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(1)在第1版广泛应用的基础上,吸收众多读者的宝贵建议,大幅完善图书内容。(2)不论从整体构思上还是每章内容安排上,都是从基础到应用,从简单到复杂,有利于读者循序渐进地掌握相关知识。(3)实例丰富,以实例为主线展开, 配以视频进行讲解,既生动形象又简洁明了。(4)条理清晰,讲解详细,确保自学的读者能独立学习和应用软件。
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內容簡介: |
本书在第1版广泛应用的基础上,吸收众多读者的宝贵建议,大幅完善图书内容。本书以ANSYS Workbench 17.0为平台,详细讲解相关分析的基础理论及操作方法,主要内容有:ANSYS Workbench基础、几何建模、网格划分、线性静力学结构分析、结构非线性分析、模态分析、谐响应分析、*振动分析、线性屈曲分析、瞬态动力学分析、工程热力学分析、优化设计。本书附带光盘中配备了书中全部案例的素材文件,并对每个案例配有视频讲解,以帮助读者学习。
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關於作者: |
谢龙汉,华南理工大学机械与汽车工程学院,副教授。2002年毕业于浙江大学过程装备与控制工程专业本科,在浙江大学华工过程机械研究所取得硕士学位,之后在广州本田汽车有限公司研发中心工作过两年,2010年获得香港中文大学机械与自动化工程系的博士学位。国内外学术期刊上发表30多篇学术论文,在CADCAMCAE方面出版过多部著作,写作经验丰富,作品技术含量高,实用性强。
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目錄:
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目录
第1章ANSYS Workbench基础1
1.1ANSYS Workbench 17.0概述1
1.2Workbench基本操作2
1.2.1启动与退出2
1.2.2基本操作3
1.3操作界面4
1.4Workbench文件管理8
1.4.1项目文件管理8
1.4.2ANSYS Workbench文件格式9
1.5ANSYS帮助文档10
1.6本章小结11
第2章几何建模基础12
2.1几何建模基础12
2.1.1几何建模环境12
2.1.2几何建模基本操作17
2.1.3CAD与Workbench连接18
2.2草图绘制21
2.2.1创建新平面21
2.2.2草图绘制22
2.2.3草图援引23
2.2.4草图投影23
2.33D几何体建模24
2.3.1体和零件24
2.3.23D建模基本操作25
2.4概念建模27
2.4.1概念建模基本操作27
2.4.2概念建模实例28
2.5实例1:曲柄连杆31
2.6实例2:CAD文件修复43
2.7实例3:带参数化底板模型47
2.8本章小结52
第3章网格划分53
3.1ANSYS Workbench 17.0网格划分概述53
3.2Mesh平台全局网格控制55
3.2.1缺省项设置55
3.2.2整体单元尺寸56
3.2.3膨胀层设置58
3.2.4装配网格划分60
3.2.5Patch Conforming划分60
3.2.6高级选项60
3.2.7损伤设置62
3.2.8统计项62
3.3Mesh平台局部网格控制65
3.3.1网格划分方法66
3.3.2网格组67
3.3.3局部单元尺寸67
3.3.4接触尺寸控制68
3.3.5单元细化68
3.3.6映射面网格划分69
3.3.7匹配控制69
3.3.8收缩控制69
3.3.9膨胀控制70
3.3.10尖角控制70
3.3.11间隙工具70
3.4ICEM CFD 平台网格划分简介71
3.4.1ICEM CFD界面71
3.4.2ICEM CFD网格划分实例72
3.5实例1:2D肘管网格划分78
3.6实例2:3D曲轴网格划分84
3.7实例3:活塞网格划分88
3.8本章小结95
第4章线性静力学结构分析96
