基于ANSYS 13.0 Workbench平臺，對機(jī)械工程中的CAE問題進(jìn)行數(shù)值模擬，內(nèi)容涵蓋結(jié)構(gòu)靜力分析、動力分析、熱分析、電磁場分析及耦合場分析等多個方面

從工程仿真分析實(shí)例出發(fā)，詳解ANSYS 13.0 Workbench有限元分析軟件的功能和處理各種問題的使用技巧

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計算機(jī)輔助工程技術(shù)CAE（Computer Aided Engineering）已經(jīng)得到越來越廣泛的使用，CAE的技術(shù)種類有很多，其中包括有限元法FEM（Finite Element Method），邊界元法BEM（Boundary Element Method），有限差分法FDM（Finite Difference Element Method）等。每一種方法各有其應(yīng)用的領(lǐng)域，而其中有限元法應(yīng)用的領(lǐng)域越來越廣，現(xiàn)已應(yīng)用于結(jié)構(gòu)靜力學(xué)、結(jié)構(gòu)動力學(xué)、熱力學(xué)、流體力學(xué)、電路學(xué)、電磁學(xué)等。

ANSYS軟件是融結(jié)構(gòu)、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件。ANSYS軟件由美國ANSYS公司開發(fā)，提供CATIA、UG、Pro/E等主流CAD軟件的數(shù)據(jù)接口。ANSYS軟件是第一個通過ISO9001質(zhì)量認(rèn)證的大型分析設(shè)計類軟件，是美國機(jī)械工程師協(xié)會（ASME）、美國核安全局（NQA）及近20種專業(yè)技術(shù)協(xié)會認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)分析軟件。在國內(nèi)第一個通過了中國壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會認(rèn)證并在國務(wù)院17個部委推廣使用。

ANSYS公司成立于1970年，致力于工程仿真軟件和技術(shù)研發(fā)。ANSYS公司于2006年收購了在流體仿真領(lǐng)域處于領(lǐng)導(dǎo)地位的美國Fluent公司，于2008年收購了在電路和電磁仿真領(lǐng)域處于領(lǐng)導(dǎo)地位的美國Ansoft公司。通過整合，ANSYS公司成為全球最大的CAE仿真軟件公司。目前，ANSYS整個產(chǎn)品線包括結(jié)構(gòu)分析（ANSYS Mechanical）系列，流體動力學(xué)（ANSYS CFD（FLUENT/CFX））系列，電子設(shè)計（ANSYS Ansoft）系列以及ANSYS Workbench和EKM等。作為現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計中的高級CAE工具，ANSYS廣泛應(yīng)用于航空、航天、電子、車輛、船舶、交通、通信、建筑、電子、醫(yī)療、國防、石油、化工等眾多行業(yè)。有關(guān)ANSYS公司及其產(chǎn)品的更多內(nèi)容，可以訪問ANSYS公司網(wǎng)站http://www.ansys.com。

對ANSYS 11.0以前的版本，多數(shù)人都是在經(jīng)典界面下使用ANSYS軟件的，熟悉ANSYS的使用者對這一點(diǎn)并不陌生，在該模式下，處理外部數(shù)據(jù)如CAD模型并不方便，尤其將工程領(lǐng)域中復(fù)雜的3D模型導(dǎo)入ANSYS中，往往因?yàn)閹缀文Ｐ褪�效而無法進(jìn)行分析計算，而ANSYS本身的建模功能遠(yuǎn)不如主流的CAD軟件（UG、Pro/E等）強(qiáng)大，ANSYS Workbench產(chǎn)品的推出解決了諸如此類的問題，不過以前版本的功能還不強(qiáng)大。

2009年6月，ANSYS 12.0在中國正式推出，全新改版了ANSYS Workbench產(chǎn)品，以項(xiàng)目流程圖的方式，將各種數(shù)值模擬方法集成到統(tǒng)一平臺中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同軟件之間的無縫連接，這對ANSYS的使用者來說無疑是個福音。新版本操作簡單，容易上手，處理復(fù)雜的工程模型更為方便，時隔1年多后，ANSYS 13.0 軟件推出，隨著版本的更新，軟件的分析功能和各項(xiàng)操作都得到了更好的提升和發(fā)展。ANSYS 13.0 Workbench界面上和ANSYS 12.0 Workbench差不多，但補(bǔ)充完善并提供了更多的分析功能，熟悉ANSYS 12.0 Workbench的讀者使用ANSYS 13.0 Workbench相當(dāng)容易，但對于以前版本的使用者或新手則需要理解 ANSYS Workbench 的框架體系和使用規(guī)則，才能夠正確運(yùn)用ANSYS 13.0 Workbench軟件進(jìn)行工程數(shù)值模擬。

