ANSYS Workbench 2022 有限元分析入門與提高

目錄

 

 

第1章ANSYS Workbench 2022 R2基礎

 

1.1CAE軟件簡介

 

1.2有限元法簡介

 

1.2.1有限元法的基本思想

 

1.2.2有限元法的特點

 

1.3ANSYS簡介

 

1.3.1ANSYS的發展

 

1.3.2ANSYS的功能

 

1.4ANSYS Workbench概述

 

1.4.1ANSYS Workbench 的特點

 

1.4.2ANSYS Workbench 應用分類

 

1.5ANSYS Workbench分析的基本過程

 

1.5.1前處理

 

1.5.2加載並求解

 

1.5.3後處理

 

1.6ANSYS Workbench 2022 R2的設計流程

 

1.7ANSYS Workbench 2022 R2的系統要求和啟動

 

1.7.1系統要求

 

1.7.2啟動

 

1.8ANSYS Workbench 2022 R2的界面

 

1.8.1菜單欄

 

1.8.2工具箱

 

1.8.3自定義工具箱

 

1.9ANSYS Workbench 文檔管理

 

1.9.1目錄結構

 

1.9.2顯示文件明細

 

1.10ANSYS Workbench 項目原理圖

 

1.10.1系統和單元格

 

1.10.2單元格的類型

 

1.10.3瞭解單元格狀態

 

1.11ANSYS Workbench 材料特性應用程序

 

1.11.1材料庫

 

1.11.2添加庫中的材料

 

1.11.3添加新材料

 

第2章SpaceClaim建模器概述

 

2.1SpaceClaim簡介

 

2.2SpaceClaim打開方式

 

2.3SpaceClaim界面

 

2.4文件菜單

 

2.5快速訪問工具欄

 

2.6面板

 

2.6.1結構面板

 

2.6.2圖層面板

 

2.6.3選擇面板

 

2.6.4群組面板

 

2.6.5視圖面板

 

2.6.6選項面板

 

2.6.7屬性面板

 

2.7狀態欄

 

2.8選項卡

 

2.9鼠標手勢和快捷鍵

 

 

 

第3章繪制草圖

 

3.1草圖模式

 

3.2草繪平面

 

3.3創建草圖

 

3.3.1線

 

3.3.2圓

 

3.3.3矩形

 

3.3.4切線

 

3.3.5橢圓

 

3.3.6三點弧

 

3.3.7多邊形

 

3.4修改草圖

 

3.4.1創建圓角

 

3.4.2偏移曲線

 

3.4.3投影到草圖

 

3.4.4創建角

 

3.4.5剪裁

 

3.4.6分割曲線

 

3.4.7折彎

 

3.4.8鏡像

 

3.5草圖約束

 

3.5.1尺寸約束

 

3.5.2一致約束

 

3.5.3中點約束

 

3.5.4同心約束

 

3.5.5固定約束

 

3.5.6水平約束

 

3.5.7豎直約束

 

3.5.8平行約束

 

3.5.9垂直約束

 

3.5.10相切約束

 

3.5.11相等半徑約束

 

3.5.12等距約束

 

3.5.13顯示約束

 

3.5.14刪除約束

 

3.6草圖移動

 

3.6.1移動草圖

 

3.6.2復制草圖

 

3.6.3旋轉草圖

 

3.6.4線形陣列草圖

 

3.6.5環形陣列草圖

 

3.7綜合實例——草繪零件

 

第4章三維建模

 

4.1三維模式

 

4.2拉動

 

4.2.1拉動向導工具

 

4.2.2拉動選項面板

 

4.2.3拉伸操作

 

4.2.4拉動旋轉操作

 

4.2.5拉動脫模操作

 

4.2.6拉動掃掠操作

 

4.2.7拉動縮放操作

 

4.2.8拉動創建槽

 

4.3移動

 

4.3.1移動、復制對象

 

4.3.2移動拉伸、復制面

 

