ANSYS Workbench工程實(shí)例詳解

目錄
1 有限元分析及ANSYS Workbench簡單應(yīng)用
1.1 引言
1.2 工程問題的數(shù)學(xué)物理方程及數(shù)值算法
1.2.1 工程問題復(fù)雜的需求及過程
1.2.2 工程問題的數(shù)學(xué)物理方程
1.2.3 控制微分方程的數(shù)值算法
1.3 有限元分析技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用
1.4 有限元分析的基本原理及相關(guān)術(shù)語
1.4.1 有限元分析基本原理
1.4.2 有限元分析相關(guān)術(shù)語
1.5 有限元分析的基本步驟
1.6 有限元分析計(jì)算實(shí)例—直桿拉伸的軸向變形
1.6.1 問題描述
1.6.2 微分方程的解析解
1.6.3 微分方程的有限元數(shù)值解
1.6.4 ANSYS Workbench梁單元分析直桿拉伸的軸向變形
1.6.5 驗(yàn)證結(jié)果及理解問題
1.7 有限元分析計(jì)算實(shí)例—單軸直桿熱傳導(dǎo)
1.7.1 問題描述
1.7.2 微分方程的解析解
1.7.3 微分方程的有限元數(shù)值解
1.7.4 ANSYS Workbench熱傳導(dǎo)桿單元分析單軸直桿傳熱
1.7.5 驗(yàn)證結(jié)果及理解問題
1.8 有限元分析計(jì)算實(shí)例—單軸直桿穩(wěn)態(tài)電流傳導(dǎo)
1.8.1 問題描述
1.8.2 微分方程的解析解
1.8.3 微分方程的有限元數(shù)值解
1.8.4 ANSYS Workbench電實(shí)體單元分析單軸直桿的穩(wěn)態(tài)電流傳導(dǎo)
1.8.5 驗(yàn)證結(jié)果及理解問題
1.9 本章小結(jié)
習(xí)題
2 ANSYS 15.0 Workbench平臺
2.1 ANSYS Workbench 概述
2.2 ANSYS 15.0 Workbench 數(shù)值模擬的一般過程
2.3 ANSYS 15.0 Workbench 啟動(dòng)
2.4 ANSYS 15.0 Workbench工作環(huán)境
2.4.1 主菜單
2.4.2 基本工具欄
2.4.3 工具箱
2.4.4 項(xiàng)目流程圖
2.4.5 參數(shù)設(shè)置
2.4.6 定制分析流程
2.5 ANSYS 15.0 Workbench窗口管理功能
2.6 ANSYS 15.0 Workbench文件管理
2.6.1 Workbench文件系統(tǒng)
2.6.2 顯示文件
2.6.3 文件歸檔及復(fù)原
2.7 ANSYS 15.0 Workbench單位系統(tǒng)
2.8 ANSYS 15.0 Workbench應(yīng)用程序使用基礎(chǔ)
2.8.1 應(yīng)用程序的工作界面
2.8.2 應(yīng)用程序的菜單功能
2.8.3 應(yīng)用程序的工具欄
2.8.4 應(yīng)用程序的圖形顯示控制及選擇
2.8.5 應(yīng)用程序的導(dǎo)航結(jié)構(gòu)及其明細(xì)
2.8.6 應(yīng)用程序中加載邊界條件
2.8.7 應(yīng)用工程數(shù)據(jù)
2.9 ANSYS 15.0 Workbench熱結(jié)構(gòu)案例-多工況冷卻棒熱應(yīng)力
2.9.1 問題描述及分析
2.9.2 數(shù)值模擬過程
2.9.3 驗(yàn)證結(jié)果及理解問題
2.10 ANSYS 15.0Workbench熱電耦合案例-通電導(dǎo)線傳熱
2.10.1 問題描述及分析
2.10.2 數(shù)值模擬過程
2.10.3 驗(yàn)證結(jié)果及理解問題
2.11 本章小結(jié)
3 ANSYS Workbench 結(jié)構(gòu)分析基礎(chǔ)
3.1 結(jié)構(gòu)靜力分析概述
3.1.1 結(jié)構(gòu)靜力分析
