ANSYS Workbench 17.0有限元分析从入门到精通:实战案例版

第1章ANSYS Workbench 17.0基础 1.1CAE软件简介 1.2有限元法简介 1.2.1有限元法的基本思想 1.2.2有限元法的特点 1.3ANSYS简介 1.3.1ANSYS的发展 1.3.2ANSYS的功能 1.4ANSYS Workbench概述 1.4.1ANSYS Workbench的特点 1.4.2ANSYS Workbench应用分类 1.5ANSYS Workbench分析的基本过程 1.5.1前处理 1.5.2加载并求解 1.5.3后处理 1.6ANSYS Workbench 17.0的设计流程 1.7ANSYS Workbench 17.0系统要求和启动 1.7.1系统要求 1.7.2启动 1.8ANSYS Workbench 17.0的界面 第2章项目管理 2.1工具箱 2.2项目概图 2.2.1系统和模块 2.2.2模块的类型 2.2.3了解模块状态 2.2.4项目概图中的链接 2.3ANSYS Workbench 17.0选项窗口 2.4ANSYS Workbench 17.0文档管理 2.4.1目录结构 2.4.2显示文件明细 2.4.3打包文件 2.5创建项目概图实例 第3章DesignModeler图形用户界面 3.1启动DesignModeler 3.2图形界面 3.2.1操作界面介绍 3.2.2ANSYS Workbench 17.0窗口定制 3.2.3DesignModeler主菜单 3.2.4DesignModeler工具栏 3.2.5属性窗格 3.2.6DesignModeler和CAD类文件交互 3.3选择操作 3.3.1基本鼠标功能 3.3.2选择过滤器 3.4视图操作 3.4.1图形控制 3.4.2光标模式 3.5右键弹出菜单 3.5.1插入特征 3.5.2显示/隐藏目标 3.5.3特征/部件抑制 3.5.4Go To特征 3.6帮助文档 第4章草图模式 视频讲解：10分钟 4.1DesignModeler中几何体的分类 4.2绘制草图 4.2.1长度单位制 4.2.2创建新平面 4.2.3创建新草图 4.2.4草图的隐藏与显示 4.3工具箱 4.3.1草绘工具箱 4.3.2修改工具箱 4.3.3标注工具箱 4.3.4约束工具箱 4.3.5设置工具箱 4.4草图绘制实例1——垫片草图 4.5草绘附件 4.5.1标尺工具 4.5.2正视于工具 4.5.3撤销工具 4.6草图绘制实例2——机缸垫草图 第5章三维特征 视频讲解：37分钟 5.1建模特性 5.1.1拉伸 5.1.2旋转 5.1.3扫掠 5.1.4放样 5.1.5抽壳 5.2修改特征 5.2.1等半径倒圆 5.2.2变半径倒圆 5.2.3顶点倒圆 5.2.4倒角 5.3体操作 5.3.1镜像 5.3.2移动 5.3.3缝合 5.3.4简化 5.3.5旋转 5.3.6切除材料 5.3.7印记面 5.3.8切片 5.4特征建模实例——基台 5.5高级体操作 5.5.1阵列特征 5.5.2布尔操作 5.5.3直接创建几何体 5.6三维特征实例1——联轴器 5.6.1新建模型 5.6.2拉伸模型 5.6.3拉伸底面 5.6.4拉伸大圆孔 5.6.5拉伸生成键槽 5.6.6拉伸小圆孔 5.7三维特征实例2——机盖 5.7.1新建模型 5.7.2旋转模型 5.7.3阵列筋 5.7.4创建底面 第6章高级三维建模 6.1建模工具 6.1.1激活和冻结体 6.1.2体抑制 6.1.3多体零件 6.2高级工具 6.2.1命名选择 6.2.2中面 6.2.3包围 6.2.4对称 6.2.5填充 6.2.6切片 6.2.7面删除 6.3高级三维建模实例——铸管 6.3.1导入模型 6.3.2填充特征 6.3.3简化模型 第7章概念建模 7.1概念建模工具 7.1.1从点生成线 7.1.2从草图生成线 7.1.3从边生成线 7.1.4分割线体 7.2横截面 7.2.1横截面树形目录 7.2.2横截面编辑 7.3面操作 7.3.1从线建立面 7.3.2从草图创建面 7.3.3面修补 7.3.4边接合 7.4概念建模实例——框架结构 