本書使用有限元分析軟件ANSYS 13.0 Workbench對機(jī)械工程中的CAE問題進(jìn)行數(shù)值模擬。著眼于ANSYS軟件的使用和實(shí)際工程應(yīng)用，結(jié)合有限元分析方法和具體的軟件操作過程，從工程仿真分析實(shí)例出發(fā)，詳細(xì)介紹了ANSYS 13.0 Workbench有限元分析軟件的功能和處理各種問題的使用技巧。為了方便讀者理解并建立正確的有限元模型，書中提供了許多概念理解型案例，這些案例包含理論分析和有限元數(shù)值模擬的對比結(jié)果，同時書中也解析了常見的工程案例，涵蓋結(jié)構(gòu)靜力分析、動力分析、熱分析、電磁場分析及耦合場分析等方面。限于篇幅關(guān)系，本書并未包含單獨(dú)的流體分析章節(jié)。書中各章節(jié)的內(nèi)容如下：

第1章：ANSYS 13.0 Workbench平臺的功能介紹及使用；

第2章：DesignModeler的幾何建模技術(shù)；

第3章：ANSYS 13.0 Workbench中對不同的物理場模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分；

第4章：概述ANSYS 13.0 Workbench中的結(jié)構(gòu)分析原理和方法；采用【Static Structural】進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)線性靜力分析；

第5章：采用ANSYS 13.0 Workbench中的【Static Structural】進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)非線性靜力分析；

第6章：采用ANSYS 13.0 Workbench中的【Linear Buckling】進(jìn)行結(jié)構(gòu)特征值屈曲分析，及使用【Static Structural】分析非線性屈曲問題；

第7章：介紹ANSYS 13.0 Workbench中的結(jié)構(gòu)動力分析的概念及方法；

第8章：采用ANSYS 13.0 Workbench中的【Model】進(jìn)行模態(tài)分析，并結(jié)合靜力分析【Static Structural】進(jìn)行預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析；

第9章：采用ANSYS 13.0 Workbench中的【Harmonic Response】進(jìn)行結(jié)構(gòu)諧響應(yīng)分析；

第10章：采用ANSYS 13.0 Workbench中的【Response Spectrum】進(jìn)行結(jié)構(gòu)響應(yīng)譜分析；

第11章：采用ANSYS 13.0 Workbench中的【Random Vibration】進(jìn)行結(jié)構(gòu)隨機(jī)振動分析；

第12章：采用ANSYS 13.0 Workbench中的【Transient Structural】進(jìn)行結(jié)構(gòu)瞬態(tài)動力分析；

第13章：采用ANSYS 13.0 Workbench中的【Rigid Dynamics】進(jìn)行剛體動力分析；

第14章：采用ANSYS 13.0 Workbench中的【Explicit Dynamics】進(jìn)行結(jié)構(gòu)顯式動力分析；

第15章：采用ANSYS 13.0 Workbench中的【Goal Driven Optimization】目標(biāo)驅(qū)動優(yōu)化技術(shù)對結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計參數(shù)優(yōu)化，使用【Shape Optimization】對結(jié)構(gòu)進(jìn)行形狀優(yōu)化；

第16章：介紹ANSYS 13.0 Workbench中的結(jié)構(gòu)熱分析相關(guān)概念及分析方法，采用【Steady-State Thermal】進(jìn)行結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)熱分析，使用【Transient Thermal】進(jìn)行結(jié)構(gòu)瞬態(tài)熱分析；

第17章：介紹ANSYS 13.0 Workbench中的低頻電磁場分析方法，并用【Electric】分析系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)電流傳導(dǎo)分析，用【Magnetostatic】分析系統(tǒng)進(jìn)行靜磁場分析。

