ANSYS Workbench 15.0完全自學(xué)一本通

第1篇
第1章　有限元分析基本理論1
1．1　有限元法發(fā)展綜述2
1．1．1　有限元法的孕育過(guò)程及誕生和發(fā)展2
1．1．2　有限元法的基本思想3
1．1．3　有限元的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)5
1．2　有限元分析基本理論7
1．2．1　有限元分析的基本概念和計(jì)算步驟8
1．2．2　基于最小勢(shì)能原理的有限
元法14
1．2．3　桿系結(jié)構(gòu)的非線性分析理論18
1．2．4　穩(wěn)定計(jì)算理論27
1．3　工程問(wèn)題的數(shù)學(xué)物理方程30
1．3．1　工程問(wèn)題的數(shù)學(xué)物理方程
概述31
1．3．2　變分函數(shù)34
1．3．3　插值函數(shù)35
1．3．4　形函數(shù)35
1．3．5　剛度矩陣35
1．3．6　連通性35
1．3．7　邊界條件36
1．3．8　圓柱坐標(biāo)系中的問(wèn)題37
1．3．9　直接方法37
1．4　桁架與梁的有限元方法38
1．4．1　桁架的定義38
1．4．2　桁架的有限元公式39
1．4．3　梁的定義42
1．4．4　梁的有限元公式43
1．4．5　載荷矩陣46
1．5　板的有限元方法47
1．5．1　矩形單元47
1．5．2　自然坐標(biāo)49
1．5．3　線性三角形單元49
1．6　應(yīng)用實(shí)例50
1．6．1　實(shí)例1：求解懸索的位移50
1．6．2　實(shí)例2：求溫度分布問(wèn)題52
1．7　本章小結(jié)53
第2章　幾何建模54
2．1　Workbench 15．0平臺(tái)及模塊55
2．1．1　Workbench 15．0平臺(tái)界面55
2．1．2　菜單欄56
2．1．3　工具欄62
2．1．4　工具箱63
2．2　幾何建模67
2．2．1　幾何建模平臺(tái)67
2．2．2　菜單欄68
2．2．3　工具欄77
2．2．4　常用命令欄78
2．2．5　模型樹(shù)79
2．2．6　幾何建模實(shí)例――連接板81
2．3　本章小結(jié)88
第3章　網(wǎng)格劃分89
3．1　網(wǎng)格劃分概述90
3．1．1　網(wǎng)格劃分適用領(lǐng)域90
3．1．2　網(wǎng)格劃分方法90
3．1．3　網(wǎng)格默認(rèn)設(shè)置93
3．1．4　網(wǎng)格尺寸設(shè)置95
3．1．5　網(wǎng)格膨脹層設(shè)置98
3．1．6　網(wǎng)格Patch Conforming選項(xiàng)99
3．1．7　網(wǎng)格高級(jí)選項(xiàng)99
3．1．8　網(wǎng)格損傷設(shè)置100
3．1．9　網(wǎng)格評(píng)估統(tǒng)計(jì)101
3．2　網(wǎng)格劃分實(shí)例107
3．2．1　實(shí)例1――網(wǎng)格尺寸控制107
3．2．2　實(shí)例2――掃掠網(wǎng)格劃分115
3．2．3　實(shí)例3――多區(qū)域網(wǎng)格劃分119
3．2．4　實(shí)例4――CDB網(wǎng)格導(dǎo)入123
3．2．5　實(shí)例5――BDF網(wǎng)格導(dǎo)入128
3．3　本章小結(jié)130
第4章　后處理131
4．1　后處理概述132
4．1．1　查看結(jié)果132
4．1．2　結(jié)果顯示135
4．1．3　變形顯示135
4．1．4　應(yīng)力和應(yīng)變136
4．1．5　接觸結(jié)果137
4．1．6　自定義結(jié)果顯示138
4．2　案例分析139
4．2．1　問(wèn)題描述139
4．2．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目139
4．2．3　導(dǎo)入創(chuàng)建幾何體139
4．2．4　添加材料庫(kù)140
4．2．5　添加模型材料屬性142
4．2．6　劃分網(wǎng)格143
4．2．7　施加載荷與約束143
4．2．8　結(jié)果后處理145
4．2．9　保存與退出149
4．3　本章小結(jié)149
第2篇
第5章　結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析150
5．1　線性靜力分析簡(jiǎn)介151
5．1．1　線性靜力分析151
5．1．2　線性靜力分析流程152
5．1．3　線性靜力分析基礎(chǔ)152
5．2　實(shí)例1――實(shí)體靜力分析152
5．2．1　問(wèn)題描述153
5．2．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目153
5．2．3　導(dǎo)入創(chuàng)建幾何體153
5．2．4　添加材料庫(kù)154
5．2．5　添加模型材料屬性156
5．2．6　劃分網(wǎng)格157
5．2．7　施加載荷與約束157
5．2．8　結(jié)果后處理159
5．2．9　保存與退出161
5．2．10　讀者演練161
5．3　實(shí)例2――梁?jiǎn)卧€性靜力
分析161
5．3．1　問(wèn)題描述162
5．3．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目162
5．3．3　創(chuàng)建幾何體162
