ANSYS Workbench 14.5有限元分析从入门到精通2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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第1章 ANSYS Workbench14.5基础1

1.1CAE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

1.3ANSYS简介5

1.3.1ANSYS的发展5

1.3.2ANSYS的功能6

1.4ANSYS Workbench概述7

1.4.1ANSYS Workbench的特点7

1.4.2ANSYS Workbench应用分类8

1.5ANSYS Workbench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10

1.6ANSYS Workbench14.5的设计流程11

1.7ANSYS Workbench系统要求和启动11

1.7.1系统要求11

1.7.2启动12

1.8ANSYS14.5的界面13

第2章 ANSYS Workbench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18

2.3Workbench选项窗口19

2.4Workbench文档管理20

2.4.1目录结构20

2.4.2显示文件明细20

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

3.2.2Workbench窗口定制29

3.2.3DesignModeler主菜单30

3.2.4DesignModeler工具栏32

3.2.5属性栏窗格32

3.2.6DesignModeler和CAD类文件交互32

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34

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

3.5.4Go To特征40

3.6帮助文档42

第4章 草图模式43

4.1DesignModeler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48

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52

4.3.5设置工具箱53

4.4草绘附件53

4.4.1标尺工具53

4.4.2正视于工具54

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66

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68

5.2.4倒角68

5.3体操作68

5.3.1镜像69

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72

5.4高级体操作72

5.4.1阵列特征72

5.4.2布尔操作73

5.4.3直接创建几何体74

5.5三维特征实例1——联轴器75

5.5.1新建模型75

5.5.2拉伸模型75

5.5.3拉伸底面76

5.5.4拉伸大圆孔78

5.5.5拉伸生成键槽79

5.5.6拉伸小圆孔80

5.6三维特征实例2——机盖81

5.6.1新建模型81

5.6.2旋转模型81

5.6.3阵列筋83

5.6.4创建底面85

第6章 高级三维建模88

6.1建模工具89

6.1.1激活和冻结体89

6.1.2体抑制89

6.1.3多体零件90

6.2高级工具90

6.2.1命名选择90

6.2.2中面91

6.2.3包围93

6.2.4对称特征94

6.2.5填充94

6.2.6切片94

6.2.7面删除96

6.3高级三维建模实例——铸管96

6.3.1导入模型96

6.3.2填充特征97

6.3.3简化模型98

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107

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

8.1.1ANSYS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129

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132

8.5.1自动划分方法132

8.5.2四面体132

8.5.3扫掠135

8.5.4多区域135

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137

8.6.2初始网格138

8.6.3命名选项139

8.6.4膨胀139

8.6.5截面位面140

8.7网格划分实例2——四通管网格划分140

8.7.1定义几何141

8.7.2Mechanical默认与CFD网格142

8.7.3截面位面143

8.7.4使用面尺寸145

8.7.5局部网格划分147

第9章 Mechanical简介149

9.1启动Mechanical150

9.2Mechanical界面150

9.2.1Mechanical菜单栏151

9.2.2工具栏151

9.2.3树形目录153

9.2.4属性窗格153

9.2.5绘图区域154

9.2.6应用向导154

9.3基本分析步骤155

9.4一个简单的分析实例——铝合金弯管头156

9.4.1问题描述156

9.4.2项目概图157

9.4.3前处理158

9.4.4求解161

9.4.5结果161

9.4.6报告163

第10章 静力结构分析165

10.1几何模型166

10.1.1质量点166

10.1.2材料特性167

10.2分析设置167

10.3载荷和约束168

10.3.1加速度和重力加速度169

10.3.2集中力和压力169

10.3.3约束170

10.4求解模型171

10.5后处理171

10.6静力结构分析1——连杆基体强度校核174

10.6.1问题描述174

10.6.2前处理176

10.6.3求解180

10.6.4结果180

10.7静力结构分析2——联轴器变形和应力校核181

10.7.1问题描述181

10.7.2项目概图181

10.7.3前处理183

10.7.4求解185

10.7.5结果185

10.7.6报告186

10.8静力结构学分析3——基座基体强度校核187

10.8.1问题描述187

10.8.2建立分析项目187

10.8.3前处理189

10.8.4求解193

