Ansys Workbench 2022中文版有限元分析從入門到精通 ( 簡體 字) |
作者:CAD/CAM/CAE技術聯盟 | 類別:1. -> 工程繪圖與工程計算 -> ANSYS |
譯者: |
出版社:清華大學出版社 | 3dWoo書號: 56348 詢問書籍請說出此書號!【缺書】 NT售價: 450 元 |
出版日:9/1/2023 |
頁數:348 |
光碟數:0 |
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印刷:黑白印刷 | 語系: ( 簡體 版 ) |
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ISBN:9787302636878 |
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
(簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證) |
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前言:有限元法是在工程分析領域應用較為廣泛的一種數值計算方法,自20世紀中葉以來,它以獨有的計算優勢得到了廣泛的發展和應用,已出現了不同的有限元算法,并由此產生了一批非常成熟的通用和專業有限元商業軟件。隨著計算機技術的飛速發展,這些軟件得到廣泛應用。Ansys軟件以其多物理場耦合分析功能而成為計算機輔助工程(CAE)軟件的應用主流,廣泛應用于工程分析應用中。 Ansys軟件是美國Ansys公司研制的大型通用有限元分析(FEA)軟件,它是世界范圍內增長最快的CAE軟件,能夠進行包括結構、熱、聲、流體以及電磁學等學科的研究,在核工業、航空航天、能源、交通、國防工業、生物醫藥等領域有著廣泛的應用。Ansys的功能強大,操作簡單方便,現在它已成為國際最流行的有限元分析軟件,在歷年FEA評比中都名列第一。目前,我國大多數院校和科研機構采用Ansys軟件進行有限元分析或者作為標準教學軟件。 Workbench是Ansys公司開發的新一代協同仿真環境,與傳統Ansys相比,Workbench有利于協同仿真、項目管理,可以進行雙向的參數傳輸,具有復雜裝配件接觸關系的自動識別、接觸建模功能,可對復雜的幾何模型進行高質量的網格處理;它自帶可定制的工程材料數據庫,方便操作者編輯、應用,并且支持幾乎所有Ansys的有限元分析功能。 一、編寫目的 鑒于Ansys Workbench強大的功能和深厚的工程應用底蘊,我們力圖開發一本全方位介紹Ansys Workbench在工程中實際應用的書籍。不求將Ansys Workbench的所有知識點講解清楚,而是針對工程設計的需要,利用Ansys Workbench大體知識脈絡作為線索,以實例作為“抓手”,幫助讀者掌握利用Ansys Workbench進行有限元分析的基本技能和技巧。 本書針對Ansys的最新版本Ansys 2022,對Ansys Workbench分析的基本思路、操作步驟、應用技巧進行了詳細介紹,并結合典型工程應用實例詳細講解了Ansys Workbench的具體應用方法。 二、本書特點 ?專業性強 本書作者擁有多年計算機輔助設計與分析領域的工作經驗和教學經驗,他們總結多年的工程應用經驗以及教學中的心得體會,精心編著,力求全面、細致地展現Ansys Workbench 2022在有限元分析應用領域的各種功能和使用方法。在具體講解的過程中,嚴格遵守有限元分析相關規范和國家標準,這種一絲不茍的細致作風融入字里行間,目的是培養讀者嚴謹細致的工程素養,傳播規范的工程分析理論與應用知識。 ?實例豐富 全書包含數十個常見的、不同類型和大小的實例、實踐,可讓讀者在學習案例的過程中快速了解Ansys Workbench 2022的作用,并加深對知識點的掌握,力求通過實例的演練幫助讀者找到一條學習Ansys Workbench 2022的捷徑。 ?內容全面 本書聚焦工程設計,力求相關內容全面,對Ansys Workbench有限元分析的基本思路、操作步驟、應用技巧進行了詳細介紹,并結合典型工程應用實例詳細講述了Ansys Workbench的具體工程應用方法。通過學習本書,讀者可以全景式地掌握Ansys Workbench分析的各種基本方法和技巧。 ?