具体描述
基本信息
书名：全新正版 ANSYS Workbench 17.0数值模拟与实例精解 CAE分析大系
定价：79.00元
作者：付稣昇
出版社：人民邮电出版社
出版日期：2017-12-01
ISBN：9787115466358
字数：
页码：
版次：1
装帧：平装-胶订
开本：16开
商品重量：0.4kg
编辑推荐
一本覆盖多学科领域分析流程的教程一本着重解决工程实际问题的教程23章涵盖主要模块的原理与应用46个典型案例Step by Step精解600分钟（6GB）案例操作有声教学视频提供：附赠40GB案例配套求解结果文件支持：图书 微信订阅号（iCAX） SimWe论坛=可沟通交流的生态系统教程
内容提要
本书以ANSYS Workbench 17.0软件平台为基础进行编写，涵盖的分析范围领域较宽泛，主要内容包括DM几何建模与模型清理，网格划分，工程数据定义，Mechanical常用（前、后处理）设置，线性静力学，动力学（模态、谐响应、*振动、谱分析、瞬态动力学、显示动力学和刚体动力学等），非线性问题（接触非线性、状态非线性和材料非线性），屈曲分析（非线性与线性），热分析（稳态、瞬态、相变和热结构耦合），子模型，ACP复合材料，nCode疲劳，Fatigue Tool疲劳工具，多物理耦合场，以及DX优化设计等。全书以基本理论简述、仿真流程说明、复杂实例详解为主线进行讲解，提供详尽的Step By Step操作流程，难能可贵的是对当前同类书籍中未能提及的重点内容进行详细讲解和举例说明，并提供复杂问题和操作的视频讲解。读者仔细阅读本书并勤加练习，会在ANSYS Workbench软件使用和相关工程项目计算方面有所收获。本书附赠45个案例的660分钟的多媒体教学视频及案例分析文件，读者可扫描二维码自行获取并使用。本书面向于ANSYS Workbench初级和中级用户，可以作为机械、材料、汽车和航空航天等专业的高年级本科生、研究生的参考用书，以及教师教学的参考用书，同时适合于从事产品设计、分析与优化的工程技术人员，以及CAE仿真分析的爱好者自学。
目录
章 ANSYS Workbench基础介绍 12
1.1 ANSYS Workbench概述 12
1.2 ANSYS Workbench平台与模块 12
1.2.1 ANSYS Workbench启动方式 12
1.2.2 Workbench平台界面 13
1.2.3 主菜单栏 14
1.2.4 基本工具栏 15
1.2.5 工具箱 15
1.2.6 项目流程图 16
1.3 ANSYS Workbench文件管理 16
1.4 ANSYS Workbench单位系统 17
1.5 本章小结 18
第2章 几何建模与模型清理 19
2.1 DesignModeler概述 19
2.1.1 DesignModeler介绍 19
2.1.2 DesignModeler启动和CAD文件交互 19
2.1.3 DesignModeler交互界面 20
2.1.4 DesignModeler主菜单栏 20
2.1.5 DesignModeler工具栏 21
2.1.6 鼠标操作 22
2.1.7 选择过滤器 22
2.1.8 框选 22
2.1.9 选择面板 23
2.1.10 图形控制 23
2.1.11 弹出快捷菜单 23
2.2 草图绘制 24
2.2.1 单位制 25
2.2.2 创建新平面和平面变换 25
2.2.3 创建新草绘 26
2.2.4 草绘工具 26
2.2.5 草图投影与援引 28
2.3 3D建模创建与工具 28
2.3.1 体和零件 28
2.3.2 3D特征操作（【Create】菜单） 29
2.3.3 高级工具（【Tools】菜单） 30
2.4 参数化建模 31
2.4.1 DM参数化建模 31
2.4.2 一般CAD软件参数化导入DM的方法 32
2.5 概念建模 33
2.5.1 创建线体 33
2.5.2 建立面 35
2.6 几何建模实例 36
2.6.1 构件搬运台车建模实例 36
2.6.2 飞机机翼1D和2D混合建模实例 40
2.7 几何清理实例 45