5．3．4　添加材料庫(kù)166
5．3．5　添加模型材料屬性167
5．3．6　劃分網(wǎng)格168
5．3．7　施加載荷與約束169
5．3．8　結(jié)果后處理170
5．3．9　保存與退出172
5．3．10　讀者演練172
5．4　實(shí)例3――板單元靜力分析173
5．4．1　問(wèn)題描述173
5．4．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目174
5．4．3　導(dǎo)入創(chuàng)建幾何體174
5．4．4　添加材料庫(kù)175
5．4．5　添加模型材料屬性175
5．4．6　劃分網(wǎng)格176
5．4．7　施加載荷與約束177
5．4．8　結(jié)果后處理178
5．4．9　保存與退出179
5．4．10　讀者演練179
5．5　本章小結(jié)179
第6章　模態(tài)分析180
6．1　結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析簡(jiǎn)介181
6．1．1　結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析181
6．1．2　結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析的阻尼181
6．2　模態(tài)分析簡(jiǎn)介182
6．2．1　模態(tài)分析概述182
6．2．2　模態(tài)分析基礎(chǔ)183
6．2．3　預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析183
6．3　實(shí)例1――方桿模態(tài)分析183
6．3．1　問(wèn)題描述184
6．3．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目184
6．3．3　創(chuàng)建幾何體184
6．3．4　添加材料庫(kù)185
6．3．5　添加模型材料屬性186
6．3．6　劃分網(wǎng)格187
6．3．7　施加載荷與約束187
6．3．8　結(jié)果后處理189
6．3．9　保存與退出191
6．4　實(shí)例2――方板在預(yù)壓力下的模態(tài)分析191
6．4．1　問(wèn)題描述192
6．4．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目192
6．4．3　創(chuàng)建幾何體192
6．4．4　添加材料庫(kù)193
6．4．5　添加模型材料屬性194
6．4．6　劃分網(wǎng)格195
6．4．7　施加載荷與約束196
6．4．8　模態(tài)分析197
6．4．9　后處理197
6．4．10　保存與退出199
6．5　實(shí)例3――方板在預(yù)拉力下的
模態(tài)分析199
6．5．1　問(wèn)題描述200
6．5．2　修改外載荷數(shù)據(jù)200
6．5．3　模態(tài)分析（一）200
6．5．4　后處理200
6．5．5　保存與退出202
6．5．6　結(jié)論202
6．6　實(shí)例4――方板在阻尼下的模態(tài)分析202
6．6．1　問(wèn)題描述202
6．6．2　模態(tài)分析（二）203
6．6．3　后處理203
6．6．4　保存與退出204
6．7　本章小結(jié)205
第7章　諧響應(yīng)分析206
7．1　諧響應(yīng)分析簡(jiǎn)介207
7．1．1　諧響應(yīng)分析概述207
7．1．2　諧響應(yīng)分析的載荷與輸出207
7．1．3　諧響應(yīng)分析通用方程208
7．2　實(shí)例1――梁?jiǎn)卧C響應(yīng)分析208
7．2．1　問(wèn)題描述208
7．2．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目208
7．2．3　創(chuàng)建模態(tài)分析項(xiàng)目209
7．2．4　材料選擇210
7．2．5　施加載荷與約束210
7．2．6　模態(tài)求解212
7．2．7　后處理212
7．2．8　創(chuàng)建諧響應(yīng)分析項(xiàng)目214
7．2．9　施加載荷與約束214
7．2．10　諧響應(yīng)計(jì)算215
7．2．11　結(jié)果后處理216
7．2．12　保存與退出218
7．3　實(shí)例2――實(shí)體單元諧響應(yīng)
分析218
7．3．1　問(wèn)題描述218
7．3．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目218
7．3．3　材料選擇219
7．3．4　施加載荷與約束219
7．3．5　模態(tài)求解221
7．3．6　后處理221
7．3．7　諧響應(yīng)分析223
7．3．8　諧響應(yīng)計(jì)算224
7．3．9　結(jié)果后處理224
7．3．10　保存與退出226
7．4　實(shí)例3――含阻尼諧響應(yīng)分析226
7．5　本章小結(jié)228
第8章　響應(yīng)譜分析229
8．1　響應(yīng)譜分析簡(jiǎn)介230
8．1．1　頻譜的定義230
8．1．2　響應(yīng)譜分析的基本概念231
8．2　實(shí)例1――簡(jiǎn)單梁響應(yīng)譜分析232
8．2．1　問(wèn)題描述233