突出技能提升 本書很多實例本身就是實際工程分析項目的典型案例,經過作者精心提煉和改編,不僅保證讀者能夠學好知識點,更重要的是能幫助讀者掌握實際的操作技能。全書結合實例詳細講解了Ansys Workbench知識要點,讓讀者在學習案例的過程中潛移默化地掌握Ansys Workbench軟件的操作技巧,同時也培養工程分析實踐能力。 三、本書的配套資源 本書提供了極為豐富的配套學習資源,讀者可登錄清華大學出版社網站(www.tup.com.cn),在對應圖書頁面下獲取其下載方式;也可掃描圖書封底的“文泉云盤”二維碼,獲取學習資源的下載方式,以便在最短的時間內學會并掌握這門技術。 1.配套微課視頻 本書針對實例專門制作了23集同步教學視頻,讀者可以掃描書中的二維碼觀看視頻,像看電影一樣輕松愉悅地學習本書內容,然后對照課本加以實踐和練習,可以提高學習效率。 2.附贈8種類型常見零部件的分析方法 為了幫助讀者拓寬視野,本書贈送了機蓋、鑄管、升降架、鋁合金彎管頭、檔桿防塵套等8種常見零部件分析的源文件和視頻演示,可以增強實戰能力。 3.全書實例的源文件 本書配套資源中包含實例和練習實例的源文件和素材,讀者可以在安裝Ansys Workbench 2022軟件后,打開并使用它們。 四、本書的服務 1.“Ansys Workbench 2022”安裝軟件的獲取 按照本書的實例進行操作練習,以及使用Ansys Workbench 2022進行分析,需要事先在電腦上安裝Ansys Workbench 2022軟件。“Ansys Workbench 2022”安裝軟件可以登錄官方網站聯系購買正版軟件,或者使用其試用版。另外,當地電腦城、軟件經銷商一般有售。 2.關于本書的技術問題或有關本書信息的發布 如果讀者遇到有關本書的技術問題,可以掃描封底“文泉云盤”二維碼查看是否已發布相關勘誤/解疑文檔。如果沒有,可在頁面下方尋找加入QQ群的方式,我們將盡快回復。 3.關于手機在線學習 掃描書后刮刮卡(需刮開涂層)二維碼,即可獲取書中二維碼的讀取權限,再掃描書中二維碼,可在手機中觀看對應的教學視頻。充分利用碎片化時間,隨時隨地學習。需要強調的是,書中給出的是實例的重點步驟,詳細操作過程還需讀者通過視頻來學習并領會。 五、關于作者 本書由CAD/CAM/CAE技術聯盟組織編寫。CAD/CAM/CAE技術聯盟是一個集CAD/CAM/CAE技術研討、工程開發、培訓咨詢和圖書創作于一體的工程技術人員協作聯盟,包含眾多專職和兼職CAD/CAM/CAE工程技術專家。 CAD/CAM/CAE技術聯盟負責人由Autodesk中國認證考試中心首席專家擔任,全面負責Autodesk中國官方認證考試大綱制定、題庫建設、技術咨詢和師資力量培訓工作,聯盟成員精通Autodesk系列軟件。他們創作的很多教材成為國內具有引導性的旗幟作品,在國內相關專業方向圖書創作領域奠定舉足輕重的地位。 六、致謝 在本書的寫作過程中,策劃編輯賈小紅和艾子琪女士給予了很多的幫助和支持,提出了很多中肯的建議,在此表示感謝。同時,還要感謝清華大學出版社的所有編審人員為本書的出版所付出的辛勤勞動。本書的成功出版是大家共同努力的結果,謝謝所有給予支持和幫助的人們。 本書在編寫過程中雖力求盡善盡美,但由于能力有限,書中難免存在不足之處,還請廣大讀者批評指正。
編 者 |
內容簡介:《Ansys Workbench 2022中文版有限元分析從入門到精通》針對以Ansys 2022版本,對Ansys Workbench分析的基本思路、操作步驟、應用技巧進行了詳細介紹,并結合典型工程應用實例詳細講述了Ansys Workbench的具體應用方法。全書共13章,第1∼4章為操作基礎,詳細介紹了Ansys Workbench分析全流程的基本步驟和方法,其中包括Ansys Workbench 2022入門、DesignModeler應用程序、Mechanical應用程序和一般網格控制;第5∼13章為專題實例,按不同的分析專題講解各種分析專題的參數設置方法與技巧,其中包括結構靜力學分析、模態分析、屈曲分析、諧響應分析、響應譜分析、隨機振動分析、非線性分析、熱分析和優化設計等內容。 另外,本書隨書資源包中還配備了極為豐富的學習資源,具體內容如下。 1.23集高清同步微課視頻,可像看電影一樣輕松學習,然后對照書中實例進行練習。 2.5個經典中小型案例,用案例學習上手更快。 3.18種不同類型的綜合練習實例,學以致用,動手會做才是硬道理。 4.附贈8種類型常見零部件分析的視頻演示和源文件,可以拓寬視野,增強實戰能力。 5.全書實例的源文件和素材,方便按照書中實例操作時直接調用。 本書適用于?Ansys軟件的初、中級用戶,以及有初步使用經驗的技術人員;本書可作為理工科院校相關專業的高年級本科生、研究生及教師學習?Ansys?軟件的培訓教材,也可作為從事結構分析相關行業的工程技術人員使用Ansys軟件的參考書。 |
