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内容大纲
本书以Ansys 2024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，详细介绍了Ansys Workbench分析全流程的基本步骤和方法，包括Ansys Workbench 2024基础、项目管理、DesignModeler图形用户界面、草图模式、三维特征、高级三维建模、概念建模、一般网格控制和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，包括静力结构分析、模态分析、响应谱分析、谐响应分析、随机振动分析、线性屈曲分析、结构非线性分析、热分析和优化设计。
本书适合使用Ansys软件的初中级用户和有初步使用经验的技术人员阅读；可作为理工科院校相关专业的高年级本科生、研究生及教师的培训教材，也可作为相关行业从事结构分析的工程技术人员的参考书。 -
作者介绍
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目录
前言
第1章 Ansys Workbench 2024基础
1.1 CAE软件简介
1.2 有限元法简介
1.2.1 有限元法的基本思想
1.2.2 有限元法的特点
1.3 Ansys简介
1.3.1 Ansys的发展
1.3.2 Ansys的功能
1.4 Ansys Workbench概述
1.4.1 Ansys Workbench 2024的特点
1.4.2 Ansys Workbench 2024的应用分类
1.5 Ansys Workbench 2024分析的基本过程
1.5.1 前处理
1.5.2 加载并求解
1.5.3 后处理
1.6 Ansys Workbench 2024的设计流程
1.7 Ansys Workbench 2024系统要求和启动
1.7.1 系统要求
1.7.2 启动
1.8 Ansys Workbench 2024的界面
第2章 项目管理
2.1 工具箱
2.2 项目原理图
2.2.1 系统和模块
2.2.2 模块的类型
2.2.3 了解模块状态
2.2.4 项目原理图中的链接
2.3 Ansys Workbench 2024选项窗口
2.4 Ansys Workbench 2024文档管理
2.4.1 目录结构
2.4.2 显示文件明细
2.5 创建项目原理图实例
第3章 DesignModeler图形用户界面
3.1 启动DesignModeler
3.2 图形界面
3.2.1 操作界面介绍
3.2.2 Workbench窗口定制
3.2.3 DesignModeler主菜单
3.2.4 DesignModeler工具栏
3.2.5 信息栏窗格
3.2.6 DesignModeler和CAD类文件交互
3.3 选择操作
3.3.1 基本鼠标功能
3.3.2 选择过滤器
3.4 视图操作
3.4.1 图形控制
3.4.2 光标模式
3.5 右键快捷菜单
3.5.1 插入特征
3.5.2 显示/隐藏目标
3.5.3 特征/部件抑制
3.5.4 转到几何体
3.6 帮助文档
第4章 草图模式
4.1 DesignModeler中几何体的分类
4.2 绘制草图
4.2.1 设置单位
4.2.2 创建新平面
4.2.3 创建新草图
4.2.4 草图的隐藏与显示
4.3 工具箱
4.3.1 草图工具箱
4.3.2 修改工具箱
4.3.3 维度工具箱
4.3.4 约束工具箱
4.3.5 设置工具箱
4.4 草绘附件
4.4.1 标尺工具
4.4.2 正视于工具
4.4.3 撤销工具
4.5 草图绘制实例——垫片草图
第5章 三维特征
5.1 建模特性
5.1.1 挤出
5.1.2 旋转
5.1.3 扫掠
5.1.4 蒙皮/放样
5.1.5 薄/表面
5.2 修改特征
5.2.1 固定半径倒圆
5.2.2 变半径倒圆
5.2.3 顶点倒圆
5.2.4 倒角
5.3 几何体操作
5.3.1 缝补
5.3.2 简化
5.3.3 切割材料
5.3.4 压印面
5.4 几何体转换
5.4.1 移动
5.4.2 平移
5.4.3 旋转
5.4.4 镜像
5.4.5 比例
5.5 高级体操作
5.5.1 阵列特征
5.5.2 布尔操作
5.5.3 直接创建几何体
5.6 三维特征实例1——联轴器
5.6.1 新建模型
5.6.2 挤出模型
5.6.3 挤出底面
5.6.4 挤出大圆孔
5.6.5 挤出生成键槽