8．2．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目233
8．2．3　導(dǎo)入幾何體模型233
8．2．4　靜態(tài)力學(xué)分析235
8．2．5　添加材料庫(kù)235
8．2．6　接觸設(shè)置235
8．2．7　完成接觸設(shè)置236
8．2．8　施加約束236
8．2．9　模態(tài)分析238
8．2．10　結(jié)果后處理238
8．2．11　響應(yīng)譜分析239
8．2．12　添加加速度譜239
8．2．13　后處理241
8．2．14　其他設(shè)置242
8．2．15　保存與退出244
8．3　實(shí)例2――建筑物響應(yīng)譜分析244
8．3．1　問(wèn)題描述244
8．3．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目245
8．3．3　導(dǎo)入幾何體模型245
8．3．4　靜態(tài)力學(xué)分析246
8．3．5　添加材料庫(kù)246
8．3．6　劃分網(wǎng)格246
8．3．7　施加曲面約束247
8．3．8　施加固定約束247
8．3．9　模態(tài)分析249
8．3．10　結(jié)果后處理249
8．3．11　響應(yīng)譜分析250
8．3．12　添加加速度譜251
8．3．13　后處理252
8．3．14　保存與退出254
8．4　本章小結(jié)254
第9章　隨機(jī)振動(dòng)分析255
9．1　隨機(jī)振動(dòng)分析簡(jiǎn)介256
9．2　實(shí)例1――簡(jiǎn)單橋梁隨機(jī)振動(dòng)
分析257
9．2．1　問(wèn)題描述257
9．2．2 啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目257
9．2．3　導(dǎo)入幾何體模型258
9．2．4　靜態(tài)力學(xué)分析259
9．2．5　添加材料庫(kù)259
9．2．6　接觸設(shè)置259
9．2．7　完成接觸設(shè)置260
9．2．8　施加約束260
9．2．9　模態(tài)分析262
9．2．10　結(jié)果后處理262
9．2．11　隨機(jī)振動(dòng)分析264
9．2．12　添加加速度譜264
9．2．13　后處理265
9．2．14　保存與退出266
9．3　實(shí)例2――建筑物隨機(jī)振動(dòng)
分析267
9．3．1　問(wèn)題描述267
9．3．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目267
9．3．3　導(dǎo)入幾何體模型268
9．3．4　靜態(tài)力學(xué)分析268
9．3．5　添加材料庫(kù)269
9．3．6　劃分網(wǎng)格269
9．3．7　施加曲面約束269
9．3．8　施加固定約束270
9．3．9　模態(tài)分析271
9．3．10　結(jié)果后處理272
9．3．11　隨機(jī)振動(dòng)分析273
9．3．12　添加加速度譜273
9．3．13　后處理275
9．3．14　保存與退出276
9．4　本章小結(jié)276
第10章　瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析277
10．1 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析簡(jiǎn)介278
10．2　實(shí)例1――建筑物地震分析278
10．2．1　問(wèn)題描述278
10．2．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目279
10．2．3　創(chuàng)建幾何體模型280
10．2．4　瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析280
10．2．5　添加材料庫(kù)281
10．2．6　劃分網(wǎng)格281
10．2．7　施加約束282
10．2．8　結(jié)果后處理284
10．2．9　保存與退出286
10．3　實(shí)例2――震動(dòng)分析286
10．3．1　問(wèn)題描述287
10．3．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目287
10．3．3　創(chuàng)建幾何體模型287
10．3．4　模態(tài)分析288
10．3．5　模態(tài)分析前處理288
10．3．6　施加約束289
10．3．7　結(jié)果后處理291
10．3．8　瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析292
10．3．9　添加動(dòng)態(tài)力載荷293
10．3．10　后處理295
10．3．11　保存與退出297
10．4　本章小結(jié)297
第3篇
第11章　接觸分析298
11．1　接觸分析簡(jiǎn)介299
11．2　實(shí)例――鋁合金板孔受力
分析301
11．2．1　問(wèn)題描述301
11．2．2　啟動(dòng)Workbench 15．0軟件301
11．2．3　建立幾何體模型301
11．2．4　添加材料庫(kù)303
11．2．5　添加模型材料屬性304
11．2．6　創(chuàng)建接觸304
