CAD/CAM/CAE自學手冊：ANSYS Workbench 14有限元分析自學手冊

第1章 ANSYS Workbench 14基礎
1.1 ANSYS Workbench概述
1.1.1 ANSYS Workbench的特點
1.1.2 ANSYS Workbench應用分類
1.1.3 ANSYS Workbench系統(tǒng)要求和啟動
1.2 ANSYS Workbench分析的基本過程
1.2.1 前處理
1.2.2 加載并求解
1.2.3 后處理
1.3 ANSYS 14的界面
1.3.1 工具箱
1.3.2 Workbench選項窗口
1.4 項目概圖
1.4.1 系統(tǒng)和單元格
1.4.2 單元格的類型
1.4.3 了解單元格狀態(tài)
1.4.4 項目概圖中的鏈接
1.4.5 創(chuàng)建項目概圖實例
1.5 Workbench文檔管理
1.5.1 目錄結(jié)構(gòu)
1.5.2 顯示文件明細
1.5.3 打包文件
1.6 材料特性應用程序
1.6.1 材料庫
1.6.2 添加庫中的材料
1.6.3 添加新材料
1.7 一個簡單的分析實例
1.7.1 問題描述
1.7.2 項目概圖
1.7.3 前處理
1.7.4 求解
1.7.5 結(jié)果
1.7.6 報告
第2章 建立模型
2.1 Design Modeler簡介
2.1.1 進入Design Modeler
2.1.2 操作界面介紹
2.1.3 Design Modeler和CAD類文件交互
2.1.4 Design Modeler中幾何體的分類
2.1.5 幫助文檔
2.2 Design Modeler的操作
2.2.1 圖形控制
2.2.2 光標模式
2.2.3 選擇過濾器
2.2.4 右鍵彈出菜單
2.3 繪制草圖
2.3.1 長度單位制
2.3.2 創(chuàng)建新平面
2.3.3 創(chuàng)建新草圖
2.3.4 工具箱
2.3.5 草繪附件
2.3.6 草圖繪制實例——曲柄
2.4 特性建模
2.4.1 拉伸
2.4.2 旋轉(zhuǎn)
2.4.3 掃掠
2.4.4 放樣
2.4.5 抽殼
2.4.6 倒圓
2.4.7 倒角
2.4.8 特征建模實例1——底座
2.5 體操作
2.5.1 鏡像
2.5.2 移動
2.5.3 縫合
2.5.4 陣列特征
2.5.5 布爾操作
2.5.6 直接創(chuàng)建幾何體
2.5.7 特征建模實例2——鏈輪
2.6 概念建模
2.6.1 概念建模工具
2.6.2 定義橫截面
2.6.3 面操作
2.6.4 概念建模實例
第3章 一般網(wǎng)格控制
3.1 網(wǎng)格劃分平臺
3.1.1 網(wǎng)格劃分概述
3.1.2 網(wǎng)格劃分流程
3.1.3 分析類型
3.2 網(wǎng)格劃分方法
3.2.1 自動劃分方法
3.2.2 四面體
3.2.3 掃掠
3.2.4 多區(qū)域
3.3 全局網(wǎng)格控制
3.3.1 相關(guān)性和關(guān)聯(lián)中心
3.3.2 全局單元尺寸
3.3.3 初始尺寸種子
3.3.4 平滑和過渡
3.3.5 跨度中心角
3.3.6 高級尺寸功能
3.4 局部網(wǎng)格控制
3.4.1 局部尺寸
3.4.2 接觸尺寸
3.4.3 細化
3.4.4 映射面劃分
3.4.5 匹配控制
3.4.6 收縮控制
3.4.7 膨脹
3.5 網(wǎng)格工具
3.5.1 生成網(wǎng)格
3.5.2 截面位面
3.5.3 命名選項
3.6 網(wǎng)格劃分實例——四通管網(wǎng)格劃分
3.6.1 定義幾何
3.6.2 Mechanical默認與CFD網(wǎng)格
3.6.3 截面位面
3.6.4 使用面尺寸
3.6.5 局部網(wǎng)格劃分