第18章：概述多物理場耦合分析方法，對熱－結(jié)構(gòu)間接耦合的熱應(yīng)力問題、熱－結(jié)構(gòu)直接耦合的摩擦生熱問題、熱－電直接耦合問題及流體－結(jié)構(gòu)共軛傳熱問題進(jìn)行案例解析。

本書可以方便讀者迅速了解并掌握ANSYS 13.0 Workbench有限元分析軟件的使用，輔助提高讀者在CAE數(shù)值模擬中解決工程問題的能力。

本書適合廠礦、科研院所等研究單位從事CAE數(shù)值模擬的工程技術(shù)人員，理工院校相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生和教師使用，同時可以作為高校學(xué)生有限元分析應(yīng)用的參考教材。

本書提供配套的練習(xí)文件，可以從中國水利水電出版社網(wǎng)站和萬水書苑免費(fèi)下載，網(wǎng)址為：http://www.waterpub.com.cn/softdown/和http://www.dgboyong.cn下載。本書由許京荊編著，在寫作過程中得到了上海大學(xué)機(jī)電學(xué)院安全斷裂分析研究室（ANSYS華東區(qū)技術(shù)支持及培訓(xùn)中心）老師及學(xué)生的協(xié)助和配合，在此深表謝意。在本書的編輯過程中，參與具體工作的還有：李偉、景小艷、許志清、劉軍華、張賽橋、張強(qiáng)林、張代全、萬雷、王斌、江廣順、李強(qiáng)、余松、郭敏、董茜、陳鯤、王曉、李曉寧、丁佳、虞志勇、吳艷。在本書創(chuàng)作期間獲得中國水利水電出版社的大力支持，正是他們的辛苦付出，才使得本書能夠在第一時間面對讀者。此外，感謝中國仿真互動網(wǎng)（www.simwe.com）和流體中文網(wǎng)的各位熱心網(wǎng)友。

由于本書內(nèi)容涉及面廣，書中不足之處在所難免，希望廣大讀者批評指正書中筆誤或錯誤，也歡迎提出改進(jìn)性建議，可以通過www.dozan.cn與我們聯(lián)系。

