【書? ? 名】ANSYSWorkbench15.0完全自學一本通
【作 者】許進峰 著
【形態項】800頁
【出版項】 電子工業出版社 2014-02
【ISBN號】 9787121240959
【中圖法分類號】O241.82-39
【原書定價】99.8
本書封面
內容簡介
本書針對ANSYS公司最新版有限元分析平臺Workbench 15.0，詳細介紹了軟件的功能及應用。本書內容豐富且涉及領域范圍廣，讀者在掌握軟件操作的同時，也能掌握解決相關工程領域實際問題的思路與方法，并能自如地解決本領域所出現的問題。 全書分為6篇共26章，第1篇從有限元理論著手講解有限元的控制方程以及Workbench平臺的基礎應用知識；第2篇以基礎范例為指導，講解在Workbench平臺中進行靜力學分析、模態分析、諧響應分析、響應譜分析、隨機振動分析及瞬態動力學分析等；第3篇作為進階部分，講解接觸分析、顯示動力學分析、復合材料分析、疲勞分析及壓電分析等；第4篇以項目范例為指導，講解熱力學分析、流體動力學分析及磁場分析等；第5篇作為高級應用篇，講解結構優化分析、線性屈曲分析、APDL編程及聲學分析等；第6篇主要講解多物理場耦合分析，包括電磁耦合、流固耦合、振動噪聲等。
本書目錄
第1篇
第1章 有限元分析基本理論1
1.1 有限元法發展綜述2
1.1.1 有限元法的孕育過程及誕生和發展2
1.1.2 有限元法的基本思想3
1.1.3 有限元的應用及其發展趨勢5
1.2 有限元分析基本理論7
1.2.1 有限元分析的基本概念和計算步驟8
1.2.2 基于最小勢能原理的有限
元法14
1.2.3 桿系結構的非線性分析理論18
1.2.4 穩定計算理論27
1.3 工程問題的數學物理方程30
1.3.1 工程問題的數學物理方程
概述31
1.3.2 變分函數34
1.3.3 插值函數35
1.3.4 形函數35
1.3.5 剛度矩陣35
1.3.6 連通性35
1.3.7 邊界條件36
1.3.8 圓柱坐標系中的問題37
1.3.9 直接方法37
1.4 桁架與梁的有限元方法38
1.4.1 桁架的定義38
1.4.2 桁架的有限元公式39
1.4.3 梁的定義42
1.4.4 梁的有限元公式43
1.4.5 載荷矩陣46
1.5 板的有限元方法47
1.5.1 矩形單元47
1.5.2 自然坐標49
1.5.3 線性三角形單元49
1.6 應用實例50
1.6.1 實例1：求解懸索的位移50
1.6.2 實例2：求溫度分布問題52
1.7 本章小結53
第2章 幾何建模54
2.1 Workbench 15.0平臺及模塊55
2.1.1 Workbench 15.0平臺界面55
2.1.2 菜單欄56
2.1.3 工具欄62
2.1.4 工具箱63
2.2 幾何建模67
2.2.1 幾何建模平臺67
2.2.2 菜單欄68
2.2.3 工具欄77
2.2.4 常用命令欄78
2.2.5 模型樹79
2.2.6 幾何建模實例——連接板81
2.3 本章小結88
第3章 網格劃分89
3.1 網格劃分概述90
3.1.1 網格劃分適用領域90
3.1.2 網格劃分方法90
3.1.3 網格默認設置93
3.1.4 網格尺寸設置95
3.1.5 網格膨脹層設置98
3.1.6 網格Patch Conforming選項99
3.1.7 網格高級選項99
3.1.8 網格損傷設置100
3.1.9 網格評估統計101
3.2 網格劃分實例107
3.2.1 實例1——網格尺寸控制107
3.2.2 實例2——掃掠網格劃分115
3.2.3 實例3——多區域網格劃分119
3.2.4 實例4——CDB網格導入123
3.2.5 實例5——BDF網格導入128
3.3 本章小結130
第4章 后處理131
4.1 后處理概述132
4.1.1 查看結果132
4.1.2 結果顯示135
4.1.3 變形顯示135
4.1.4 應力和應變136
4.1.5 接觸結果137
4.1.6 自定義結果顯示138
4.2 案例分析139
4.2.1 問題描述139
4.2.2 啟動Workbench 15.0并建立分析項目139
4.2.3 導入創建幾何體139
4.2.4 添加材料庫140
4.2.5 添加模型材料屬性142
4.2.6 劃分網格143
4.2.7 施加載荷與約束143
4.2.8 結果后處理145