第4章 Mechanical基礎
4.1 Mechanical概述
4.2 Mechanical界面
4.2.1 Mechanical菜單欄
4.2.2 工具欄
4.2.3 樹形目錄
4.2.4 屬性窗格
4.2.5 繪圖區(qū)域
4.3 基本分析步驟
第5章 線性靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析
5.1 幾何模型
5.1.1 質(zhì)量點
5.1.2 材料特性
5.2 分析設置
5.3 載荷和約束
5.3.1 加速度和重力加速度
5.3.2 集中力和壓力
5.3.3 約束
5.4 求解模型
5.5 后處理
5.6 靜力結(jié)構(gòu)學分析1——托架基體強度校核
5.6.1 問題描述
5.6.2 建立分析項目
5.6.3 前處理
5.6.4 求解
5.6.5 結(jié)果
5.7 靜力結(jié)構(gòu)分析實例2——聯(lián)軸器變形和應力校核
5.7.1 問題描述
5.7.2 項目概圖
5.7.3 前處理
5.7.4 求解
5.7.5 結(jié)果
5.7.6 報告
第6章 模態(tài)分析
6.1 模態(tài)分析方法
6.2 模態(tài)系統(tǒng)分析步驟
6.2.1 幾何體和質(zhì)點
6.2.2 接觸區(qū)域
6.2.3 分析類型
6.2.4 載荷和約束
6.2.5 求解
6.2.6 檢查結(jié)果
6.3 模態(tài)分析實例1——軸裝配體
6.3.1 問題描述
6.3.2 項目概圖
6.3.3 前處理
6.3.4 求解
6.3.5 結(jié)果
6.4 模態(tài)分析實例2——支架殼體強度校核
6.4.1 問題描述
6.4.2 項目概圖
6.4.3 前處理
6.4.4 求解
6.4.5 結(jié)果
6.5 模態(tài)分析實例3——機翼
6.5.1 問題描述
6.5.2 項目概圖
6.5.3 前處理
6.5.4 求解
6.5.5 模態(tài)分析
第7章 諧響應分析
7.1 諧響應分析簡介
7.2 諧響應分析步驟
7.2.1 建立諧響應分析項
7.2.2 加載諧響應載荷
7.2.3 求解方法
7.2.4 后處理中查看結(jié)果
7.3 諧響應分析實例——固定梁
7.3.1 問題描述
7.3.2 項目概圖
7.3.3 前處理
7.3.4 模態(tài)分析求解
7.3.5 諧響應分析預處理
7.3.6 諧響應分析設置并求解
7.3.7 諧響應分析后處理
第8章 響應譜分析
8.1 響應譜分析簡介
8.1.1 響應譜分析過程
8.1.2 在Workbench 14中進行響應譜分析
8.2 響應譜分析實例——三層框架結(jié)構(gòu)地震響應分析
8.2.1 問題描述
8.2.2 項目概圖
8.2.3 前處理
8.2.4 模態(tài)分析求解
8.2.5 響應譜分析設置并求解
8.2.6 查看分析結(jié)果
第9章 隨機振動分析
9.1 隨機振動分析簡介
9.1.1 機振動分析過程
9.1.2 Workbench 14中進行隨機振動分析
9.2 振動分析實例——橋梁模型隨機振動分析
9.2.1 問題描述
9.2.2 項目概圖
9.2.3 前處理
9.2.4 模態(tài)分析求解
9.2.5 隨機振動分析設置并求解
9.2.6 查看分析結(jié)果
第10章 熱分析
10.1 熱分析基礎
10.2 熱傳遞的方式
10.3 熱分析流程
10.3.1 幾何模型
10.3.2 材料屬性
10.3.3 實體接觸
10.3.4 導熱率
10.3.5 施加熱載荷
10.3.6 熱邊界條件
10.3.7 求解選項
10.3.8 結(jié)果和后處理
10.4 熱分析實例1——傳動裝配體基座
10.4.1 問題描述
10.4.2 項目概圖
10.4.3 前處理