11．2．7　劃分網(wǎng)格304
11．2．8　施加載荷與約束306
11．2．9　結(jié)果后處理306
11．2．10　保存與退出308
11．3　本章小結(jié)308
第12章　顯示動(dòng)力學(xué)分析309
12．1　顯示動(dòng)力學(xué)分析簡(jiǎn)介310
12．2　實(shí)例1――鋼球撞擊金屬網(wǎng)
分析311
12．2．1　問(wèn)題描述312
12．2．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目312
12．2．3　啟動(dòng)ExplicitDynamics（LS-DYNAExport）建立
項(xiàng)目313
12．2．4　材料選擇與賦予313
12．2．5　建立項(xiàng)目分析314
12．2．6　分析前處理315
12．2．7　施加載荷316
12．2．8　啟動(dòng)LS-DYNA程序317
12．2．9　Autodyn計(jì)算319
12．2．10　問(wèn)題解讀322
12．3　實(shí)例2――金屬塊穿透鋼板
分析322
12．3．1　問(wèn)題描述323
12．3．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目323
12．3．3　繪制幾何模型323
12．3．4　添加材料庫(kù)324
12．3．5　添加材料325
12．3．6　顯示動(dòng)力學(xué)分析前處理326
12．3．7　施加約束327
12．3．8　結(jié)果后處理329
12．3．9　啟動(dòng)AUTODYN軟件330
12．3．10　LS-DYNA計(jì)算332
12．3．11　保存與退出332
12．4　本章小結(jié)333
第13章　復(fù)合材料分析334
13．1　復(fù)合材料簡(jiǎn)介335
13．1．1　復(fù)合材料概論335
13．1．2　復(fù)合材料層合板強(qiáng)度的有限單元法337
13．2　層合板的失效判斷準(zhǔn)則338
13．2．1　Zinoviev理論339
13．2．2　Bogetti理論339
13．2．3　Puck理論339
13．2．4　Cuntze理論340
13．2．5　Tsai理論341
13．3　ANSYSACP模塊功能概述341
13．4　實(shí)例1――復(fù)合板受力分析345
13．4．1　問(wèn)題描述345
13．4．2　啟動(dòng)Workbench 15．0軟件345
13．4．3　靜力分析項(xiàng)目345
13．4．4　定義復(fù)合材料數(shù)據(jù)346
13．4．5　數(shù)據(jù)更新348
13．4．6　ACP復(fù)合材料定義349
13．4．7　有限元計(jì)算356
13．4．8　后處理357
13．4．9　ACP專(zhuān)業(yè)后處理工具357
13．4．10　保存與退出360
13．5　實(shí)例2――復(fù)合筒受力分析360
13．5．1　問(wèn)題描述360
13．5．2　啟動(dòng)Workbench 15．0軟件360
13．5．3　靜力分析項(xiàng)目361
13．5．4　定義復(fù)合材料數(shù)據(jù)361
13．5．5　數(shù)據(jù)更新364
13．5．6　ACP復(fù)合材料定義365
13．5．7　有限元計(jì)算371
13．5．8　后處理372
13．5．9　ACP專(zhuān)業(yè)后處理工具372
13．5．10　保存與退出375
13．6　本章小結(jié)375
第14章　疲勞分析376
14．1　疲勞分析簡(jiǎn)介377
14．2　疲勞分析方法379
14．2．1　疲勞程序379
14．2．2　應(yīng)力壽命曲線379
14．2．3　疲勞材料特性380
14．3　案例1――椅子疲勞分析381
14．3．1　問(wèn)題描述381
14．3．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目382
14．3．3　導(dǎo)入創(chuàng)建幾何體382
14．3．4　添加材料庫(kù)383
14．3．5　添加模型材料屬性384
14．3．6　劃分網(wǎng)格384
14．3．7　施加載荷與約束385
14．3．8　結(jié)果后處理387
14．3．9　保存工程文件389
14．3．10　添加疲勞分析選項(xiàng)389
14．3．11　保存與退出391
14．4　實(shí)例2――板模型疲勞分析392
14．4．1　問(wèn)題描述393
14．4．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目393
14．4．3　導(dǎo)入創(chuàng)建幾何體394
14．4．4　添加材料庫(kù)394
14．4．5　添加模型材料屬性395
14．4．6　劃分網(wǎng)格395
14．4．7　施加載荷與約束396
14．4．8　結(jié)果后處理398
14．4．9　保存文件398
14．4．10　啟動(dòng)nCode程序398
14．4．11　疲勞分析399
14．4．12　保存與退出400
14．5　本章小結(jié)400
第15章　壓電分析401
15．1　壓電材料基本知識(shí)402
15．1．1　壓電材料的概念402
15．1．2　壓電材料的主要特性402
15．1．3　壓電材料的分類(lèi)403
15．1．4　壓電材料的應(yīng)用405