涡轮机外壳结构几何清理简化实例 45
2.8 本章小结 48
第3章 工程数据定义与网格划分 49
3.1 工程数据定义基础 49
3.1.1 Engineering Data界面 49
3.1.2 定义材料参数 50
3.1.3 添加新材料进入材料库 51
3.1.4 赋予材料属性 52
3.2 网格划分技术 52
3.2.1 全局网格控制 52
3.2.2 局部网格划分控制 55
3.2.3 虚拟拓扑 59
3.2.4 预览和生成网格 60
3.3 网格划分实例 61
3.3.1 裁纸凹模三维结构网格划分 61
3.3.2 Semi-Elliptocal Crack裂纹网格划分 63
3.3.3 旋风分离器网格划分 65
3.3.4 三通管膨胀层网格划分实例 67
3.3.5 简易形状结构快速网格划分实例 68
3.4 本章小结 70
第4章 Workbench-Mechanical 通用设置 71
4.1 Workbench-Mechanical概述 71
4.2 Mechanical分析基本步骤 71
4.3 Mechanical交互界面 72
4.3.1 菜单栏 72
4.3.2 工具栏 72
4.3.3 导航树 73
4.3.4 明细栏 73
4.3.5 图形窗口 73
4.3.6 程序应用向导 74
4.4 导航树基本分支与操作流程说明 74
4.4.1 预处理 74
4.4.2 求解模型 75
4.4.3 后处理 75
4.5 常用基本预处理操作 76
4.5.1 坐标系Coordinate Systems 76
4.5.2 命名选择Named Selections 76
4.5.3 目标生成器Object Generator 77
4.5.4 注释设置Annotation Preferences 77
4.5.5 自定义节点编号Mesh Numbering 78
4.5.6 远程点Remote Point 78
4.6 本章小结 79
第5章 线性静力学结构分析 80
5.1 线性静力学分析基础 80
5.1.1 2D平面问题 80
5.1.2 1D杆与梁的问题 81
5.1.3 板壳和3D结构分析 82
5.2 线性静力学分析流程 82
5.3 线性静力学分析载荷与支撑 83
5.3.1 惯性载荷 83
5.3.2 载荷与约束 84
5.4 结果后处理 86
5.4.1 变形 87
5.4.2 应力和应变 87
5.4.3 线性化应力 88
5.4.4 应力工具 89
5.4.5 接触工具 90
5.4.6 疲劳工具 90
5.4.7 梁工具 90
5.4.8 探测 91
5.4.9 用户自定义结果 91
5.4.10 图形显示 91
5.4.11 求解组合 92
5.4.12 收敛 92
5.4.13 应力奇异 92
5.5 静力学结构分析实例 93
5.5.1 一榀钢梁结构静力学分析 93
5.5.2 电动缸销轴结构静力学分析 95
5.6 本章小结 99
第6章 动力学分析概述 100
6.1 动力学分析的目的 100
6.1.1 动力学分析涉及的物理现象 100
6.1.2 动力学分析类型 100
6.1.3 动力学有限元建模原则 101
6.2 通用运动控制方程 101
6.3 阻尼 102
6.3.1 单元阻尼 102
6.3.2 Alpha阻尼和Beta阻尼 102
6.3.3 常数阻尼 103
6.3.4 数值阻尼 104
6.4 本章小结 104
第7章 模态分析 105
7.1 模态分析基础 105
7.1.1 模态分析的目的 105
7.1.2 术语和概念 105
7.1.3 振型归一化 106
7.1.4 模态分析接触设置 106
7.1.5 预应力设置 106
7.1.6 分析设置 106
7.1.7 参与因子与有效质量 107
7.2 模态分析基本流程 108
7.3 模态分析实例 108
简易机翼结构预应力模态分析 108
7.4 本章小结 112
第8章 谐响应分析 113
8.1 谐响应分析基础 113
8.1.1 谐响应分析的目的 113
8.1.2 谐响应分析的输入与输出 113
