ANSYS Workbench 結構與流體實例應用

目    錄

第一篇  ANSYS Workbench結構計算

第1章  ANSYS Workbench結構計算基礎 3

1.1  ANSYS Workbench平臺簡介 3

1.2  結構計算相關工具簡介 4

1.3  結構計算的基本使用流程 8

第2章  結構穩態計算 11

2.1  結構熱固耦合計算 11

2.1.1  實例介紹 11

2.1.2  通過傳熱計算得到模型溫度場 11

2.1.3  順序耦合計算 13

2.1.4  將外部節點數據導入作為溫度邊界 15

2.2  結構單元的連接 18

2.2.1  實例介紹 18

2.2.2  殼單元與實體單元連接 18

2.2.3  梁單元與實體單元連接 21

2.2.4  殼單元與殼單元連接 24

2.3  螺栓連接的簡化分析 27

2.3.1  實例介紹 27

2.3.2  分析流程 27

2.4  筒體的對稱簡化分析 34

2.4.1  實例介紹 35

2.4.2  分析流程 35

2.4.3  後處理中節點結果的導出 40

2.5  多載荷步分析 41

2.5.1  實例介紹 41

2.5.2  分析流程 42

2.6  子模型技術的應用 45

2.6.1  實例介紹 45

2.6.2  分析流程 46

2.7  結構的過盈配合分析 51

2.7.1  實例介紹 51

2.7.2  直接接觸法 51

2.7.3  接觸處理法 55

第3章  結構瞬態計算 60

3.1  結構瞬態傳熱分析 60

3.1.1  實例介紹 60

3.1.2  瞬態溫度場分析 60

3.1.3  瞬態熱應力與熱變形分析 64

3.2  旋轉副與摩擦接觸綜合應用 68

3.2.1  實例介紹 68

3.2.2  分析流程 69

3.3  機械手的剛柔耦合分析 73

3.3.1  實例介紹 73

3.3.2  分析流程 74

3.4  結構跌落分析 81

3.4.1  實例介紹 81

3.4.2  分析流程 82

3.5  不同區域的初始溫度 87

3.5.1  實例介紹 87

3.5.2  分析流程 87

第4章  接觸非線性計算 91

4.1  實例介紹 91

4.2  分析流程 91

4.3  添加Convergence收斂工具 95

4.4  理論公式計算 97

第5章  材料非線性計算 98

5.1  實例介紹 98

5.2  分析流程 98

第6章  結構優化計算 103

6.1  支架的拓撲優化 103

6.1.1  實例介紹 103

6.1.2  分析流程 103

6.2  支架的響應面參數優化 107

6.2.1  實例介紹 108

6.2.2  分析流程 108

第7章  使用Python解析ANSYS計算結果 124

7.1  實例介紹 124

7.2  解析流程 124

第8章  使用Excel實現ANSYS 參數化快速計算 127

8.1  實例介紹 127

8.2  解析流程 128

第9章  幾個有用的小技巧 134

9.1  在SpaceClaim中修改模型的坐標系位置 134

9.1.1  實例介紹 134

9.1.2  流程介紹 134

9.2  如何建立結構瞬態傳熱初始溫度場 137

9.2.1  實例介紹 137

9.2.2  流程介紹 137

9.3  瞬態傳熱後處理 143

9.3.1  實例介紹 143

9.3.2  流程介紹 144

9.4  模型後處理中的透明顯示方法 147

9.4.1  實例介紹 147

9.4.2  流程介紹 148

9.5  使用命令流快速導出計算結果 149

9.5.1  實例介紹 150

9.5.2  手動導出計算結果與單元信息 150

9.5.3  使用APDL命令流快速導出計算結果與單元信息 152

9.6  ANSYS Workbench UI選項參數的調整方法 154

9.6.1  實例介紹 154

9.6.2  流程介紹 154

第二篇   ANSYS Workbench流體計算

第10章  ANSYS Workbench流體計算基礎 163

10.1  流體計算相關工具簡介 163

10.2  流體計算基本使用流程 164

