本书是CFD基础及Fluent工程应用分析的指导性教材或参考书。
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掌握ANSYS Workbench 19.0多种分析技巧
内容简介
本书基于Workbench 19.0有限元仿真平台进行讲解。首先介绍软件的基本使用和操作方法，然后通过具体实例分析，详细介绍软件平台的每一个功能模块的理论基础和使用方法。通过对每个操作步骤的具体说明，为读者轻松入门和掌握最新版本的软件使用提供有效的指导。
本书分为24章，涵盖软件通用功能的介绍，如几何建模、网格划分以及结果后处理等方面内容，同时包括静力学分析、模态分析、谐响应分析、随机振动分析、屈曲分析、热力学分析、电磁场仿真以及流体力学分析等诸多领域的仿真讲解，对仿真平台进行了系统的介绍。
本书通俗易懂、案例丰富，与工程实际紧密贴合，特别适合有志于从事CAE仿真领域的学生、工程技术研发人员和科研人员。另外，本书也适合其他对有限元仿真感兴趣的技术人员。
章节目录
- 第1章初识ANSYS Workbench 19.0
- 1.1 模块简介
- 1.1.1 软件启动
- 1.1.2 外部模型接口
- 1.1.3 通用功能
- 1.1.4 拓扑优化
- 1.1.5 网格划分
- 1.1.6 动力学分析
- 1.1.7 接触功能
- 1.2 文件管理
- 1.2.1 文件类型
- 1.2.2 文件归档
- 1.3 项目新建
- 1.3.1 新建方法
- 1.3.2 项目保存
- 1.4 分析流程
- 1.5 实例操作
- 1.5.1 实例描述
- 1.5.2 几何建模
- 1.5.3 材料属性设置
- 1.5.4 网格划分
- 1.5.5 载荷及约束设置
- 1.5.6 模型求解
- 1.5.7 结果后处理
- 1.6 本章小结
- 第2章材料库介绍
- 2.1 认识材料库
- 2.2 材料库的操作
- 2.2.1 材料属性编辑
- 2.2.2 新建材料编辑
- 2.3 常用材料库数据
- 2.3.1 线性静力学分析
- 2.3.2 动力学分析
- 2.3.3 塑性变形分析
- 2.3.4 超弹性材料分析
- 2.3.5 热力学分析
- 2.3.6 显式动力学分析
- 2.4 本章小结
- 第3章几何建模
- 3.1 认识DesignModeler
- 3.2 DM 常用操作指南
- 3.2.1 开启界面
- 3.2.2 草图绘制
- 3.2.3 草图修改
- 3.2.4 特征建模
- 3.2.5 模型参数化
- 3.2.6 外部几何模型导入
- 3.2.7 高级操作
- 3.3 认识SpaceClaim
- 3.4 SCDM 常用操作指南
- 3.4.1 开启界面
- 3.4.2 几何建模
- 3.4.3 模型编辑
- 3.5 建模应用举例
- 3.5.1 DM 建模实例
- 3.5.2 SCDM 建模实例
- 3.6 本章小结
- 第4章网格划分
- 4.1 认识网格划分功能
- 4.2 常用网格类型
- 4.3 网格划分技术
- 4.3.1 扫掠法
- 4.3.2 四面体划分法
- 4.3.3 自动划分法
- 4.3.4 六面体主体法
- 4.3.5 多区域法
- 4.3.6 笛卡儿法
- 4.4 网格控制技术
- 4.4.1 全局网格控制
- 4.4.2 局部网格控制
- 4.4.3 网格质量检查
- 4.5 ICEM CFD 19.0 网格划分简介
- 4.6 TurboGrid 19.0 网格划分简介
- 4.7 本章小结
- 第5章结果后处理
- 5.1 认识后处理的功能
- 5.2 后处理的常用操作
- 5.2.1 结果查看
- 5.2.2 显示方式
- 5.2.3 位移缩放
- 5.2.4 结果检测
- 5.2.5 图形表格创建
- 5.2.6 收敛性
- 5.2.7 图表输出
- 5.2.8 动画输出
- 5.3 本章小结
- 第6章静力学分析
- 6.1 基本理论介绍