3.1.2 結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析
3.1.3 ANSYS Workbench中的結(jié)構(gòu)靜力分析方法
3.2 應(yīng)力分析及相關(guān)術(shù)語
3.2.1 結(jié)構(gòu)失效及計(jì)算準(zhǔn)則
3.2.2 應(yīng)力分析
3.2.3 應(yīng)力及其分類
3.2.4 應(yīng)力集中
3.2.5 接觸應(yīng)力
3.2.6 溫度應(yīng)力
3.2.7 應(yīng)力狀態(tài)
3.2.8 位移
3.2.9 應(yīng)變
3.2.10 線性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
3.2.11 結(jié)構(gòu)材料的機(jī)械性能
3.2.11.1 材料的主要機(jī)械性能
3.2.11.2 高溫與低溫情況下的材料性能
3.2.11.3 交變應(yīng)力下的材料性能
3.2.12 強(qiáng)度理論與強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
3.3 工程案例—應(yīng)用梁單元進(jìn)行機(jī)車輪軸的靜強(qiáng)度分析
3.3.1 問題描述及分析
3.3.2 應(yīng)用梁單元計(jì)算輪軸應(yīng)力的數(shù)值模擬過程
3.3.3 結(jié)果分析與靜強(qiáng)度評估
3.4 工程案例-應(yīng)用3D實(shí)體單元進(jìn)行機(jī)車輪軸的靜強(qiáng)度分析
3.4.1 應(yīng)用3D實(shí)體單元計(jì)算輪軸應(yīng)力的數(shù)值模擬過程
3.4.2 結(jié)果分析與應(yīng)力評定解讀
3.4.3 處理應(yīng)力奇異問題
3.5 工程案例-應(yīng)用子模型計(jì)算機(jī)車輪軸過渡處的局部應(yīng)力
3.5.1 理解應(yīng)力集中處的應(yīng)力
3.5.2 應(yīng)用子模型求解機(jī)車輪軸局部應(yīng)力的數(shù)值模擬過程
3.5.3 應(yīng)力收斂性判定及結(jié)果分析
3.6 工程案例-應(yīng)用疲勞工具計(jì)算機(jī)車輪軸過渡處的疲勞壽命
3.6.1 修改子模型計(jì)算局部應(yīng)力
3.6.2 使用疲勞工具計(jì)算軸肩過渡處的疲勞壽命
3.7 本章小結(jié)
習(xí)題
4 ANSYS Workbench中建立合理的有限元分析模型及算例
4.1 建立合理的有限元分析模型概述
4.2 結(jié)構(gòu)分析建模求解策略
4.2.1 結(jié)構(gòu)的載荷分析
4.2.2 結(jié)構(gòu)理想化
4.2.3 提取分析模型
4.2.3.1 考慮對稱性
4.2.3.2 處理重點(diǎn)關(guān)心的位置
4.2.3.3 細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)的考慮
4.2.4 單元選擇
4.2.5 網(wǎng)格劃分
4.2.6 施加載荷與約束條件
4.2.7 試算結(jié)果評估
4.2.8 應(yīng)力集中現(xiàn)象的處理
4.2.8.1 尖角問題
4.2.8.2 錯(cuò)邊問題
4.2.8.3 熱點(diǎn)應(yīng)力
4.3 ANSYS 15.0 Workbench結(jié)構(gòu)分析模型
4.3.1 分析模型的體類型
4.3.2 多體零件
4.3.3 體屬性
4.3.4 幾何工作表
4.3.5 點(diǎn)質(zhì)量
4.3.6 厚度
4.3.7 材料屬性
4.4 ANSYS 15.0 Workbench結(jié)構(gòu)分析的連接關(guān)系
4.4.1 接觸連接
4.4.2 接觸控制
4.4.3 接觸設(shè)置
4.4.4 點(diǎn)焊連接
4.4.5 接觸工作表
4.4.6 接觸分析模型算例-點(diǎn)焊連接不銹鋼板的非線性靜力分析
4.4.6.1 問題描述及分析
