(dòng)疲勞理論
7.2.3  疲勞壽命
7.2.4  疲勞抗力曲線（SN曲線）
7.2.5  恒定振幅載荷
7.2.6  成比例載荷
7.2.7  應(yīng)力定義
7.3  ANSYSWorkbench疲勞分析的基本組成
7.3.1  疲勞分析的步驟
7.3.2  材料特性
7.3.3  接觸區(qū)域
7.3.4  載荷與支撐
7.3.5  設(shè)定需要的結(jié)果
7.4  FatigueTool模塊的組成與運(yùn)用
7.4.1  載荷類型
7.4.2  平均應(yīng)力影響
7.4.3  強(qiáng)度因子
7.4.4  應(yīng)力分析
7.4.5  求解疲勞分析
7.4.6  查看疲勞結(jié)果
7.5  不穩(wěn)定振幅的疲勞分析
7.5.1  不規(guī)律載荷的歷程和循環(huán)（HistoryandCycles）
7.5.2  不定振幅程序
7.5.3  定義相關(guān)
7.5.4  查看疲勞結(jié)果
7.6  非比例載荷的疲勞分析
7.6.1  建立兩個(gè)載荷環(huán)境（twoLoadingEnvironments）
7.6.2  從模型分支條下增加一個(gè)求解組合（SolutionCombination）
7.6.3  求解組合（SolutionCombination）添加FatigueTool
7.6.4  （定義）所需的其他結(jié)果并求解
7.7  實(shí)例：單向加筋板模型的疲勞分析
7.7.1  問題描述
7.7.2  啟動(dòng)Workbench并建立分析項(xiàng)目
7.7.3  導(dǎo)入創(chuàng)建的幾何體
7.7.4  添加材料庫
7.7.5  添加模型材料屬性
7.7.6  劃分網(wǎng)格
7.7.7  施加載荷與約束
7.7.8  結(jié)果后處理（設(shè)置求解項(xiàng)）
7.7.9  求解并顯示求解結(jié)果
7.7.10  保存和退出
第8章  熱分析實(shí)例
8.1  傳熱概述
8.1.1  傳熱方式
8.1.2  熱分析類型
8.1.3  非線性熱分析
8.1.4  邊界條件或初始條件
8.2  熱分析流程
8.2.1  幾何模型
8.2.2  實(shí)體接觸
8.2.3  導(dǎo)熱率
8.2.4  施加載荷
8.2.5  熱邊界條件
8.2.6  熱應(yīng)力分析
8.2.7  結(jié)果后處理
8.3  熱分析實(shí)例1--齒輪泵基座
8.3.1  問題描述
8.3.2  項(xiàng)目概圖
8.3.3  前處理
8.3.4  結(jié)果后處理
8.4  熱分析實(shí)例2--汽缸蓋
8.4.1  問題描述
8.4.2  項(xiàng)目概圖
8.4.3  前處理
8.4.4  結(jié)果后處理
8.4.5  熱應(yīng)變分析
第9章  電磁場分析實(shí)例
9.1  多物理場耦合分析簡介
9.2  案例--四分裂導(dǎo)線電磁結(jié)構(gòu)耦合分析
9.2.1  問題描述
9.2.2  建立電磁分析與數(shù)據(jù)讀取
9.2.3  求解器與求解域的設(shè)置
9.2.4  賦予材料屬性
9.2.5  添加激勵(lì)
9.2.6  網(wǎng)格化分與分析步創(chuàng)建
9.2.7  模型檢查與計(jì)算
9.2.8  創(chuàng)建力學(xué)分析和數(shù)據(jù)共享
9.2.9  材料設(shè)定
9.2.10  網(wǎng)格化分
9.2.11  添加邊界條件與映射激勵(lì)
9.2.12  后處理
第10章  計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析
10.1  計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)概述
10.1.1  什么是計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)
10.1.2  計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)
10.1.3  計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域
10.2  常用的CFD商用軟件
10.2.1  FLUENT
10.2.2  CFX
10.3  流體動(dòng)力學(xué)控制方程
10.3.1  質(zhì)量守恒方程
10.3.2  動(dòng)量守恒方程
10.3.3  能量守恒方程
10.4  CFD中的三維湍流模型
10.4.1  湍流流動(dòng)的特性
10.4.2  標(biāo)準(zhǔn)ｋε兩方程模型
10.5  流體動(dòng)力學(xué)分析流程
10.6  基于Fluent的機(jī)翼機(jī)體流體動(dòng)力學(xué)分析
10.6.1  案例介紹
10.6.2  啟動(dòng)Workbench并建立分析項(xiàng)目
10.6.3  導(dǎo)入幾何體
10.6.4  劃分網(wǎng)格
10.6.5  網(wǎng)格檢查與處理
10.6.6  設(shè)置物理模型和材料
10.6.7  設(shè)置操作環(huán)境和邊界條件
10.6.8  設(shè)置求解方法和控制參數(shù)
10.6.9  設(shè)置監(jiān)視窗口和初始化
10.6.10  求解和退出
10.6.11  計(jì)算結(jié)果的后處理
10.6.12  保存與退出
10.7  基于Fluent的消防栓水槍頭流體動(dòng)力學(xué)分析
10.7.1  案例介紹
10.7.2  啟動(dòng)Workbench并建立分析項(xiàng)目（Fluent）
10.7.3  導(dǎo)入幾何體
10.7.4  劃分網(wǎng)格
10.7.5  網(wǎng)格檢查與處理
10.7.6  設(shè)置物理模型和材料
10.7.7  設(shè)置操作環(huán)境和邊界條件
10.7.8  設(shè)置求解方法和控制參數(shù)
10.7.9  設(shè)置監(jiān)視窗口和初始化
10.7.10  求解和退出
10.7.11  計(jì)算結(jié)果的后處理
10.7.12  保存和退出
10.8  基于CFX的消防栓水槍頭流體動(dòng)力學(xué)分析
10.8.1  建立分析項(xiàng)目
10.8.2  劃分網(wǎng)格
10.8.3  設(shè)置分析類型
10.8.4  設(shè)置流體區(qū)域參數(shù)
10.8.5  設(shè)置邊界條件
10.8.6  設(shè)置求解器
10.8.7  設(shè)置輸出控制
10.8.8  運(yùn)行求解器
10.8.9  計(jì)算結(jié)果的后處理
10.8.10  保存和退出
參考文獻(xiàn)