描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787121394485
由浅入深，循序渐进：本书从有限元基本原理及ANSYS Workbench 2020使用基础入手，并辅以ANSYS Workbench在工程中的应用案例，帮助读者尽快掌握利用ANSYS Workbench进行有限元分析的技能。
步骤详尽，内容新颖：本书结合作者多年的ANSYS Workbench使用经验与实际工程应用案例，详细地讲解了ANSYS Workbench软件的使用方法与技巧。本书内容新颖，并在讲解过程中辅以相应的图片，使读者在阅读时一目了然，从而快速掌握相应内容。
实例典型，轻松易学：学习实际工程应用案例的具体操作是快速掌握ANSYS Workbench的方式。本书通过综合应用案例，透彻、详尽地讲解了ANSYS Workbench在各方面的应用。
本书针对ANSYS公司的有限元分析平台Workbench 2020，详细介绍了软件的功能及应用。本书内容丰富且涉及领域较广，使读者在掌握软件操作的同时，也能掌握解决相关工程领域实际问题的思路与方法，并能自如地解决本领域所出现的问题。
全书分为6篇，共26章，第1篇从有限元分析着手，讲解工程问题的数学物理方程及Workbench平台的基础应用知识；第2篇以基础范例为指导，讲解在Workbench平台中进行结构静力学分析、模态分析、谐响应分析、响应谱分析、随机振动分析及瞬态动力学分析；第3篇作为进阶部分，讲解接触分析、显式动力学分析、复合材料分析、疲劳分析及压电分析；第4篇以项目范例为指导，讲解稳态热力学分析、瞬态热力学分析、计算流体动力学分析、电场分析及磁场分析。本书配套资源中的第5篇作为高级应用篇，讲解结构优化分析、线性屈曲分析、APDL编程及声学分析等；第6篇主要讲解多物理场耦合分析，包括电磁耦合、流固耦合、振动噪声等。
第1篇
第1章 有限元分析概述 1
1.1 有限元法发展综述 2
1.1.1 有限元法的孕育和发展 2
1.1.2 有限元法的基本思想 3
1.1.3 有限元的发展趋势 4
1.2 工程问题的数学物理方程 6
1.2.1 工程问题的数学物理方程概述 6
1.2.2 变分函数 10
1.2.3 插值函数 10
1.2.4 形函数 10
1.2.5 刚度矩阵 11
1.2.6 连通性 11
1.2.7 边界条件 11
1.2.8 圆柱坐标系中的问题 12
1.2.9 直接方法 13
1.3 有限元的解题步骤 13
1.4 本章小结 14
第2章 几何建模 15
2.1 Workbench 2020平台及模块 16
2.1.1 Workbench 2020平台界面 16
2.1.2 菜单栏 17
2.1.3 工具栏 23
2.1.4 工具箱 23
2.2 几何建模 27
2.2.1 几何建模平台 28
2.2.2 菜单栏 28
2.2.3 工具栏 36
2.2.4 常用命令栏 38
2.2.5 模型树 38
2.2.6 几何建模实例——连接板 40
2.3 本章小结 47
第3章 网格划分 48
3.1 网格划分概述 49
3.1.1 网格划分适用领域 49
3.1.2 网格划分方法 49
3.1.3 网格默认设置 52
3.1.4 网格尺寸设置 53
3.1.5 网格质量设置 55
3.1.6 网格膨胀层设置 61
3.1.7 网格高级选项设置 63
3.1.8 网格统计设置 64
3.2 网格划分实例 64
3.2.1 实例1——网格尺寸控制 64
3.2.2 实例2——扫掠网格划分 71
3.2.3 实例3——多区域网格划分 74
3.2.4 实例4——CDB网格导入 78
3.2.5 实例5——BDF网格导入 82
3.3 本章小结 84
第4章 后处理 85
4.1 后处理概述 86
4.1.1 查看结果 86
4.1.2 显示结果 89
4.1.3 显示变形 89
4.1.4 应力和应变 90
4.1.5 接触结果 91
4.1.6 显示自定义结果 92
4.2 案例分析 93
4.2.1 问题描述 93
4.2.2 建立分析项目 93
4.2.3 导入几何体 94
4.2.4 添加材料库 95
4.2.5 添加模型材料属性 96
4.2.6 划分网格 97
4.2.7 施加载荷与约束 98
4.2.8 结果后处理 99
4.2.9 保存与退出 103
4.3 本章小结 103
第2篇
第5章 结构静力学分析 104
5.1 线性静力学分析简介 105
5.1.1 线性静力学分析 105
5.1.2 线性静力学分析流程 106
