Ansys Workbench 2022中文版有限元分析從入門到精通

第1章  Ansys Workbench 2022入門 1
1.1  Ansys Workbench概述 2
1.1.1  Workbench的特點 2
1.1.2  Workbench應用分類 3
1.1.3  Workbench系統(tǒng)要求和啟動 4
1.1.4  Workbench的設計流程 6
1.2  Workbench分析的基本過程 6
1.2.1  前處理 7
1.2.2  加載并求解 7
1.2.3  后處理 7
1.3  Workbench的圖形用戶界面 8
1.3.1  工具箱 8
1.3.2  Workbench選項窗口 10
1.4  Workbench文檔管理 10
1.4.1  目錄結構 11
1.4.2  顯示文件明細 11
1.4.3  存檔文件 11
1.5  項目原理圖 12
1.5.1  系統(tǒng)和單元格 12
1.5.2  單元格的類型 13
1.5.3  了解單元格狀態(tài) 14
1.5.4  項目原理圖中的鏈接 14
1.5.5  創(chuàng)建項目原理圖實例 15
1.6  工程數(shù)據(jù)應用程序 17
1.6.1  材料庫 18
1.6.2  添加庫中的材料 19
1.6.3  添加新材料 19
第2章  DesignModeler應用程序 21
（ 視頻講解：32分鐘）
2.1  DesignModeler簡介 22
2.1.1  進入DesignModeler 22
2.1.2  操作界面介紹 24
2.1.3  DesignModeler和CAD類文件
交互 27
2.1.4  DesignModeler中幾何體的分類 28
2.1.5  幫助文檔 28
2.2  DesignModeler的操作 29
2.2.1  圖形控制 29
2.2.2  光標模式 30
2.2.3  選擇過濾器 30
2.2.4  快捷菜單 32
2.3  繪制草圖 34
2.3.1  創(chuàng)建新平面 34
2.3.2  創(chuàng)建新草圖 35
2.3.3  工具箱 35
2.3.4  草繪附件 40
2.3.5  草圖繪制實例—機缸墊草圖 41
2.4  特征建模 46
2.4.1  擠出 46
2.4.2  旋轉 49
2.4.3  掃掠 50
2.4.4  蒙皮/放樣 50
2.4.5  薄/表面 51
2.4.6  混合（倒圓） 52
2.4.7  倒角 52
2.4.8  特征建模實例1—基臺 53
2.5  體操作 57
2.5.1  幾何體操作 58
2.5.2  鏡像 59
2.5.3  移動 59
2.5.4  陣列特征 59
2.5.5  布爾操作 60
2.5.6  直接創(chuàng)建幾何體 61
2.5.7  三維特征實例2—鏈輪 62
2.6  概念建模 66
2.6.1  概念建模工具 66
2.6.2  定義橫截面 68
2.6.3  面操作 70
2.6.4  概念建模實例—框架 72
第3章  Mechanical應用程序 77
（ 視頻講解：5分鐘）
3.1  Mechanical概述 78
3.2  Mechanical界面 79
3.2.1  Mechanical選項卡 79
3.2.2  功能區(qū)和工具欄 81
3.2.3  樹形目錄 82
3.2.4  詳細信息窗格 82
3.2.5  圖形窗口 83
3.3  基本分析步驟 84
3.4  一個簡單的分析實例 84
3.4.1  問題描述 85
3.4.2  項目原理圖 85
3.4.3  前處理 86
3.4.4  求解 89
3.4.5  結果 89
3.4.6  報告 91
第4章  一般網(wǎng)格控制 92
（ 視頻講解：4分鐘）
4.1  網(wǎng)格劃分平臺 93
4.1.1  網(wǎng)格劃分概述 93
4.1.2  網(wǎng)格劃分流程 93
4.1.3  分析類型 93
4.2  網(wǎng)格劃分方法 95
4.2.1  自動劃分方法 95
4.2.2  四面體網(wǎng)格劃分方法 95
4.2.3  掃掠網(wǎng)格劃分方法 98
4.2.4  多區(qū)域網(wǎng)格劃分方法 98
4.3  全局網(wǎng)格控制 99
4.3.1  全局單元尺寸 99
4.3.2  分辨率 100
4.3.3  初始尺寸種子 100
4.3.4  平滑和過渡 101
4.3.5  跨度角中心 101
4.3.6  高級尺寸功能 102
4.4  局部網(wǎng)格控制 104
4.4.1  尺寸調整 104
4.4.2  接觸尺寸 107
4.4.3  加密 107
4.4.4  面網(wǎng)格剖分 108
4.4.5  匹配控制 109
4.4.6  收縮 110
4.4.7  膨脹 111
4.5  網(wǎng)格工具 112
4.5.1  生成網(wǎng)格 112
4.5.2  截面 112
4.5.3  命名選擇 115
4.6  網(wǎng)格劃分實例—三通管網(wǎng)格
劃分 115
4.6.1  定義幾何 115
4.6.2  Mechanical默認與CFD網(wǎng)格 116
4.6.3  截面 117
4.6.4  使用面尺寸調整 117
4.6.5  局部網(wǎng)格劃分 119
第5章  結構靜力學分析 121
（ 視頻講解：19分鐘）
5.1  幾何模型 122
5.1.1  點質量 122
5.1.2  材料屬性 122
5.2  分析設置 123
5.3  載荷和約束 124
5.3.1  加速度和重力加速度 124
5.3.2  集中力和壓力 125
5.3.3  約束 126
5.4  求解模型 127
5.5  后處理 128
5.6  靜力結構分析實例1—聯(lián)軸器
變形和應力校核 130
5.6.1  問題描述 130
5.6.2  項目原理圖 130
5.6.3  創(chuàng)建模型 132
5.6.4  前處理 137
5.6.5  求解 139
5.6.6  結果 139
5.6.7  報告 141
