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: 9787111615682
内容简介
本书以ANSYS的新版本ANSYS18.0为依据，对ANSYSWorkbench分析的基本思路、操作步骤、应用技巧进行了详细介绍，并结合典型工程应用实例详细讲述了ANSYSWorkbench的具体工程应用方法。本书前9章为操作基础，详细介绍了ANSYSWorkbench分析全流程的基本步骤和方法：第1章为ANSYSWorkbench18.0的基础；第2章为ANSYSWorkbench项目管理；第3章为DesignModeler图形用户界面；第4章为草图模式；第5章为三维特征；第6章为高级三维建模；第7章为概念建模；第8章为一般网格控制；第9章为Mechanical简介。后6章为专题实例，按不同的分析专题讲解了各种分析专题的参数设置方法与技巧：第10章为静力学分析；第11章为模态分析；第12章为响应谱分析；第13章为谐响应分析；第14章为随机振动分析；第15章为线性屈曲分析；第16章为结构非线性分析；第17章为热分析；第18章为优化设计。本书适用于ANSYS软件的初中级用户，以及有初步使用经验的技术人员；本书可作为理工科院校相关专业的高年级本科生、研究生及教师学习ANSYS软件的培训教材，也可作为从事结构分析相关行业的工程技术人员使用ANSYS软件的参考书。
目 录
目 录
前言
第1章 ANSYS Workbench 18.0基础1
1.1 CAE软件简介2
1.2 有限元法简介3
1.2.1 有限元法的基本思想4
1.2.2 有限元法的特点4
1.3 ANSYS简介5
1.3.1 ANSYS的发展5
1.3.2 ANSYS的功能6
1.4 ANSYS Workbench概述7
1.4.1 ANSYS Workbench18.0 的特点7
1.4.2 ANSYS Workbench18.0应用分类8
1.5 ANSYS Workbench18.0分析的基本过程9
1.5.1 前处理9
1.5.2 加载并求解10
1.5.3 后处理11
1.6 ANSYS Workbench 18.0的设计流程11
1.7 ANSYS Workbench18.0系统要求和启动11
1.7.1 系统要求11
1.7.2 启动12
1.8 ANSYS Workbench 18.0的界面13
第2章 项目管理14
2.1 工具箱15
2.2 项目概图16
2.2.1 系统和模块17
2.2.2 模块的类型17
2.2.3 了解模块状态18
2.2.4 项目概图中的链接19
2.3 ANSYS Workbench18.0选项窗口19
2.4 ANSYS Workbench18.0文档管理20
2.4.1 目录结构20
2.4.2 显示文件明细21
2.4.3 打包文件21
2.5 创建项目概图实例22
第3章 DesignModeler图形用户界面25
3.1 启动DesignModeler26
3.2 图形界面28
3.2.1 操作界面介绍28
3.2.2 Workbench窗口定制30
3.2.3 DesignModeler主菜单31
3.2.4 DesignModeler工具栏32
3.2.5 属性栏窗格32
3.2.6 DesignModeler和CAD类文件交互33
3.3 选择操作34
3.3.1 基本鼠标功能34
3.3.2 选择过滤器35
3.4 视图操作37
3.4.1 图形控制37
3.4.2 光标模式38
3.5 右键弹出菜单38
3.5.1 插入特征39
3.5.2 显示/隐藏目标40
3.5.3 特征/部件抑制40
3.5.4 Go To特征40
3.6 帮助文档42
第4章 草图模式43
4.1 Design Modeler中几何体的分类44
4.2 绘制草图44
4.2.1 长度单位制44
4.2.2 创建新平面45
4.2.3 创建新草图46
4.2.4 草图的隐藏与显示47
4.3 工具箱47
4.3.1 草绘工具箱47
4.3.2 修改工具箱48
4.3.3 标注工具箱50
4.3.4 约束工具箱51
4.3.5 设置工具箱52
4.4 草绘附件53
4.4.1 标尺工具53
4.4.2 正视于工具53
4.4.3 撤消工具54
4.5 草图绘制实例——垫片草图54
第5章 三维特征59
5.1 建模特性60
5.1.1 拉伸60
5.1.2 旋转63
5.1.3 扫掠64
5.1.4放样65