8.1.3 谐响应分析运动方程 113
8.1.4 谐响应分析求解方法 114
8.2 谐响应分析基本流程 114
8.3 谐响应分析实例 116
连杆结构谐响应分析 116
8.4 本章小结 121
第9章 响应谱分析 122
9.1 响应谱分析意义 122
9.2 响应谱分析基础 122
9.2.1 响应谱的定义与产生 122
9.2.2 响应谱分析类型 123
9.2.3 单点响应谱分析 123
9.2.4 多点响应谱分析 124
9.3 响应谱分析基本流程 124
9.4 响应谱分析实例 126
石油井架地震单点响应谱分析 126
9.5 本章小结 128
0章 振动分析 129
10.1 振动分析的目的 129
10.2 功率谱密度 129
10.3 振动理论简介 130
10.3.1 振动计算的假设与限制 130
10.3.2 振动分布规律 130
10.3.3 振动理论 130
10.4 振动分析基本流程 131
10.5 振动分析实例 132
车用杯架振动分析 132
10.6 本章小结 134
1章 瞬态动力学分析 135
11.1 瞬态动力学分析基础 135
11.1.1 瞬态动力学分析特点 135
11.1.2 瞬态动力学分析术语 135
11.2 瞬态动力学分析求解技术（完全法） 136
11.2.1 瞬态分析中的非线性 136
11.2.2 平衡迭代与收敛 137
11.2.3 载荷步、子步与平衡迭代 137
11.2.4 自动时间步 138
11.2.5 完全瞬态动力学的分析设置 138
11.2.6 Initial Conditions初始条件设置 139
11.2.7 载荷与约束 140
11.3 瞬态动力学分析求解技术（模态叠加法） 140
11.4 瞬态动力学分析基本流程 140
11.5 瞬态动力学分析实例 141
铜管折弯瞬态动力学分析 141
11.6 本章小结 143
2章 刚体动力学分析 144
12.1 刚体动力学分析简介 144
12.2 刚体动力学装配连接 144
12.2.1 运动副（Joints） 144
12.2.2 弹簧（Springs） 145
12.2.3 接触对关系 145
12.2.4 约束方程 145
12.3 刚体动力学分析流程 146
12.4 Motion Load载荷导入静力学分析流程 147
12.5 刚体动力学分析实例 147
某剪切送物机构刚体动力学分析 147
12.6 本章小结 151
3章 显式动力学分析 152
13.1 显式动力学分析简介 152
13.2 显式动力学分析流程 153
13.3 显式动力学分析实例 154
13.3.1 易拉罐显式动力学分析 154
13.3.2 冲锤撞击钢筋混凝土结构显式动力学分析 156
13.3.3 电路板跌落显式动力学分析 158
13.4 本章小结 161
4章 结构非线性分析 162
14.1 非线性分析背景 162
14.1.1 结构非线性的定义 162
14.1.2 非线类型 162
14.1.3 构建非线性模型 163
14.2 非线性求解与收敛 164
14.2.1 牛顿-辛普森方程 164
14.2.2 收敛与收敛判据 164
14.2.3 载荷步、时间步与平衡迭代 164
14.2.4 求解控制 165
14.2.5 重启动控制 165
14.2.6 非线性控制 166
14.3 接触与接触设置 166
14.3.1 接触的基本概念 166
14.3.2 接触协调 167
14.3.3 探测方法 168
14.3.4 修剪接触 168
14.3.5 穿透和滑移容差 168
14.3.6 法向接触刚度 169
14.3.7 Pinball区域 170
14.3.8 对称/非对称行为 170
14.3.9 接触中的体类型 171
14.3.10 界面处理与接触几何修正 171
14.3.11 接触工具 173
14.4 率无关塑性基础 173
14.4.1 金属塑性背景 173
14.4.2 屈服准则 174
14.4.3 塑性流动法则 175
14.4.4 强化准则 176
14.4.5 双线性随动（等向）强化 176