4.4.6.2 點(diǎn)焊連接模型的數(shù)值模擬過程
4.4.6.3 結(jié)果分析及討論
4.4.7 遠(yuǎn)端邊界條件
4.4.7.1 遠(yuǎn)端邊界條件概述
4.4.7.2 遠(yuǎn)端點(diǎn)及其行為控制
4.4.7.3 彈球區(qū)控制
4.4.7.4 顯示FE連接選項(xiàng)
4.4.8 遠(yuǎn)端邊界分析模型算例-千斤頂?shù)鬃休d模擬
4.4.8.1 問題描述及分析
4.4.8.2 千斤頂?shù)鬃休d數(shù)值模擬過程
4.4.8.3 結(jié)果分析及討論
4.4.9 關(guān)節(jié)連接
4.4.9.1 關(guān)節(jié)特征
4.4.9.2 定義關(guān)節(jié)
4.4.9.3 設(shè)置及修改關(guān)節(jié)坐標(biāo)系
4.4.9.4 配置關(guān)節(jié)
4.4.9.5 應(yīng)用關(guān)節(jié)
4.4.10 彈簧連接
4.4.11 梁連接
4.4.12 端點(diǎn)釋放
4.4.13 軸承連接
4.4.14 坐標(biāo)系
4.4.15 命名選擇
4.4.16 選擇信息
4.4.17 關(guān)節(jié)連接分析模型算例—曲軸連桿活塞裝配體承壓模擬
4.4.17.1 問題描述及分析
4.4.17.2 曲軸連桿活塞裝配體承壓數(shù)值模擬過程
4.4.17.3 結(jié)果分析及討論
4.5 螺栓聯(lián)接模型的建模技術(shù)及算例
4.5.1 問題描述及分析
4.5.2 無螺栓、綁定接觸進(jìn)行螺栓聯(lián)接組件分析
4.5.2.1 綁定法蘭連接面的數(shù)值模擬過程
4.5.2.2 綁定螺栓墊片區(qū)的數(shù)值模擬過程
4.5.3 螺栓為梁單元進(jìn)行螺栓聯(lián)接組件分析
4.5.3.1 梁連接模型的數(shù)值模擬過程
4.5.3.2 線體梁模型的數(shù)值模擬過程
4.5.4 螺栓為實(shí)體單元（無螺紋）進(jìn)行螺栓聯(lián)接組件分析
4.5.4.1 螺栓預(yù)緊單元預(yù)緊載荷的正確設(shè)置
4.5.4.2 實(shí)體單元及螺栓預(yù)緊單元聯(lián)接組件分析的數(shù)值模擬過程
4.5.4.3 實(shí)體單元及平動(dòng)關(guān)節(jié)聯(lián)接組件分析的數(shù)值模擬過程
4.5.5 螺栓為實(shí)體單元（有螺紋）進(jìn)行螺栓聯(lián)接組件分析
4.6 ANSYS 15.0 Workbench結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分
4.6.1 網(wǎng)格劃分概述
4.6.2 網(wǎng)格劃分工作界面
4.6.3 網(wǎng)格劃分過程
4.6.4 整體網(wǎng)格控制
4.6.5 局部網(wǎng)格控制
4.6.6 檢查網(wǎng)格質(zhì)量
4.6.7 虛擬拓?fù)?br /> 4.6.8 預(yù)覽和生成網(wǎng)格
4.7 六面體網(wǎng)格劃分案例—卡箍連接模型
4.8 四面體網(wǎng)格劃分案例—螺線管模型
4.9 桿梁分析模型及算例
4.9.1 桿梁結(jié)構(gòu)計(jì)算模型及簡化原則
4.9.2 9m單梁吊車彎曲模型及截取邊界補(bǔ)強(qiáng)模型的強(qiáng)度分析
4.9.2.1 問題描述及分析
4.9.2.2 單梁吊車彎曲數(shù)值模擬過程
4.9.2.3 單梁吊車截取邊界補(bǔ)強(qiáng)模型彎曲數(shù)值模擬過程
4.9.2.4 結(jié)果分析與強(qiáng)度評定
4.10 2D分析模型及算例
4.10.1 2D分析模型簡介
4.10.2 2D平面應(yīng)力模型分析齒輪齒條傳動(dòng)的約束反力矩
4.10.2.1 問題描述及分析
4.10.2.2 數(shù)值模擬過程
4.11 3D分析模型及算例
4.11.1 卡箍連接模型的多載荷步數(shù)值模擬
4.12 本章小結(jié)
習(xí)題
5 ANSY