5.1.3 线性静力学分析基础 106
5.2 实例1——实体静力学分析 106
5.2.1 问题描述 107
5.2.2 建立分析项目 107
5.2.3 导入几何体 107
5.2.4 添加材料库 108
5.2.5 添加模型材料属性 110
5.2.6 划分网格 111
5.2.7 施加载荷与约束 111
5.2.8 结果后处理 113
5.2.9 保存与退出 115
5.2.10 读者演练 115
5.3 实例2——梁单元线性静力学分析 115
5.3.1 问题描述 116
5.3.2 建立分析项目 116
5.3.3 创建几何体 116
5.3.4 添加材料库 120
5.3.5 添加模型材料属性 121
5.3.6 划分网格 122
5.3.7 施加载荷与约束 123
5.3.8 结果后处理 125
5.3.9 保存与退出 127
5.3.10 读者演练 127
5.4 实例3——板单元静力学分析 128
5.4.1 问题描述 128
5.4.2 建立分析项目 128
5.4.3 创建几何体 129
5.4.4 添加材料库 129
5.4.5 添加模型材料属性 130
5.4.6 划分网格 131
5.4.7 施加载荷与约束 131
5.4.8 结果后处理 133
5.4.9 保存与退出 134
5.4.10 读者演练 135
5.5 本章小结 135
第6章 模态分析 136
6.1 结构动力学分析简介 137
6.1.1 结构动力学分析 137
6.1.2 结构动力学分析的阻尼 137
6.2 模态分析简介 138
6.2.1 模态分析概述 138
6.2.2 模态分析基础 139
6.2.3 预应力模态分析 139
6.3 实例1——方杆模态分析 139
6.3.1 问题描述 140
6.3.2 建立分析项目 140
6.3.3 创建几何体 140
6.3.4 添加材料库 141
6.3.5 添加模型材料属性 142
6.3.6 划分网格 143
6.3.7 施加载荷与约束 143
6.3.8 结果后处理 145
6.3.9 保存与退出 147
6.4 实例2——方板在预压力下的模态分析 148
6.4.1 问题描述 148
6.4.2 建立分析项目 148
6.4.3 创建几何体 148
6.4.4 添加材料库 149
6.4.5 添加模型材料属性 151
6.4.6 划分网格 151
6.4.7 施加载荷与约束 152
6.4.8 模态分析 153
6.4.9 结果后处理 154
6.4.10 保存与退出 156
6.5 实例3——方板在预拉力下的模态分析 156
6.5.1 问题描述 156
6.5.2 修改外载荷数据 156
6.5.3 模态分析（1） 157
6.5.4 结果后处理 157
6.5.5 保存与退出 158
6.5.6 结论 159
6.6 实例4——方板在阻尼下的模态分析 159
6.6.1 问题描述 159
6.6.2 模态分析（2） 159
6.6.3 结果后处理 160
6.6.4 保存与退出 161
6.7 本章小结 161
第7章 谐响应分析 162
7.1 谐响应分析简介 163
7.1.1 谐响应分析概述 163
7.1.2 谐响应分析的载荷与输出 163
7.1.3 谐响应分析通用方程 164
7.2 实例1——梁单元谐响应分析 164
7.2.1 问题描述 164
7.2.2 建立分析项目 164
7.2.3 创建模态分析项目 165
7.2.4 材料选择 166
7.2.5 施加载荷与约束 166
7.2.6 模态求解 168
7.2.7 结果后处理（1） 168
7.2.8 创建谐响应分析项目 170
7.2.9 施加载荷与约束 171
7.2.10 谐响应计算 172
7.2.11 结果后处理（2） 172
7.2.12 保存与退出 174
7.3 实例2——实体单元谐响应分析 175
7.3.1 问题描述 175
7.3.2 建立分析项目 175
7.3.3 材料选择 176
7.3.4 施加载荷与约束 176
7.3.5 模态求解 178
7.3.6 结果后处理（1） 178
7.3.7 谐响应分析 180
7.3.8 谐响应计算 181
7.3.9 结果后处理（2） 181
7.3.10 保存与退出 183
7.4 实例3——含阻尼谐响应分析 183
7.5 本章小结 185
第8章 响应谱分析 186
8.1 响应谱分析简介 187
8.1.1 频谱的定义 187
8.1.2 响应谱分析的基本概念 188
8.2 实例1——简单梁响应谱分析 189
8.2.1 问题描述 190