4.2.9 保存與退出149
4.3 本章小結149
第2篇
第5章 結構靜力學分析150
5.1 線性靜力分析簡介151
5.1.1 線性靜力分析151
5.1.2 線性靜力分析流程152
5.1.3 線性靜力分析基礎152
5.2 實例1——實體靜力分析152
5.2.1 問題描述153
5.2.2 啟動Workbench 15.0并建立分析項目153
5.2.3 導入創建幾何體153
5.2.4 添加材料庫154
5.2.5 添加模型材料屬性156
5.2.6 劃分網格157
5.2.7 施加載荷與約束157
5.2.8 結果后處理159
5.2.9 保存與退出161
5.2.10 讀者演練161
5.3 實例2——梁單元線性靜力
分析161
5.3.1 問題描述162
5.3.2 啟動Workbench 15.0并建立分析項目162
5.3.3 創建幾何體162
5.3.4 添加材料庫166
5.3.5 添加模型材料屬性167
5.3.6 劃分網格168
5.3.7 施加載荷與約束169
5.3.8 結果后處理170
5.3.9 保存與退出172
5.3.10 讀者演練172
5.4 實例3——板單元靜力分析173
5.4.1 問題描述173
5.4.2 啟動Workbench 15.0并建立分析項目174
5.4.3 導入創建幾何體174
5.4.4 添加材料庫175
5.4.5 添加模型材料屬性175
5.4.6 劃分網格176
5.4.7 施加載荷與約束177
5.4.8 結果后處理178
5.4.9 保存與退出179
5.4.10 讀者演練179
5.5 本章小結179
第6章 模態分析180
6.1 結構動力學分析簡介181
6.1.1 結構動力學分析181
6.1.2 結構動力學分析的阻尼181
6.2 模態分析簡介182
6.2.1 模態分析概述182
6.2.2 模態分析基礎183
6.2.3 預應力模態分析183
6.3 實例1——方桿模態分析183
6.3.1 問題描述184
6.3.2 啟動Workbench 15.0并建立分析項目184
6.3.3 創建幾何體184
6.3.4 添加材料庫185
6.3.5 添加模型材料屬性186
6.3.6 劃分網格187
6.3.7 施加載荷與約束187
6.3.8 結果后處理189
6.3.9 保存與退出191
6.4 實例2——方板在預壓力下的模態分析191
6.4.1 問題描述192
6.4.2 啟動Workbench 15.0并建立分析項目192
6.4.3 創建幾何體192
6.4.4 添加材料庫193
6.4.5 添加模型材料屬性194
6.4.6 劃分網格195
6.4.7 施加載荷與約束196
6.4.8 模態分析197
6.4.9 后處理197
6.4.10 保存與退出199
6.5 實例3——方板在預拉力下的
模態分析199
6.5.1 問題描述200
6.5.2 修改外載荷數據200
6.5.3 模態分析（一）200
6.5.4 后處理200
6.5.5 保存與退出202
6.5.6 結論202
6.6 實例4——方板在阻尼下的模態分析202
6.6.1 問題描述202
6.6.2 模態分析（二）203
6.6.3 后處理203
6.6.4 保存與退出204
6.7 本章小結205
第7章 諧響應分析206
7.1 諧響應分析簡介207
7.1.1 諧響應分析概述207
7.1.2 諧響應分析的載荷與輸出207
7.1.3 諧響應分析通用方程208
7.2 實例1——梁單元諧響應分析208
7.2.1 問題描述208
7.2.2 啟動Workbench 15.0并建立分析項目208
7.2.3 創建模態分析項目209
7.2.4 材料選擇210
7.2.5 施加載荷與約束210
7.2.6 模態求解212
7.2.7 后處理212
7.2.8 創建諧響應分析項目214
7.2.9 施加載荷與約束214
7.2.10 諧響應計算215
7.2.11 結果后處理216
7.2.12 保存與退出218
7.3 實例2——實體單元諧響應
分析218
7.3.1 問題描述218
7.3.2 啟動Workbench 15.0并建立分析項目218
7.3.3 材料選擇219
7.3.4 施加載荷與約束219
7.3.5 模態求解221
7.3.6 后處理221
7.3.7 諧響應分析223