- 6.2 线性静力学分析实例——支架静力分析
- 6.2.1 问题描述
- 6.2.2 分析模型建模
- 6.2.3 材料属性设置
- 6.2.4 网格划分
- 6.2.5 载荷及约束设置
- 6.2.6 模型求解
- 6.2.7 结果后处理
- 6.3 线性静力学分析实例——口型梁静力分析
- 6.3.1 问题描述
- 6.3.2 分析模型建模
- 6.3.3 材料属性设置
- 6.3.4 网格划分
- 6.3.5 载荷及约束设置
- 6.3.6 模型求解
- 6.3.7 结果后处理
- 6.4 线性静力学分析实例——壳单元分析实例
- 6.4.1 问题描述
- 6.4.2 几何建模
- 6.4.3 材料属性设置
- 6.4.4 网格划分
- 6.4.5 载荷及约束设置
- 6.4.6 模型求解
- 6.4.7 结果后处理
- 6.4.8 实体模型计算结果对比
- 6.5 本章小结
- 第7章接触分析
- 7.1 接触分析简介
- 7.1.1 点-点接触模型
- 7.1.2 点-面接触模型
- 7.1.3 面-面接触模型
- 7.2 接触类型介绍
- 7.3 接触分析实例——法兰盘连接
- 7.3.1 问题描述
- 7.3.2 几何建模
- 7.3.3 材料属性设置
- 7.3.4 接触设置
- 7.3.5 网格划分
- 7.3.6 载荷及约束设置
- 7.3.7 模型求解
- 7.3.8 结果后处理
- 7.4 接触分析实例——螺栓连接
- 7.4.1 问题描述
- 7.4.2 几何建模
- 7.4.3 材料属性设置
- 7.4.4 接触设置
- 7.4.5 网格划分
- 7.4.6 载荷及约束设置
- 7.4.7 模型求解
- 7.4.8 结果后处理
- 7.5 本章小结
- 第8章模态分析
- 8.1 认识模态分析
- 8.2 自由模态分析实例——机床床身计算
- 8.2.1 问题描述
- 8.2.2 几何建模
- 8.2.3 材料属性设置
- 8.2.4 网格划分
- 8.2.5 模态求解设置
- 8.2.6 结果后处理
- 8.3 自由模态分析实例——变速箱箱体计算
- 8.3.1 问题描述
- 8.3.2 几何建模
- 8.3.3 材料属性设置
- 8.3.4 网格划分
- 8.3.5 模态求解设置
- 8.3.6 结果后处理
- 8.4 预应力模态分析实例——方板结构预应力模态分析
- 8.4.1 问题描述
- 8.4.2 几何建模
- 8.4.3 材料属性设置
- 8.4.4 网格划分
- 8.4.5 载荷及约束设置
- 8.4.6 模型求解
- 8.4.7 结果后处理
- 8.5 本章小结
- 第9章谐响应分析
- 9.1 谐响应分析简介
- 9.2 谐响应分析求解方法
- 9.2.1 完整法
- 9.2.2 模态叠加法
- 9.3 谐响应分析实例——支撑面板谐响应分析
- 9.3.1 问题描述
- 9.3.2 几何建模
- 9.3.3 材料属性设置
- 9.3.4 网格划分
- 9.3.5 边界及谐波载荷设置
- 9.3.6 求解设置
- 9.3.7 模型求解
- 9.3.8 结果后处理
- 9.4 谐响应分析实例——电器控制柜谐响应分析
- 9.4.1 问题描述
- 9.4.2 几何建模
- 9.4.3 材料属性设置
- 9.4.4 网格划分
- 9.4.5 分析设置
- 9.4.6 模型求解
- 9.4.7 结果后处理
- 9.5 本章小结
- 第10章瞬态分析
- 10.1 瞬态分析简介
- 10.1.1 直接法
- 10.1.2 迭代法
- 10.2 瞬态分析实例——某回转结构瞬态分析
- 10.2.1 问题描述
- 10.2.2 几何建模
- 10.2.3 材料属性设置
- 10.2.4 网格划分
- 10.2.5 载荷及约束设置
- 10.2.6 求解设置
- 10.2.7 结果后处理
- 10.3 瞬态分析实例——单自由度滑块运动分析
- 10.3.1 问题描述
- 10.3.2 几何建模