目錄:第1章AnsysWorkbench2022入門 1 1.1AnsysWorkbench概述 2 1.1.1Workbench的特點 2 1.1.2Workbench應用分類 3 1.1.3Workbench系統要求和啟動 4 1.1.4Workbench的設計流程 6 1.2Workbench分析的基本過程 6 1.2.1前處理 7 1.2.2加載并求解 7 1.2.3后處理 7 1.3Workbench的圖形用戶界面 8 1.3.1工具箱 8 1.3.2Workbench選項窗口 10 1.4Workbench文檔管理 10 1.4.1目錄結構 11 1.4.2顯示文件明細 11 1.4.3存檔文件 11 1.5項目原理圖 12 1.5.1系統和單元格 12 1.5.2單元格的類型 13 1.5.3了解單元格狀態 14 1.5.4項目原理圖中的鏈接 14 1.5.5創建項目原理圖實例 15 1.6工程數據應用程序 17 1.6.1材料庫 18 1.6.2添加庫中的材料 19 1.6.3添加新材料 19 第2章DesignModeler應用程序 21 (視頻講解:32分鐘) 2.1DesignModeler簡介 22 2.1.1進入DesignModeler 22 2.1.2操作界面介紹 24 2.1.3DesignModeler和CAD類文件 交互 27 2.1.4DesignModeler中幾何體的分類 28 2.1.5幫助文檔 28 2.2DesignModeler的操作 29 2.2.1圖形控制 29 2.2.2光標模式 30 2.2.3選擇過濾器 30 2.2.4快捷菜單 32 2.3繪制草圖 34 2.3.1創建新平面 34 2.3.2創建新草圖 35 2.3.3工具箱 35 2.3.4草繪附件 40 2.3.5草圖繪制實例—機缸墊草圖 41 2.4特征建模 46 2.4.1擠出 46 2.4.2旋轉 49 2.4.3掃掠 50 2.4.4蒙皮/放樣 50 2.4.5薄/表面 51 2.4.6混合(倒圓) 52 2.4.7倒角 52 2.4.8特征建模實例1—基臺 53 2.5體操作 57 2.5.1幾何體操作 58 2.5.2鏡像 59 2.5.3移動 59 2.5.4陣列特征 59 2.5.5布爾操作 60 2.5.6直接創建幾何體 61 2.5.7三維特征實例2—鏈輪 62 2.6概念建模 66 2.6.1概念建模工具 66 2.6.2定義橫截面 68 2.6.3面操作 70 2.6.4概念建模實例—框架 72 第3章Mechanical應用程序 77 (視頻講解:5分鐘) 3.1Mechanical概述 78 3.2Mechanical界面 79 3.2.1Mechanical選項卡 79 3.2.2功能區和工具欄 81 3.2.3樹形目錄 82 3.2.4詳細信息窗格 82 3.2.5圖形窗口 83 3.3基本分析步驟 84 3.4一個簡單的分析實例 84 3.4.1問題描述 85 3.4.2項目原理圖 85 3.4.3前處理 86 3.4.4求解 89 3.4.5結果 89 3.4.6報告 91 第4章一般網格控制 92 (視頻講解:4分鐘) 4.1網格劃分平臺 93 4.1.1網格劃分概述 93 4.1.2網格劃分流程 93 4.1.3分析類型 93 4.2網格劃分方法 95 4.2.1自動劃分方法 95 4.2.2四面體網格劃分方法 95 4.2.3掃掠網格劃分方法 98 4.2.4多區域網格劃分方法 98 4.3全局網格控制 99 4.3.1全局單元尺寸 99 4.3.2分辨率 100 4.3.3初始尺寸種子 100 4.3.4平滑和過渡 101 4.3.5跨度角中心 101 4.3.6高級尺寸功能 102 4.4局部網格控制 104 4.4.1尺寸調整 104 4.4.2接觸尺寸 107 4.4.3加密 