本書(shū)的實(shí)例均來(lái)自科學(xué)研究和工程實(shí)踐，很多實(shí)例讀者稍微修改就能解決相關(guān)工程中類(lèi)似的科研和工程問(wèn)題。

為了提高讀者的學(xué)習(xí)效率，操作步驟統(tǒng)一在圖形上作了標(biāo)注，讀圖就可以理解操作的內(nèi)涵。

盡量簡(jiǎn)化有限元理論知識(shí)的講解，只把必知必會(huì)的內(nèi)容簡(jiǎn)明扼要地提出來(lái)。特別注重對(duì)ANSYS Workbench 12應(yīng)用技巧的講解。

全書(shū)貫穿大量靜力學(xué)、熱分析、動(dòng)力學(xué)分析、屈曲分析、結(jié)構(gòu)分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、流體動(dòng)力學(xué)以及多物理場(chǎng)耦合分析的實(shí)例。針對(duì)ANSYS Workbench 12的分析強(qiáng)項(xiàng)，特別細(xì)致地講解多物理場(chǎng)耦合分析的四大綜合實(shí)例。

配套1張DVD光盤(pán)的模型文件，以最大限度地提高讀者的學(xué)習(xí)效率。

封面宣傳語(yǔ)

32個(gè)實(shí)例均來(lái)自科學(xué)研究和工程實(shí)踐

讀圖能學(xué)ANSYS Workbench 12

深入淺出多物理場(chǎng)耦合分析

配套1DVD光盤(pán)的模型文件

有人將CAE技術(shù)稱(chēng)為當(dāng)今“科學(xué)與技術(shù)的完美結(jié)合”。這句話說(shuō)得可能比較夸張，但不可否認(rèn)，CAE技術(shù)的確是現(xiàn)代產(chǎn)品研發(fā)的重要基礎(chǔ)技術(shù)，且其理論性和需要的學(xué)科知識(shí)厚重而寬廣。

ANSYS有限元軟件是目前CAE的主流分析軟件之一，在全球擁有最大的用戶(hù)群。2002年，ANSYS公司開(kāi)發(fā)了新一代產(chǎn)品研發(fā)集成平臺(tái)ANSYS Workbench，其新穎的操作界面和操作思路一直深受用戶(hù)歡迎，特別是近幾年ANSYS公司兼并了CFX和FLUENT及Ansoft軟件而成為全球CAE界的巨無(wú)霸。所有的這些軟件均可集成于ANSYS Workbench 12中，可以想象ANSYS Workbench 12具有多么強(qiáng)大的分析功能。

目前，國(guó)內(nèi)關(guān)于ANSYS Workbench的中文書(shū)籍極少。2009年6月9日ANSYS公司推出新版ANSYS Workbench 12，由于界面較之以前變化極大，連許多老用戶(hù)一時(shí)也很難適應(yīng)。如何快速地掌握ANSYS Workbench 12并用來(lái)解決實(shí)際工程問(wèn)題一直是廣大用戶(hù)所面臨的難題。

本書(shū)融有限元分析的基礎(chǔ)知識(shí)和ANSYS Workbench 12應(yīng)用實(shí)例為一體，在基礎(chǔ)理論和工程實(shí)踐應(yīng)用之間架起一座橋梁。全書(shū)共11章，第1章講解ANSYS Workbench 12基礎(chǔ)知識(shí)；第2章講解幾何建模基礎(chǔ)方法和實(shí)例；第3章講解在Workbench 12下的網(wǎng)格劃分平臺(tái)；第4～8章分別講解線性靜力結(jié)構(gòu)分析、熱分析、動(dòng)力學(xué)分析、線性屈曲分析和結(jié)構(gòu)非線性分析；第9章講解如何在Workbench 12中進(jìn)行優(yōu)化分析；第10章講解流體動(dòng)力學(xué)分析；第11章是多物理場(chǎng)耦合分析的綜合應(yīng)用，主要包括不同物理場(chǎng)耦合技術(shù)在當(dāng)今產(chǎn)品研發(fā)中的應(yīng)用，這些都反映了當(dāng)今國(guó)際上仿真技術(shù)發(fā)展的最新應(yīng)用成果。

本書(shū)特色

 本書(shū)的實(shí)例均來(lái)自科學(xué)研究和工程實(shí)踐，很多實(shí)例讀者稍微修改就能解決相關(guān)工程中類(lèi)似的科研和工程問(wèn)題。