5.1.5 抽壳65
5.2 修改特征66
5.2.1 等半径倒圆66
5.2.2 变半径倒圆67
5.2.3 顶点倒圆67
5.2.4 倒角68
5.3 体操作68
5.3.1 镜像68
5.3.2 移动69
5.3.3 缝合70
5.3.4 简化70
5.3.5 旋转71
5.3.6 切除材料71
5.3.7 印记面71
5.3.8 切片71
5.4 高级体操作72
5.4.1 阵列特征72
5.4.2 布尔操作72
5.4.3 直接创建几何体73
5.5 三维特征实例1——联轴器74
5.5.1 新建模型74
5.5.2 拉伸模型75
5.5.3 拉伸底面76
5.5.4 拉伸大圆孔77
5.5.5 拉伸生成键槽78
5.5.6 拉伸小圆孔79
5.6 三维特征实例2——机盖80
5.6.1 新建模型80
5.6.2 旋转模型81
5.6.3 阵列筋83
5.6.4 创建底面84
第6章 高级三维建模87
6.1 建模工具88
6.1.1 激活和冻结体88
6.1.2 体抑制88
6.1.3 多体零件89
6.2 高级工具89
6.2.1 命名选择89
6.2.2 中面90
6.2.3 包围92
6.2.4 对称特征93
6.2.5 填充93
6.2.6 切片93
6.2.7 面删除95
6.3 高级三维建模实例——铸管95
6.3.1 导入模型95
6.3.2 填充特征97
6.3.3 简化模型97
第7章 概念建模99
7.1 概念建模工具100
7.1.1 从点生成线100
7.1.2 从草图生成线100
7.1.3 从边生成线101
7.1.4 修改线体：分割边101
7.2 横截面102
7.2.1 横截面树形目录102
7.2.2 横截面编辑102
7.3 面操作105
7.3.1 从线建立面105
7.3.2 从草图创建面106
7.3.3 面修补106
7.3.4 边接合106
7.4 概念建模实例——框架结构107
7.4.1 新建模型107
7.4.2 创建草图108
7.4.3 创建线体109
7.4.4 创建横截面110
7.4.5 创建梁之间的面111
7.4.6 生成多体零件112
第8章 一般网格控制113
8.1 网格划分概述114
8.1.1 ANSYS网格划分应用程序概述114
8.1.2 网格划分步骤114
8.1.3 分析类型114
8.2 全局网格控制116
8.2.1 相关性和关联中心116
8.2.2 全局单元尺寸117
8.2.3 初始尺寸种子117
8.2.4 平滑和过渡118
8.2.5 跨度中心角119
8.2.6 高级尺寸功能120
8.3 局部网格控制121
8.3.1 局部尺寸122
8.3.2 接触尺寸125
8.3.3 细化125
8.3.4 映射面划分126
8.3.5 匹配控制127
8.3.6 收缩控制128
8.3.7 膨胀128
8.4 网格工具129
8.4.1 生成网格129
8.4.2 截面位面130
8.4.3 命名选项131
8.5 网格划分方法131
8.5.1 自动划分方法131
8.5.2 四面体132
8.5.3 扫掠133
8.5.4 多区域134
8.6 网格划分实例1——两管容器网格划分136
8.6.1 定义几何136
8.6.2 初始网格137
8.6.3 命名选项138
8.6.4 膨胀139
8.6.5 截面位面139
8.7 网格划分实例2——四通管网格划分140
8.7.1 定义几何140
8.7.2 Mechanical默认与CFD网格141
8.7.3 截面位面142
8.7.4 使用面尺寸144
8.7.5 局部网格划分146
第9章 Mechanical简介149
9.1 启动Mechanical150
9.2 Mechanical 界面150
9.2.1 Mechanical菜单栏151
9.2.2 工具栏151
9.2.3 树形目录152
9.2.4 属性窗格15
前言
第1章 ANSYS Workbench 18.0基础1
1.1 CAE软件简介2
1.2 有限元法简介3
1.2.1 有限元法的基本思想4
1.2.2 有限元法的特点4
1.3 ANSYS简介5
1.3.1 ANSYS的发展5
1.3.2 ANSYS的功能6
1.4 ANSYS Workbench概述7
1.4.1 ANSYS Workbench18.0 的特点7
1.4.2 ANSYS Workbench18.0应用分类8
1.5 ANSYS Workbench18.0分析的基本过程9
