基於 ANSYS 的複合材料有限元分析和應用

李占營，張承承，李成良

基於 ANSYS 的複合材料有限元分析和應用

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商品描述

ANSYS是國際上先進的大型通用仿真分析軟件之一，具有全面的模擬和強健的計算能力。
本書是基於ANSYS軟件進行複合材料結構設計分析的入門指南和工程分析教程。
在第一版的基礎上，從3個方面對本書進行了更新。
首先，介紹了ANSYS 18.0以來ACP模塊的重要新功能；
其次，系統全面地更新了ANSYS ACP的詳細功能；
最後，系統地介紹了ANSYS軟件5種典型應用場景和12個應用案例。
本書學習的價值在於：軟件效率提升，速度更快；更加靈活的鋪層定義；
拉伸實體精度提升；更加完善的Python腳本功能等。
本書是應用ANSYS 2020有限元軟件進行複合材料力學分析和結構計算的必備工具書，
可供從事複合材料工程設計和有限元分析的科研人員和工程師等閱讀、參考。

作者簡介

李成良

畢業於武漢理工大學材料學專業，高級工程師，長期從事風電葉片設計開發工作，
熟悉複合材料結構大部件的設計、分析和認證工作，具有豐富的工程技術經驗。

目錄大綱

序
前言
第1章  基礎知識
1.1  複合材料概論
1.1.1  複合材料及其種類
1.1.2  複合材料的構造形式
1.1.3  複合材料的製造工藝
1.1.4  複合材料的力學分析
1.1.5  複合材料的力學性能
1.1.6  複合材料的各種應用
1.1.7  複合材料創新設計
1.2  ANSYS軟件
1.2.1  Workbench仿真P台
1.2.2  Mechanical模塊功能
1.3  ACP模塊
1.3.1  模塊功能
1.3.2  應用案例
1.4  ACP新功能
1.4.1  易用性及性能
1.4.2  複合材料建模評估
1.4.3  其他程序接口
1.5  歷史版本ACP項目遷移
1.5.1  P台運行模式ACP
1.5.2  獨立運行模式ACP
1.5.3  Python腳本模式

第2章  快速入門
2.1  圖形用戶界面
2.1.1  主菜單（Menu）
2.1.2  特徵樹（Tree View）
2.1.3  場景（Scene）
2.1.4  工具欄（Toolbar）
2.1.5  視圖窗格（View Panes）
2.2  P台運行模式
2.2.1  標準工作流程
2.2.2  ACP組件屬性
2.2.3  支持的分析類型
2.2.4  多工況分析流程
2.2.5  共享複合材料定義流程
2.2.6  實體單元建模流程
2.2.7  模型裝配工作流程
2.3  獨立運行模式
2.4  入門練習
2.4.1  練習1
2.4.2  練習2

第3章  用戶手冊
3.1  詳細功能
3.1.1  模型（Model）
3.1.2  材料數據（Material Data）
3.1.3  單元和節點集（Element and Edge
Sets）
3.1.4  幾何（Geometry）
3.1.5  坐標系（Rosettes）
3.1.6  插值表（Look-up Tables）
3.1.7  選擇規則（Selection Rules）
3.1.8  方向選擇集（Oriented Selection
Sets，OSS）
3.1.9  鋪層組（Modeling Groups）
3.1.10  場定義（Field Definitions）
3.1.11  採樣點（Sampling Points）
3.1.12  切面（Section Cuts）
3.1.13  傳感器（Sensors）
3.1.14  實體模型（Solid Models）
3.1.15  鋪層圖（Layup Plots）
3.1.16  失效準則定義（Definitions）
3.1.17  結果集（Solutions）
3.1.18  場景（Scenes）
3.1.19  視圖（Views）
3.1.20  鋪層書（Ply Book）
3.1.21  參數化（Parameters）
3.1.22  材料庫（Material Databank）
3.2  後處理
3.2.1  失效準則
3.2.2  失效指標
3.2.3  主應力和主應變
3.2.4  損傷線性化
3.2.5  複合材料實體單元後處理
3.2.6  掉層和切割單元後處理
3.2.7  自定義失效準則
3.2.8  局限和建議
3.3  程序接口
3.3.1  HDF5複合材料CAE格式
3.3.2  Mechanical APDL網格模型
3.3.3  Mechanical APDL複合材料模型
3.3.4  Excel表格數據
3.3.5  CSV格式
3.3.6  ESAComp
3.3.7  LS-DYNA
3.3.8  BECAS