8.2.2 建立分析项目 190
8.2.3 导入几何体 191
8.2.4 静力学分析 192
8.2.5 添加材料库 192
8.2.6 接触设置 192
8.2.7 完成网格划分 193
8.2.8 施加约束 193
8.2.9 模态分析 195
8.2.10 结果后处理（1） 195
8.2.11 响应谱分析 196
8.2.12 添加加速度谱 197
8.2.13 结果后处理（2） 198
8.2.14 其他设置 200
8.2.15 保存与退出 202
8.3 实例2——建筑物响应谱分析 202
8.3.1 问题描述 202
8.3.2 建立分析项目 203
8.3.3 导入几何体 203
8.3.4 静力学分析 204
8.3.5 添加材料库 204
8.3.6 划分网格 204
8.3.7 施加曲面约束 204
8.3.8 施加固定约束 205
8.3.9 模态分析 206
8.3.10 结果后处理（1） 206
8.3.11 响应谱分析 208
8.3.12 添加加速度谱 208
8.3.13 结果后处理（2） 210
8.3.14 保存与退出 212
8.4 本章小结 212
第9章 随机振动分析 213
9.1 随机振动分析简介 214
9.2 实例1——简单桥梁随机振动分析 215
9.2.1 问题描述 215
9.2.2 建立分析项目 215
9.2.3 导入几何体 216
9.2.4 静力学分析 217
9.2.5 添加材料库 217
9.2.6 接触设置 217
9.2.7 完成网格划分 218
9.2.8 施加约束 218
9.2.9 模态分析 220
9.2.10 结果后处理（1） 220
9.2.11 随机振动分析 221
9.2.12 添加加速度谱 222
9.2.13 结果后处理（2） 223
9.2.14 保存与退出 225
9.3 实例2——建筑物随机振动分析 225
9.3.1 问题描述 225
9.3.2 建立分析项目 225
9.3.3 导入几何体 226
9.3.4 静力学分析 226
9.3.5 添加材料库 226
9.3.6 划分网格 227
9.3.7 施加曲面约束 227
9.3.8 施加固定约束 228
9.3.9 模态分析 229
9.3.10 结果后处理（1） 229
9.3.11 随机振动分析 231
9.3.12 添加加速度谱 231
9.3.13 结果后处理（2） 233
9.3.14 保存与退出 235
9.4 本章小结 235
第10章 瞬态动力学分析 236
10.1 瞬态动力学分析简介 237
10.2 实例1——建筑物地震分析 237
10.2.1 问题描述 237
10.2.2 建立分析项目 238
10.2.3 创建几何体 239
10.2.4 瞬态动力学分析 239
10.2.5 添加材料库 240
10.2.6 划分网格 240
10.2.7 施加约束 241
10.2.8 结果后处理 243
10.2.9 保存与退出 245
10.3 实例2——震动分析 245
10.3.1 问题描述 246
10.3.2 建立分析项目 246
10.3.3 导入几何体 246
10.3.4 模态分析 247
10.3.5 模态分析前处理 247
10.3.6 施加约束 248
10.3.7 结果后处理（1） 250
10.3.8 瞬态动力学分析 251
10.3.9 添加动态力载荷 252
10.3.10 结果后处理（2） 254
10.3.11 保存与退出 255
10.4 本章小结 256
第3篇
第11章 接触分析 257
11.1 接触分析简介 258
11.2 实例——铝合金板孔受力分析 259
11.2.1 问题描述 260
11.2.2 建立分析项目 260
11.2.3 创建几何体 260
11.2.4 添加材料库 262
11.2.5 添加模型材料属性 263
11.2.6 创建接触 263
11.2.7 划分网格 263
11.2.8 施加载荷与约束 265
11.2.9 结果后
ANSYS公司的ANSYS Workbench平台作为多物理场及优化分析平台，将流体市场占据份额的Fluent及CFX软件集成起来，同时将电磁行业分析标准的Ansoft系列软件集成到该平台中，并提供了软件之间的数据耦合，给用户提供了巨大的便利。
ANSYS Workbench 2020所提供的CAD双向参数连接互动、项目数据自动更新机制、全面的参数管理和无缝集成的优化设计工具等，使ANSYS在“仿真驱动产品设计”方面达到了前所未有的高度。
