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| 編輯推薦： |
- 详细讲解网络划分技术等ANSYS重要应用方法
- 对于支撑结构动力学模拟计算的重点理论和软件选项等不惜笔墨、详尽介绍
- 精心选取大量工程案例，在案例中提供详细的操作步骤
- 各案例提供结果云图动画
- 可通过本书掌握结构动力学分析工程应用思维、仿真计算工具驾驭思维
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| 內容簡介： |
本书基于ANSYS Workbench软件平台，详细介绍了结构动力学仿真分析计算方法和技术应用。首先讲解了ANSYS Workbench工程数据、网格划分、Mechanical通用设置的使用方法，然后对基本模态分析、循环对称模态分析、线性扰动分析、谐响应分析、子结构CMS法分析、响应谱分析、随机振动分析、刚体动力学分析、瞬态动力学分析、显式动力学分析、转子动力学分析、拓扑优化与设计、疲劳分析等各种分析类型一一进行说明。
对每种结构动力学分析类型的讲解中，首先介绍其基本理论，其次对ANSYS Workbench相关分析模块的仿真建模方法、分析设置流程中的具体选项进行详细说明，最后给出相应的结构动力学工程案例进行操作流程演示和结论评价。
本书适合从事结构设计、分析、优化的工程技术人员，以及CAE仿真分析爱好者阅读，同时适合机械、材料、汽车、航空航天等专业的高年级本科生、研究生、博士生学习。
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| 關於作者： |
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作者在多家知名企事业单位历任研发工程师、结构仿真计算专家等职务，曾多次应邀作为仿真研讨大会的演讲嘉宾。擅长计算机辅助分析在产品设计中的应用，精通结构强度、疲劳、复合材料、高级动力学、高级非线性、先进设计、优化设计等方面的仿真计算技术。完成大型企事业科研院所计算项目数十项、编写仿真计算解决方案数十项、培训企业人员达到千余人，涉及航空航天、船舶、石油、机械、重工、电子电器、风电等行业，技术经验较为丰富，曾帮助企业解决各种仿真分析难题。含本书共编写仿真计算书籍三种。
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| 目錄：
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目录
前言
第1章 结构动力学分析与ANSYS Workbench平台
1.1 结构动力学分析
1.1.1 结构动力学分析目的
1.1.2 结构动力学分析类型
1.2 ANSYS Workbench平台
1.2.1 工具箱
1.2.2 项目流程图
1.2.3 主菜单栏
1.2.4 文件管理
1.3 ANSYS结构动力学分析模块
1.4 本章小结
第2章 工程数据
2.1 工程数据定义
2.1.1 工程数据窗口
2.1.2 工程数据定义方法
2.1.3 自定义材料数据入库
2.1.4 零件几何材料指定
2.2 本章小结
第3章 网格划分
3.1 网格划分与结果评价
3.2 全局网格控制
3.2.1 总体默认设置
3.2.2 尺寸功能设置
3.2.3 膨胀层
3.2.4 高级选项
3.2.5 统计
3.3 局部网格控制
3.3.1 网格划分方法
3.3.2 尺寸设置3.3.3接触尺寸
3.3.4 单元细化
3.3.5 映射面网格划分
3.3.6 匹配控制
3.3.7 收缩捏合
3.3.8 膨胀层控制
3.3.9 节点合并连接
3.4 虚拟拓扑
3.5 预览和刻录创建
3.5.1 预览几何网格
3.5.2 生成网格
3.5.3 网格剖面
3.6 本章小结
第4章 Mechanical通用设置
4.1 Mechanical功能概述
4.2 导航树基本节点说明
4.2.1 导航树构造
4.2.2 明细栏
4.2.3 图形窗口
4.2.4 程序应用向导
4.3 基本预处理操作
4.3.1 坐标系
4.3.2 命名选择
4.3.3 目标生成器
4.3.4 远程点
4.4 本章小结
第5章 模态分析基础
5.1 模态分析概述
5.2 无阻尼模态
5.2.1 模态术语
5.2.2 参与因子与有效质量
5.2.3 接触设置转换
5.3 阻尼模态
5.3.1 自由振动阻尼运动方程
5.3.2 阻尼比
5.3.3 对数衰减率
5.4 模态分析设置
5.4.1 无阻尼模态分析设置
5.4.2 有阻尼模态分析设置
5.4.3 模态分析技术限制
5.5 阻尼
5.5.1 单元阻尼