14.4.6 多线性随动（等向）强化 177
14.4.7 Chaboche随动强化 177
14.4.8 Chaboche材料拟合与输入 178
14.4.9 循环加载 179
14.5 超弹体基础 180
14.5.1 超弹体概述 180
14.5.2 超弹体常用模型 181
14.5.3 超弹体曲线拟合方法 183
14.6 非线性分析实例 184
14.6.1 钢板弹簧非线性分析 184
14.6.2 弹片按钮非线性分析 187
14.6.3 密封圈挤压非线性分析 191
14.7 本章小结 194
5章 屈曲分析 195
15.1 屈曲分析的目的 195
15.2 特征值屈曲分析 195
15.2.1 特征值屈曲分析基础 195
15.2.2 特征值屈曲分析流程 196
15.3 非线性屈曲分析 198
15.3.1 非线性屈曲分析求解方法 198
15.3.2 非线性屈曲引入缺陷的一种方法 199
15.3.3 非线性屈曲分析求解过程 199
15.4 线性屈曲分析实例 199
电动缸活塞杆线性屈曲分析 199
15.5 非线性屈曲分析实例 202
外壳结构非线性屈曲分析 202
15.6 本章小结 204
6章 子模型分析 205
16.1 子模型方法简介 205
16.1.1 子模型方法定义 205
16.1.2 子模型分析方法意义 205
16.1.3 子模型计算前提 206
16.1.4 子模型分析的注意事项 206
16.2 子模型分析流程 206
16.3 子模型法分析实例 206
夹紧机构钳型零件子模型分析实例 206
16.4 本章小结 210
7章 热分析 211
17.1 热分析基础 211
17.1.1 热分析的目的 211
17.1.2 热传递的3种基本类型 211
17.1.3 热力学定律 212
17.1.4 热分析的控制方程 212
17.1.5 热载荷与边界条件 213
17.2 稳态热分析 214
17.3 瞬态热分析与非线性热分析 214
17.3.1 瞬态热分析定义与考虑因素 214
17.3.2 瞬态热分析控制方程 214
17.3.3 时间步长预测与时间积分 215
17.3.4 非线性热分析 216
17.3.5 初始条件 217
17.4 相变分析 217
17.4.1 潜在热量与焓 217
17.4.2 相变分析基本思路 217
17.5 热-结构耦合分析 218
17.5.1 热-结构耦合分析简介 218
17.5.2 热-结构顺序耦合分析设置 219
17.6 热分析基本过程 220
17.7 稳态热分析实例 220
简易城墙稳态热分析 220
17.8 瞬态热分析实例 222
奶瓶降温瞬态热分析 222
17.9 相变热分析实例 225
铸钢轴相变热分析 225
17.10 热辐射分析实例 226
双环结构热辐射分析 226
17.11 本章小结 228
8章 ACP复合材料分析 229
18.1 复合材料与ACP 229
18.2 失效准则 229
18.3 ACP分析基本流程 231
18.3.1 ACP（Pre）前处理 231
18.3.2 ACP（Pre）交互界面 232
18.3.3 Material Data设置 232
18.3.4 Element Sets与Edge Sets设置 233
18.3.5 Geometry设置 233
18.3.6 Rosettes设置 233
18.3.7 Oriented Element Sets设置 234
18.3.8 ModelingGroup设置 234
18.3.9 Solid Models设置 235
18.3.10 ACP（Post）后处理 235
18.4 复合材料ACP分析实例 235
18.4.1 风机导流罩铺层设计 235
18.4.2 实体复合材料板组合装配拉伸分析 239
18.5 本章小结 245
9章 疲劳工具Fatigue Tool 246
19.1 疲劳分析概述 246
19.1.1 疲劳破坏机理 247
19.1.2 疲劳问题的分类 247
19.2 应力疲劳分析 248
19.2.1 应力定义 248