編者

2012年1月

第1章 ANSYS 13.0 Workbench平臺的使用 1
1.1 有限元分析與ANSYS 13.0軟件 1
1.2 ANSYS 13.0 Workbench數(shù)值模擬的
一般過程 2
1.2.1 ANSYS 13.0 Workbench界面 3
1.2.2 設(shè)計分析流程 6
1.2.3 使用分析系統(tǒng) 8
1.2.4 使用Workbench功能 20
1.2.5 參數(shù)化設(shè)計及仿真優(yōu)化 21
1.2.6 自定義數(shù)值模擬分析流程 22
1.3 ANSYS 13.0 Workbench窗口管理 23
1.3.1 Workbench窗口管理功能 23
1.3.2 Workbench窗口緊湊模式 23
1.4 ANSYS 13.0 Workbench菜單功能及使用 23
1.5 ANSYS 13.0 Workbench文件結(jié)構(gòu) 26
1.6 本章小結(jié) 27
第2章 DesignModeler幾何建模技術(shù)
及操作案例 28
2.1 DesignModeler幾何建模技術(shù)概述 28
2.1.1 幾何建模方法及工作流程 28
2.1.2 DesignModeler簡介 29
2.1.3 控制鼠標(biāo)操作 29
2.1.4 DesignModeler用戶界面 29
2.1.5 選擇過濾器及操作案例 31
2.2 平面與草圖 34
2.2.1 平面與草圖及操作案例 34
2.2.2 草圖繪制及操作案例 36
2.2.3 草圖標(biāo)注及操作案例 37
2.2.4 草圖約束 38
2.2.5 草圖編輯及操作案例 39
2.2.6 草圖援引及操作案例 42
2.2.7 草圖投影及操作案例 43
2.2.8 草圖技巧 44
2.3 3D模型 44
2.3.1 重要的DM概念 44
2.3.2 生成3D特征 46
2.3.3 命名選擇及操作案例 47
2.3.4 拉伸特征及操作案例 48
2.3.5 旋轉(zhuǎn)特征及操作案例 52
2.3.6 掃掠特征及操作案例 53
2.3.7 蒙皮特征及操作案例 55
2.3.8 抽殼特征及操作案例 56
2.3.9 倒圓特征 57
2.3.10 倒角特征 58
2.3.11 陣列特征 58
2.3.12 體操作特征 59
2.3.13 布爾操作 60
2.3.14 面刪除特征 60
2.3.15 邊刪除特征 61
2.3.16 切片特征 61
2.3.17 點(diǎn)特征 61
2.3.18 3D建模操作案例——排氣裝置 62
2.3.19 概念建模 67
2.3.20 創(chuàng)建線體 68
2.3.21 3D曲線 69
2.3.22 創(chuàng)建面體 69
2.4 幾何模型清理及修補(bǔ) 70
2.4.1 分析工具 71
2.4.2 修補(bǔ)工具 71
2.4.3 中面提取工具 72
2.4.4 接合工具 72
2.4.5 包圍工具及操作案例 72
2.4.6 面分割工具 72
2.4.7 對稱工具 73
2.4.8 填充工具及操作案例 73
2.4.9 表面延伸工具及操作案例 74
2.4.10 表面補(bǔ)片工具及操作案例 76
2.4.11 合并工具及操作案例 76
2.4.12 連接工具 77
2.4.13 投影工具及操作案例 77
2.4.14 CAD模型清理及修補(bǔ)操作案例 78
2.4.15 CAD模型簡化操作案例 83
2.5 CAD連接及參數(shù)化 87
2.5.1 CAD連接 87
2.5.2 DM中的參數(shù)及參數(shù)管理器 89
2.6 本章小結(jié) 90
第3章 ANSYS 13.0 Workbench網(wǎng)格劃分
及操作案例 91
3.1 ANSYS 13.0 Workbench網(wǎng)格劃分概述 91
3.2 ANSYS 13.0 Workbench網(wǎng)格劃分 91
3.2.1 網(wǎng)格劃分過程 92
3.2.2 設(shè)置物理場及網(wǎng)格劃分方法 92
3.2.3 整體網(wǎng)格控制 98
3.2.4 局部網(wǎng)格控制 105
3.2.5 虛擬拓?fù)?108
3.2.6 連接關(guān)系與幾何構(gòu)型 109
3.2.7 預(yù)覽和生成網(wǎng)格 110
3.2.8 檢查網(wǎng)格質(zhì)量 111
3.3 網(wǎng)格劃分控制案例——轉(zhuǎn)動曲柄裝配體 114
3.4 多體零件共享拓?fù)浼捌ヅ渚W(wǎng)格劃分案例 120
3.5 裝配體薄層掃掠網(wǎng)格劃分案例 122
3.6 本章小結(jié) 124
第4章 ANSYS 13.0 Workbench結(jié)構(gòu)靜力分析
及案例解析 125
4.1 結(jié)構(gòu)靜力分析方法 125
4.2 結(jié)構(gòu)靜力分析工作界面 125