10.4.4 求解
10.4.5 結(jié)果
10.5 熱分析實例2——變速箱上箱蓋
10.5.1 問題描述
10.5.2 項目概圖
10.5.3 前處理
10.5.4 求解
10.5.5 結(jié)果
第11章 線性屈曲分析
11.1 屈曲概述
11.2 屈曲分析步驟
11.2.1 幾何體和材料屬性
11.2.2 接觸區(qū)域
11.2.3 載荷與約束
11.2.4 設置屈曲
11.2.5 求解模型
11.2.6 檢查結(jié)果
11.3 線性屈曲分析實例1——挺桿
11.3.1 問題描述
11.3.2 項目概圖
11.3.3 創(chuàng)建草圖
11.3.4 Mechanical前處理
11.3.5 求解
11.3.6 結(jié)果
11.4 線性屈曲分析實例2——升降架
11.4.1 問題描述
11.4.2 項目概圖
11.4.3 Mechanical前處理
11.4.4 求解
11.4.5 結(jié)果
第12章 結(jié)構(gòu)非線性分析
12.1 非線性分析概論
12.1.1 非線性行為的原因
12.1.2 非線性分析的基本信息
12.2 結(jié)構(gòu)非線性一般過程
12.2.1 建立模型
12.2.2 分析設置
12.2.3 查看結(jié)果
12.3 接觸非線性結(jié)構(gòu)
12.3.1 接觸基本概念
12.3.2 接觸類型
12.3.3 剛度及滲透
12.3.4 Pinball區(qū)域
12.3.5 對稱/非對稱行為
12.3.6 接觸結(jié)果
12.4 結(jié)構(gòu)非線性實例1——剛性接觸
12.4.1 問題描述
12.4.2 項目概圖
12.4.3 繪制草圖
12.4.4 創(chuàng)建面體
12.4.5 更改模型類型
12.4.6 修改幾何體屬性
12.4.7 添加接觸
12.4.8 劃分網(wǎng)格
12.4.9 分析設置
12.4.10 求解
12.4.11 查看求解結(jié)果
12.5 結(jié)構(gòu)非線性實例2——O形圈
12.5.1 問題描述
12.5.2 項目概圖
12.5.3 繪制草圖
12.5.4 創(chuàng)建面體
12.5.5 添加材料
12.5.6 修改幾何體屬性
12.5.7 添加接觸
12.5.8 劃分網(wǎng)格
12.5.9 分析設置
12.5.10 求解
12.5.11 查看求解結(jié)果
第13章 優(yōu)化設計
13.1 優(yōu)化設計概論
13.1.1 ANSYS優(yōu)化方法
13.1.2 Design Explorer優(yōu)化特點
13.1.3 Design Explorer優(yōu)化類型
13.1.4 參數(shù)定義
13.2 優(yōu)化設計界面
13.2.1 Design Explorer用戶界面
13.2.2 Design Explorer數(shù)據(jù)參數(shù)界面
13.2.3 讀入APDL文件
13.3 Design Exploration優(yōu)化設計使用基礎
13.3.1 參數(shù)的設置
13.3.2 目標驅(qū)動優(yōu)化（GDO）
13.3.3 響應曲面（Response Surface）
13.3.4 六西格瑪設計
13.4 優(yōu)化設計實例——連桿六西格瑪優(yōu)化設計
13.4.1 問題描述
13.4.2 項目概圖
13.4.3 Mechanical前處理
13.4.4 設置求解
13.4.5 六西格瑪設計
附錄A ANSYS Workbench中的菜單欄命令
A.1 Workbench菜單欄
A.2 Design Modeler菜單欄
A.3 Mechanical菜單欄
附錄B 有限元知識架構(gòu)
附錄C ANSYS Workbench幫助文件說明