15．1．5　壓電復(fù)合材料的有限元分析方法407
15．1．6　基本耦合公式407
15．1．7　壓電材料的主要參數(shù)408
15．2　壓電分析模塊的安裝410
15．3　實(shí)例1――正壓電分析412
15．3．1　問(wèn)題描述412
15．3．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目412
15．3．3　導(dǎo)入創(chuàng)建幾何體412
15．3．4　添加材料庫(kù)414
15．3．5　建立靜態(tài)分析414
15．3．6　網(wǎng)格與屬性414
15．3．7　施加載荷與約束415
15．3．8　結(jié)果后處理417
15．3．9　保存與退出417
15．4　實(shí)例2――逆壓電分析418
15．4．1　問(wèn)題描述418
15．4．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目418
15．4．3　導(dǎo)入創(chuàng)建幾何體418
15．4．4　添加材料庫(kù)420
15．4．5　建立靜態(tài)分析420
15．4．6　網(wǎng)格與屬性420
15．4．7　施加載荷與約束421
15．4．8　結(jié)果后處理422
15．4．9　保存與退出424
15．5　本章小結(jié)424
第4篇
第16章　穩(wěn)態(tài)熱分析425
16．1　熱力學(xué)分析簡(jiǎn)介426
16．1．1　熱力學(xué)分析目的426
16．1．2　熱力學(xué)分析方程426
16．1．3　基本傳熱方式426
16．2　實(shí)例1――熱傳遞分析427
16．2．1　問(wèn)題描述427
16．2．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目427
16．2．3　導(dǎo)入幾何體模型428
16．2．4　創(chuàng)建分析項(xiàng)目428
16．2．5　添加材料庫(kù)429
16．2．6　添加模型材料屬性430
16．2．7　劃分網(wǎng)格431
16．2．8　施加載荷與約束431
16．2．9　結(jié)果后處理433
16．2．10　保存與退出434
16．3　實(shí)例2――熱對(duì)流分析434
16．3．1　問(wèn)題描述435
16．3．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目435
16．3．3　導(dǎo)入幾何體模型435
16．3．4　創(chuàng)建分析項(xiàng)目436
16．3．5　添加材料庫(kù)437
16．3．6　添加模型材料屬性438
16．3．7　劃分網(wǎng)格438
16．3．8　施加載荷與約束439
16．3．9　結(jié)果后處理440
16．3．10　保存與退出441
16．3．11　讀者演練442
16．4　實(shí)例3――熱輻射分析442
16．4．1　案例介紹442
16．4．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目442
16．4．3　定義材料參數(shù)442
16．4．4　導(dǎo)入模型443
16．4．5　劃分網(wǎng)格443
16．4．6　定義荷載445
16．4．7　求解以后處理446
16．4．8　保存并退出447
16．5　本章小結(jié)448
第17章　瞬態(tài)熱分析449
17．1　瞬態(tài)熱力學(xué)分析簡(jiǎn)介450
17．2　實(shí)例1――散熱片瞬態(tài)熱學(xué)
分析450
17．2．1　問(wèn)題描述450
17．2．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目450
17．2．3　創(chuàng)建瞬態(tài)熱分析451
17．2．4　施加載荷與約束451
17．2．5　后處理452
17．2．6　保存與退出452
17．3　實(shí)例2――高溫鋼塊瞬態(tài)熱學(xué)分析452
17．3．1　問(wèn)題描述453
17．3．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目453
17．3．3　創(chuàng)建瞬態(tài)熱分析453
17．3．4　施加載荷與約束454
17．3．5　后處理456
17．3．6　保存與退出457
17．4　本章小結(jié)457
第18章　流體動(dòng)力學(xué)分析458
18．1　流體動(dòng)力學(xué)分析簡(jiǎn)介459
18．1．1　流體動(dòng)力學(xué)分析459
18．1．2　CFD基礎(chǔ)462
18．2　實(shí)例1――CFX內(nèi)流場(chǎng)分析470
18．2．1　問(wèn)題描述470
18．2．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目471
18．2．3　創(chuàng)建幾何體模型471
18．2．4　網(wǎng)格劃分471
18．2．5　初始化及求解控制476
18．2．6　流體計(jì)算477
18．2．7　結(jié)果后處理478
18．3　實(shí)例2――Fluent流場(chǎng)分析480
18．3．1　問(wèn)題描述481
18．3．2　軟件啟動(dòng)與保存481
18．3．3　導(dǎo)入幾何數(shù)據(jù)文件481
