ANSYSWorkbench结构分析理论详解与高级应用

前言 第1章 ANSYS Workbench结构分析的理论背景 1.1 ANSYS结构静力学有限元分析的理论背景 1.1.1 有限单元法概述 1.1.2 单元分析与结构分析 1.1.3 等参变换与数值积分 1.1.4 克服网格锁定的单元技术 1.1.5 应变和应力的计算与后处理 1.2 ANSYS结构动力有限元分析的理论背景 1.2.1 结构动力学的基本概念与方程 1.2.2 模态分析 1.2.3 谐响应分析 1.2.4 瞬态分析 1.2.5 响应谱分析 1.2.6 随机振动分析 1.3 ANSYS热分析及热应力计算的理论背景 1.3.1 热传导问题的基本方程 1.3.2 热传导有限元分析 1.3.3 热应力计算 1.4 ANSYS结构屈曲分析的理论背景 1.5 ANSYS结构非线性分析的概念和理论背景 1.5.1 非线性问题的基本概念和分类 1.5.2 结构塑性分析的理论基础 1.5.3 几何非线性分析的理论基础 1.5.4 接触分析算法简介 1.5.5 非线性问题的求解方法 1.6 ANSYS流体-结构耦合分析的理论背景 第2章 ANSYS 2019R2-R3结构分析新环境概览 2.1 Mechanical结构分析新环境概述 2.2 Mechanical界面的核心作逻辑 2.3 其他辅助性界面功能区 第3章 ANSYS Workbench结构分析建模思想与方法 3.1 ANSYS结构分析建模思想与单元选择 3.1.1 ANSYS结构分析建模的二次映思想 3.1.2 根据工程结构分类选用ANSYS单元 3.2 关于结构分析的几何模型 3.2.1 ANSYS Workbench的分析系统和Geometry组件 3.2.2 几何模型的准备 3.2.3 Mechanical中的Geometry分支 3.3 定义连接关系 3.3.1 定义接触及基本接触选项 3.3.2 Joint连接及相关选项 3.3.3 其他连接方式 3.4 Mesh、Mesh Edit及Mesh Numbering 3.5 Named Selection的应用 3.6 Remote Point技术及其应用 3.7 Eternal Model和Mechanical Model的定义和装配 第4章 结构分析的边界条件与载荷 4.1 求解过程组织与载荷步设置 4.2 边界条件及载荷类型的解释说明 4.3 实用加载方法与例题 4.3.1 施加于SHELL单元上的静水压力例题 4.3.2 通过位置函数方式加载例题 4.3.3 dal Orientation在加载中的应用 第5章 与应力解答有关的问题 5.1 应力奇异问题及对策 5.1.1 应力奇异问题的表现形式与实质 5.1.2 解决应力奇异问题的若干对策 5.2 如何提高应力解答的精度 5.2.1 单元选择与网格划分的相关考虑 5.2.2 应用子模型技术计算局部应力解 5.2.3 应用Convergence工具计算应力解 5.3 基于子模型及收敛性技术的应力计算实例 5.3.1 应用子模型计算实体结构的局部应力 5.3.2 应用收敛工具计算实体结构局部应力 5.3.3 应用子模型计算拱壳开孔附近的应力 第6章 非线性分析专题 6.1 非线性分析材料参数及前处理注意事项 6.1.1 非线性材料参数的定义方法与注意事项 6.1.2 非线性分析的单元与网格控制选项 6.1.3 模型几何缺陷的引入 6.2 接触选项设置 6.3 非线性分析的求解选项设置 6.4 非线性分析求解监控与问题诊断 6.5 非线性分析例题 6.5.1 接触分析例题：接触界面调整 6.5.2 接触分析例题：插销过盈装配与拔拉分析 6.5.3 非线性屈曲分析例题：悬臂钢板 第7章 结构动力学分析及应用 7.1 模态分析要点 7.2 谐响应分析要点 7.2.1 谐响应分析的两种求解方法 7.2.2 谐响应分析的载荷与求解选项 7.2.3 谐响应分析的结果后处理 7.3 瞬态分析要点 7.4 响应谱分析及其在抗震工程中的应用 7.5 随机振动分析要点 7.6 结构动力学分析例题 7.6.1 烟囱结构的抗震分析 7.6.2 设备支架的谐响应及随机振动分析 7.6.3 平台结构在多种激励下的瞬态振动分析 第8章 流固耦合动力分析 8.1 流固耦合实现方法与过程 8.2 流固耦合分析例题:双立板在流体的摆动模拟 8.2.1 问题描述 8.2.2 建立分析流程 8.2.3 瞬态结构分析前处理 8.2.4 流体域分析前处理 8.2.5 系统耦合设置及求解 8.2.6 结果后处理 第9章 机构运动及多体动力分析 9.1 刚体动力学分析 9.2 刚柔混合多体分析 9.2.1 一般瞬态分析方法 9.2.2 部件模态综合方法（CMS方法） 9.3 连杆滑块系统的多体动力学分析实例 9.3.1 连杆滑块系统的刚体运动分析 9.3.2 刚柔混合多体动力学分析：一般瞬态分析方法 9.3.3 刚柔混合多体动力学分析：CMS方法 第10章 热分析及热应力计算的技术要点 10.1 结构热分析实现要点 10.2 热应力计算方法 10.3 热分析及热应力计算例题：换热片 10.3.1 问题描述 10.3.2 换热片的散热分析 10.3.3 热应力计算 第11章 在Mechanical中应用APDL Command对象 11.1 APDL命令的背景知识 11.2 APDL命令对象在Mechanical组件中的应用 11.3 Command对象应用举例：梁结构的内力图 第12章 DesignXplorer结构优化方法与应用 12.1 结构优化问题的数学表述 12.2 ANSYS DX优化技术及实现要点 12.2.1 ANSYS Workbench的参数管理与设计点的概念 12.2.2 参数相关性、DOE与响应面技术 12.2.3 目标驱动优化 12.3 DX优化分析实例 附录A Workbench采用的ANSYS单元类型说明 附录B Engineering Data自定义材料及材料库 附录C 几何处理工具ANSYS SCDM简介 参考文献