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第1章 ANSYS Workbench基础1

1.1 ANSYS Workbench概述1

1.2 ANSYS Workbench 14.0平台2

1.2.1 ANSYS Workbench 14.0的启动方式2

1.2.2 ANSYS Workbench 14.0界面2

1.2.3 ANSYS Workbench 14.0应用程序类型6

1.2.4 ANSYS Workbench 14.0产品分析流程7

1.2.5 使用Workbench功能10

1.3 ANSYS 14.0安装和配置11

1.3.1 ANSYS 14.0主程序安装11

1.3.2 ANSYS 14.0许可配置安装16

1.3.3 ANSYS 14.0并行处理平台安装21

1.3.4 ANSYS 14.0数据管理平台安装22

1.3.5 Workbench 14.0运行环境配置22

1.4 Workbench 14.0工作目录、文件及格式23

1.4.1 设置Workbench 14.0工作目录23

1.4.2 ANSYS Workbench 14.0文件管理24

1.4.3 ANSYS Workbench 14.0文件格式24

1.5 应用CAE仿真技术需注意的事项27

本章小结28

第2章 几何草绘29

2.1 DesignModeler用户界面29

2.1.1 进入DesignModeler用户界面29

2.1.2 DesignModeler界面介绍29

2.1.3 DesignModeler窗口管理33

2.2 绘制2D草图34

2.3 模型导入与导出39

2.4 Workbench 14.0草图绘制工程实例40

2.4.1 工程实例1：绘制轴40

2.4.2 工程实例2：绘制底座44

本章小结47

第3章 三维几何建模48

3.1 DesignModeler体和零件48

3.2 DesignModeler特征体49

3.3 编辑特征体52

3.4 概念建模56

3.5 参数化建模57

3.6 高级3D几何工具59

3.7 Workbench 14.0三维建模工程实例62

3.7.1 工程实例1：概念建模创建加固梁62

3.7.2 工程实例2：参数化建模创建滑轮65

本章小结71

第4章 网格划分72

4.1 网格划分平台概述72

4.2 基于ANSYS Meshing的网格划分方法及流程72

4.2.1 网格划分方法72

4.2.2 网格划分流程75

4.3 全局网格控制76

4.4 局部网格控制78

4.5 ICEM CFD网格81

4.6 涡轮机械网格划分84

4.6.1 ANSYS TurboGrid环境介绍84

4.6.2 TurboGrid功能工具86

4.7 Workbench 14.0网格划分工程实例89

4.7.1 工程实例1：ANSYS Meshing机床模型网格划分89

4.7.2 工程实例2：ICEM CFD股骨网格划分91

4.7.3 工程实例3：TurboGrid涡轮模型网格划分95

本章小结100

第5章 结构线性静力分析101

5.1 结构静力分析基础101

5.2 结构静力分析前处理102

5.2.1 结构静力分析界面102

5.2.2 材料属性103

5.2.3 几何模型103

5.2.4 坐标系105

5.2.5 连接关系106

5.2.6 网格划分108

5.2.7 分析设置108

5.2.8 惯性载荷110

5.2.9 结构载荷110

5.2.10 支撑约束111

5.2.11 条件关系112

5.3 结构静力分析后处理112

5.3.1 求解选项112

5.3.2 结果后处理112

5.4 Workbench 14.0结构静力分析工程实例116

5.4.1 工程实例1：某起重机结构静力分析116

5.4.2 工程实例2：某型燃气轮机机座静力分析121

本章小结126

第6章 结构非线性分析127

6.1 非线性分析环境与分类127

6.2 接触非线性127

6.2.1 接触设置127

6.2.2 接触工具129

6.3 几何非线性130

6.3.1 网格控制130

6.3.2 大变形130

6.4 材料非线性130

6.4.1 塑性材料131

6.4.2 超弹性材料133

6.5 非线性诊断135

6.5.1 非线性收敛诊断135

6.5.2 非线性诊断总结136

6.6 Workbench 14.0结构非线性分析工程实例136

6.6.1 工程实例1：某型片弹簧非线性大变形分析136

6.6.2 工程实例2：某型管夹具螺栓预紧非线性接触分析141

本章小结150

第7章 结构动力学分析151

7.1 动力学分析基础151

7.2 模态分析基础152

7.2.1 模态分析理论基础153

7.2.2 Workbench模态分析流程153

7.3 谐响应分析基础156

7.3.1 谐响应分析基本理论157

7.3.2 Workbench谐响应分析流程157

7.4 响应谱分析基础160

7.4.1 响应谱分析基本理论160

7.4.2 Workbench响应谱分析流程160

7.5 随机振动分析基础162

7.5.1 随机振动分析基本理论162

7.5.2 Workbench随机振动分析流程163

7.6 瞬态动力学分析基础164

7.6.1 瞬态动力学分析基本理论164

7.6.2 Workbench瞬态动力学分析流程164

7.7 Workbench 14.0结构动力分析工程实例167

7.7.1 工程实例1：某机床珐琅振动模态分析167

7.7.2 工程实例2：某斜拉桥预应力模态分析171

7.7.3 工程实例3：某S形金属波纹管膜片谐响应分析177

7.7.4 工程实例4：某斜拉桥频谱分析182

7.7.5 工程实例5：某电线塔随机振动分析184

7.7.6 工程实例6：某主轴的瞬态动力学分析188

本章小结194

第8章 显式动力学分析195

8.1 ANSYS显式动力学分析概述195

8.2 AUTODYN199

8.3 Workbench 14.0显式动力学分析工程实例201

8.3.1 工程实例1：圆柱体撞击刚性墙201

8.3.2 工程实例2：子弹冲击带铝板内衬的陶瓷装甲206

本章小结217

第9章 热力学分析218

9.1 传热学基础218

9.2 ANSYS Workbench 14.0热分析220

9.3 Workbench 14.0热力学工程实例228

9.3.1 工程实例1：飞机双层窗导热分析228

9.3.2 工程实例2：发动机支架热应力分析231

9.3.3 工程实例3：晶体管瞬态热分析236

本章小结242

第10章 流体动力学分析Ⅰ（ANSYS CFX）243

10.1 CFX概述243

10.2 CFX前处理245

10.3 CFX-Solver求解设置256

10.3.1 定义模拟计算256

10.3.2 求解工作界面257

10.4 CFX-Post后处理260

10.5 ANSYS CFX 14.0工程实例分析264

10.5.1 工程实例1：某风洞整流器流体力学分析264

10.5.2 工程实例2：某离心泵流体力学分析272

本章小结283

第11章 流体动力学分析Ⅱ（ANSYS FLUENT）284

11.1 FLUENT概述284

11.2 ANSYS FLUENT环境界面285

11.3 FLUENT问题设置288

11.4 求解设置294

11.5 FLUENT后处理295

11.6 ANSYS FLUENT 14.0流体力学分析工程实例298

11.6.1 工程实例1：二维瞬态流体力学分析298

11.6.2 工程实例2：粘性流体在三维管道的流动分析306

本章小结315

第12章 优化设计316

12.1 Design Explorer316

12.2 实验设计319

12.3 响应曲面320

12.4 目标驱动优化323

12.5 相关参数326

12.6 六西格玛分析328

12.7 Workbench 14.0优化设计分析工程实例329

12.7.1 工程实例1：某支撑构件肋板的多目标优化329

12.7.2 工程实例2：某中央铁块的流固耦合及多目标驱动优化339

本章小结351

参考文献352