4.3.3移動旋轉

 

4.3.4移動陣列

 

4.4填充

 

4.5融合

 

4.5.1融合曲面

 

4.5.2融合實體

 

4.6替換

 

4.7調整面

 

4.8相交

 

4.8.1組合工具

 

4.8.2分割主體工具

 

4.8.3分割面工具

 

4.8.4投影工具

 

4.9陣列

 

4.9.1線性陣列

 

4.9.2圓形陣列

 

4.9.3填充陣列

 

4.10殼體

 

4.11偏移

 

4.12鏡像

 

4.13綜合實例——殼體

 

第5章Mechanical應用程序

 

5.1Mechanical啟動及其界面

 

5.2輪廓樹概述

 

5.3選項卡

 

5.3.1“文件”選項卡

 

5.3.2“主頁”選項卡

 

5.3.3“顯示”選項卡

 

5.3.4“選擇”選項卡

 

5.3.5“自動化”選項卡

 

5.3.6模型選項卡

 

5.3.7幾何結構選項卡

 

5.3.8“材料”選項卡

 

5.3.9“連接”選項卡

 

5.3.10“網格”選項卡

 

5.3.11“環境”選項卡

 

5.3.12“求解”選項卡

 

5.4圖形區域

 

5.5詳細信息

 

5.6應用向導

 

5.7圖形、表格數據

 

第6章網格劃分

 

6.1網格劃分概述

 

6.1.1ANSYS網格劃分應用程序概述

 

6.1.2網格劃分特點

 

6.1.3網格劃分步驟

 

6.1.4分析類型

 

6.2網格劃分方法

 

6.2.1自動劃分方法

 

6.2.2四面體網格劃分方法

 

6.2.3掃掠法

 

6.2.4多區域法

 

6.3網格參數設置

 

6.3.1默認參數設置

 

6.3.2全局單元尺寸

 

6.3.3全局尺寸調整

 

6.3.4質量

 

6.3.5局部尺寸控制

 

6.3.6局部尺寸調整

 

6.3.7接觸尺寸

 

6.3.8加密

 

6.3.9面網格剖分

 

6.4綜合實例

 

6.4.1端蓋網格劃分

 

6.4.2法蘭網格劃分

 

第7章線性靜力分析

 

7.1分析原理

 

7.2線性靜力分析流程

 

7.2.1創建工程項目

 

7.2.2定義材料屬性

 

7.2.3創建或導入幾何模型

 

7.2.4賦予模型材料

 

7.2.5定義接觸

 

7.2.6劃分網格

 

7.2.7施加載荷和約束

 

7.2.8求解

 

7.2.9結果後處理

 

7.3綜合實例

 

7.3.1單杠靜力學分析

 

7.3.2水箱靜液力的壓力分析及優化

 

第8章模態分析

 

8.1模態分析概述

 

8.2模態分析流程

 

8.2.1創建工程項目

 

8.2.2創建或導入幾何模型

 

8.2.3定義接觸

 

8.2.4進行模態求解設置

 

8.2.5求解

 

8.2.6結果後處理

 

8.3綜合實例

 

8.3.1方形鋼板的模態分析

 

8.3.2弔橋模態分析

 

第9章響應譜分析

 

9.1響應譜分析概述

 

9.2響應譜分析類型

 

9.3響應譜分析流程

 

9.3.1創建工程項目

 

9.3.2響應譜分析設置

 

9.3.3結果後處理

 

9.4綜合實例

 

9.4.1公交站亭響應譜分析

 

9.4.2平臺多點響應譜分析

 

第10章諧波響應分析

 

10.1諧波響應分析概述

 

10.2諧波響應分析方法

 

10.3諧波響應分析流程

 

10.3.1創建工程項目

 

10.3.2定義材料屬性

 

10.3.3創建或導入幾何模型

 

10.3.4諧波響應分析設置

 

10.3.5結果後處理

 

10.4綜合實例

 