4.1线性静力学结构分析力学基础96
4.2Workbench线性静力学结构分析概述96
4.3工程数据中定义材料98
4.3.1材料库99
4.3.2添加材料属性100
4.4线性静力学结构分析前处理100
4.4.1几何体101
4.4.2构造几何102
4.4.3坐标系统104
4.4.4连接关系106
4.4.5网格划分108
4.5线性静力学结构分析模型求解108
4.5.1分析设置109
4.5.2载荷和约束110
4.6线性静力学结构分析结果及后处理114
4.6.1变形115
4.6.2应力和应变115
4.6.3能量118
4.6.4线性化应力118
4.6.5工具119
4.6.6图形显示121
4.7实例1:高压排气组件应力分析121
4.8实例2:变截面三角桁架受力分析130
4.9实例3:压力盖二维结构分析138
4.10本章小结145
第5章结构非线性分析146
5.1结构非线性概述146
5.1.1非线性分类147
5.1.2非线性求解基本概念147
5.2Workbench结构非线性分析149
5.2.1建立非线性模型149
5.2.2分析设置150
5.3接触152
5.3.1接触算法153
5.3.2弹球区域154
5.3.3接触行为155
5.4塑性变形156
5.4.1三个塑性准则156
5.4.2材料数据输入158
5.5超弹性158
5.6实例1:弹簧片小变形与大变形159
5.7实例2:装配接触165
5.8实例3:蝶形弹簧弹塑性变形173
5.9本章小结183
第6章模态分析184
6.1模态分析基础184
6.2模态分析流程184
6.3预应力模态分析186
6.4实例1:带孔平板模态分析186
6.5实例2:拉杆预应力模态分析191
6.6实例3:桥梁模态分析196
6.7本章小结201
第7章谐响应分析202
7.1谐响应分析概述202
7.1.1谐响应运动方程202
7.1.2谐响应求解方法203
7.2谐响应分析流程204
7.2.1谐响应分析设置204
7.2.2查看结果206
7.3实例1:两端固定梁的谐响应分析207
7.4实例2:吉他弦谐响应分析213
7.5本章小结221
第8章随机振动分析222
8.1随机振动分析概述222
8.2随机振动分析流程223
8.2.1随机振动分析设置224
8.2.2施加载荷和约束224
8.2.3查看结果225
8.3实例:加强梁随机振动分析225
8.4本章小结232
第9章线性屈曲分析233
9.1线性屈曲分析概述233
9.2线性屈曲分析流程234
9.3实例1:钢管线性屈曲分析235
9.4实例2:易拉罐线性屈曲分析240
9.5本章小结246
第10章瞬态动力学分析247
10.1瞬态动力学分析概述247
10.2瞬态动力学分析流程248
10.2.1定义零件行为248
10.2.2定义初始状态249
10.3实例1:曲柄摇杆机构瞬态
动力学分析250
10.4实例2:钢梁瞬态动力学分析256
10.5实例3:脚轮冲击的瞬态动力学分析263
10.6本章小结269
第11章工程热力学分析270
11.1热分析概述270
11.1.1热传导270
11.1.2热对流271
11.1.3热辐射272
11.1.4稳态热分析272
11.1.5瞬态热分析273
11.2热分析流程273
11.2.1定义工程数据274
11.2.2定义零件行为274
11.2.3定义连接274
11.2.4分析设置275
11.2.5施加载荷和约束276
11.3实例1:杆稳态热分析277
11.4实例2:晶体管稳态热分析286
11.5实例3:晶体管瞬态热分析291
11.6本章小结300
第12章Design Exploration优化设计301
12.1优化设计概述301
12.1.1Design Exploration优化项目301
12.1.2定义参数302
12.2响应曲面302
12.3目标驱动优化303
12.4参数相关性303
12.5六西格玛分析303
12.6实例1:起重机吊钩六西格玛分析304
12.7实例2:起重机吊钩响应曲面
优化分析313
12.8本章小结323