 為了提高讀者的學(xué)習(xí)效率，操作步驟統(tǒng)一在圖形上作了標(biāo)注，這樣讀圖就可以理解操作的內(nèi)涵。

 本書(shū)盡量簡(jiǎn)化有限元理論知識(shí)的講解，只把必知必會(huì)的內(nèi)容簡(jiǎn)明扼要地提出來(lái)，特別注重對(duì)ANSYS Workbench 12應(yīng)用技巧的講解。

 全書(shū)貫穿了大量靜力學(xué)、熱分析、動(dòng)力學(xué)分析、屈曲分析、結(jié)構(gòu)分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、流體動(dòng)力學(xué)以及多物理場(chǎng)耦合分析的實(shí)例。針對(duì)ANSYS Workbench 12的分析強(qiáng)項(xiàng)，特別細(xì)致地講解了多物理場(chǎng)耦合分析的四大綜合實(shí)例。

 配套一張DVD光盤(pán)的模型文件，以最大限度地提高讀者的學(xué)習(xí)效率。

讀者對(duì)象

本書(shū)可作為機(jī)械、土木、工程力學(xué)、能源、電子通信、航空航天等專(zhuān)業(yè)的高年級(jí)本科生、廣大研究生和教師的參考書(shū)及教學(xué)用書(shū)，亦可供相關(guān)領(lǐng)域從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)、仿真與優(yōu)化的工程技術(shù)人員和廣大CAE愛(ài)好者學(xué)習(xí)參考。

本書(shū)寫(xiě)作與分工

本書(shū)由浦廣益編著，在寫(xiě)作過(guò)程中得到了江南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院廣大師生的大力支持，在此深表謝意。感謝盛輝和浦澄夕對(duì)本書(shū)給予的幫助。參與本書(shū)具體工作的還包括陳軍、陳鯤、陳爭(zhēng)航、鄧海濤、郭敏、李平、吳艷、虞曉東、朱誠(chéng)、劉利平、李偉、路錦正、劉道軍、景小燕、詹福宇、傅茂林、謝韻、劉正君、李佳等。寫(xiě)作過(guò)程很辛苦，非常感謝家人在寫(xiě)作中給與的理解和支持。

由于時(shí)間倉(cāng)促，加之本書(shū)內(nèi)容新、書(shū)中涉及面廣及作者水平有限, 書(shū)中不足甚至錯(cuò)誤之處在所難免，懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正，如有疑問(wèn)可以發(fā)E-mail至sharepub@126.com。