10.4.1彈簧諧波響應分析

 

10.4.2扁擔靜應力諧波響應分析

 

第11章隨機振動分析

 

11.1隨機振動分析概述

 

11.2隨機振動分析流程

 

11.2.1創建工程項目

 

11.2.2隨機振動分析設置

 

11.2.3結果後處理

 

11.3綜合實例

 

11.3.1車架隨機振動分析

 

11.3.2信號塔隨機振動分析

 

第12章非線性結構分析

 

12.1結構非線性概述

 

12.1.1非線性行為

 

12.1.2非線性分類

 

12.2非線性求解與收斂

 

12.2.1非線性求解方法

 

12.2.2載荷步、時間步和平衡迭代

 

12.2.3載荷和位移的方向改變

 

12.3結構非線性分析流程

 

12.3.1定義幾何模型

 

12.3.2定義接觸

 

12.3.3進行非線性求解設置

 

12.3.4結果後處理

 

12.4綜合實例

 

12.4.1橡膠減震器非線性分析

 

12.4.2板材沖壓非線性分析

 

第13章顯式動力學分析

 

13.1顯式動力學分析概述

 

13.1.1顯式算法分析模塊

 

13.1.2隱式算法與顯式算法的區別

 

13.2顯式動力學分析流程

 

13.2.1創建工程項目

 

13.2.2定義材料屬性

 

13.2.3定義初始條件

 

13.2.4分析設置

 

 

13.2.5結果後處理

 

13.3綜合實例

 

13.3.1小球跌落顯式動力學分析

 

13.3.2減震台顯式動力學分析

 

第14章屈曲分析

 

14.1屈曲分析概述

 

14.2線性屈曲的計算

 

14.3線性屈曲分析的特點

 

14.4屈曲分析流程

 

14.4.1創建工程項目

 

14.4.2定義接觸關系

 

14.4.3載荷與約束

 

14.4.4特徵屈曲值求解設置

 

14.4.5求解

 

14.4.6結果後處理

 

14.5綜合實例

 

14.5.1方管屈曲分析

 

14.5.2易拉罐非線性屈曲分析

 

第15章熱分析

 

15.1熱分析控制方程

 

15.2熱傳遞的基本方式

 

15.2.1熱傳導

 

15.2.2熱對流

 

15.2.3熱輻射

 

15.3熱分析分類

 

15.3.1穩態熱分析

 

15.3.2瞬態熱分析

 

15.4熱分析流程

 

15.4.1創建工程項目

 

15.4.2創建或導入幾何模型

 

15.4.3設置載荷與邊界條件

 

15.4.4熱分析後處理

 

15.5綜合實例

 

15.5.1玻璃杯熱力學分析

 

15.5.2螺母淬火瞬態熱力學分析

 

第16章熱電分析

 

16.1熱電分析概述

 

 

16.1.1焦耳熱

 

16.1.2塞貝克效應

 

16.1.3帕爾貼效應

 

16.1.4湯姆森效應

 

16.2熱電分析流程

 

16.2.1創建工程項目

 

16.2.2定義接觸關系

 

16.2.3求解設置

 

16.2.4設置載荷與邊界條件

 

16.2.5分析後處理

 

16.3綜合實例

 

16.3.1電爐燒水熱電分析

 

16.3.2熱電製冷器分析

 

第17章靜磁分析

 

17.1電磁場基本理論

 

17.1.1麥克斯韋方程

 

17.1.2一般形式的電磁場微分方程

 

17.1.3電磁場中常見邊界條件

 

17.2電磁學分析流程

 

17.2.1創建工程項目

 

17.2.2定義材料屬性

 

17.2.3創建或導入幾何模型

 

17.2.4劃分網格

 

17.2.5設置載荷與邊界條件

 

17.2.6電磁學分析後處理

 

17.3綜合實例

 

17.3.1不同磁極下磁鐵的靜磁分析

 

17.3.2電磁力模擬分析

 

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