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內容試閱:
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再版前言
ANSYS Workbench是美国ANSYS公司开发的用于求解实际问题的新一代产品。它不仅继承了原有ANSYS经典平台在有限元仿真分析中的基本功能,而且还融合了强大的几何建模功能和优化设计功能,构造出一个CADCAE协同环境,为技术人员解决产品设计研发工作中的问题。同时,ANSYS Workbench也应用于航空航天、电子、通用机械、日用品等行业,它已经在我国的汽车、航空航天、电子、通用机械、铁道等领域得到了广泛应用。
ANSYS Workbench是一个功能强大的协同仿真平台。它具有如下优点:具有所有主流CAD软件的接口,实现了包括参数在内的所有数据的传递;强大的全自动网格划分,ANSYS Workbench根据所研究的不同物理学科,对网格划分算法的各种细节进行了设置,以确保每一种仿真分析都有合适的网格;强大的产品优化设计功能,使ANSYS Workbench在产品设计方面达到全新的高度。
全书共12章,具体内容如下。
第1章 ANSYS Workbench基础。主要介绍ANSYS Workbench 17.0的基础知识,包括Workbench的基本操作、操作界面、文件管理,以及帮助文档的使用。
第2章 几何建模。主要介绍DesignModeler的使用方法,其中包括草图绘制、3D几何体建模、概念建模以及导入CAD文件、CAD文件修复、参数化建模等。
第3章 网格划分。主要介绍ANSYS Workbench 17.0下的Mesh平台网格划分方法,包括全局网格控制和局部网格控制。
第4章 线性结构静力学分析。主要介绍在Static Structural平台上进行线性静力学结构分析的一些基础理论和操作方法,包括添加工程材料,线性静力学结构分析前处理、模型求解、结果及后处理。
第5章 结构非线性分析。首先介绍结构非线性的分类和基本概念,随后介绍在Static Structural平台上进行结构非线性分析的一些通用设置,并介绍接触、塑性变形、超弹性的相关知识。
第6章 模态分析。介绍模态分析基础知识,并给出模态分析流程和预应力模态分析方法。
第7章 谐响应分析。主要介绍谐响应分析的基础理论,包括谐响应运动方程、谐响应求解方法,以及在ANSYS Workbench 17.0中进行谐响应分析的基本流程。
第8章 随机振动分析。主要介绍随机振动分析的基础理论,以及随机振动分析的基本流程。
第9章 特征值屈曲分析。主要介绍特征值屈曲分析的基础理论,以及特征值屈曲分析的基本流程。
第10章 瞬态动力学分析。主要介绍瞬态动力学分析的基础理论,以及瞬态动力学分析的基本流程。
第11章 工程热力学分析。主要介绍工程热力学分析的基础知识,包括三种热传递方式以及基本方程,之后介绍ANSYS Workbench 17.0中稳态热分析和瞬态热分析并给出热分析的基本流程。
第12章 Design Exploration优化设计。主要介绍Workbench中优化设计的基础知识,包括响应曲面、目标驱动优化、参数相关性、六西格玛分析。
本书具有以下特点。
(1)在第1版广泛应用的基础上,吸收众多读者的宝贵建议,大幅完善图书内容。
(2)不论从整体构思上还是每章内容安排上,都是从基础到应用,从简单到复杂,有利于读者循序渐进地掌握相关知识。
(3)实例丰富,以实例为主线展开, 配以视频进行讲解,既生动形象又简洁明了。
(4)条理清晰,讲解详细,确保自学的读者能独立学习和应用软件。
本书主要由谢龙汉、蔡思祺编写,参与本书编写和光盘开发的还有:林伟、魏艳光、林木议、王悦阳、林伟洁、林树财、郑晓、吴苗、卢彩元、苏延全、蔡明京、王文娟、周金华、吕云峰、付应乾、唐长刚、王敏、杨峰、赵新宇、丁圆圆等。但由于作者学识有限,加之时间仓促,在写作方式和内容上可能会有疏漏之处,欢迎广大读者批评指正,可以发送电子邮件至tenlongbook@163.com与编者联系。
编 者
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