19.2.2 S-N曲线（应力寿命曲线） 248
19.2.3 平均应力的影响 249
19.2.4 疲劳强度因子（Fatigue Strength Factor） 250
19.2.5 雨流计数 250
19.2.6 Miner损伤累积 251
19.2.7 恒定振幅、比例载荷应力疲劳分析与流程 251
19.2.8 不定振幅载荷应力疲劳分析 254
19.2.9 非比例载荷疲劳分析与流程 255
19.3 应变疲劳流程 255
19.3.1 应变疲劳材料定义 255
19.3.2 平均应力修正 256
19.4 Fatigue Tool疲劳工具分析实例 257
19.4.1 双圆形缺口板状结构应变疲劳分析 257
19.4.2 把手结构非比例载荷应力疲劳分析 259
19.5 本章小结 262
第20章 ANSYS nCode DesignLife疲劳基础 263
20.1 ANSYS nCode DesignLife与Workbench平台 263
20.2 ANSYS nCode DesignLife标准5框图 263
20.2.1 FE_Input设置 264
20.2.2 Material Mapping设置 265
20.2.3 Load Mapping设置 266
20.2.4 Analysis Engine设置 267
20.2.5 Fatigue_Results_Display设置 268
20.3 预定义nCode疲劳分析流程 269
20.4 nCode应力疲劳分析实例 269
20.4.1 连杆结构应力疲劳分析 269
20.4.2 某减震钢片振动疲劳分析 274
20.4.3 托架结构焊缝疲劳分析 276
20.5 本章小结 279
第21章 多物理耦合场分析 280
21.1 Workbench多物理耦合场分析简介 280
21.2 多物理耦合分析实例 281
21.2.1 城墙稳态热结构耦合分析 281
21.2.2 镜筒热形变瞬态顺序耦合分析 282
21.2.3 基于ACT的压电梁静力学分析 285
21.2.4 三通管热流固耦合分析 287
21.2.5 基于ACT的泊车位移传感器测距分析 296
21.3 本章小结 299
第22章 优化工具Design Exploration 300
22.1 Design Exploration优化工具概述 300
22.2 Design Exploration分析流程 300
22.2.1 参数定义与参数设置Parameter Set 301
22.2.2 实验设计法DOE（Design of Experiments） 303
22.2.3 参数关联性（Parameter Correlation） 304
22.2.4 响应面（Response Surface） 305
22.2.5 Optimization（优化） 306
22.2.6 Six Sigma分析 308
22.3 Design Exploration优化分析实例 309
22.3.1 吊钩结构响应面优化分析 309
22.3.2 承载钢片6_sigma可靠性分析 313
22.4 本章小结 317
第23章 拓扑优化 318
23.1 ANSYS拓扑优化简述 318
23.2 Shape Optimization（Beta）优化实例 318
基于Shape Optimization自行车车架拓扑优化 318
23.3 Ansys Topology Optimization（ACT）拓扑优化实例 320
23.3.1 基于ANSYS Shape Optimization（ACT）自行车车架拓扑优化 320
23.3.2 基于ANSYS Shape Optimization（ACT）机械臂拓扑优化 321
23.4 本章小结 323
参考文献 324
作者介绍
付稣昇：硕士，中国机械工程学会机械工程师，曾完成多项大型机械结构产品的强度、疲劳、动力学和非线性等相关计算及优化工作，目前工作于中国航天科技集团某上市集团公司技术研发中心。
文摘
序言
用户评价