1.5.1 前处理9
1.5.2 加载并求解10
1.5.3 后处理11
1.6 ANSYS Workbench 18.0的设计流程11
1.7 ANSYS Workbench18.0系统要求和启动11
1.7.1 系统要求11
1.7.2 启动12
1.8 ANSYS Workbench 18.0的界面13
第2章 项目管理14
2.1 工具箱15
2.2 项目概图16
2.2.1 系统和模块17
2.2.2 模块的类型17
2.2.3 了解模块状态18
2.2.4 项目概图中的链接19
2.3 ANSYS Workbench18.0选项窗口19
2.4 ANSYS Workbench18.0文档管理20
2.4.1 目录结构20
2.4.2 显示文件明细21
2.4.3 打包文件21
2.5 创建项目概图实例22
第3章 DesignModeler图形用户界面25
3.1 启动DesignModeler26
3.2 图形界面28
3.2.1 操作界面介绍28
3.2.2 Workbench窗口定制30
3.2.3 DesignModeler主菜单31
3.2.4 DesignModeler工具栏32
3.2.5 属性栏窗格32
3.2.6 DesignModeler和CAD类文件交互33
3.3 选择操作34
3.3.1 基本鼠标功能34
3.3.2 选择过滤器35
3.4 视图操作37
3.4.1 图形控制37
3.4.2 光标模式38
3.5 右键弹出菜单38
3.5.1 插入特征39
3.5.2 显示/隐藏目标40
3.5.3 特征/部件抑制40
3.5.4 Go To特征40
3.6 帮助文档42
第4章 草图模式43
4.1 Design Modeler中几何体的分类44
4.2 绘制草图44
4.2.1 长度单位制44
4.2.2 创建新平面45
4.2.3 创建新草图46
4.2.4 草图的隐藏与显示47
4.3 工具箱47
4.3.1 草绘工具箱47
4.3.2 修改工具箱48
4.3.3 标注工具箱50
4.3.4 约束工具箱51
4.3.5 设置工具箱52
4.4 草绘附件53
4.4.1 标尺工具53
4.4.2 正视于工具53
4.4.3 撤消工具54
4.5 草图绘制实例——垫片草图54
第5章 三维特征59
5.1 建模特性60
5.1.1 拉伸60
5.1.2 旋转63
5.1.3 扫掠64
5.1.4放样65
5.1.5 抽壳65
5.2 修改特征66
5.2.1 等半径倒圆66
5.2.2 变半径倒圆67
5.2.3 顶点倒圆67
5.2.4 倒角68
5.3 体操作68
5.3.1 镜像68
5.3.2 移动69
5.3.3 缝合70
5.3.4 简化70
5.3.5 旋转71
5.3.6 切除材料71
5.3.7 印记面71
5.3.8 切片71
5.4 高级体操作72
5.4.1 阵列特征72
5.4.2 布尔操作72
5.4.3 直接创建几何体73
5.5 三维特征实例1——联轴器74
5.5.1 新建模型74
5.5.2 拉伸模型75
5.5.3 拉伸底面76
5.5.4 拉伸大圆孔77
5.5.5 拉伸生成键槽78
5.5.6 拉伸小圆孔79
5.6 三维特征实例2——机盖80
5.6.1 新建模型80
5.6.2 旋转模型81
5.6.3 阵列筋83
5.6.4 创建底面84
第6章 高级三维建模87
6.1 建模工具88
6.1.1 激活和冻结体88
6.1.2 体抑制88
6.1.3 多体零件89
6.2 高级工具89
6.2.1 命名选择89
6.2.2 中面90
6.2.3 包围92
6.2.4 对称特征93
6.2.5 填充93
6.2.6 切片93
6.2.7 面删除95
6.3 高级三维建模实例——铸管95
6.3.1 导入模型95
6.3.2 填充特征97
6.3.3 简化模型97
第7章 概念建模99
7.1 概念建模工具100
7.1.1 从点生成线100
7.1.2 从草图生成线100
7.1.3 从边生成线101
7.1.4 修改线体：分割边101
7.2 横截面102
7.2.1 横截面树形目录102
7.2.2 横截面编辑102
7.3 面操作105
7.3.1 从线建立面105
7.3.2 从草图创建面106
7.3.3 面修补106
7.3.4 边接合106
7.4 概念建模实例——框架结构107
7.4.1 新建模型107
7.4.2 创建草图108