- 10.3.3 材料属性设置
- 10.3.4 创建运动约束
- 10.3.5 网格划分
- 10.3.6 载荷设置
- 10.3.7 求解设置
- 10.3.8 结果后处理
- 10.4 本章小结
- 第11章响应谱分析
- 11.1 响应谱分析简介
- 11.1.1 单点响应谱
- 11.1.2 多点响应谱
- 11.2 响应谱分析实例——某桥架结构响应谱分析
- 11.2.1 问题描述
- 11.2.2 几何建模
- 11.2.3 材料属性设置
- 11.2.4 网格划分
- 11.2.5 模态求解设置
- 11.2.6 载荷谱加载
- 11.2.7 响应谱求解设置
- 11.2.8 结果后处理
- 11.3 响应谱分析实例——某驾驶室响应谱分析
- 11.3.1 问题描述
- 11.3.2 几何建模
- 11.3.3 材料属性设置
- 11.3.4 网格划分
- 11.3.5 模态求解设置
- 11.3.6 载荷谱加载
- 11.3.7 响应谱求解设置
- 11.3.8 结果后处理
- 11.4 本章小结
- 第12章随机振动分析
- 12.1 随机振动分析简介
- 12.2 随机振动分析实例——某转轴随机振动分析
- 12.2.1 问题描述
- 12.2.2 几何建模
- 12.2.3 材料属性设置
- 12.2.4 网格划分
- 12.2.5 模态求解设置
- 12.2.6 PSD 载荷谱施加
- 12.2.7 求解计算
- 12.2.8 结果后处理
- 12.3 随机振动分析实例——某直升机机载设备随机振动分析
- 12.3.1 问题描述
- 12.3.2 几何建模
- 12.3.3 材料属性设置
- 12.3.4 网格划分
- 12.3.5 模态求解设置
- 12.3.6 PSD 载荷谱施加
- 12.3.7 求解计算
- 12.3.8 结果后处理
- 12.4 本章小结
- 第13章显式动力学分析
- 13.1 显式动力学简介
- 13.2 显式动力学实例——子弹射击简单模拟
- 13.2.1 问题描述
- 13.2.2 几何建模
- 13.2.3 材料属性设置
- 13.2.4 接触设置
- 13.2.5 网格划分
- 13.2.6 边界及载荷施加
- 13.2.7 求解设置
- 13.2.8 结果后处理
- 13.3 显式动力学实例——跌落分析
- 13.3.1 问题描述
- 13.3.2 几何建模
- 13.3.3 材料属性设置
- 13.3.4 接触设置
- 13.3.5 网格划分
- 13.3.6 边界及载荷施加
- 13.3.7 求解设置
- 13.3.8 结果后处理
- 13.4 本章小结
- 第14章刚体动力学分析
- 14.1 刚体动力学简介
- 14.1.1 拉格朗日法
- 14.1.2 笛卡儿法
- 14.2 刚体动力学实例——压力机分析
- 14.2.1 问题描述
- 14.2.2 几何建模
- 14.2.3 材料属性设置
- 14.2.4 运动副设置
- 14.2.5 载荷及驱动设置
- 14.2.6 模型求解设置
- 14.2.7 结果后处理
- 14.3 刚体动力学实例——齿轮啮合分析
- 14.3.1 问题描述
- 14.3.2 几何建模
- 14.3.3 材料属性设置
- 14.3.4 运动副及接触创建
- 14.3.5 网格划分
- 14.3.6 载荷及驱动设置
- 14.3.7 模型求解设置
- 14.3.8 结果后处理
- 14.4 本章小结
- 第15章刚柔耦合分析
- 15.1 刚柔耦合分析简介
- 15.2 刚柔耦合分析实例——曲柄滑块机构分析
- 15.2.1 问题描述
- 15.2.2 几何建模
- 15.2.3 材料属性设置
- 15.2.4 运动副设置
- 15.2.5 网格划分
- 15.2.6 载荷及驱动设置
- 15.2.7 模型求解设置
- 15.2.8 结果后处理
- 15.3 刚柔耦合分析实例——挖掘机斗杆分析