5.5.2 Alpha阻尼和Beta阻尼
5.5.3 常数阻尼
5.5.4 数值阻尼
5.6 模态分析后处理
5.7 模态分析案例：油箱支架模态计算
5.8 本章小结
第6章 循环对称模态分析
6.1 循环对称模态分析概述
6.2 基本扇区建模概念
6.3 循环对称扇区复制方法
6.3.1 直接循环区域法
6.3.2 预网格循环区域法
6.4 循环对称模态求解策略
6.4.1 循环对称模态术语
6.4.2 求解策略
6.4.3 求解设置
6.5 循环对称模态求解后处理
6.6 循环对称模态分析案例：铣刀盘循环对称模态计算
6.7 本章小结
第7章 线性扰动模态分析
7.1 线性扰动技术特点
7.1.1 预应力效应
7.1.2 接触状态控
7.1.3 计算结果集选择
7.1.4 扰动模态后处理
7.2 扰动模态分析案例
7.2.1 承载基座线性扰动模态计算案例
7.2.2 非线性接触扰动模态计算案例
7.3 本章小结
第8章 谐响应分析
8.1 谐响应分析目的
8.2 谐响应分析基本原理
8.2.1 谐响应分析运动方程
8.2.2 谐响应分析输入与输出
8.2.3 有阻尼体系简谐载荷作用响应
8.2.4 有阻尼共振响应
8.3 谐响应分析求解方法
8.3.1 完全法谐响应分析
8.3.2 模态叠加法谐响应分析
8.3.3 阻尼控制
8.3.4 载荷与边界条件
8.3.5 求解及后处理
8.4 谐响应分析案例
8.4.1 支架模态叠加法谐响应计算案例
8.4.2 三垂臂结构完全法谐响应计算案例
8.5 本章小结
第9章 线性扰动谐响应分析
9.1 线性扰动分析技术
9.1.1 预应力效应
9.1.2 接触状态控制
9.1.3 计算结果集重启选择
9.1.4 线性扰动初始条件
9.2 线性扰动谐响应分析案例：承载基座线性扰动谐响应分析计算
9.3本章小结
第10章 子结构CMS法分析
10.1 子结构法分析概述
10.2 CMS设计流程
10.3 零件压缩
10.3.1 零件压缩设置选项
10.3.2 零件压缩创建流程
10.3.3 零件压缩功能限制
10.3.4 零件压缩阻尼定义
10.3.5 阻尼模态求解设置
10.4 子结构法求解扩展
10.5 子结构CMS法分析案例：重载吊臂子结构CMS法计算
10.6 本章小结
第11章 响应谱分析
11.1 响应谱分析基础
11.1.1 响应谱分析概述
11.1.2 响应谱定义
11.1.3 响应谱分析基本设计流程
11.2 单点响应谱分析
11.2.1 单点响应谱分析计算过程
11.2.2 响应谱分析模态叠加
11.2.3 均方根法修正
11.3 多点响应谱分析
11.4 响应谱分析设置
11.5 约束与载荷
11.5.1 响应谱分析约束
11.5.2 响应谱分析载荷施加
11.6 响应谱分析案例：钢结构响应谱分析
11.7 本章小结
第12章 随机振动分析
12.1 随机振动分析基础
12.1.1 输入功率谱密度
12.1.2 输出功率谱密度
12.2 随机振动分析模型搭建
12.2.1 随机振动分析设置
12.2.2 载荷与约束
12.2.3 求解计算结果
12.3 随机振动分析案例：并联机械臂随机振动计算
12.4 本章小结
第13章 刚体动力学分析
13.1 刚体动力学简介
13.2 运动副定义
13.2.1 基础运动副
13.2.2 高级运动副
13.2.3 间隙运动副
13.2.4 高副模拟
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| 內容試閱：
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前言
本书内容
本书共20章，第1~4章进行ANSYS Workbench软件平台仿真建模技术、流程搭建、前后处理等的简要介绍，第5~17章进行各动力学分析模块的技术原理、仿真项目搭建方法介绍；第18~20章进行动力学分析延伸技术介绍，包括动力学拓扑优化技术、动力学疲劳分析技术等。具体如下。
第1章结构动力学分析与ANSYS Workbench平台：对结构动力学分析目的、类型等进行简要阐述，对ANSYS Workbench平台结构动力学计算模块技术应用进行概述。
第2章工程数据：概述仿真计算工程材料属性定义基本方法和流程等。
第3章网格划分：基于ANSYS Meshing网格划分模块进行网格划分方法说明，介绍全局网格控制技术、局部网格控制技术、虚拟拓扑技术、预览和刻录创建等网格设计方法。
第4章Mechanical通用设置：对ANSYS Mechanical交互界面、菜单、工具条、导航树、明细栏等进行说明，同时对坐标系、命名选择、目标生成器、远程点这些关键建模技术进行介绍。