4.3 工程數(shù)據(jù)中定義材料屬性 127
4.4 幾何模型 128
4.5 構(gòu)造幾何 130
4.6 坐標(biāo)系 131
4.7 連接關(guān)系 133
4.7.1 接觸 133
4.7.2 關(guān)節(jié)連接及關(guān)節(jié)裝配與配置案例 136
4.7.3 彈簧連接 144
4.7.4 梁連接 145
4.7.5 端點(diǎn)釋放 146
4.8 模型網(wǎng)格劃分 146
4.9 分析設(shè)置 146
4.10 載荷與約束 148
4.11 求解選項(xiàng) 156
4.12 結(jié)果后處理 157
4.12.1 變形 158
4.12.2 應(yīng)力和應(yīng)變 158
4.12.3 能量 160
4.12.4 線性化應(yīng)力 161
4.12.5 工具 162
4.12.6 結(jié)果探測 164
4.12.7 圖形顯示 166
4.12.8 求解組合 167
4.12.9 求解收斂 168
4.13 結(jié)構(gòu)線性靜力分析案例——懸臂梁
端部受載 168
4.13.1 一維數(shù)值模擬 169
4.13.2 3D數(shù)值模擬 172
4.13.3 結(jié)果分析與解讀 178
4.14 結(jié)構(gòu)線性靜力分析案例——機(jī)車輪軸
強(qiáng)度校核 179
4.14.1 數(shù)值模擬過程 179
4.14.2 結(jié)果分析與解讀 184
4.15 結(jié)構(gòu)線性靜力分析案例——壓力容器筒
體封頭連接的強(qiáng)度分析及應(yīng)力評定 184
4.15.1 數(shù)值模擬過程 184
4.15.2 結(jié)果分析與解讀 188
4.16 結(jié)構(gòu)線性靜力分析案例——冷卻器緩沖
罐組合載荷數(shù)值模擬 188
4.16.1 數(shù)值模擬過程 190
4.16.2 結(jié)果分析與解讀 196
4.17 本章小結(jié) 199
第5章 ANSYS 13.0 Workbench結(jié)構(gòu)非線性及
案例解析 200
5.1 結(jié)構(gòu)非線性概述 200
5.1.1 非線性行為 200
5.1.2 非線性分類 200
5.1.3 使用線性求解器求解非線性問題 201
5.1.4 處理非線性有限元問題 202
5.2 結(jié)構(gòu)非線性分析方法 202
5.2.1 建立非線性分析模型 202
5.2.2 分析設(shè)置 204
5.2.3 步長控制 204
5.2.4 求解控制 205
5.2.5 非線性控制【Nonlinear Controls】 205
5.2.6 評估非線性結(jié)果 207
5.3 結(jié)構(gòu)幾何非線性靜力分析案例——受壓
圓板大變形 207
5.3.1 數(shù)值模擬過程 207
5.3.2 結(jié)果分析與解讀 208
5.4 結(jié)構(gòu)非線性靜力分析案例——超彈材料
厚壁圓筒受內(nèi)壓 209
5.4.1 數(shù)值模擬過程 209
5.4.2 結(jié)果分析與解讀 212
5.5 結(jié)構(gòu)接觸非線性靜力分析案例——液壓
夾緊裝置 213
5.5.1 數(shù)值模擬過程 213
5.5.2 結(jié)果分析與解讀 218
5.6 本章小結(jié) 218
第6章 ANSYS 13.0 Workbench屈曲分析
及案例解析 219
6.1 ANSYS 13.0 Workench線性屈曲分析 219
6.1.1 線性屈曲分析概述 219
6.1.2 線性屈曲分析方法 219
6.2 分析案例——壓管線性失穩(wěn) 221
6.2.1 數(shù)值模擬過程 221
6.2.2 結(jié)果分析與解讀 222
6.3 分析案例——外壓容器的失穩(wěn)問題 223
6.3.1 線性屈曲分析的數(shù)值模擬過程 223
6.3.2 非線性屈曲分析的數(shù)值模擬過程 225
6.3.3 結(jié)果分析與解讀 229
6.4 分析案例——壓力容器的局部失穩(wěn)問題 229
6.4.1 極限載荷分析的數(shù)值模擬過程 230
6.4.2 結(jié)果分析與解讀 233
6.5 本章小結(jié) 233
第7章 ANSYS 13.0 Workbench結(jié)構(gòu)動力
分析基礎(chǔ) 234
7.1 動力學(xué)分析基礎(chǔ) 234
7.1.1 動力學(xué)特性及分析目的 234
7.1.2 ANSYS 13.0 Workbench中動力
分析類型 235
7.1.3 求解器算法 236
7.1.4 質(zhì)量矩陣 236
7.1.5 阻尼 236
7.2 本章小結(jié) 242
第8章 ANSYS 13.0 Workbench模態(tài)分析