- 15.3.1 问题描述
- 15.3.2 几何建模
- 15.3.3 材料属性设置
- 15.3.4 运动副设置
- 15.3.5 载荷及驱动设置
- 15.3.6 网格划分
- 15.3.7 模型求解设置
- 15.3.8 结果后处理
- 15.4 本章小结
- 第16章线性屈曲分析
- 16.1 线性屈曲分析简介
- 16.2 线性屈曲分析实例——变截面压杆屈曲分析
- 16.2.1 问题描述
- 16.2.2 几何建模
- 16.2.3 材料属性设置
- 16.2.4 网格划分
- 16.2.5 载荷及约束设置
- 16.2.6 静力学求解
- 16.2.7 屈曲分析
- 16.2.8 结果后处理
- 16.3 线性屈曲分析实例——真空管道屈曲分析
- 16.3.1 问题描述
- 16.3.2 几何建模
- 16.3.3 材料属性设置
- 16.3.4 网格划分
- 16.3.5 载荷及约束设置
- 16.3.6 静力学求解
- 16.3.7 屈曲分析
- 16.3.8 结果后处理
- 16.4 本章小结
- 第17章疲劳分析
- 17.1 疲劳分析简介
- 17.2 疲劳分析实例——某叉车货叉疲劳寿命分析
- 17.2.1 问题描述
- 17.2.2 几何建模
- 17.2.3 材料属性设置
- 17.2.4 网格划分
- 17.2.5 载荷及约束设置
- 17.2.6 静力求解
- 17.2.7 疲劳求解
- 17.2.8 结果后处理
- 17.3 疲劳分析实例——发动机连杆疲劳强度分析
- 17.3.1 问题描述
- 17.3.2 几何建模
- 17.3.3 材料属性设置
- 17.3.4 网格划分
- 17.3.5 载荷及约束设置
- 17.3.6 静力求解
- 17.3.7 疲劳求解
- 17.3.8 结果后处理
- 17.4 本章小结
- 第18章子模型分析
- 18.1 子模型分析简介
- 18.2 子模型分析实例——直角支撑结构应力分析
- 18.2.1 问题描述
- 18.2.2 几何建模
- 18.2.3 材料属性设置
- 18.2.4 整体模型网格划分
- 18.2.5 整体模型边界及载荷设置
- 18.2.6 子模型网格划分
- 18.2.7 子模型边界设置
- 18.2.8 子模型结果后处理
- 18.2.9 子模型边界验证
- 18.3 子模型分析实例——凹槽板子模型分析
- 18.3.1 问题描述
- 18.3.2 几何建模
- 18.3.3 材料属性设置
- 18.3.4 整体模型网格划分
- 18.3.5 整体模型边界及载荷设置
- 18.3.6 整体模型求解
- 18.3.7 子模型网格划分
- 18.3.8 子模型边界设置
- 18.3.9 子模型结果后处理
- 18.3.10 子模型边界验证
- 18.4 本章小结
- 第19章热分析
- 19.1 热分析简介
- 19.2 热分析实例——水杯稳态热分析
- 19.2.1 问题描述
- 19.2.2 几何建模
- 19.2.3 材料属性设置
- 19.2.4 网格划分
- 19.2.5 载荷及约束设置
- 19.2.6 模型求解
- 19.2.7 结果后处理
- 19.3 热分析实例——散热片瞬态热分析
- 19.3.1 问题描述
- 19.3.2 几何建模
- 19.3.3 材料属性设置
- 19.3.4 网格划分
- 19.3.5 载荷及约束设置
- 19.3.6 模型求解
- 19.3.7 结果后处理
- 19.4 本章小结
- 第20章热-力耦合分析
- 20.1 热-力耦合分析简介
- 20.2 热-力耦合分析实例——固支梁热应力分析
- 20.2.1 问题描述
- 20.2.2 几何建模
- 20.2.3 材料属性设置
- 20.2.4 网格划分
- 20.2.5 瞬态传热分析
- 20.2.6 热应力分析
- 20.2.7 结果后处理
- 20.3 热-力耦合分析实例——活塞热机耦合分析
- 20.3.1 问题描述