7.4.3 创建线体109
7.4.4 创建横截面110
7.4.5 创建梁之间的面111
7.4.6 生成多体零件112
第8章 一般网格控制113
8.1 网格划分概述114
8.1.1 ANSYS网格划分应用程序概述114
8.1.2 网格划分步骤114
8.1.3 分析类型114
8.2 全局网格控制116
8.2.1 相关性和关联中心116
8.2.2 全局单元尺寸117
8.2.3 初始尺寸种子117
8.2.4 平滑和过渡118
8.2.5 跨度中心角119
8.2.6 高级尺寸功能120
8.3 局部网格控制121
8.3.1 局部尺寸122
8.3.2 接触尺寸125
8.3.3 细化125
8.3.4 映射面划分126
8.3.5 匹配控制127
8.3.6 收缩控制128
8.3.7 膨胀128
8.4 网格工具129
8.4.1 生成网格129
8.4.2 截面位面130
8.4.3 命名选项131
8.5 网格划分方法131
8.5.1 自动划分方法131
8.5.2 四面体132
8.5.3 扫掠133
8.5.4 多区域134
8.6 网格划分实例1——两管容器网格划分136
8.6.1 定义几何136
8.6.2 初始网格137
8.6.3 命名选项138
8.6.4 膨胀139
8.6.5 截面位面139
8.7 网格划分实例2——四通管网格划分140
8.7.1 定义几何140
8.7.2 Mechanical默认与CFD网格141
8.7.3 截面位面142
8.7.4 使用面尺寸144
8.7.5 局部网格划分146
第9章 Mechanical简介149
9.1 启动Mechanical150
9.2 Mechanical 界面150
9.2.1 Mechanical菜单栏151
9.2.2 工具栏151
9.2.3 树形目录152
9.2.4 属性窗格15
前 言
前 言
有限元法作为数值计算方法中在工程分析领域应用较为广泛的一种计算方法，自20世纪中叶以来，以其独有的计算优势得到了广泛的发展和应用，已出现了不同的有限元算法，并由此产生了一批非常成熟的通用和专业有限元商业软件。随着计算机技术的飞速发展，各种工程软件也得以广泛应用。
ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析(FEA)软件，能够进行包括结构、热、声、流体以及电磁场等学科的研究，在核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医药、轻工、地矿、水利、日用家电等领域有着广泛的应用。ANSYS的功能强大，操作简单方便，现在它已成为国际流行的有限元分析软件，在历年FEA评比中都名列。
Workbench 是ANSYS公司开发的新一代协同仿真环境，与传统ANSYS相比较，Workbench有利于协同仿真、项目管理，可以进行双向的参数传输，具有复杂装配件接触关系的自动识别、接触建模功能，可对复杂的几何模型进行高质量的网格处理，自带可定制的工程材料数据库，方便操作者进行编辑、应用，支持所有ANSYS的有限元分析功能。
本书以ANSYS的新版本ANSYS 18.0为依据，对ANSYS Workbench分析的基本思路、操作步骤、应用技巧进行了详细介绍，并结合典型工程应用实例详细讲述了ANSYS Workbench的具体工程应用方法。
本书前9章为操作基础，介绍了ANSYS Workbench分析全流程的基本步骤和方法：第1章为ANSYS Workbench 18.0基础；第2章为ANSYS Workbench的项目管理；第3章为DesignModeler图形用户界面；第4章为草图模式；第5章为三维特征；第6章为高级三维建模；第7章为概念建模；第8章为一般网格控制；第9章为Mechanical简介。后9章为专题实例，按不同的分析专题讲解了参数设置方法与技巧。第10章为静力结构分析；第11章为模态分析；第12章为响应谱分析；第13章为谐响应分析；第14章为随机振动分析；第15章为线性屈曲分析；第16章为结构非线性分析；第17章为热分析；第18章为优化设计。
随书配送的电子资料包中包含所有实例的素材源文件，并制作了全程实例配音讲解动画AVI文件。读者可以登录百度网盘地址：https://pan.baidu.com/s/1nvYzJJz（备用地址https://pan.baidu.com/s/1dHnjzf7）下载，密码：sav6（备用地址密码vx05）（读者如果没有百度网盘，需要先注册一个才能下载）。