18．3．4　網(wǎng)格設(shè)置482
18．3．5　進(jìn)入Fluent平臺(tái)483
18．3．6　材料選擇485
18．3．7　設(shè)置幾何屬性486
18．3．8　流體邊界條件486
18．3．9　求解器設(shè)置488
18．3．10　結(jié)果后處理488
18．3．11　POST后處理490
18．4　實(shí)例3――Icepak流場(chǎng)分析492
18．4．1　問(wèn)題描述494
18．4．2　軟件啟動(dòng)與保存495
18．4．3　導(dǎo)入幾何數(shù)據(jù)文件495
18．4．4　添加Icepak模塊496
18．4．5　熱源設(shè)置499
18．4．6　求解分析500
18．4．7　POST后處理502
18．4．8　靜態(tài)力學(xué)分析503
18．5　本章小結(jié)505
第19章　電場(chǎng)分析506
19．1　電磁場(chǎng)基本理論507
19．1．1　麥克斯韋方程507
19．1．2　一般形式的電磁場(chǎng)微分
方程508
19．1．3　電磁場(chǎng)中常見(jiàn)邊界條件509
19．1．4　ANSYS Workbench 15．0平臺(tái)電磁分析509
19．1．5　Ansoft軟件電磁分析510
19．2　實(shí)例――平行板電容計(jì)算511
19．2．1　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目511
19．2．2　建立幾何模型512
19．2．3　建立求解器513
19．2．4　添加材料513
19．2．5　網(wǎng)格劃分513
19．2．6　求解計(jì)算514
19．2．7　手動(dòng)計(jì)算電容515
19．2．8　保存與退出515
19．3　實(shí)例――并聯(lián)電容計(jì)算516
19．3．1　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目516
19．3．2　建立幾何模型517
19．3．3　建立求解器518
19．3．4　添加材料518
19．3．5　網(wǎng)格劃分519
19．3．6　求解計(jì)算521
19．3．7　手動(dòng)計(jì)算電容521
19．3．8　保存與退出522
19．4　本章小結(jié)522
第20章　磁場(chǎng)分析523
20．1　電磁場(chǎng)基本理論524
20．2　靜態(tài)磁場(chǎng)分析實(shí)例1――導(dǎo)體磁場(chǎng)場(chǎng)計(jì)算524
20．2．1　啟動(dòng)Maxwell 15．0并建立分析項(xiàng)目525
20．2．2　建立幾何模型525
20．2．3　建立求解器及求解域526
20．2．4　定義材料屬性526
20．2．5　邊界條件與激勵(lì)527
20．2．6　求解計(jì)算528
20．2．7　圖表顯示530
20．2．8　Workbench 15．0平臺(tái)中加載Maxwell工程文件530
20．2．9　保存與退出531
20．3　靜態(tài)磁場(chǎng)分析實(shí)例2――電感計(jì)算531
20．3．1　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目531
20．3．2　建立幾何模型532
20．3．3　建立求解器及求解域533
20．3．4　添加材料533
20．3．5　網(wǎng)格劃分534
20．3．6　求解計(jì)算536
20．3．7　互感系數(shù)計(jì)算537
20．3．8　保存與退出537
20．4　渦流磁場(chǎng)分析實(shí)例3――金屬塊渦流損耗537
20．4．1　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目538
20．4．2　幾何模型導(dǎo)入538
20．4．3　建立求解器539
20．4．4　添加材料539
20．4．5　邊界條件設(shè)定540
20．4．6　求解計(jì)算540
20．4．7　損耗計(jì)算542
20．4．8　損耗計(jì)算應(yīng)用543
20．4．9　保存與退出543
20．5　本章小結(jié)543
第5篇
第21章　結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析544
21．1　優(yōu)化分析簡(jiǎn)介545
21．1．1　優(yōu)化設(shè)計(jì)概述545
21．1．2　Workbench 15．0結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析簡(jiǎn)介545
21．1．3　Workbench 15．0結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析546
21．2　實(shí)例1――參數(shù)化分析547
21．2．1　問(wèn)題描述547
21．2．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目547
21．2．3　導(dǎo)入幾何模型548
21．2．4　網(wǎng)格劃分550
21．2．5　激勵(lì)與邊界550
21．2．6　結(jié)果后處理551
21．3　實(shí)例2――響應(yīng)曲面優(yōu)化分析554