7.3.8 諧響應計算224
7.3.9 結果后處理224
7.3.10 保存與退出226
7.4 實例3——含阻尼諧響應分析226
7.5 本章小結228
第8章 響應譜分析229
8.1 響應譜分析簡介230
8.1.1 頻譜的定義230
8.1.2 響應譜分析的基本概念231
8.2 實例1——簡單梁響應譜分析232
8.2.1 問題描述233
8.2.2 啟動Workbench 15.0并建立分析項目233
8.2.3 導入幾何體模型233
8.2.4 靜態力學分析235
8.2.5 添加材料庫235
8.2.6 接觸設置235
8.2.7 完成接觸設置236
8.2.8 施加約束236
8.2.9 模態分析238
8.2.10 結果后處理238
8.2.11 響應譜分析239
8.2.12 添加加速度譜239
8.2.13 后處理241
8.2.14 其他設置242
8.2.15 保存與退出244
8.3 實例2——建筑物響應譜分析244
8.3.1 問題描述244
8.3.2 啟動Workbench 15.0并建立分析項目245
8.3.3 導入幾何體模型245
8.3.4 靜態力學分析246
8.3.5 添加材料庫246
8.3.6 劃分網格246
8.3.7 施加曲面約束247
8.3.8 施加固定約束247
8.3.9 模態分析249
8.3.10 結果后處理249
8.3.11 響應譜分析250
8.3.12 添加加速度譜251
8.3.13 后處理252
8.3.14 保存與退出254
8.4 本章小結254
第9章 隨機振動分析255
9.1 隨機振動分析簡介256
9.2 實例1——簡單橋梁隨機振動
分析257
9.2.1 問題描述257
9.2.2 啟動Workbench 15.0并建立分析項目257
9.2.3 導入幾何體模型258
9.2.4 靜態力學分析259
9.2.5 添加材料庫259
9.2.6 接觸設置259
9.2.7 完成接觸設置260
9.2.8 施加約束260
9.2.9 模態分析262
9.2.10 結果后處理262
9.2.11 隨機振動分析264
9.2.12 添加加速度譜264
9.2.13 后處理265
9.2.14 保存與退出266
9.3 實例2——建筑物隨機振動
分析267
9.3.1 問題描述267
9.3.2 啟動Workbench 15.0并建立分析項目267
9.3.3 導入幾何體模型268
9.3.4 靜態力學分析268
9.3.5 添加材料庫269
9.3.6 劃分網格269
9.3.7 施加曲面約束269
9.3.8 施加固定約束270
9.3.9 模態分析271
9.3.10 結果后處理272
9.3.11 隨機振動分析273
9.3.12 添加加速度譜273
9.3.13 后處理275
9.3.14 保存與退出276
9.4 本章小結276
第10章 瞬態動力學分析277
10.1 瞬態動力學分析簡介278
10.2 實例1——建筑物地震分析278
10.2.1 問題描述278
10.2.2 啟動Workbench 15.0并建立分析項目279
10.2.3 創建幾何體模型280
10.2.4 瞬態動力學分析280
10.2.5 添加材料庫281
10.2.6 劃分網格281
10.2.7 施加約束282
10.2.8 結果后處理284
10.2.9 保存與退出286
10.3 實例2——震動分析286
10.3.1 問題描述287
10.3.2 啟動Workbench 15.0并建立分析項目287
10.3.3 創建幾何體模型287
10.3.4 模態分析288
10.3.5 模態分析前處理288
10.3.6 施加約束289
10.3.7 結果后處理291
10.3.8 瞬態動力學分析292
10.3.9 添加動態力載荷293
10.3.10 后處理295
10.3.11 保存與退出297
10.4 本章小結297
第3篇
第11章 接觸分析298
11.1 接觸分析簡介299
11.2 實例——鋁合金板孔受力
分析301
11.2.1 問題描述301
11.2.2 啟動Workbench 15.0軟件301
11.2.3 建立幾何體模型301
11.2.4 添加材料庫303
11.2.5 添加模型材料屬性304
11.2.6 創建接觸304
11.2.7 劃分網格304