第11章  使用SpaceClaim抽取流體域 167

11.1  實例介紹 167

11.2  第一種抽取方法 167

11.3  第二種抽取方法 171

第12章  Fluent Meshing網格處理 176

12.1  散熱器流體域與固體域網格劃分 176

12.1.1  實例介紹 176

12.1.2  幾何模型處理 176

12.1.3  網格劃分 180

12.2  使用BOI方法進行網格的局部加密 186

12.2.1  實例介紹 186

12.2.2  幾何模型處理 186

12.2.3  網格劃分 191

12.3  流體域中無厚度面的網格劃分 196

12.3.1  實例介紹 196

12.3.2  幾何模型處理 197

12.3.3  網格劃分 199

12.3.4 計算驗證 202

12.4  使用Auto Node Move方法改善網格質量 206

12.4.1  實例介紹 206

12.4.2  幾何模型處理 207

12.4.3  網格劃分及網格質量提升 208

第13章  流體傳熱問題 213

13.1  散熱器的穩態傳熱分析 213

13.1.1  實例介紹 213

13.1.2  分析流程 213

13.1.3  後處理Pathlines動畫 219

13.2  共軛傳熱及自然對流分析 222

13.2.1  實例介紹 222

13.2.2  分析流程 223

第14章  多組分混合計算分析 232

14.1  實例介紹 232

14.2  分析流程 232

第15章  Fluent中的表達式功能 240

15.1  箱體晃動分析實例介紹 240

15.2  分析流程 240

15.3  CFD-Post後處理瞬態動畫 245

第16章  UDF的應用 248

16.1  變化的熱源 248

16.1.1  實例介紹 248

16.1.2  分析流程 249

16.1.3  導出瞬態計算的節點結果數據 252

16.2  熱對流換熱系數隨坐標位置變化實例 253

16.2.1  實例介紹 253

16.2.2  分析流程 253

第17章  隨時間變化的入口邊界條件 258

17.1  使用UDF處理隨時間變化的入口速度 258

17.1.1  實例介紹 258

17.1.2  分析流程 258

17.1.3  CFD-Post後處理生成瞬態曲線 261

17.2  使用表達式處理隨時間變化的入口速度 262

17.2.1  實例介紹 263

17.2.2  分析流程 263

17.3  使用Profile文件處理隨時間變化的入口速度 266

17.3.1  實例介紹 266

17.3.2  分析流程 266

17.4  使用UDF處理脈沖形式周期變化的入口速度 269

17.4.1  實例介紹 269

17.4.2  分析流程 269

第18章  動網格的應用 273

18.1  流場中的剛體旋轉運動實例介紹 273

18.2  分析流程 273

第19章  重疊網格的應用 281

19.1  流場中的板坯剛體運動實例介紹 281

19.2  分析流程 281

第20章  燃燒計算 288

20.1  非預混燃燒模型的應用 288

20.1.1  實例介紹 288

20.1.2  分析流程 288

20.2  組分輸運模型的應用 294

20.2.1  實例介紹 294

20.2.2  分析流程 294

第21章  幾個有用的小技巧 300

21.1  導出Fluent計算中的監測數據 300

21.1.1  實例介紹 300

21.1.2  流程介紹 300

21.2  在Fluent中自動建立計算報告 302

21.2.1  實例介紹 303

21.2.2  流程介紹 303

21.3  將Fluent結果參數導入到CFD-Post 305

21.3.1  實例介紹 305

21.3.2  流程介紹 306

21.4  在CFD-Post後處理中製作Keyframe動畫 307

21.4.1  實例介紹 308

21.4.2  流程介紹 308

21.5  在CFD-Post中建立瞬態結果曲線 310

21.5.1  實例介紹 310

21.5.2  流程介紹 311