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内容简介

本书针对ANSYS公司全新版有限元分析平台Workbench 15.0，详细介绍了软件的功能及应用。本书内容丰富且涉及领域范围广，读者在掌握软件操作的同时，也能掌握解决相关工程领域实际问题的思路与方法，并能自如地解决本领域所出现的问题。
全书分为6篇共26章，第1篇从有限元理论着手讲解有限元的控制方程以及Workbench平台的基础应用知识；第2篇以基础范例为指导，讲解在Workbench平台中进行静力学分析、模态分析、谐响应分析、响应谱分析、随机振动分析及瞬态动力学分析等；第3篇作为进阶部分，讲解接触分析、显示动力学分析、复合材料分析、疲劳分析及压电分析等；第4篇以项目范例为指导，讲解热力学分析、流体动力学分析及磁场分析等；第5篇作为高级应用篇，讲解结构优化分析、线性屈曲分析、APDL编程及声学分析等；第6篇主要讲解多物理场耦合分析，包括电磁耦合、流固耦合、振动噪声等。

作者简介

毕业于北京航空航天大学，曾就职于五洲工程设计研究院（兵器五院），现为中国科学院光电研究院员工，高级工程师，机械设计组组长。从事光机结构设计、精密机械设计工作。熟练掌握相关有限元分析软件，已从事机械设计及仿真计算工作十余年。精通ANSYS、Matlab、UG、Pro/Engineer等软件。