作者

2010年8月

前言

第1章 ANSYS Workbench 12基礎(chǔ) 1
1.1 ANSYS Workbench 12概述 1
1.1.1 幾何體模型與網(wǎng)格劃分 2
1.1.2 多物理場(chǎng) 2
1.1.3 流體動(dòng)力學(xué) 2
1.1.4 仿真過(guò)程及數(shù)據(jù)管理 2
1.1.5 顯式動(dòng)力學(xué) 3
1.2 ANSYS Workbench 12的設(shè)計(jì)流程 3
1.2.1 ANSYS Workbench 12支持的應(yīng)用 3
1.2.2 啟動(dòng)ANSYS Workbench 12的方法 4
1.2.3 ANSYS Workbench 12的用戶(hù)
界面（GUI） 5
1.3 ANSYS Workbench 12的文件管理 7
1.4 本章小結(jié) 8
第2章 ANSYS Workbench幾何建模 9
2.1 幾何建模基礎(chǔ) 9
2.1.1 熟悉DesignModeler 12建模平臺(tái) 9
2.1.2 DesignModeler的鼠標(biāo)操作 12
2.1.3 DesignModeler的插入特征 13
2.1.4 特征抑制 13
2.1.5 Go To特征 14
2.2 草圖模式 14
2.2.1 進(jìn)入草圖 14
2.2.2 創(chuàng)建新平面 14
2.2.3 創(chuàng)建草圖 15
2.2.4 幾何模型的關(guān)聯(lián)性 16
2.3 3D幾何體的生成 16
2.3.1 多體部件體（Multi-body Parts） 17
2.3.2 表面印記（Imprint Faces） 19
2.3.3 填充（Fill）和包圍（Enclosure）
操作 21
2.4 DesignModeler與外部CAD軟件 22
2.5 DesignModeler實(shí)例分析 23
2.6 概念建模 26
2.6.1 從點(diǎn)生成線體 27
2.6.2 從草圖生成線 27
2.6.3 從邊生成線 27
2.6.4 從外部曲線的坐標(biāo)文件生成線體 28
2.7 概念建模實(shí)例 28
2.8 本章小結(jié) 32
第3章 網(wǎng)格劃分 33
3.1 認(rèn)識(shí)網(wǎng)格劃分平臺(tái) 33
3.2 典型網(wǎng)格分析 34
3.2.1 四面體網(wǎng)格 34
3.2.2 掃掠型網(wǎng)格 35
3.2.3 自動(dòng)劃分法（Automatic Method） 36
3.2.4 Inflation法 36
3.2.5 多域掃掠型（Multizone Sweep
Meshing） 36
3.2.6 Hex Dominant 網(wǎng)格劃分 37
3.2.7 面網(wǎng)格劃分（Surface Meshing） 37
3.3 網(wǎng)格劃分實(shí)例 38
3.4 了解ANSYS ICEM CFD 49
3.4.1 ANSYS ICEM CFD 12軟件 49
3.4.2 ANSYS ICEM CFD 12文件類(lèi)型 51
3.4.3 ANSYS ICEM CFD 12主菜單及
功能欄 51
3.4.4 ANSYS ICEM CFD 12的工作流程 53
3.4.5 Workbench 12和ICEM CFD 12的
互動(dòng)鏈接 54
3.4.6 ICEM CFD 12的實(shí)例分析 54
3.5 本章小結(jié) 64
第4章 線性靜力結(jié)構(gòu)分析 65
4.1 線性靜力分析基礎(chǔ) 65
4.2 Workbench 12與線性靜力學(xué)分析 65
4.2.1 幾何模型 66
4.2.2 材料屬性 66
4.2.3 裝配體 66
4.2.4 載荷及約束 67
4.2.5 Mechanical中的常見(jiàn)載荷 67
4.2.6 Mechanical中常見(jiàn)的支撐約束 68
4.2.7 Mechanical中的求解選項(xiàng) 69
4.2.8 后處理結(jié)果 70
4.3 Workbench 12線性靜力學(xué)分析實(shí)例 72
4.4 本章小結(jié) 88
第5章 工程熱分析 89
5.1 熱分析基礎(chǔ) 89
5.2 ANSYS Workbench 12與熱分析 90
5.2.1 幾何模型 90
5.2.2 材料屬性 90
5.2.3 裝配體與接觸 90
5.2.4 熱載荷 92
5.2.5 熱邊界條件 92
5.2.6 求解選項(xiàng) 92
5.2.7 結(jié)果和后處理 93
5.3 熱分析實(shí)例 93
5.4 本章小結(jié) 116
第6章 動(dòng)力學(xué)分析 117
6.1 動(dòng)力學(xué)分析基礎(chǔ) 117
6.2 模態(tài)分析基礎(chǔ) 118
6.2.1 模態(tài)分析過(guò)程 118
6.2.2 模態(tài)分析中的幾何體 119
6.2.3 建立模態(tài)分析項(xiàng) 119
6.2.4 載荷和約束及求解結(jié)果 119
6.3 諧響應(yīng)分析 121
6.3.1 諧響應(yīng)分析過(guò)程 121
6.3.2 建立諧響應(yīng)分析項(xiàng) 121
6.3.3 加載諧響應(yīng)載荷及求解 121
6.3.4 后處理中查看結(jié)果 123
6.4 響應(yīng)譜分析 123
6.4.1 響應(yīng)譜分析過(guò)程 124
6.4.2 在Workbench 12中進(jìn)行響應(yīng)譜
分析 124
6.5 隨機(jī)振動(dòng)分析 125