7.4.1新建模型 7.4.2创建草图 7.4.3创建线体 7.4.4创建横截面 7.4.5创建梁之间的面 7.4.6生成多体零件 第8章一般网格控制 视频讲解：13分钟 8.1网格划分概述 8.1.1ANSYS网格划分应用程序概述 8.1.2网格划分步骤 8.1.3分析类型 8.2全局网格控制 8.2.1相关性和关联中心 8.2.2全局单元尺寸 8.2.3初始尺寸种子 8.2.4平滑和过渡 8.2.5跨度中心角 8.2.6高级尺寸功能 8.3局部网格控制 8.3.1局部尺寸 8.3.2接触尺寸 8.3.3细化 8.3.4映射面划分 8.3.5匹配控制 8.3.6收缩控制 8.3.7膨胀 8.4网格工具 8.4.1生成网格 8.4.2截面位面 8.4.3命名选项 8.5网格划分方法 8.5.1自动划分方法 8.5.2四面体 8.5.3扫掠 8.5.4多区域 8.6网格划分实例1——两管容器网格划分 8.6.1定义几何 8.6.2初始网格 8.6.3命名选项 8.6.4膨胀 8.6.5截面位面 8.7网格划分实例2——四通管网格划分 8.7.1定义几何 8.7.2Mechanical默认与CFD网格 8.7.3截面位面 8.7.4使用面尺寸 8.7.5局部网格划分 第9章Mechanical简介 9.1启动Mechanical 9.2Mechanical界面 9.2.1Mechanical菜单栏 9.2.2工具栏 9.2.3树形目录 9.2.4属性窗格 9.2.5绘图区域 9.2.6应用向导 9.3基本分析步骤 9.4简单分析实例——铝合金弯管头 9.4.1问题描述 9.4.2项目概图 9.4.3前处理 9.4.4求解 9.4.5结果 9.4.6报告 第10章静力结构分析 视频讲解：18分钟 10.1几何模型 10.1.1质量点 10.1.2材料特性 10.2分析设置 10.3载荷和约束 10.3.1加速度和重力加速度 10.3.2集中力和压力 10.3.3约束 10.4求解模型 10.5后处理 10.6静力结构分析1——连杆基体强度校核 10.6.1问题描述 10.6.2前处理 10.6.3求解 10.6.4结果 10.7静力结构分析2——联轴器变形和应力校核 10.7.1问题描述 10.7.2项目概图 10.7.3前处理 10.7.4求解 10.7.5结果 10.7.6报告 10.8静力结构学分析3——基座基体强度校核 10.8.1问题描述 10.8.2建立分析项目 10.8.3前处理 10.8.4求解 10.8.5结果 10.9静力结构学分析4——托架基体强度校核 10.9.1问题描述 10.9.2建立分析项目 10.9.3前处理 10.9.4求解 10.9.5结果 第11章模态分析 视频讲解：13分钟 11.1模态分析方法 11.2模态分析步骤 11.2.1几何体和质点 11.2.2接触区域 11.2.3分析类型 11.2.4载荷和约束 11.2.5求解 11.2.6检查结果 11.3模态分析实例1——机盖壳体强度校核 11.3.1问题描述 11.3.2项目概图 11.3.3前处理 11.3.4求解 11.3.5结果 11.4模态分析实例2——长铆钉预应力 11.4.1问题描述 11.4.2项目概图 11.4.3前处理 11.4.4求解 11.4.5结果 11.5模态分析实例3——机翼 11.5.1问题描述 11.5.2项目概图 11.5.3前处理 11.5.4求解 11.5.5模态分析 11.6模态分析实例4——轴装配体 11.6.1问题描述 11.6.2项目概图 11.6.3前处理 11.6.4求解 11.6.5结果 第12章随机振动分析 12.1随机振动分析简介 12.1.1随机振动分析过程 12.1.2在ANSYS Workbench 17.0中进行随机振动分析 12.2随机振动分析实例——桥梁模型随机振动分析 12.2.1问题描述 12.2.2项目概图 12.2.3前处理 12.2.4模态分析求解 12.2.5随机振动分析设置并求解 12.2.6查看分析结果 第13章屈曲分析 视频讲解：9分钟 13.1屈曲概述 13.2屈曲分析步骤 13.2.1几何体和材料属性 13.2.2接触区域 