及案例解析 243
8.1 模態(tài)分析概念及應(yīng)用 243
8.2 模態(tài)分析過程 243
8.3 模態(tài)分析案例——單自由度無阻尼自由
振動系統(tǒng)模型 244
8.3.1 數(shù)值模擬過程 245
8.3.2 結(jié)果分析及解讀 247
8.4 預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析案例——剎車尖叫問題 247
8.4.1 分析方法 248
8.4.2 Workbench中采用完全非線性擾動
模態(tài)法分析剎車尖叫問題 253
8.5 本章小結(jié) 264
第9章 ANSYS 13.0 Workbench諧響應(yīng)分析
及案例解析 265
9.1 諧響應(yīng)分析基礎(chǔ) 265
9.1.1 諧響應(yīng)分析概念 265
9.1.2 諧響應(yīng)分析的目的及應(yīng)用 265
9.1.3 諧響應(yīng)分析運(yùn)動方程 265
9.1.4 諧響應(yīng)分析要點(diǎn) 266
9.1.5 諧響應(yīng)分析過程 266
9.2 諧響應(yīng)分析案例——雙層建筑在橫向載荷
作用下的諧響應(yīng) 269
9.2.1 數(shù)值模擬過程 269
9.2.2 結(jié)果分析與解讀 272
9.3 諧響應(yīng)分析案例——設(shè)備支架頻率
響應(yīng)問題 272
9.3.1 數(shù)值模擬過程 273
9.3.2 結(jié)果分析與解讀 278
9.4 本章小結(jié) 282
第10章 ANSYS 13.0 Workbench響應(yīng)譜分析
及案例解析 283
10.1 譜分析基礎(chǔ) 283
10.1.1 譜分析 283
10.1.2 響應(yīng)譜分析概念及應(yīng)用 283
10.1.3 響應(yīng)譜分析過程 284
10.2 單點(diǎn)響應(yīng)譜分析案例——鋼結(jié)構(gòu)的
地震響應(yīng) 285
10.2.1 數(shù)值模擬過程 286
10.2.2 結(jié)果分析與解讀 289
10.3 本章小結(jié) 289
第11章 ANSYS 13.0 Workbench隨機(jī)振動分析
及案例解析 290
11.1 隨機(jī)振動分析基礎(chǔ) 290
11.1.1 隨機(jī)振動分析概念及應(yīng)用 290
11.1.2 隨機(jī)振動分析方法 291
11.2 隨機(jī)振動分析案例——電路板的
隨機(jī)響應(yīng) 292
11.2.1 數(shù)值模擬過程 292
11.2.2 結(jié)果分析與解讀 296
11.3 本章小結(jié) 297
第12章 ANSYS 13.0 Workbench結(jié)構(gòu)瞬態(tài)動力
分析及案例解析 298
12.1 結(jié)構(gòu)瞬態(tài)動力分析基礎(chǔ) 298
12.2 分析案例——球鉸連接的送靶機(jī)構(gòu)
頭部組件的瞬態(tài)響應(yīng) 300
12.2.1 數(shù)值模擬過程 301
12.2.2 結(jié)果分析與解讀 304
12.3 剛體動力分析案例——回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)構(gòu)件
的運(yùn)動響應(yīng) 305
12.3.1 剛體運(yùn)動數(shù)值模擬過程 305
12.3.2 柔體動力數(shù)值模擬過程 309
12.3.3 結(jié)果分析與解讀 310
12.4 本章小結(jié) 311
第13章 ANSYS 13.0 Workbench剛體動力分析
及案例解析 312
13.1 剛體動力分析基礎(chǔ) 312
13.1.1 剛體動力分析概述 312
13.1.2 剛體動力分析方法 312
13.2 分析案例——回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)構(gòu)件的
運(yùn)動響應(yīng) 313
13.2.1 數(shù)值模擬過程 313
13.2.2 結(jié)果分析與解讀 314
13.3 分析案例——運(yùn)動載荷導(dǎo)入結(jié)構(gòu)
靜力分析 314
13.3.1 數(shù)值模擬過程 314
13.3.2 結(jié)果分析與解讀 317
13.4 本章小結(jié) 317
第14章 ANSYS 13.0 Workbench結(jié)構(gòu)顯式動力
分析及案例解析 318
14.1 結(jié)構(gòu)顯示動力分析概述 318
14.1.1 結(jié)構(gòu)顯示動力分析概述 318
14.1.2 結(jié)構(gòu)顯示動力分析方法 318