内页插图

目录

第1篇
第1章　有限元分析基本理论1
1．1　有限元法发展综述2
1．1．1　有限元法的孕育过程及诞生和发展2
1．1．2　有限元法的基本思想3
1．1．3　有限元的应用及其发展趋势5
1．2　有限元分析基本理论7
1．2．1　有限元分析的基本概念和计算步骤8
1．2．2　基于最小势能原理的有限
元法14
1．2．3　杆系结构的非线性分析理论18
1．2．4　稳定计算理论27
1．3　工程问题的数学物理方程30
1．3．1　工程问题的数学物理方程
概述31
1．3．2　变分函数34
1．3．3　插值函数35
1．3．4　形函数35
1．3．5　刚度矩阵35
1．3．6　连通性35
1．3．7　边界条件36
1．3．8　圆柱坐标系中的问题37
1．3．9　直接方法37
1．4　桁架与梁的有限元方法38
1．4．1　桁架的定义38
1．4．2　桁架的有限元公式39
1．4．3　梁的定义42
1．4．4　梁的有限元公式43
1．4．5　载荷矩阵46
1．5　板的有限元方法47
1．5．1　矩形单元47
1．5．2　自然坐标49
1．5．3　线性三角形单元49
1．6　应用实例50
1．6．1　实例1：求解悬索的位移50
1．6．2　实例2：求温度分布问题52
1．7　本章小结53
第2章　几何建模54
2．1　Workbench 15．0平台及模块55
2．1．1　Workbench 15．0平台界面55
2．1．2　菜单栏56
2．1．3　工具栏62
2．1．4　工具箱63
2．2　几何建模67
2．2．1　几何建模平台67
2．2．2　菜单栏68
2．2．3　工具栏77
2．2．4　常用命令栏78
2．2．5　模型树79
2．2．6　几何建模实例――连接板81
2．3　本章小结88
第3章　网格划分89
3．1　网格划分概述90
3．1．1　网格划分适用领域90
3．1．2　网格划分方法90
3．1．3　网格默认设置93
3．1．4　网格尺寸设置95
3．1．5　网格膨胀层设置98
3．1．6　网格Patch Conforming选项99
3．1．7　网格高级选项99
3．1．8　网格损伤设置100
3．1．9　网格评估统计101
3．2　网格划分实例107
3．2．1　实例1――网格尺寸控制107
3．2．2　实例2――扫掠网格划分115
3．2．3　实例3――多区域网格划分119
3．2．4　实例4――CDB网格导入123
3．2．5　实例5――BDF网格导入128
3．3　本章小结130
第4章　后处理131
4．1　后处理概述132
4．1．1　查看结果132
4．1．2　结果显示135
4．1．3　变形显示135
4．1．4　应力和应变136
4．1．5　接触结果137
4．1．6　自定义结果显示138
4．2　案例分析139
4．2．1　问题描述139
4．2．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目139
4．2．3　导入创建几何体139
4．2．4　添加材料库140
4．2．5　添加模型材料属性142
4．2．6　划分网格143
4．2．7　施加载荷与约束143
4．2．8　结果后处理145
4．2．9　保存与退出149
4．3　本章小结149
第2篇
第5章　结构静力学分析150
5．1　线性静力分析简介151
5．1．1　线性静力分析151
5．1．2　线性静力分析流程152
5．1．3　线性静力分析基础152
5．2　实例1――实体静力分析152
5．2．1　问题描述153
5．2．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目153
5．2．3　导入创建几何体153
5．2．4　添加材料库154
5．2．5　添加模型材料属性156
5．2．6　划分网格157
5．2．7　施加载荷与约束157
5．2．8　结果后处理159
5．2．9　保存与退出161
5．2．10　读者演练161
5．3　实例2――梁单元线性静力
分析161
5．3．1　问题描述162
5．3．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目162
5．3．3　创建几何体162
5．3．4　添加材料库166
5．3．5　添加模型材料属性167
5．3．6　划分网格168
5．3．7　施加载荷与约束169
5．3．8　结果后处理170
5．3．9　保存与退出172
5．3．10　读者演练172
5．4　实例3――板单元静力分析173
5．4．1　问题描述173
5．4．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目174
5．4．3　导入创建几何体174
5．4．4　添加材料库175
5．4．5　添加模型材料属性175
5．4．6　划分网格176
5．4．7　施加载荷与约束177
5．4．8　结果后处理178
5．4．9　保存与退出179
5．4．10　读者演练179
5．5　本章小结179
第6章　模态分析180
6．1　结构动力学分析简介181
6．1．1　结构动力学分析181
6．1．2　结构动力学分析的阻尼181
6．2　模态分析简介182
6．2．1　模态分析概述182
6．2．2　模态分析基础183
6．2．3　预应力模态分析183
6．3　实例1――方杆模态分析183
6．3．1　问题描述184
6．3．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目184
6．3．3　创建几何体184
6．3．4　添加材料库185
6．3．5　添加模型材料属性186
6．3．6　划分网格187
6．3．7　施加载荷与约束187
6．3．8　结果后处理189
6．3．9　保存与退出191
6．4　实例2――方板在预压力下的模态分析191
6．4．1　问题描述192
6．4．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目192
6．4．3　创建几何体192
6．4．4　添加材料库193
6．4．5　添加模型材料属性194
6．4．6　划分网格195
6．4．7　施加载荷与约束196
6．4．8　模态分析197
6．4．9　后处理197
6．4．10　保存与退出199
6．5　实例3――方板在预拉力下的
模态分析199
6．5．1　问题描述200
6．5．2　修改外载荷数据200
6．5．3　模态分析（一）200
6．5．4　后处理200
6．5．5　保存与退出202
6．5．6　结论202
6．6　实例4――方板在阻尼下的模态分析202
6．6．1　问题描述202
6．6．2　模态分析（二）203
6．6．3　后处理203
6．6．4　保存与退出204
6．7　本章小结205
第7章　谐响应分析206
7．1　谐响应分析简介207
7．1．1　谐响应分析概述207
7．1．2　谐响应分析的载荷与输出207
7．1．3　谐响应分析通用方程208
7．2　实例1――梁单元谐响应分析208
7．2．1　问题描述208
7．2．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目208
7．2．3　创建模态分析项目209
7．2．4　材料选择210
7．2．5　施加载荷与约束210
7．2．6　模态求解212
7．2．7　后处理212
7．2．8　创建谐响应分析项目214
7．2．9　施加载荷与约束214
7．2．10　谐响应计算215
7．2．11　结果后处理216
7．2．12　保存与退出218
7．3　实例2――实体单元谐响应
分析218
7．3．1　问题描述218
7．3．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目218
7．3．3　材料选择219
7．3．4　施加载荷与约束219
7．3．5　模态求解221
7．3．6　后处理221
7．3．7　谐响应分析223
7．3．8　谐响应计算224
7．3．9　结果后处理224
7．3．10　保存与退出226
7．4　实例3――含阻尼谐响应分析226
7．5　本章小结228
第8章　响应谱分析229
8．1　响应谱分析简介230