ANSYS Workbench具有强大的结构、流体、热、电磁及其耦合分析的功能，除此之外，Workbench平台还增加了电磁与谐响应分析耦合功能。通过该功能，用户可以很容易地进行电机等电气产品的电磁振动分析，并通过Extension模块加载噪声分析程序集进行噪声分析。
1．本书特点
由浅入深，循序渐进：本书从有限元基本原理及ANSYS Workbench 2020使用基础入手，并辅以ANSYS Workbench在工程中的应用案例，帮助读者尽快掌握利用ANSYS Workbench进行有限元分析的技能。
步骤详尽，内容新颖：本书结合作者多年的ANSYS Workbench使用经验与实际工程应用案例，详细地讲解了ANSYS Workbench软件的使用方法与技巧。本书内容新颖，并在讲解过程中辅以相应的图片，使读者在阅读时一目了然，从而快速掌握相应内容。
实例典型，轻松易学：学习实际工程应用案例的具体操作是快速掌握ANSYS Workbench好的方式。本书通过综合应用案例，透彻、详尽地讲解了ANSYS Workbench在各方面的应用。
2．本书内容
本书在必要的理论概述基础上，通过大量的典型案例对Workbench平台中的模块进行详细介绍，并结合实际工程与生活中的常见问题进行详细讲解，内容简洁、明快，给人以耳目一新的感觉。
全书分为6篇，共26章，介绍了ANSYS Workbench平台在结构、电磁、热力学、噪声、流体力学、压电材料、复合材料及疲劳分析等各个领域中的有限元分析及操作过程。
第1篇：本篇介绍有限元分析和ANSYS Workbench平台中的常用命令、几何建模与导入方法、网格划分及网格质量评价方法，以及结果后处理操作等方面的内容，共包括以下4章。
第1章：有限元分析概述 第2章：几何建模
第3章：网格划分 第4章：后处理
第2篇：本篇介绍ANSYS Workbench平台基础分析的相关内容，包括结构静力学分析、模态分析、谐响应分析、响应谱分析、随机振动分析及瞬态动力学分析方面的内容，共包括以下6章。
第5章：结构静力学分析 第6章：模态分析
第7章：谐响应分析 第8章：响应谱分析
第9章：随机振动分析 第10章：瞬态动力学分析
第3篇：本篇为ANSYS Workbench进阶应用部分，包括接触分析、显式动力学分析、复合材料分析、疲劳分析及压电分析方面的内容，共包括以下5章。
第11章：接触分析 第12章：显式动力学分析
第13章：复合材料分析 第14章：疲劳分析
第15章：压电分析
第4篇：本篇介绍ANSYS Workbench平台在电磁场、热力学及流体动力学方面的内容，共包括以下5章。
第16章：稳态热力学分析 第17章：瞬态热力学分析
第18章：计算流体动力学分析 第19章：电场分析
第20章：磁场分析
第5篇：本篇介绍基于ANSYS Workbench平台的高级分析功能，包括结构优化分析、线性屈曲分析、APDL编程与分析、声学分析及非线性分析方面的内容，共包括以下5章。
第21章：结构优化分析 第22章：线性屈曲分析
第23章：APDL编程与分析 第24章：声学分析
第25章：非线性分析
第6篇：本篇介绍基于Workbench平台的多物理场分析功能，包括电磁振动分析、电磁热分析、单双向流固耦合分析及电磁噪声分析等方面的内容，全部内容集中在第26章进行讲解。
第26章：多物理场耦合分析
说明：电磁分析模块（Maxwell）、疲劳分析模块（nCode）及复合材料分析模块（ANSYS ACP）需要读者单独安装；另外，本书部分章节的内容需要安装接口程序。
第5篇和第6篇作为配套赠送资源，读者可以到“算法仿真在线”公众号阅读。
3．素材内容
本书素材主要包括案例的模型文件与案例的工程文件，这些文件存放于配套资源相关章节的文件夹中，以方便读者查询和使用。
例如，第9章的第二个操作实例“实例2——建筑物随机振动分析”的几何文件和工程项目管理文件放置在“素材Chapter09Char09-2”路径文件夹下。
4．读者对象
本书适合ANSYS Workbench的初学者和期望提高有限元分析及建模仿真工程应用能力的读者，具体说明如下：
? 相关从业人员 ? 初学ANSYS Workbench的技术人员
? 大、中专院校的教师和在校生 ? 相关培训机构的教师和学员
? 参加工作实习的“菜鸟” ? ANSYS Workbench爱好者
? 广大科研工作人员 ? 初中级ANSYS Workbench从业人员
5．读者服务
为了方便解决本书的疑难问题，读者在学习过程中遇到与本书有关的技术问题时，可以发邮件到邮箱[email protected]，或者访问博客http://blog.sina.com.cn/caxart并留言，我们会尽快针对相应问题进行解答，并竭诚为您服务。