11.2.8 施加載荷與約束306
11.2.9 結果后處理306
11.2.10 保存與退出308
11.3 本章小結308
第12章 顯示動力學分析309
12.1 顯示動力學分析簡介310
12.2 實例1——鋼球撞擊金屬網
分析311
12.2.1 問題描述312
12.2.2 啟動Workbench 15.0并建立分析項目312
12.2.3 啟動ExplicitDynamics（LS-DYNAExport）建立
項目313
12.2.4 材料選擇與賦予313
12.2.5 建立項目分析314
12.2.6 分析前處理315
12.2.7 施加載荷316
12.2.8 啟動LS-DYNA程序317
12.2.9 Autodyn計算319
12.2.10 問題解讀322
12.3 實例2——金屬塊穿透鋼板
分析322
12.3.1 問題描述323
12.3.2 啟動Workbench 15.0并建立分析項目323
12.3.3 繪制幾何模型323
12.3.4 添加材料庫324
12.3.5 添加材料325
12.3.6 顯示動力學分析前處理326
12.3.7 施加約束327
12.3.8 結果后處理329
12.3.9 啟動AUTODYN軟件330
12.3.10 LS-DYNA計算332
12.3.11 保存與退出332
12.4 本章小結333
第13章 復合材料分析334
13.1 復合材料簡介335
13.1.1 復合材料概論335
13.1.2 復合材料層合板強度的有限單元法337
13.2 層合板的失效判斷準則338
13.2.1 Zinoviev理論339
13.2.2 Bogetti理論339
13.2.3 Puck理論339
13.2.4 Cuntze理論340
13.2.5 Tsai理論341
13.3 ANSYSACP模塊功能概述341
13.4 實例1——復合板受力分析345
13.4.1 問題描述345
13.4.2 啟動Workbench 15.0軟件345
13.4.3 靜力分析項目345
13.4.4 定義復合材料數據346
13.4.5 數據更新348
13.4.6 ACP復合材料定義349
13.4.7 有限元計算356
13.4.8 后處理357
13.4.9 ACP專業后處理工具357
13.4.10 保存與退出360
13.5 實例2——復合筒受力分析360
13.5.1 問題描述360
13.5.2 啟動Workbench 15.0軟件360
13.5.3 靜力分析項目361
13.5.4 定義復合材料數據361
13.5.5 數據更新364
13.5.6 ACP復合材料定義365
13.5.7 有限元計算371
13.5.8 后處理372
13.5.9 ACP專業后處理工具372
13.5.10 保存與退出375
13.6 本章小結375
第14章 疲勞分析376
14.1 疲勞分析簡介377
14.2 疲勞分析方法379
14.2.1 疲勞程序379
14.2.2 應力壽命曲線379
14.2.3 疲勞材料特性380
14.3 案例1——椅子疲勞分析381
14.3.1 問題描述381
14.3.2 啟動Workbench 15.0并建立分析項目382
14.3.3 導入創建幾何體382
14.3.4 添加材料庫383
14.3.5 添加模型材料屬性384
14.3.6 劃分網格384
14.3.7 施加載荷與約束385
14.3.8 結果后處理387
14.3.9 保存工程文件389
14.3.10 添加疲勞分析選項389
14.3.11 保存與退出391
14.4 實例2——板模型疲勞分析392
14.4.1 問題描述393
14.4.2 啟動Workbench 15.0并建立分析項目393
14.4.3 導入創建幾何體394
14.4.4 添加材料庫394
14.4.5 添加模型材料屬性395
14.4.6 劃分網格395
14.4.7 施加載荷與約束396
14.4.8 結果后處理398
14.4.9 保存文件398
14.4.10 啟動nCode程序398
14.4.11 疲勞分析399
14.4.12 保存與退出400
14.5 本章小結400
第15章 壓電分析401.
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