- 20.3.2 几何建模
- 20.3.3 材料属性设置
- 20.3.4 网格划分
- 20.3.5 稳态传热分析
- 20.3.6 热-力耦合分析
- 20.3.7 结果后处理
- 20.4 本章小结
- 第21章电磁场分析
- 21.1 电磁场分析简介
- 21.2 电磁场分析实例——条形磁性体磁场分析
- 21.2.1 问题描述
- 21.2.2 几何建模
- 21.2.3 材料属性设置
- 21.2.4 创建变量
- 21.2.5 网格划分
- 21.2.6 载荷及边界设置
- 21.2.7 结果后处理
- 21.3 电磁场分析实例——通电线圈磁场分布
- 21.3.1 问题描述
- 21.3.2 几何建模
- 21.3.3 材料属性设置
- 21.3.4 创建变量
- 21.3.5 网格划分
- 21.3.6 电流输入及边界设置
- 21.3.7 结果后处理
- 21.4 本章小结
- 第22章优化设计
- 22.1 优化设计简介
- 22.1.1 优化设计的基本概念
- 22.1.2 优化设计的一般表达式
- 22.1.3 优化设计分类
- 22.1.4 其他概念
- 22.2 优化设计实例——某定位基座拓扑优化设计
- 22.2.1 问题描述
- 22.2.2 几何建模
- 22.2.3 材料属性设置
- 22.2.4 网格划分
- 22.2.5 载荷及约束设置
- 22.2.6 模型求解
- 22.2.7 结果后处理
- 22.2.8 结果验算
- 22.3 优化设计实例——固定支架优化设计
- 22.3.1 问题描述
- 22.3.2 几何建模
- 22.3.3 材料属性设置
- 22.3.4 网格划分
- 22.3.5 静力学分析
- 22.3.6 拓扑优化
- 22.3.7 尺寸优化
- 22.3.8 结果后处理
- 22.4 本章小结
- 第23章流体力学分析
- 23.1 流体力学简介
- 23.1.1 流体静力学
- 23.1.2 流体动力学
- 23.1.3 WB 19.0 流体仿真简介
- 23.2 流体力学分析实例——简易汽车流场分析
- 23.2.1 问题描述
- 23.2.2 几何建模
- 23.2.3 网格划分
- 23.2.4 边界组设置
- 23.2.5 CFX 求解设置
- 23.2.6 模型求解
- 23.2.7 结果后处理
- 23.3 流体力学分析实例——高速列车流场分析
- 23.3.1 问题描述
- 23.3.2 几何建模
- 23.3.3 网格划分
- 23.3.4 边界组设置
- 23.3.5 Fluent 求解设置
- 23.3.6 结果后处理
- 23.4 本章小结
- 第24章流固耦合分析
- 24.1 流固耦合简介
- 24.1.1 流体控制方程
- 24.1.2 固体控制方程
- 24.1.3 流固耦合方程
- 24.1.4 流固耦合仿真流程
- 24.2 流固耦合分析实例——收缩喷管流固耦合分析
- 24.2.1 问题描述
- 24.2.2 几何建模
- 24.2.3 流体网格划分
- 24.2.4 流体求解设置
- 24.2.5 流体结果后处理
- 24.2.6 结构场求解设置
- 24.2.7 结构场结果后处理
- 24.3 流固耦合分析实例——排气管道流固耦合分析
- 24.3.1 问题描述
- 24.3.2 几何建模
- 24.3.3 流体网格划分
- 24.3.4 流体求解设置
- 24.3.5 流体结果后处理
- 24.3.6 结构场求解设置
- 24.3.7 结构场结果后处理
- 24.4 本章小结
- 参考文献
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ANSYSWorkbench19.0基础入门与工程实践（附教学视频）是2018年由人民邮电出版社出版,作者江民圣。
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