6．本书作者
本书由许进峰编著，同时丁金滨、王菁、何嘉扬、丁伟、张樱枝、刘浩、温正等也参与了本书的编写工作，在此一并表示感谢。
虽然本书在编写过程中力求叙述准确、完善，但由于编著者水平所限，书中欠妥之处在所难免，希望广大读者和同仁能及时指出，共同促进本书质量的提高。
后，再次希望本书能为读者的学习和工作提供帮助！
ANSYS公司的ANSYS Workbench平台作为多物理场及优化分析平台，将流体市场占据份额的Fluent及CFX软件集成起来，同时将电磁行业分析标准的Ansoft系列软件集成到该平台中，并提供了软件之间的数据耦合，给用户提供了巨大的便利。
ANSYS Workbench 2020所提供的CAD双向参数连接互动、项目数据自动更新机制、全面的参数管理和无缝集成的优化设计工具等，使ANSYS在“仿真驱动产品设计”方面达到了前所未有的高度。
ANSYS Workbench具有强大的结构、流体、热、电磁及其耦合分析的功能，除此之外，Workbench平台还增加了电磁与谐响应分析耦合功能。通过该功能，用户可以很容易地进行电机等电气产品的电磁振动分析，并通过Extension模块加载噪声分析程序集进行噪声分析。
1．本书特点
由浅入深，循序渐进：本书从有限元基本原理及ANSYS Workbench 2020使用基础入手，并辅以ANSYS Workbench在工程中的应用案例，帮助读者尽快掌握利用ANSYS Workbench进行有限元分析的技能。
步骤详尽，内容新颖：本书结合作者多年的ANSYS Workbench使用经验与实际工程应用案例，详细地讲解了ANSYS Workbench软件的使用方法与技巧。本书内容新颖，并在讲解过程中辅以相应的图片，使读者在阅读时一目了然，从而快速掌握相应内容。
实例典型，轻松易学：学习实际工程应用案例的具体操作是快速掌握ANSYS Workbench好的方式。本书通过综合应用案例，透彻、详尽地讲解了ANSYS Workbench在各方面的应用。
2．本书内容
本书在必要的理论概述基础上，通过大量的典型案例对Workbench平台中的模块进行详细介绍，并结合实际工程与生活中的常见问题进行详细讲解，内容简洁、明快，给人以耳目一新的感觉。
全书分为6篇，共26章，介绍了ANSYS Workbench平台在结构、电磁、热力学、噪声、流体力学、压电材料、复合材料及疲劳分析等各个领域中的有限元分析及操作过程。
第1篇：本篇介绍有限元分析和ANSYS Workbench平台中的常用命令、几何建模与导入方法、网格划分及网格质量评价方法，以及结果后处理操作等方面的内容，共包括以下4章。
第1章：有限元分析概述第2章：几何建模
第3章：网格划分第4章：后处理
第2篇：本篇介绍ANSYS Workbench平台基础分析的相关内容，包括结构静力学分析、模态分析、谐响应分析、响应谱分析、随机振动分析及瞬态动力学分析方面的内容，共包括以下6章。
第5章：结构静力学分析第6章：模态分析
第7章：谐响应分析第8章：响应谱分析
第9章：随机振动分析第10章：瞬态动力学分析
第3篇：本篇为ANSYS Workbench进阶应用部分，包括接触分析、显式动力学分析、复合材料分析、疲劳分析及压电分析方面的内容，共包括以下5章。
第11章：接触分析第12章：显式动力学分析
第13章：复合材料分析第14章：疲劳分析
第15章：压电分析
第4篇：本篇介绍ANSYS Workbench平台在电磁场、热力学及流体动力学方面的内容，共包括以下5章。
第16章：稳态热力学分析第17章：瞬态热力学分析
第18章：计算流体动力学分析第19章：电场分析
第20章：磁场分析
第5篇：本篇介绍基于ANSYS Workbench平台的高级分析功能，包括结构优化分析、线性屈曲分析、APDL编程与分析、声学分析及非线性分析方面的内容，共包括以下5章。
第21章：结构优化分析第22章：线性屈曲分析
第23章：APDL编程与分析第24章：声学分析
第25章：非线性分析
第6篇：本篇介绍基于Workbench平台的多物理场分析功能，包括电磁振动分析、电磁热分析、单双向流固耦合分析及电磁噪声分析等方面的内容，全部内容集中在第26章进行讲解。
第26章：多物理场耦合分析
说明：电磁分析模块（Maxwell）、疲劳分析模块（nCode）及复合材料分析模块（ANSYS ACP）需要读者单独安装；另外，本书部分章节的内容需要安装接口程序。
第5篇和第6篇作为配套赠送资源，读者可以到“算法仿真在线”公众号阅读。
评论
还没有评论。