107 4.4.4面網格剖分 108 4.4.5匹配控制 109 4.4.6收縮 110 4.4.7膨脹 111 4.5網格工具 112 4.5.1生成網格 112 4.5.2截面 112 4.5.3命名選擇 115 4.6網格劃分實例—三通管網格 劃分 115 4.6.1定義幾何 115 4.6.2Mechanical默認與CFD網格 116 4.6.3截面 117 4.6.4使用面尺寸調整 117 4.6.5局部網格劃分 119 第5章結構靜力學分析 121 (視頻講解:19分鐘) 5.1幾何模型 122 5.1.1點質量 122 5.1.2材料屬性 122 5.2分析設置 123 5.3載荷和約束 124 5.3.1加速度和重力加速度 124 5.3.2集中力和壓力 125 5.3.3約束 126 5.4求解模型 127 5.5后處理 128 5.6靜力結構分析實例1—聯軸器 變形和應力校核 130 5.6.1問題描述 130 5.6.2項目原理圖 130 5.6.3創建模型 132 5.6.4前處理 137 5.6.5求解 139 5.6.6結果 139 5.6.7報告 141 5.7靜力結構分析實例2—托架基體 強度校核 142 5.7.1問題描述 142 5.7.2建立分析項目 142 5.7.3前處理 144 5.7.4求解 147 5.7.5結果 147 第6章模態分析 149 (視頻講解:12分鐘) 6.1模態分析方法 150 6.2模態系統分析步驟 150 6.2.1幾何體和質點 150 6.2.2接觸區域 151 6.2.3分析類型 151 6.2.4載荷和約束 151 6.2.5求解 152 6.2.6檢查結果 152 6.3模態分析實例1—機蓋架殼體 強度校核 152 6.3.1問題描述 152 6.3.2項目原理圖 152 6.3.3前處理 153 6.3.4求解 155 6.3.5結果 156 6.4模態分析實例2—軸裝配體 157 6.4.1問題描述 158 6.4.2項目原理圖 158 6.4.3前處理 159 6.4.4求解 161 6.4.5結果 161 6.5模態分析實例3—機翼 163 6.5.1問題描述 163 6.5.2項目原理圖 164 6.5.3前處理 166 6.5.4求解 168 6.5.5模態分析 169 第7章屈曲分析 172 (視頻講解:8分鐘) 7.1屈曲概述 173 7.2屈曲分析步驟 173 7.2.1幾何體和材料屬性 174 7.2.2接觸區域 174 7.2.3載荷與約束 174 7.2.4設置屈曲 174 7.2.5求解模型 175 7.2.6檢查結果 176 7.3線性屈曲分析實例1—空圓管 176 7.3.1問題描述 176 7.3.2項目原理圖 177 7.3.3創建草圖 178 7.3.4Mechanical前處理 179 7.3.5求解 181 7.3.6結果 181 7.4線性屈曲分析實例2—支撐架 183 7.4.1問題描述 183 7.4.2項目原理圖 183 7.4.3Mechanical前處理 184 7.4.4求解 186 7.4.5結果 187 第8章諧響應分析 188 (視頻講解:6分鐘) 8.1諧響應分析簡介 189 8.2諧響應分析步驟 189 8.2.1建立諧響應分析項 189 8.2.2加載諧響應載荷 190 8.2.3求解方法 190 8.2.4后處理中查看結果 191 8.3諧響應分析實例—固定梁 191 8.3.1問題描述 191 8.3.2項目原理圖 192 8.3.3前處理 194 8.3.4模態分析求解 194 8.3.5諧響應分析預處理 197 8.3.6諧響應分析設置并求解 198 8.3.7諧響應分析后處理 199 第9章響應譜分析 202 (視頻講解:6分鐘) 9.1響應譜分析簡介 203 9.1.1響應譜分析過程 203 9.1.2在Workbench中進行響應譜 分析 204 9.2響應譜分析實例—三層框架結構 地震響應分析 205 9.2.1問題描述 205 9.2.2項目原理圖 205 9.2.3前處理 207 9.2.4模態分析求解 207 9.2.5響應譜分析設置并求解 210 9.2.6查看分析結果 211 第10章隨機振動分析 213 (視頻講解:7分鐘) 10.1隨機振動分析簡介 214 10.1.1隨機振動分析過程 214 