5.6.6 挤出小圆孔
5.7 三维特征实例2——机盖
5.7.1 新建模型
5.7.2 旋转模型
5.7.3 阵列筋
5.7.4 创建底面
第6章 高级三维建模
6.1 建模工具
6.1.1 激活和冻结体
6.1.2 体抑制
6.1.3 多体零件
6.2 高级工具
6.2.1 命名的选择
6.2.2 中面
6.2.3 外壳
6.2.4 对称
6.2.5 填充
6.2.6 切片
6.2.7 面删除
6.3 高级三维建模实例——铸管
6.3.1 导入模型
6.3.2 填充特征
6.3.3 简化模型
第7章 概念建模
7.1 概念建模工具
7.1.1 来自点的线
7.1.2 草图线
7.1.3 边线
7.1.4 分割边
7.2 横截面
7.2.1 横截面树形目录
7.2.2 横截面编辑
7.3 面操作
7.3.1 边表面
7.3.2 草图表面
7.3.3 表面补丁
7.3.4 边接头
7.4 概念建模实例——框架结构
7.4.1 新建模型
7.4.2 创建草图
7.4.3 创建线体
7.4.4 创建横截面
7.4.5 创建梁之间的面
7.4.6 生成多体零件
第8章 一般网格控制
8.1 网格划分概述
8.1.1 Ansys网格划分应用程序概述
8.1.2 网格划分步骤
8.1.3 分析类型
8.2 全局网格控制
8.2.1 全局单元尺寸
8.2.2 初始尺寸种子
8.2.3 平滑和过渡
8.2.4 跨度中心角
8.2.5 高级尺寸功能
8.3 局部网格控制
8.3.1 局部尺寸
8.3.2 接触尺寸
8.3.3 加密
8.3.4 面网格剖分
8.3.5 匹配控制
8.3.6 收缩控制
8.3.7 膨胀
8.4 网格工具
8.4.1 生成网格
8.4.2 截面
8.4.3 命名选项
8.5 网格划分方法
8.5.1 自动划分
8.5.2 四面体
8.5.3 扫掠
8.5.4 多区域
8.6 网格划分实例1——两管容器网格划分
8.6.1 定义几何
8.6.2 初始网格
8.6.3 命名选项
8.6.4 膨胀
8.6.5 截面
8.7 网格划分实例2——四通管网格划分
8.7.1 定义几何
8.7.2 Mechanical默认与CFD网格
8.7.3 截面
8.7.4 使用面尺寸
8.7.5 局部网格划分
第9章 Mechanical简介
9.1 启动Mechanical
9.2 Mechanical 界面
9.2.1 Mechanical选项卡
9.2.2 图形工具栏
9.2.3 轮廓
9.2.4 属性窗格
9.2.5 绘图区域
9.2.6 应用向导
9.3 基本分析步骤
9.4 一个简单的分析实例——铝合金弯头
9.4.1 问题描述
9.4.2 项目原理图
9.4.3 前处理
9.4.4 求解
9.4.5 结果
9.4.6 报告
第10章 静力结构分析
10.1 几何模型
10.1.1 点质量
10.1.2 材料特性
10.2 分析设置
10.3 载荷和约束
10.3.1 加速度和重力加速度
10.3.2 力和压力
10.3.3 约束
10.4 求解模型
10.5 后处理
10.6 静力结构分析实例1——连杆基体强度校核
10.6.1 问题描述
10.6.2 前处理
10.6.3 求解
10.6.4 结果
10.7 静力结构分析实例2——联轴器变形和应力校核
10.7.1 问题描述
10.7.2 项目原理图
10.7.3 前处理
10.7.4 求解
10.7.5 结果
10.7.6 报告
10.8 静力结构分析实例3——基座基体强度校核
10.8.1 问题描述
10.8.2 建立分析项目
10.8.3 前处理
10.8.4 求解
10.8.5 结果
第11章 模态分析
11.1 模态分析方法
11.2 模态分析步骤
11.2.1 几何体和点质量
11.2.2 接触区域
11.2.3 分析类型
11.2.4 载荷和约束
11.2.5 求解
11.2.6 检查结果
11.3 模态分析实例1——机盖壳体强度校核
11.3.1 问题描述
11.3.2 项目原理图
11.3.3 前处理
11.3.4 求解
11.3.5 结果
11.4 模态分析实例2——长铆钉预应力
11.4.1 问题描述
11.4.2 项目原理图
11.4.3 前处理
11.4.4 求解
11.4.5 结果
11.5 模态分析实例3——机翼
11.5.1 问题描述
11.5.2 项目原理图
11.5.3 前处理
11.5.4 求解
11.5.5 模态分析
第12章 响应谱分析
12.1 响应谱分析简介
12.1.1 响应谱分析过程
12.1.2 在Ansys Workbench 2024中进行响应谱分析
