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內容簡介

　　《ANSYS Workbench 工程實例詳解（CAE分析大係）》具體著眼於ANSYS 軟件的使用和實際工程應用，結閤有限元分析方法和具體的軟件操作過程，從工程仿真分析實例齣發，詳細介紹瞭ANSYS15.0 Workbench 有限元分析軟件的功能和處理各種問題的使用技巧。
　　為瞭方便讀者理解並建立正確的有限元模型，書中提供瞭許多概念理解型案例，這些案例包含理論分析和有限元數值模擬的對比結果，同時書中也解析瞭常見的工程案例。書中內容主要涉及結構綫性、非綫性靜力分析，也包含部分熱分析、電場分析及熱-結構耦閤場分析，本書提供的每個分析案例包括工程問題的簡化，分析模型的建立，施加邊界條件及求解，結果的評定期待接近於工程實際。
　　《ANSYS Workbench 工程實例詳解（CAE分析大係）》的目的是為初學者提供機械工程中的CAE 涉及的有限元方法的基礎理論及實踐知識，使讀者學會使用商業化的有限元分析軟件解決工程問題。

作者簡介

　　許京荊，博士，副教授，上海大學機電學院安全斷裂分析研究室（ANSYS軟件華東區技術支持中心），從事“機械工程中的CAE”方麵的教學科研工作，負責ANSYS軟件相關課程及技術支持工作。