10.1.2在Workbench中進行隨機振動 分析 214 10.2振動分析實例—橋梁模型隨機 振動分析 215 10.2.1問題描述 215 10.2.2項目原理圖 216 10.2.3前處理 218 10.2.4模態分析求解 220 10.2.5隨機振動分析設置并求解 222 10.2.6查看分析結果 224 第11章非線性分析 226 (視頻講解:49分鐘) 11.1非線性分析概論 227 11.1.1非線性行為的原因 227 11.1.2非線性分析的基本信息 228 11.2結構非線性一般過程 230 11.2.1建立模型 230 11.2.2分析設置 230 11.2.3查看結果 232 11.3接觸非線性結構 232 11.3.1接觸基本概念 232 11.3.2接觸類型 233 11.3.3剛度及滲透 233 11.3.4搜索區域 234 11.3.5對稱/非對稱行為 235 11.3.6接觸結果 236 11.4結構非線性實例1—剛性接觸 237 11.4.1問題描述 237 11.4.2項目原理圖 237 11.4.3繪制草圖 238 11.4.4創建面體 238 11.4.5更改模型類型 239 11.4.6修改幾何體屬性 239 11.4.7添加接觸 241 11.4.8劃分網格 243 11.4.9分析設置 245 11.4.10求解 247 11.4.11查看求解結果 248 11.5結構非線性實例2—O型圈 251 11.5.1問題描述 251 11.5.2項目原理圖 251 11.5.3繪制草圖 252 11.5.4創建面體 253 11.5.5添加材料 253 11.5.6修改幾何體屬性 255 11.5.7添加接觸 257 11.5.8劃分網格 259 11.5.9分析設置 260 11.5.10求解 263 11.5.11查看求解結果 263 11.6結構非線性實例3—橡膠密 封件 265 11.6.1問題描述 265 11.6.2項目原理圖 265 11.6.3添加材料 266 11.6.4定義模型 267 11.6.5添加接觸 274 11.6.6設置單元尺寸 277 11.6.7分析設置 277 11.6.8求解 280 11.6.9查看求解結果 281 第12章熱分析 284 (視頻講解:16分鐘) 12.1熱分析基礎 285 12.2熱傳遞的方式 285 12.3熱分析流程 286 12.3.1幾何模型 287 12.3.2材料屬性 287 12.3.3實體接觸 287 12.3.4熱導率 288 12.3.5施加熱載荷 289 12.3.6熱邊界條件 289 12.3.7求解選項 290 12.3.8結果和后處理 291 12.4熱分析實例1—傳動裝配體 基座 292 12.4.1問題描述 292 12.4.2項目原理圖 292 12.4.3前處理 294 12.4.4求解 297 12.4.5結果 297 12.5熱分析實例2—變速箱上 箱蓋 299 12.5.1問題描述 300 12.5.2項目原理圖 300 12.5.3前處理 301 12.5.4求解 305 12.5.5結果 305 12.6熱分析實例3—齒輪泵基座 307 12.6.1問題描述 307 12.6.2項目原理圖 307 12.6.3前處理 308 12.6.4求解 312 12.6.5結果 312 第13章優化設計 314 (視頻講解:8分鐘) 13.1優化設計概論 315 13.1.1Ansys優化方法 315 13.1.2設計探索的特點 315 13.1.3設計探索的類型 316 13.1.4參數定義 316 13.2優化設計界面 316 13.2.1用戶界面 316 13.2.2設計探索的數據參數界面 317 13.2.3讀入APDL文件 318 13.3設計探索優化設計使用基礎 318 13.3.1參數的設置 318 13.3.2目標驅動優化 320 13.3.3響應面 321 13.3.4六西格瑪分析 322 13.4優化設計實例—連桿六西格瑪 優化設計 324 13.4.1問題描述 324 13.4.2項目原理圖 324 13.4.3Mechanical前處理 325 13.4.4設置求解 327 13.4.5六西格瑪分析 329 |
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