12.2 响应谱分析实例——三层框架结构地震响应分析
12.2.1 问题描述
12.2.2 项目原理图
12.2.3 前处理
12.2.4 模态分析求解
12.2.5 响应谱分析设置并求解
12.2.6 查看分析结果
第13章 谐响应分析
13.1 谐响应分析简介
13.2 谐响应分析步骤
13.2.1 建立谐响应分析
13.2.2 加载谐响应载荷
13.2.3 求解方法
13.2.4 后处理中查看结果
13.3 谐响应分析实例——固定梁
13.3.1 问题描述
13.3.2 项目原理图
13.3.3 前处理
13.3.4 模态分析求解
13.3.5 谐响应分析预处理
13.3.6 谐响应分析设置并求解
13.3.7 谐响应分析后处理
第14章 随机振动分析
14.1 随机振动分析简介
14.1.1 随机振动分析过程
14.1.2 在Ansys Workbench 2024中进行随机振动分析
14.2 随机振动分析实例——桥梁模型随机振动分析
14.2.1 问题描述
14.2.2 项目原理图
14.2.3 前处理
14.2.4 模态分析求解
14.2.5 随机振动分析设置并求解
14.2.6 查看分析结果
第15章 线性屈曲分析
15.1 屈曲概述
15.2 屈曲分析步骤
15.2.1 几何体和材料属性
15.2.2 接触区域
15.2.3 载荷与约束
15.2.4 设置屈曲
15.2.5 求解模型
15.2.6 检查结果
15.3 线性屈曲分析实例1——空心管
15.3.1 问题描述
15.3.2 项目原理图
15.3.3 创建草图
15.3.4 Mechanical前处理
15.3.5 求解
15.3.6 结果
15.4 线性屈曲分析实例2——升降架
15.4.1 问题描述
15.4.2 项目原理图
15.4.3 Mechanical前处理
15.4.4 求解
15.4.5 结果
第16章 结构非线性分析
16.1 非线性分析概论
16.1.1 结构非线性的原因
16.1.2 非线性分析的基本信息
16.2 结构非线性的一般过程
16.2.1 建立模型
16.2.2 分析设置
16.2.3 查看结果
16.3 接触非线性结构
16.3.1 接触基本概念
16.3.2 接触类型
16.3.3 刚度及渗透
16.3.4 搜索区域
16.3.5 对称/非对称行为
16.3.6 接触结果
16.4 结构非线性实例1——刚性接触
16.4.1 问题描述
16.4.2 项目原理图
16.4.3 绘制草图
16.4.4 创建面体
16.4.5 更改模型类型
16.4.6 修改几何体属性
16.4.7 添加接触
16.4.8 划分网格
16.4.9 分析设置
16.4.10 求解
16.4.11 查看求解结果
16.4.12 接触结果后处理
16.5 结构非线性实例2——O形圈
16.5.1 问题描述
16.5.2 项目原理图
16.5.3 绘制草图
16.5.4 创建面体
16.5.5 添加材料
16.5.6 修改几何体属性
16.5.7 添加接触
16.5.8 划分网格
16.5.9 分析设置
16.5.10 求解
16.5.11 查看求解结果
第17章 热分析
17.1 热分析模型
17.1.1 几何模型
17.1.2 材料属性
17.2 装配体
17.2.1 实体接触
17.2.2 热导率
17.3 热环境工具栏
17.3.1 热载荷
17.3.2 热边界条件
17.4 求解选项
17.5 结果和后处理
17.5.1 温度
17.5.2 热通量
17.5.3 响应热流量
17.6 热分析实例1——变速器上箱盖
17.6.1 问题描述
17.6.2 项目原理图
17.6.3 前处理
17.6.4 求解
17.6.5 结果
17.7 热分析实例2——齿轮泵基座
17.7.1 问题描述
17.7.2 项目原理图
17.7.3 前处理
17.7.4 求解
17.7.5 结果
第18章 优化设计
18.1 优化设计概论
18.1.1 Ansys优化方法
18.1.2 定义参数
18.1.3 设计探索优化类型
18.2 优化设计界面
18.2.1 设计探索用户界面
18.2.2 设计探索数据参数界面
18.2.3 读入APDL文件
18.3 优化设计实例——板材拓扑优化设计
18.3.1 问题描述
18.3.2 项目原理图
18.3.3 创建模型
18.3.4 前处理
18.3.5 求解
18.3.6 结果
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