8．1．1　频谱的定义230
8．1．2　响应谱分析的基本概念231
8．2　实例1――简单梁响应谱分析232
8．2．1　问题描述233
8．2．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目233
8．2．3　导入几何体模型233
8．2．4　静态力学分析235
8．2．5　添加材料库235
8．2．6　接触设置235
8．2．7　完成接触设置236
8．2．8　施加约束236
8．2．9　模态分析238
8．2．10　结果后处理238
8．2．11　响应谱分析239
8．2．12　添加加速度谱239
8．2．13　后处理241
8．2．14　其他设置242
8．2．15　保存与退出244
8．3　实例2――建筑物响应谱分析244
8．3．1　问题描述244
8．3．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目245
8．3．3　导入几何体模型245
8．3．4　静态力学分析246
8．3．5　添加材料库246
8．3．6　划分网格246
8．3．7　施加曲面约束247
8．3．8　施加固定约束247
8．3．9　模态分析249
8．3．10　结果后处理249
8．3．11　响应谱分析250
8．3．12　添加加速度谱251
8．3．13　后处理252
8．3．14　保存与退出254
8．4　本章小结254
第9章　随机振动分析255
9．1　随机振动分析简介256
9．2　实例1――简单桥梁随机振动
分析257
9．2．1　问题描述257
9．2．2 启动Workbench 15．0并建立分析项目257
9．2．3　导入几何体模型258
9．2．4　静态力学分析259
9．2．5　添加材料库259
9．2．6　接触设置259
9．2．7　完成接触设置260
9．2．8　施加约束260
9．2．9　模态分析262
9．2．10　结果后处理262
9．2．11　随机振动分析264
9．2．12　添加加速度谱264
9．2．13　后处理265
9．2．14　保存与退出266
9．3　实例2――建筑物随机振动
分析267
9．3．1　问题描述267
9．3．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目267
9．3．3　导入几何体模型268
9．3．4　静态力学分析268
9．3．5　添加材料库269
9．3．6　划分网格269
9．3．7　施加曲面约束269
9．3．8　施加固定约束270
9．3．9　模态分析271
9．3．10　结果后处理272
9．3．11　随机振动分析273
9．3．12　添加加速度谱273
9．3．13　后处理275
9．3．14　保存与退出276
9．4　本章小结276
第10章　瞬态动力学分析277
10．1 瞬态动力学分析简介278
10．2　实例1――建筑物地震分析278
10．2．1　问题描述278
10．2．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目279
10．2．3　创建几何体模型280
10．2．4　瞬态动力学分析280
10．2．5　添加材料库281
10．2．6　划分网格281
10．2．7　施加约束282
10．2．8　结果后处理284
10．2．9　保存与退出286
10．3　实例2――震动分析286
10．3．1　问题描述287
10．3．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目287
10．3．3　创建几何体模型287
10．3．4　模态分析288
10．3．5　模态分析前处理288
10．3．6　施加约束289
10．3．7　结果后处理291
10．3．8　瞬态动力学分析292
10．3．9　添加动态力载荷293
10．3．10　后处理295
10．3．11　保存与退出297
10．4　本章小结297
第3篇
第11章　接触分析298
11．1　接触分析简介299
11．2　实例――铝合金板孔受力
分析301
11．2．1　问题描述301
11．2．2　启动Workbench 15．0软件301
11．2．3　建立几何体模型301
11．2．4　添加材料库303
11．2．5　添加模型材料属性304
11．2．6　创建接触304
11．2．7　划分网格304
11．2．8　施加载荷与约束306
11．2．9　结果后处理306
11．2．10　保存与退出308
11．3　本章小结308
第12章　显示动力学分析309
12．1　显示动力学分析简介310
12．2　实例1――钢球撞击金属网
分析311
12．2．1　问题描述312
12．2．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目312
12．2．3　启动ExplicitDynamics（LS-DYNAExport）建立
项目313
12．2．4　材料选择与赋予313
12．2．5　建立项目分析314
12．2．6　分析前处理315
12．2．7　施加载荷316
12．2．8　启动LS-DYNA程序317
12．2．9　Autodyn计算319
12．2．10　问题解读322
12．3　实例2――金属块穿透钢板
分析322
12．3．1　问题描述323
12．3．2　启动Workbench 15．0并建立分析项目323
12．3．3　绘制几何模型323
12．3．4　添加材料库324
12．3．5　添加材料325
12．3．6　显示动力学分析前处理326
12．3．7　施加约束327
12．3．8　结果后处理329
12．3．9　启动AUTODYN软件330
12．3．10　LS-DYNA计算332
12．3．11　保存与退出332
12．4　本章小结333
第13章　复合材料分析334
13．1　复合材料简介335
13．1．1　复合材料概论335
13．1．2　复合材料层合板强度的有限单元法337
13．2　层合板的失效判断准则338
13．2．1　Zinoviev理论339
13．2．2　Bogetti理论339
13．2．3　Puck理论339
13．2．4　Cuntze理论340
13．2．5　Tsai理论341
13．3　ANSYSACP模块功能概述341
13．4　实例1――复合板受力分析345
13．4．1　问题描述345
13．4．2　启动Workbench 15．0软件345
13．4．3　静力分析项目345
13．4．4　定义复合材料数据346
13．4．5　数据更新348
13．4．6　ACP复合材料定义349
13．4．7　有限元计算356
13．4．8　后处理357
13．4．9　ACP专业后处理工具357
13．4．10　保存与退出360
13．5　实例2――复合筒受力分析360
13．5．1　问题描述360
13．5．2　启动Workbench 15．0软件360
13．5．3　静力分析项目361
13．5．4　定义复合材料数据361
13．5．5　数据更新364
13．5．6　ACP复合材料定义365
13．5．7　有限元计算371
13．5．8　后处理372
13．5．9　ACP专业后处理工具372
13．5．10　保存与退出375
13．6　本章小结375
第14章　疲劳分析376
14．1　疲劳分析简介377
14．2　疲劳分析方法379
14．2．1　疲劳程序379
14．2．2　应力寿命曲线379
14．2．3　疲劳材料特性380
14．3　案例1――椅子疲劳分析381
14．3．1　问题描述3

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挺好的，慢慢学习研究。

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这本书还是很不错的，让人学到很多很多的东西，挺喜欢的

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纸张不错，内容的话，对我这个新手来说，还可以

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