10.8.5结果193

第11章 模态分析195

11.1模态分析方法196

11.2模态系统分析步骤196

11.2.1几何体和质点196

11.2.2接触区域196

11.2.3分析类型197

11.2.4载荷和约束198

11.2.5求解198

11.2.6检查结果198

11.3模态分析实例1——机盖壳体强度校核199

11.3.1问题描述199

11.3.2项目概图199

11.3.3前处理200

11.3.4求解203

11.3.5结果203

11.4模态分析实例2——长铆钉预应力205

11.4.1问题描述205

11.4.2项目概图205

11.4.3前处理207

11.4.4求解209

11.4.5结果209

11.5模态分析实例3——机翼212

11.5.1问题描述212

11.5.2项目概图212

11.5.3前处理213

11.5.4求解217

11.5.5模态分析218

第12章 响应谱分析221

12.1响应谱分析简介222

12.1.1响应谱分析过程222

12.1.2在Workbench14.5中进行响应谱分析223

12.2响应谱分析实例——三层框架结构地震响应分析224

12.2.1问题描述224

12.2.2项目概图225

12.2.3前处理227

12.2.4模态分析求解228

12.2.5响应谱分析设置并求解230

12.2.6查看分析结果231

第13章 谐响应分析234

13.1谐响应分析简介235

13.2谐响应分析步骤235

13.2.1建立谐响应分析项235

13.2.2加载谐响应载荷236

13.2.3求解方法237

13.2.4后处理中查看结果237

13.3谐响应分析实例——固定梁237

13.3.1问题描述237

13.3.2项目概图238

13.3.3前处理240

13.3.4模态分析求解241

13.3.5谐响应分析预处理244

13.3.6谐响应分析设置并求解245

13.3.7谐响应分析后处理246

第14章 随机振动分析249

14.1随机振动分析简介250

14.1.1随机振动分析过程250

14.1.2在Workbench14.5中进行随机振动分析250

14.2随机振动分析实例——桥梁模型随机振动分析250

14.2.1问题描述252

14.2.2项目概图252

14.2.3前处理254

14.2.4模态分析求解257

14.2.5随机振动分析设置并求解259

14.2.6查看分析结果261

第15章 线性屈曲分析263

15.1屈曲概述264

15.2屈曲分析步骤264

15.2.1几何体和材料属性265

15.2.2接触区域265

15.2.3载荷与约束265

15.2.4设置屈曲265

15.2.5求解模型266

15.2.6检查结果267

15.3线性屈曲分析实例1——空心管267

15.3.1问题描述267

15.3.2项目概图268

15.3.3创建草图269

15.3.4Mechanical前处理271

15.3.5求解272

15.3.6结果273

15.4线性屈曲分析实例2——升降架274

15.4.1问题描述274

15.4.2项目概图275

15.4.3Mechanical前处理276

15.4.4求解278

15.4.5结果278

第16章 结构非线性分析279

16.1非线性分析概论280

16.1.1非线性行为的原因280

16.1.2非线性分析的基本信息281

16.2结构非线性的一般过程283

16.2.1建立模型283

16.2.2分析设置284

16.2.3查看结果286

16.3接触非线性结构287

16.3.1接触基本概念287

16.3.2接触类型287

16.3.3刚度及渗透287

16.3.4Pinball区域288

16.3.5对称/非对称行为290

16.3.6接触结果291

16.4结构非线性实例1——刚性接触292

16.4.1问题描述292

16.4.2项目概图292

16.4.3绘制草图293

16.4.4创建面体293

16.4.5更改模型类型294

16.4.6修改几何体属性295

16.4.7添加接触296

16.4.8划分网格296

16.4.9分析设置299

16.4.10求解302

16.4.11查看求解结果303

16.4.12接触结果后处理305

16.5结构非线性实例2——O形圈307

16.5.1问题描述307

16.5.2项目概图308

16.5.3绘制草图308

16.5.4创建面体310

16.5.5添加材料311

16.5.6修改几何体属性313

16.5.7添加接触314

16.5.8划分网格317

16.5.9分析设置318

16.5.10求解320

16.5.11查看求解结果321

第17章 热分析324

17.1热分析模型325

17.1.1几何模型325

17.1.2材料属性325

17.2装配体325

17.2.1实体接触325

17.2.2导热率326

17.2.3点焊327

17.3热环境工具栏327

17.3.1热载荷327

17.3.2热边界条件328

17.4求解选项329

17.5结果和后处理330

17.5.1温度330

17.5.2热通量331

17.5.3响应热流速331

17.6热分析实例1——变速器上箱盖331

17.6.1问题描述332

17.6.2项目概图332

17.6.3前处理333

17.6.4求解337

17.6.5结果338

17.7热分析实例2——齿轮泵基座340

17.7.1问题描述340

17.7.2项目概图341

17.7.3前处理342

17.7.4求解346

17.7.5结果347

第18章 优化设计349

18.1优化设计概论350

18.1.1ANSYS优化方法350

18.1.2定义参数350

18.1.3Design Explorer优化类型351

18.2优化设计界面351

18.2.1Design Explorer用户界面351

18.2.2Design Explorer数据参数界面351

18.2.3读入APDL文件351

18.3优化设计实例1——板材拓扑优化设计352

18.3.1问题描述353

18.3.2项目概图354

18.3.3创建模型355

18.3.4前处理356

18.3.5求解360

18.3.6结果360

18.4优化设计实例2——连杆六西格玛优化设计362

18.4.1问题描述362

18.4.2项目概图362

18.4.3Mechanical前处理363

18.4.4设置求解366

18.4.5六西格玛设计368

附录A ANSYS Workbench菜单栏命令375

附录B 有限元知识结构378

附录C ANSYS Workbench帮助文件说明378