13.2.3载荷与约束 13.2.4设置屈曲 13.2.5求解模型 13.2.6检查结果 13.3线性屈曲分析实例1——升降架 13.3.1问题描述 13.3.2项目概图 13.3.3Mechanical前处理 13.3.4求解 13.3.5结果 13.4线性屈曲分析实例2——空心管 13.4.1问题描述 13.4.2项目概图 13.4.3创建草图 13.4.4Mechanical前处理 13.4.5求解 13.4.6结果 第14章谐响应分析 14.1谐响应分析简介 14.2谐响应分析步骤 14.2.1建立谐响应分析项 14.2.2加载谐响应载荷 14.2.3求解方法 14.2.4后处理中查看结果 14.3谐响应分析实例——固定梁 14.3.1问题描述 14.3.2项目概图 14.3.3前处理 14.3.4模态分析求解 14.3.5谐响应分析预处理 14.3.6谐响应分析设置并求解 14.3.7谐响应分析后处理 第15章响应谱分析 15.1响应谱分析简介 15.1.1响应谱分析过程 15.1.2在ANSYS Workbench 17.0中进行响应谱分析 15.2响应谱分析实例——三层框架结构地震响应分析 15.2.1问题描述 15.2.2项目概图 15.2.3前处理 15.2.4模态分析求解 15.2.5响应谱分析设置并求解 15.2.6查看分析结果 第16章结构非线性分析 视频讲解：56分钟 16.1非线性分析概论 16.1.1非线性行为的原因 16.1.2非线性分析的基本信息 16.2结构非线性一般过程 16.2.1建立模型 16.2.2分析设置 16.2.3查看结果 16.3接触非线性结构 16.3.1接触基本概念 16.3.2接触类型 16.3.3刚度及渗透 16.3.4Pinball区域 16.3.5对称/非对称行为 16.3.6接触结果 16.4结构非线性分析实例1——刚性接触 16.4.1问题描述 16.4.2项目概图 16.4.3绘制草图 16.4.4创建面体 16.4.5更改模型类型 16.4.6修改几何体属性 16.4.7添加接触 16.4.8划分网格 16.4.9分析设置 16.4.10求解 16.4.11查看求解结果 16.4.12接触结果后处理 16.5结构非线性分析实例2——O形圈 16.5.1问题描述 16.5.2项目概图 16.5.3绘制草图 16.5.4创建面体 16.5.5添加材料 16.5.6修改几何体属性 16.5.7添加接触 16.5.8划分网格 16.5.9分析设置 16.5.10求解 16.5.11查看求解结果 16.6结构非线性分析实例3——档杆防尘套 16.6.1问题描述 16.6.2项目概图 16.6.3添加材料 16.6.4定义模型 16.6.5添加接触 16.6.6分析设置 16.6.7求解 16.6.8查看求解结果 第17章热分析 视频讲解：11分钟 17.1热分析模型 17.1.1几何模型 17.1.2材料属性 17.2装配体 17.2.1实体接触 17.2.2导热率 17.2.3点焊 17.3热环境工具栏 17.3.1热载荷 17.3.2热边界条件 17.4求解选项 17.5结果和后处理 17.5.1温度 17.5.2热通量 17.5.3响应热流速 17.6热分析实例1——传动装配体基座 17.6.1问题描述 17.6.2项目概图 17.6.3前处理 17.6.4求解 17.6.5结果 17.7热分析实例2——齿轮泵基座 17.7.1问题描述 17.7.2项目概图 17.7.3前处理 17.7.4求解 17.7.5结果 第18章优化设计 视频讲解：10分钟 18.1优化设计概论 18.1.1ANSYS优化方法 18.1.2定义参数 18.1.3Design Exploration优化类型 18.2优化设计界面 18.2.1Design Exploration用户界面 18.2.2Design Exploration数据参数界面 18.2.3读入APDL文件 18.3优化设计实例——连杆六西格玛优化设计 18.3.1问题描述 18.3.2项目概图 18.3.3Mechanical前处理 18.3.4设置求解 18.3.5六西格玛设计