第5章模态分析基础：对模态分析基本原理、术语、阻尼模态、分析设置、模态评价等进行介绍，并给出分析案例。
第6章循环对称模态分析：对循环对称模态分析计算方法、基本理论进行介绍，如基本扇区建模、扇区复制方法、模态求解策略等，并给出分析案例。
第7章线性扰动模态分析：对线性扰动模态分析技术特点进行介绍，包括增加预应力效应、接触状态控制、扰动模态后处理等，并给出分析案例。
第8章谐响应分析：介绍了谐响应分析的基本原理，完全法和模态叠加法等求解方法，并给出分析案例。
第9章线性扰动谐响应分析：对线性扰动谐响应分析技术进行介绍，包括预应力效应、接触状态控制、计算结果集重启选择等，并给出分析案例。
第10章子结构CMS法分析：针对子结构CMS法在结构动力学计算中的应用进行介绍，涵盖CMS设计流程、零件压缩、子结构法求解扩展等内容，并给出分析案例。
第11章响应谱分析：介绍响应谱定义、响应谱分析基本设计流程、单点/多点响应谱分析、响应谱分析设置等内容，并给出分析案例。
第12章随机振动分析：介绍随机振动分析输入/输出功率谱密度、基本建模方法，并给出分析案例。
第13章刚体动力学分析：对刚体动力学分析中的运动副、弹簧、约束方程等进行介绍，对刚体网格定义、分析设置、载荷与约束、运动载荷求解等进行描述，并给出分析案例。
第14章瞬态动力学分析基础：介绍瞬态动力学分析基本原理、时间步长控制原理、求解与非线性控制、重启动控制、分析设置等，并给出分析案例。
第15章瞬态动力学非线性问题：介绍瞬态分析中涉及材料非线性、几何非线性、接触非线性的计算本构、接触设置等内容，并给出分析案例。
第16章显式动力学分析：进行显示动力学分析基本原理、装配体连接关系定义、初始条件定义、求解分析设置等的介绍，并给出分析案例。
第17章转子动力学分析：对转子动力学分析计算原理、分析类型、基本概念等进行介绍，并给出分析案例。
第18章拓扑优化与设计：介绍拓扑优化分析步骤、拓扑优化分析方法、拓扑几何重构与验证流程等内容，并给出分析案例。
第19章不定振幅疲劳分析：介绍疲劳分析基本原理、应力疲劳和应变疲劳分析基础、基于Fatigue tool的不定振幅疲劳计算方法等内容，并给出分析案例。
第20章频域基振动疲劳分析：系统介绍谐响应疲劳分析、随机振动疲劳分析方法与设置等内容，并给出分析案例。
本书对于支撑结构动力学模拟计算的重点理论和软件选项等不惜笔墨、详尽介绍，精心选取大量工程案例，在案例中提供详细的操作步骤，使读者通过对本书的学习能够使用ANSYS Workbench等软件解决具有一定复杂程度的结构动力学分析工程问题。
适读对象
本书面向ANSYS Workbench结构动力学模拟计算分析的中高级用户，读者需要具备ANSYS Workbench平台基础认知与操作能力。本书适合从事结构设计、分析、优化的工程技术人员，以及CAE仿真分析爱好者阅读，同时适合机械、材料、汽车、航空航天等专业的高年级本科生、研究生、博士生学习。
特别说明
本书虽以ANSYS平台为载体，但Abaqus等其他平台的计算原理和仿真思维与之类似，笔者更为希望读者通过本书掌握结构动力学分析工程应用思维、仿真计算工具驾驭思维，以迎接国家数字化大发展之后，国产分析计算技术迎头赶上的火热态势。
本书计算案例多取自实际工程模型，但工况有所简化，与工程实际评价条件差距甚大。实际工程项目计算应用与评价更要结合行业设计规范，完整考虑产品结构所处的设计环境，严谨认真、保障安全，不建议直接套用本书内容。
部分案例仅针对所在章描述内容进行设置解读，设置方法也很容易在其他章找到。
此外，本书并未指定软件版本，日新月异的菜单项会与本书中有一定偏差，但不妨碍读者学习；案例文件则考虑兼容性而采用了较低的2021R1版本进行求解。
致谢
感谢导师解本铭教授将我引入缤纷奇妙的数值仿真世界，以及给予我的谆谆教诲。
感谢沈阳工作期间赵北先生、李唐先生对我工作和生活上的关心和帮助，感谢北京工作期间包刚强先生、寇晓东博士、王铭女士对我工作上的帮助。
感谢仿真秀平台与出版社编辑在本书出版中给予的帮助。
感谢学习之路上曾给予技术支持的罗贤才、李利军、杨靖、郑鑫、王东、韩斌斌、王向丽、燕飞、左平、吴优、周矩、汪言等人和许多已叫不出名字的朋友们。
感谢参考文献作者和软件技术帮助文档的编写者分享技术内容。
最后，特别感谢妻子在我编写本书时的鼓励和支持，感恩一双儿女为我带来的快乐和幸福。
由于时间仓促、水平有限，虽校稿多次、力求无误，但纰漏之处在所难免，恳请读者指正书中有误的仿真计算理论与操作设置，共同推动CAE领域向前发展。
写作之路倍感艰辛，但若本书能使读者在结构动力学仿真计算运用上有所收获，并能将其应用于国家建设和企业产品研发中，笔者将感到莫大荣耀。
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