21．3．1　問(wèn)題描述554
21．3．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目554
21．3．3　導(dǎo)入幾何模型555
21．3．4　結(jié)果后處理558
21．4　本章小結(jié)562
第22章　線性屈曲分析563
22．1　線性屈曲分析簡(jiǎn)介564
22．1．1　屈曲分析概述564
22．1．2　線性屈曲分析方程564
22．2　案例1――鋼管屈曲分析564
22．2．1　問(wèn)題描述565
22．2．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目565
22．2．3　創(chuàng)建幾何體565
22．2．4　設(shè)置材料567
22．2．5　添加模型材料屬性567
22．2．6　劃分網(wǎng)格568
22．2．7　施加載荷與約束569
22．2．8　結(jié)果后處理570
22．2．9　線性屈曲分析571
22．2．10　施加載荷與約束572
22．2．11　結(jié)果后處理572
22．2．12　保存與退出574
22．3　案例2――金屬容器屈曲分析574
22．3．1　問(wèn)題描述575
22．3．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目575
22．3．3　創(chuàng)建幾何體575
22．3．4　設(shè)置材料577
22．3．5　添加模型材料屬性577
22．3．6　劃分網(wǎng)格578
22．3．7　施加載荷與約束579
22．3．8　結(jié)果后處理580
22．3．9　線性屈曲分析581
22．3．10　施加載荷與約束581
22．3．11　結(jié)果后處理582
22．3．12　保存與退出584
22．4　案例3――梁結(jié)構(gòu)屈曲分析584
22．4．1　問(wèn)題描述584
22．4．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目585
22．4．3　導(dǎo)入幾何體模型585
22．4．4　靜態(tài)力學(xué)分析586
22．4．5　添加材料庫(kù)586
22．4．6　接觸設(shè)置586
22．4．7　劃分網(wǎng)格587
22．4．8　施加約束588
22．4．9　線性屈曲分析589
22．4．10　結(jié)果后處理590
22．4．11　保存與退出591
22．5　本章小結(jié)592
第23章　APDL編程與分析593
23．1　APDL命令簡(jiǎn)介594
23．1．1　ANSYS APDL命令簡(jiǎn)介594
23．1．2　Workbench 15．0 APDL命令簡(jiǎn)介602
23．2　實(shí)例1――APDL計(jì)算實(shí)例605
23．2．1　問(wèn)題描述605
23．2．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目605
23．2．3　穩(wěn)態(tài)熱分析606
23．2．4　劃分網(wǎng)格607
23．2．5　定義荷載609
23．2．6　求解以后處理611
23．2．7　保存并退出612
23．3　實(shí)例2――Workbench 15．0導(dǎo)出APDL網(wǎng)格及結(jié)果612
23．3．1　問(wèn)題描述612
23．3．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目612
23．3．3　靜態(tài)力學(xué)分析613
23．3．4　求解以后處理613
23．3．5　Mechanical APDL處理614
23．3．6　其他615
23．4　實(shí)例3――Workbench 15．0導(dǎo)入APDL網(wǎng)格及結(jié)果616
23．5　本章小結(jié)622
第24章　聲學(xué)分析623
24．1　聲學(xué)簡(jiǎn)介624
24．1．1　聲音的產(chǎn)生624
24．1．2　聲壓的定義625
24．1．3　聲學(xué)波動(dòng)方程626
24．1．4　聲學(xué)及噪聲627
24．2　ANSYS 15．0 Acoustic聲學(xué)分析簡(jiǎn)述632
24．3　實(shí)例1――汽車(chē)內(nèi)場(chǎng)噪聲計(jì)算632
24．3．1　問(wèn)題描述632
24．3．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目633
24．3．3　導(dǎo)入幾何體633
24．3．4　劃分網(wǎng)格634
24．3．5　施加載荷與約束635
24．3．6　結(jié)果后處理637
24．3．7　復(fù)制項(xiàng)目639
24．3．8　結(jié)果后處理640
24．3．9　保存與退出641
24．4　實(shí)例2――喇叭聲學(xué)分析642
24．4．1　問(wèn)題描述642
24．4．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目642
24．4．3　導(dǎo)入幾何體643
24．4．4　劃分網(wǎng)格644
24．4．5　施加載荷與約束645
24．4．6　結(jié)果后處理649
24．4．7　保存與退出652
24．5　本章小結(jié)652
第25章　非線性分析653