第4章  複合材料建模
4.1  T型接頭建模
4.2  局部加強建模
4.3  邊倒角和錯層
4.3.1  邊倒角
4.3.2  錯層
4.4  變厚度芯材
4.4.1  實體幾何
4.4.2  插值表
4.4.3  幾何切割規則
4.4.4  常規應用
4.5  可製造性分析
4.5.1  內部Draping算法
4.5.2  用戶自定義Draping數據
4.5.3  Draping結果的可視化
4.6  鋪層書生成
4.7  拉伸實體建模
4.7.1  使用場景
4.7.2  功能用法
4.7.3  生成原則
4.7.4  掉層和切割
4.7.5  工作流程
4.7.6  應用技巧
4.7.7  已知局限
4.8  複合材料可視化
4.8.1  模型可視化
4.8.2  結果可視化
4.9  複合材料失效準則
4.10  模型單元選擇
4.11  變材料數據
4.11.1  場變量定義
4.11.2  剪切角度
4.11.3  衰減因子
4.11.4  自定義場
4.11.5  插值算法

第5章  典型應用
5.1  複合材料殼模型分析
5.1.1  前處理
5.1.2  分析求解
5.1.3  後處理
5.2  拉伸實體模型分析
5.2.1  前處理
5.2.2  分析求解
5.2.3  後處理
5.3  變材料數據分析
5.3.1  場變量參數
5.3.2  插值表填充
5.3.3  分析求解
5.3.4  變化數據影響
5.4  導入實體模型分析
5.4.1  導入實體網格
5.4.2  鋪層映射
5.4.3  結果後處理
5.5  材料產品Y體化設計
5.5.1  Material Designer模塊
5.5.2  Engineering Data模塊
5.5.3  ACP模塊
5.5.4  Mechanical分析計算

第6章  應用案例
6.1  衝浪板靜力分析
6.1.1  案例簡介
6.1.2  案例實現
6.1.3  案例小結
6.2  T型接頭鋪層定義
6.2.1  案例簡介
6.2.2  案例實現
6.2.3  案例小結
6.3  選擇規則使用
6.3.1  案例簡介
6.3.2  案例實現
6.3.3  案例小結
6.4  實體模型裝配
6.4.1  案例簡介
6.4.2  案例實現
6.4.3  案例小結
6.5  拉伸實體建模
6.5.1  案例簡介
6.5.2  案例實現
6.5.3  案例小結
6.6  導入實體建模
6.6.1  案例簡介
6.6.2  案例實現
6.6.3  案例小結
6.7  複合材料模型參數化
6.7.1  案例簡介
6.7.2  案例實現
6.7.3  案例小結
6.8  ACP腳本應用
6.8.1  案例簡介
6.8.2  ACP腳本基礎
6.8.3  ACP腳本實例
6.8.4  案例小結
6.9  複合材料子模型應用
6.9.1  案例簡介
6.9.2  案例實現
6.9.3  案例小結
6.10  鋪敷性分析
6.10.1  案例簡介
6.10.2  案例實現
6.10.3  案例小結
6.11  漸進損傷模擬
6.11.1  背景簡介
6.11.2  應用案例
6.11.3  案例小結
6.12  分層脫膠模擬
6.12.1  背景簡介
6.12.2  技術路線
6.12.3  應用案例
6.12.4  案例小結
附錄A  英美製單位與標準國際單位的換
算關係
附錄B  波音787（夢幻飛機）
附錄C  複合材料術語
附錄D  ANSYS軟件術語
參考文獻 4

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