这本书的包装非常精美，封面设计简洁大气，书页纸质也很好，摸起来很有质感。在拿到书的时候，就感觉它是一本值得深入阅读和学习的好书。我一直对CAE分析和数值模拟领域很感兴趣，但苦于没有一个系统性的入门指导。在朋友的推荐下，我选择了这本书，希望能够通过它来打下坚实的基础。从目录上看，涵盖的知识点非常全面，从基础理论到实际应用，再到一些进阶的技巧，都安排得井井有条。我特别期待书中关于ANSYS Workbench 17.0的具体操作讲解，因为这是目前行业内比较主流的软件，掌握它对于未来的学习和工作都会有很大的帮助。书中提到的“实例精解”让我觉得非常实用，理论知识的学习总是需要结合实际案例才能更好地理解和掌握，我希望通过这些案例能够快速上手，并且解决实际工程中遇到的问题。付稣老师的著作，相信一定能够带领我进入CAE分析的精彩世界。
评分对于我这样一个正在深入研究CAE分析的专业人士来说，这本书的价值不言而喻。它不仅提供了对ANSYS Workbench 17.0新功能的全面介绍，更重要的是，它对这些新功能在实际工程问题中的应用进行了深入的探讨。我特别关注书中关于高级建模技术和复杂网格划分策略的章节，这些内容对于提升模拟的精度和效率至关重要。作者在书中分享的一些“技巧”和“窍门”，是我在其他资料中很少看到的，它们往往是经验的结晶，能够帮助我们绕过一些常见的“坑”。此外，书中对于结果后处理的详细讲解，也让我受益匪浅。如何有效地进行数据可视化，如何解读复杂的仿真结果，以及如何将这些结果转化为有价值的设计反馈，这些都是我一直在探索的领域，我相信这本书能够为我提供有效的指导。
评分这本书的作者在CAE分析领域有着丰富的实践经验，这一点从书中详实的案例分析中可见一斑。每一个案例都力求贴近实际工程应用，作者不仅给出了详细的建模和仿真步骤，还深入剖析了结果的物理意义，以及如何根据仿真结果进行设计优化。我尤其喜欢书中对一些典型工程问题的分析，比如结构强度分析、热应力分析、模态分析等，这些都是工程设计中非常常见但又至关重要的问题。通过对这些案例的学习，我不仅能够掌握ANSYS Workbench 17.0的操作技巧，更能够学习到如何将CAE分析作为一种强大的工程设计工具，去解决现实世界中的挑战。这本书的“精解”之处，我认为就在于它能够将复杂的理论和软件操作，转化为清晰、易懂、可实践的知识，对于提升我的工程分析能力非常有帮助。
评分这本书的理论深度和广度都令人印象深刻。在基础理论部分，作者对有限元分析的基本原理进行了深入浅出的阐述，包括单元类型、材料模型、边界条件等，这些都是CAE分析的基石。我个人认为，扎实的理论基础是进行准确模拟的前提，而这本书恰恰在这方面做得非常出色。它并没有回避一些复杂的数学公式，但却通过通俗易懂的语言和形象的比喻，让这些公式不再那么令人望而生畏。更重要的是，作者将这些理论知识与ANSYS Workbench 17.0软件的操作紧密结合，让我能够理解软件背后所遵循的物理规律。在实际应用方面，书中提到的各种工程案例，涵盖了力学、热学、流体等多个领域，这为我提供了一个非常宝贵的参考。我期待着能够通过这些案例，将理论知识转化为解决实际问题的能力，并且学习到各种优化设计的思路和方法。
评分翻开这本书，首先映入眼球的是其清晰的排版和丰富的图示。每一个章节都配有大量的插图和图表，这对于理解复杂的数值模拟过程至关重要。我尤其欣赏书中在讲解每一个概念时，都会给出详细的解释和背景信息，这有助于我理解为什么会出现这样的模拟结果，而不是仅仅停留在“如何操作”的层面。作者在对ANSYS Workbench 17.0的介绍部分，我认为做得非常到位，不仅仅是软件功能的罗列，而是将这些功能有机地结合到具体的模拟流程中，让读者能够清晰地看到整个分析过程是如何实现的。例如，在介绍前处理部分，作者详细讲解了模型导入、几何清理、网格划分等关键步骤，并给出了不同情况下的处理建议，这对于初学者来说非常有指导意义。我之前尝试过一些零散的学习资料，但总是觉得不够系统，这本书的出现，恰好填补了我的学习空白，我非常期待通过它来提升我的CAE分析能力。
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