6.5.1 隨機(jī)振動(dòng)分析過(guò)程 125
6.5.2 在Workbench 12中進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)
分析 125
6.6 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析 126
6.6.1 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析過(guò)程 127
6.6.2 時(shí)間步長(zhǎng) 127
6.6.3 幾何模型 127
6.6.4 運(yùn)動(dòng)副 128
6.6.5 彈簧 128
6.6.6 載荷和約束支撐 129
6.6.7 阻尼 129
6.6.8 分析設(shè)置 129
6.6.9 后處理中查看結(jié)果 130
6.7 Workbench 12中的動(dòng)力學(xué)模塊 130
6.8 動(dòng)力學(xué)實(shí)例分析 131
6.9 顯式動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)介 167
6.9.1 ANSYS 12在顯式動(dòng)力學(xué)中的特點(diǎn) 168
6.9.2 顯式動(dòng)力學(xué)實(shí)例 169
6.10 本章小結(jié) 177
第7章 線性屈曲分析 178
7.1 線性屈曲分析的基礎(chǔ) 178
7.2 在Workbench 中進(jìn)行屈曲分析 179
7.2.1 線性屈曲分析的步驟 179
7.2.2 幾何模型和材料屬性 179
7.2.3 接觸對(duì) 179
7.2.4 載荷和約束 180
7.2.5 屈曲分析的項(xiàng)目結(jié)構(gòu) 180
7.2.6 求解模型 181
7.2.7 觀察結(jié)果 181
7.3 屈曲分析實(shí)例分析 182
7.4 本章小結(jié) 193
第8章 結(jié)構(gòu)非線性分析 194
8.1 非線性分析基礎(chǔ) 194
8.1.1 幾何非線性 194
8.1.2 材料非線性 195
8.1.3 接觸（狀態(tài)）的非線性 195
8.2 超彈性材料 195
8.2.1 什么是超彈性體 195
8.2.2 ANSYS中的超彈性體 196
8.2.3 Workbench 中曲線的擬合 196
8.3 金屬塑性 199
8.3.1 金屬塑性概述 199
8.3.2 屈服準(zhǔn)則 200
8.3.3 強(qiáng)化準(zhǔn)則 201
8.3.4 材料數(shù)據(jù)的輸入 203
8.4 ANSYS Workbench 12中的接觸非線性 205
8.4.1 接觸的基本概念 205
8.4.2 Workbench中接觸類(lèi)型 206
8.4.3 對(duì)稱(chēng)/非對(duì)稱(chēng)行為 207
8.4.4 接觸工具 207
8.4.5 摩擦接觸 207
8.4.6 接觸結(jié)果 209
8.5 結(jié)構(gòu)非線性實(shí)例分析 209
8.6 本章小結(jié) 242
第9章 優(yōu)化設(shè)計(jì) 243
9.1 Design Exploration基礎(chǔ) 243
9.1.1 參數(shù)定義 243
9.1.2 優(yōu)化方法設(shè)定 244
9.1.3 Design Explorer的特征 244
9.1.4 Design Explorer的特點(diǎn) 244
9.1.5 Design Explorer的用戶(hù)界面 245
9.2 Design Exploration分析使用基礎(chǔ) 246
9.2.1 參數(shù)的設(shè)置 246
9.2.2 目標(biāo)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化（GDO） 247
9.2.3 響應(yīng)圖表（Response Charts） 249
9.2.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法（Design of
Experiments） 250
9.2.5 6西格瑪設(shè)計(jì)（Six Sigma） 250
9.2.6 Design Explorer與APDL 251
9.3 Design Exploration分析實(shí)例 252
9.4 本章小結(jié) 269
第10章 流體動(dòng)力學(xué)分析 270
10.1 CFD基礎(chǔ) 270
10.2 ANSYS CFD 12基礎(chǔ) 272
10.3 ANSYS CFD 12實(shí)例分析 273
10.4 本章小結(jié) 302
第11章 ANSYS Workbench 12多物理場(chǎng)耦合
分析 303
11.1 流場(chǎng)腔內(nèi)固定塊的應(yīng)力場(chǎng)優(yōu)化 303
11.2 風(fēng)機(jī)的流—固耦合計(jì)算 323
11.3 主板的綜合分析 341
11.4 電氣插件分析 356
11.5 本章小結(jié) 367

1. Ansys Workbench結(jié)構(gòu)分析熱點(diǎn)解析 [牛海峰 ]
2. ANSYS Workbench在壓力容器分析中的應(yīng)用與技術(shù)評(píng)論 [欒春遠(yuǎn) 編著]
3. ANSYS Workbench結(jié)構(gòu)工程高級(jí)應(yīng)用 [劉笑天]
4. ANSYS Workbench基礎(chǔ)教程與實(shí)例詳解（第二版） [浦廣益]