25．1　結(jié)構(gòu)非線性分析簡(jiǎn)介654
25．1．1　非線性分析654
25．1．2　塑性655
25．1．3　屈服準(zhǔn)則655
25．1．4　非線性分析方程655
25．2　案例――結(jié)構(gòu)大變形分析656
25．2．1　問(wèn)題描述656
25．2．2　啟動(dòng)Workbench 15．0并建立分析項(xiàng)目656
25．2．3　創(chuàng)建幾何體模型656
25．2．4　靜力分析657
25．2．5　創(chuàng)建材料658
25．2．6　靜態(tài)分析前處理659
25．2．7　施加約束662
25．2．8　結(jié)果后處理663
25．2．9　開(kāi)啟大變形選項(xiàng)664
25．3　本章小結(jié)665
第6篇
第26章　多物理場(chǎng)耦合分析666
26．1　多物理場(chǎng)耦合分析簡(jiǎn)介667
26．1．1　多物理場(chǎng)耦合分析概述667
26．1．2　多物理場(chǎng)應(yīng)用場(chǎng)合668
26．2　實(shí)例1――線圈電磁結(jié)構(gòu)瞬態(tài)耦合669
26．2．1　問(wèn)題描述669
26．2．2　軟件啟動(dòng)與保存669
26．2．3　導(dǎo)入幾何數(shù)據(jù)文件670
26．2．4　求解器與求解域的設(shè)置671
26．2．5　賦予材料屬性671
26．2．6　添加激勵(lì)672
26．2．7　模型檢查與計(jì)算674
26．2．8　后處理674
26．2．9　創(chuàng)建電磁分析環(huán)境677
26．2．10　創(chuàng)建力學(xué)分析和數(shù)據(jù)共享678
26．2．11　材料設(shè)定679
26．2．12　網(wǎng)格劃分680
26．2．13　添加邊界條件與映射激勵(lì)681
26．2．14　求解計(jì)算682
26．2．15　后處理682
26．2．16　關(guān)閉Workbench 15．0平臺(tái)684
26．3　實(shí)例2――流體結(jié)構(gòu)單向耦合分析684
26．3．1　軟件啟動(dòng)685
26．3．2　幾何導(dǎo)入685
26．3．3　流體網(wǎng)格設(shè)定686
26．3．4　流體分析688
26．3．5　添加邊界條件689
26．3．6　設(shè)定求解計(jì)算690
26．3．7　后處理691
26．3．8　結(jié)構(gòu)靜力分析693
26．3．9　計(jì)算及后處理694
26．3．10　關(guān)閉Workbench 15．0平臺(tái)694
26．4　實(shí)例3――流體結(jié)構(gòu)雙向耦合分析695
26．4．1　軟件啟動(dòng)695
26．4．2　幾何創(chuàng)建695
26．4．3　流體網(wǎng)格剖分697
26．4．4　流體設(shè)置698
26．4．5　添加邊界條件699
26．4．6　瞬態(tài)力學(xué)設(shè)置704
26．4．7　創(chuàng)建耦合分析模塊707
26．4．8　流體后處理709
26．5　實(shí)例4――流固耦合分析710
26．5．1　軟件啟動(dòng)710
26．5．2　幾何導(dǎo)入710
26．5．3　流體網(wǎng)格剖分711
26．5．4　瞬態(tài)力學(xué)設(shè)置713
26．5．5　流體設(shè)置715
26．5．6　流體設(shè)定717
26．5．7　后處理723
26．6　實(shí)例5――電磁熱流耦合724
26．6．1　問(wèn)題描述725
26．6．2　軟件啟動(dòng)與保存725
26．6．3　建立電磁分析725
26．6．4　幾何模型建立727
26．6．5　求解域的設(shè)置730
26．6．6　賦予材料屬性730
26．6．7　添加激勵(lì)731
26．6．8　分析步創(chuàng)建732
26．6．9　模型檢查與計(jì)算733
26．6．10　后處理733
26．6．11　創(chuàng)建幾何數(shù)據(jù)共享734
26．6．12　添加Icepak模塊736
26．6．13　求解分析739
26．6．14　POST后處理740
26．7　實(shí)例6――電磁振動(dòng)噪聲分析742
26．7．1　問(wèn)題描述743
26．7．2　RMxprt電機(jī)模型建立744
26．7．3　導(dǎo)入幾何數(shù)據(jù)文件752









26．7．4　網(wǎng)格設(shè)置754
26．7．5　求解器的設(shè)置755
26．7．6　模型檢查與計(jì)算756
26．7．7　后處理756
26．7．8　創(chuàng)建諧響應(yīng)分析環(huán)境757
26．7．9　幾何模型處理758
26．7．10　網(wǎng)格劃分758
26．7．11　添加邊界條件與映射激勵(lì)759
26．7．12　求解計(jì)算761
26．7．13　后處理761
26．7．14　創(chuàng)建噪聲分析模塊763
26．7．15　關(guān)閉Workbench 15．0平臺(tái)767
26．8　本章小結(jié)767
附錄A　Maxwell Circuit Editor電路
編輯器768
附錄B　ANSYS Workbench 15．0平臺(tái)
ACT模塊772
附錄C　Ansoft材料輸入774
附錄D　常用壓電材料參數(shù)表777