內頁插圖

目錄

1 有限元分析及ANSYS Workbench簡單應用
1．1 引言
1．2 工程問題的數學物理方程及數值算法
1．2．1 工程問題復雜的需求及過程
1．2．2 工程問題的數學物理方程
1．2．3 控製微分方程的數值算法
1．3 有限元分析技術的發展及應用
1．4 有限元分析的基本原理及相關術語
1．4．1 有限元分析基本原理
1．4．2 有限元分析相關術語
1．5 有限元分析的基本步驟
1．6 有限元分析計算實例—直杆拉伸的軸嚮變形
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值解
1．6．4 ANSYS Workbench梁單元分析直杆拉伸的軸嚮變形
1．6．5 驗證結果及理解問題
1．7 有限元分析計算實例—單軸直杆熱傳導
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值解
1．7．4 ANSYS Workbench熱傳導杆單元分析單軸直杆傳熱
1．7．5 驗證結果及理解問題
1．8 有限元分析計算實例—單軸直杆穩態電流傳導
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值解
1．8．4 ANSYS Workbench電實體單元分析單軸直杆的穩態電流傳導
1．8．5 驗證結果及理解問題
1．9 本章小結
習題
2 ANSYS 15．0 Workbench平颱
2．1 ANSYS Workbench 概述
2．2 ANSYS 15．0 Workbench 數值模擬的一般過程
2．3 ANSYS 15．0 Workbench 啓動
2．4 ANSYS 15．0 Workbench工作環境
2．4．1 主菜單
2．4．2 基本工具欄
2．4．3 工具箱
2．4．4 項目流程圖
2．4．5 參數設置
2．4．6 定製分析流程
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文件係統
2．6．2 顯示文件
2．6．3 文件歸檔及復原
2．7 ANSYS 15．0 Workbench單位係統
2．8 ANSYS 15．0 Workbench應用程序使用基礎
2．8．1 應用程序的工作界麵
2．8．2 應用程序的菜單功能
2．8．3 應用程序的工具欄
2．8．4 應用程序的圖形顯示控製及選擇
2．8．5 應用程序的導航結構及其明細
2．8．6 應用程序中加載邊界條件
2．8．7 應用工程數據
2．9 ANSYS 15．0 Workbench熱結構案例-多工況冷卻棒熱應力
2．9．1 問題描述及分析
2．9．2 數值模擬過程
2．9．3 驗證結果及理解問題
2．10 ANSYS 15．0Workbench熱電耦閤案例-通電導綫傳熱
2．10．1 問題描述及分析
2．10．2 數值模擬過程
2．10．3 驗證結果及理解問題
2．11 本章小結
3 ANSYS Workbench 結構分析基礎
3．1 結構靜力分析概述
3．1．1 結構靜力分析
3．1．2 結構動態靜力分析
3．1．3 ANSYS Workbench中的結構靜力分析方法
3．2 應力分析及相關術語
3．2．1 結構失效及計算準則
3．2．2 應力分析
3．2．3 應力及其分類
3．2．4 應力集中
3．2．5 接觸應力
3．2．6 溫度應力
3．2．7 應力狀態
3．2．8 位移
3．2．9 應變
3．2．10 綫性應力-應變關係
3．2．11 結構材料的機械性能
3．2．11．1 材料的主要機械性能
3．2．11．2 高溫與低溫情況下的材料性能
3．2．11．3 交變應力下的材料性能
3．2．12 強度理論與強度設計準則
3．3 工程案例—應用梁單元進行機車輪軸的靜強度分析
3．3．1 問題描述及分析
3．3．2 應用梁單元計算輪軸應力的數值模擬過程
3．3．3 結果分析與靜強度評估
3．4 工程案例-應用3D實體單元進行機車輪軸的靜強度分析
3．4．1 應用3D實體單元計算輪軸應力的數值模擬過程
3．4．2 結果分析與應力評定解讀
3．4．3 處理應力奇異問題
3．5 工程案例-應用子模型計算機車輪軸過渡處的局部應力
3．5．1 理解應力集中處的應力
3．5．2 應用子模型求解機車輪軸局部應力的數值模擬過程
3．5．3 應力收斂性判定及結果分析
3．6 工程案例-應用疲勞工具計算機車輪軸過渡處的疲勞壽命
3．6．1 修改子模型計算局部應力
3．6．2 使用疲勞工具計算軸肩過渡處的疲勞壽命
3．7 本章小結
習題
4 ANSYS Workbench中建立閤理的有限元分析模型及算例
4．1 建立閤理的有限元分析模型概述
4．2 結構分析建模求解策略
4．2．1 結構的載荷分析
4．2．2 結構理想化
4．2．3 提取分析模型
4．2．3．1 考慮對稱性
4．2．3．2 處理重點關心的位置
4．2．3．3 細節結構的考慮
4．2．4 單元選擇
4．2．5 網格劃分
4．2．6 施加載荷與約束條件
4．2．7 試算結果評估
4．2．8 應力集中現象的處理
4．2．8．1 尖角問題
4．2．8．2 錯邊問題
4．2．8．3 熱點應力
4．3 ANSYS 15．0 Workbench結構分析模型
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 幾何工作錶
4．3．5 點質量
4．3．6 厚度
4．3．7 材料屬性
4．4 ANSYS 15．0 Workbench結構分析的連接關係
4．4．1 接觸連接
4．4．2 接觸控製
4．4．3 接觸設置
4．4．4 點焊連接
4．4．5 接觸工作錶
4．4．6 接觸分析模型算例-點焊連接不銹鋼闆的非綫性靜力分析
4．4．6．1 問題描述及分析
4．4．6．2 點焊連接模型的數值模擬過程
4．4．6．3 結果分析及討論
4．4．7 遠端邊界條件
4．4．7．1 遠端邊界條件概述
4．4．7．2 遠端點及其行為控製
4．4．7．3 彈球區控製
4．4．7．4 顯示FE連接選項
4．4．8 遠端邊界分析模型算例-韆斤頂底座承載模擬
4．4．8．1 問題描述及分析
4．4．8．2 韆斤頂底座承載數值模擬過程
4．4．8．3 結果分析及討論
4．4．9 關節連接
4．4．9．1 關節特徵
4．4．9．2 定義關節
4．4．9．3 設置及修改關節坐標係
4．4．9．4 配置關節
4．4．9．5 應用關節
4．4．10 彈簧連接
4．4．11 梁連接
4．4．12 端點釋放
4．4．13 軸承連接
4．4．14 坐標係
4．4．15 命名選擇
4．4．16 選擇信息
4．4．17 關節連接分析模型算例—麯軸連杆活塞裝配體承壓模擬
4．4．17．1 問題描述及分析
4．4．17．2 麯軸連杆活塞裝配體承壓數值模擬過程
4．4．17．3 結果分析及討論
4．5 螺栓聯接模型的建模技術及算例
4．5．1 問題描述及分析
4．5．2 螺栓、綁定接觸進行螺栓聯接組件分析
4．5．2．1 綁定法蘭連接麵的數值模擬過程
4．5．2．2 綁定螺栓墊片區的數值模擬過程
4．5．3 螺栓為梁單元進行螺栓聯接組件分析
4．5．3．1 梁連接模型的數值模擬過程
4．5．3．2 綫體梁模型的數值模擬過程
4．5．4 螺栓為實體單元（螺紋）進行螺栓聯接組件分析
4．5．4．1 螺栓預緊單元預緊載荷的正確設置
4．5．4．2 實體單元及螺栓預緊單元聯接組件分析的數值模擬過程
4．5．4．3 實體單元及平動關節聯接組件分析的數值模擬過程
4．5．5 螺栓為實體單元（有螺紋）進行螺栓聯接組件分析
4．6 ANSYS 15．0 Workbench結構網格劃分
4．6．1 網格劃分概述
4．6．2 網格劃分工作界麵
4．6．3 網格劃分過程
4．6．4 整體網格控製
4．6．5 局部網格控製
4．6．6 檢查網格質量
4．6．7 虛擬拓撲
4．6．8 預覽和生成網格
4．7 六麵體網格劃分案例—卡箍連接模型
4．8 四麵體網格劃分案例—螺綫管模型
4．9 杆梁分析模型及算例
4．9．1 杆梁結構計算模型及簡化原則
4．9．2 9m單梁吊車彎麯模型及截取邊界補強模型的強度分析
4．9．2．1 問題描述及分析
4．9．2．2 單梁吊車彎麯數值模擬過程
4．9．2．3 單梁吊車截取邊界補強模型彎麯數值模擬過程
4．9．2．4 結果分析與強度評定
4．10 2D分析模型及算例
4．10．1 2D分析模型簡介
4．10．2 2D平麵應力模型分析齒輪齒條傳動的約束反力矩
4．10．2．1 問題描述及分析
4．10．2．2 數值模擬過程
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值模擬
4．12 本章小結
習題
5 ANSY

前言/序言

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