本书由三维书屋工作室总策划，陆军工程大学的狄长春、石家庄三维书屋文化传播有限公司的胡仁喜和康士廷主要编写。、周冰、董伟、李瑞、王敏、张俊生、刘昌丽、王玮、孟培、王艳池、阳平华、袁涛、闫聪聪、王培合、路纯红、王义发、王玉秋、杨雪静、张日晶、卢园、李兵、王渊峰、王兵学、孙立明、甘勤涛、王正军等参加了部分编写工作。
本书适用于ANSYS软件的初中级用户和有初步使用经验的技术人员；可作为理工科院校相关专业的高年级本科生、研究生及教师学习ANSYS软件的培训教材，也可作为从事结构分析相关行业的工程技术人员使用ANSYS软件的参考书。由于时间仓促，加之作者的水平有限，不足之处在所难免，恳请专家和广大读者不吝赐教，登录www.sjzswsw.com或联系[email protected]批评指正。
编 者
有限元法作为数值计算方法中在工程分析领域应用较为广泛的一种计算方法，自20世纪中叶以来，以其独有的计算优势得到了广泛的发展和应用，已出现了不同的有限元算法，并由此产生了一批非常成熟的通用和专业有限元商业软件。随着计算机技术的飞速发展，各种工程软件也得以广泛应用。
ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析(FEA)软件，能够进行包括结构、热、声、流体以及电磁场等学科的研究，在核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医药、轻工、地矿、水利、日用家电等领域有着广泛的应用。ANSYS的功能强大，操作简单方便，现在它已成为国际流行的有限元分析软件，在历年FEA评比中都名列。
Workbench 是ANSYS公司开发的新一代协同仿真环境，与传统ANSYS相比较，Workbench有利于协同仿真、项目管理，可以进行双向的参数传输，具有复杂装配件接触关系的自动识别、接触建模功能，可对复杂的几何模型进行高质量的网格处理，自带可定制的工程材料数据库，方便操作者进行编辑、应用，支持所有ANSYS的有限元分析功能。
本书以ANSYS的新版本ANSYS 18.0为依据，对ANSYS Workbench分析的基本思路、操作步骤、应用技巧进行了详细介绍，并结合典型工程应用实例详细讲述了ANSYS Workbench的具体工程应用方法。
本书前9章为操作基础，介绍了ANSYS Workbench分析全流程的基本步骤和方法：第1章为ANSYS Workbench 18.0基础；第2章为ANSYS Workbench的项目管理；第3章为DesignModeler图形用户界面；第4章为草图模式；第5章为三维特征；第6章为高级三维建模；第7章为概念建模；第8章为一般网格控制；第9章为Mechanical简介。后9章为专题实例，按不同的分析专题讲解了参数设置方法与技巧。第10章为静力结构分析；第11章为模态分析；第12章为响应谱分析；第13章为谐响应分析；第14章为随机振动分析；第15章为线性屈曲分析；第16章为结构非线性分析；第17章为热分析；第18章为优化设计。
随书配送的电子资料包中包含所有实例的素材源文件，并制作了全程实例配音讲解动画AVI文件。读者可以登录百度网盘地址：https://pan.baidu.com/s/1nvYzJJz（备用地址https://pan.baidu.com/s/1dHnjzf7）下载，密码：sav6（备用地址密码vx05）（读者如果没有百度网盘，需要先注册一个才能下载）。
本书由三维书屋工作室总策划，陆军工程大学的狄长春、石家庄三维书屋文化传播有限公司的胡仁喜和康士廷主要编写。、周冰、董伟、李瑞、王敏、张俊生、刘昌丽、王玮、孟培、王艳池、阳平华、袁涛、闫聪聪、王培合、路纯红、王义发、王玉秋、杨雪静、张日晶、卢园、李兵、王渊峰、王兵学、孙立明、甘勤涛、王正军等参加了部分编写工作。
本书适用于ANSYS软件的初中级用户和有初步使用经验的技术人员；可作为理工科院校相关专业的高年级本科生、研究生及教师学习ANSYS软件的培训教材，也可作为从事结构分析相关行业的工程技术人员使用ANSYS软件的参考书。由于时间仓促，加之作者的水平有限，不足之处在所难免，恳请专家和广大读者不吝赐教，登录www.sjzswsw.com或联系[email protected]批评指正。
编 者
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