14.2 結(jié)構(gòu)顯示動力分析案例—結(jié)構(gòu)物跌落 319
14.2.1 數(shù)值模擬過程 319
14.2.2 結(jié)果分析與解讀 324
14.3 本章小結(jié) 324
第15章 ANSYS 13.0 Workbench設(shè)計優(yōu)化及
案例解析 325
15.1 ANSYS 13.0 Design Exploration設(shè)計
探索 325
15.2 目標(biāo)驅(qū)動優(yōu)化分析案例——吊鉤結(jié)構(gòu)
優(yōu)化 325
15.2.1 數(shù)值模擬過程 326
15.2.2 結(jié)果分析與解讀 331
15.3 ANSYS 13.0 Workbench結(jié)構(gòu)形狀
優(yōu)化基礎(chǔ) 331
15.4 分析案例——固定支架的形狀優(yōu)化 332
15.5 本章小結(jié) 334
第16章 ANSYS 13.0 Workbench結(jié)構(gòu)熱分析
及案例解析 335
16.1 熱分析概述 335
16.1.1 傳熱的基本方式 335
16.1.2 傳熱過程 337
16.1.3 穩(wěn)態(tài)傳熱和瞬態(tài)傳熱 337
16.1.4 線性與非線性 338
16.1.5 符號與單位 338
16.1.6 材料屬性 339
16.1.7 幾何模型 339
16.1.8 接觸 339
16.1.9 分析設(shè)置 340
16.1.10 載荷與邊界條件 342
16.1.11 結(jié)果與后處理 345
16.2 ANSYS 13.0 Workbench穩(wěn)態(tài)熱分析 346
16.3 穩(wěn)態(tài)熱分析案例——保溫桶的
對流傳熱 347
16.3.1 數(shù)值模擬過程 348
16.3.2 結(jié)果分析與解讀 350
16.4 ANSYS 13.0 Workbench瞬態(tài)熱分析 351
16.5 瞬態(tài)熱分析案例——鋼球淬火 354
16.5.1 數(shù)值模擬過程 354
16.5.2 結(jié)果分析與解讀 357
16.6 本章小結(jié) 358
第17章 ANSYS 13.0 Workbench低頻電磁場
分析及案例解析 359
17.1 電場分析基礎(chǔ) 359
17.2 分析案例——平行板電極間導(dǎo)體
的電導(dǎo) 359
17.2.1 數(shù)值模擬過程 360
17.2.2 結(jié)果分析及解讀 361
17.3 磁場分析基礎(chǔ) 362
17.4 分析案例——C型磁鐵磁場分析 364
17.4.1 數(shù)值模擬過程 365
17.4.2 結(jié)果分析與解讀 367
17.5 分析案例——繞組線圈磁場分析 368
17.5.1 數(shù)值模擬過程 368
17.5.2 結(jié)果分析與解讀 371
17.6 本章小結(jié) 371
第18章 ANSYS 13.0 Workbench多場耦合分析
及案例解析 372
18.1 ANSYS 13.0 Workbench多場耦合
分析概述 372
18.2 穩(wěn)態(tài)熱－結(jié)構(gòu)耦合分析案例——輻射
桿件熱應(yīng)力 372
18.2.1 數(shù)值模擬過程 373
18.2.2 結(jié)果分析與解讀 376
18.3 瞬態(tài)熱－結(jié)構(gòu)分析案例——電路板瞬態(tài)
傳熱的熱應(yīng)力 376
18.3.1 數(shù)值模擬過程 376
18.3.2 結(jié)果分析與解讀 380
18.4 熱－結(jié)構(gòu)直接耦合分析案例——摩擦
生熱 381
18.4.1 數(shù)值模擬過程 381
18.4.2 結(jié)果分析與解讀 386
18.5 熱電耦合分析基礎(chǔ) 387
18.5.1 熱電耦合分析概述 387
18.5.2 熱電耦合分析方法 389
18.6 熱電耦合分析案例——導(dǎo)線傳熱 389
18.6.1 數(shù)值模擬過程 390
18.6.2 結(jié)果分析與解讀 392
18.7 熱電耦合分析案例——熱電制冷 392
18.7.1 數(shù)值模擬過程 393
18.7.2 結(jié)果分析與解讀 396
18.8 熱電耦合分析案例——熱電發(fā)生器 396
18.8.1 數(shù)值模擬過程 397
18.8.2 結(jié)果分析與解讀 399
18.9 流體－結(jié)構(gòu)共軛傳熱分析案例——管內(nèi)
流體的對流換熱 400
18.9.1 數(shù)值模擬過程 401
18.9.2 結(jié)果分析與解讀 404
18.10 本章小結(jié) 405
參考資料 406

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