5.7  靜力結構分析實例2—托架基體
強度校核 142
5.7.1  問題描述 142
5.7.2  建立分析項目 142
5.7.3  前處理 144
5.7.4  求解 147
5.7.5  結果 147
第6章  模態(tài)分析 149
（ 視頻講解：12分鐘）
6.1  模態(tài)分析方法 150
6.2  模態(tài)系統(tǒng)分析步驟 150
6.2.1  幾何體和質點 150
6.2.2  接觸區(qū)域 151
6.2.3  分析類型 151
6.2.4  載荷和約束 151
6.2.5  求解 152
6.2.6  檢查結果 152
6.3  模態(tài)分析實例1—機蓋架殼體
強度校核 152
6.3.1  問題描述 152
6.3.2  項目原理圖 152
6.3.3  前處理 153
6.3.4  求解 155
6.3.5  結果 156
6.4  模態(tài)分析實例2—軸裝配體 157
6.4.1  問題描述 158
6.4.2  項目原理圖 158
6.4.3  前處理 159
6.4.4  求解 161
6.4.5  結果 161
6.5  模態(tài)分析實例3—機翼 163
6.5.1  問題描述 163
6.5.2  項目原理圖 164
6.5.3  前處理 166
6.5.4  求解 168
6.5.5  模態(tài)分析 169
第7章  屈曲分析 172
（ 視頻講解：8分鐘）
7.1  屈曲概述 173
7.2  屈曲分析步驟 173
7.2.1  幾何體和材料屬性 174
7.2.2  接觸區(qū)域 174
7.2.3  載荷與約束 174
7.2.4  設置屈曲 174
7.2.5  求解模型 175
7.2.6  檢查結果 176
7.3  線性屈曲分析實例1—空圓管 176
7.3.1  問題描述 176
7.3.2  項目原理圖 177
7.3.3  創(chuàng)建草圖 178
7.3.4  Mechanical前處理 179
7.3.5  求解 181
7.3.6  結果 181
7.4  線性屈曲分析實例2—支撐架 183
7.4.1  問題描述 183
7.4.2  項目原理圖 183
7.4.3  Mechanical前處理 184
7.4.4  求解 186
7.4.5  結果 187
第8章  諧響應分析 188
（ 視頻講解：6分鐘）
8.1  諧響應分析簡介 189
8.2  諧響應分析步驟 189
8.2.1  建立諧響應分析項 189
8.2.2  加載諧響應載荷 190
8.2.3  求解方法 190
8.2.4  后處理中查看結果 191
8.3  諧響應分析實例—固定梁 191
8.3.1  問題描述 191
8.3.2  項目原理圖 192
8.3.3  前處理 194
8.3.4  模態(tài)分析求解 194
8.3.5  諧響應分析預處理 197
8.3.6  諧響應分析設置并求解 198
8.3.7  諧響應分析后處理 199
第9章  響應譜分析 202
（ 視頻講解：6分鐘）
9.1  響應譜分析簡介 203
9.1.1  響應譜分析過程 203
9.1.2  在Workbench中進行響應譜
分析 204
9.2  響應譜分析實例—三層框架結構
地震響應分析 205
9.2.1  問題描述 205
9.2.2  項目原理圖 205
9.2.3  前處理 207
9.2.4  模態(tài)分析求解 207
9.2.5  響應譜分析設置并求解 210
9.2.6  查看分析結果 211
第10章  隨機振動分析 213
（ 視頻講解：7分鐘）
10.1  隨機振動分析簡介 214
10.1.1  隨機振動分析過程 214
10.1.2  在Workbench中進行隨機振動
分析 214
10.2  振動分析實例—橋梁模型隨機
振動分析 215
10.2.1  問題描述 215
10.2.2  項目原理圖 216
10.2.3  前處理 218
10.2.4  模態(tài)分析求解 220
10.2.5  隨機振動分析設置并求解 222
10.2.6  查看分析結果 224
第11章  非線性分析 226
（ 視頻講解：49分鐘）
11.1  非線性分析概論 227
11.1.1  非線性行為的原因 227
11.1.2  非線性分析的基本信息 228
11.2  結構非線性一般過程 230
11.2.1  建立模型 230
11.2.2  分析設置 230
11.2.3  查看結果 232
11.3  接觸非線性結構 232
11.3.1  接觸基本概念 232
11.3.2  接觸類型 233
11.3.3  剛度及滲透 233
11.3.4  搜索區(qū)域 234
11.3.5  對稱/非對稱行為 235
11.3.6  接觸結果 236
11.4  結構非線性實例1—剛性接觸 237
11.4.1  問題描述 237
11.4.2  項目原理圖 237
11.4.3  繪制草圖 238
11.4.4  創(chuàng)建面體 238
11.4.5  更改模型類型 239
11.4.6  修改幾何體屬性 239
11.4.7  添加接觸 241
11.4.8  劃分網(wǎng)格 243
11.4.9  分析設置 245
11.4.10  求解 247
11.4.11  查看求解結果 248
11.5  結構非線性實例2—O型圈 251
11.5.1  問題描述 251
11.5.2  項目原理圖 251
11.5.3  繪制草圖 252
11.5.4  創(chuàng)建面體 253
11.5.5  添加材料 253
11.5.6  修改幾何體屬性 255
11.5.7  添加接觸 257
11.5.8  劃分網(wǎng)格 259
11.5.9  分析設置 260
11.5.10  求解 263
11.5.11  查看求解結果 263
11.6  結構非線性實例3—橡膠密
封件 265
11.6.1  問題描述 265
11.6.2  項目原理圖 265
11.6.3  添加材料 266
11.6.4  定義模型 267
11.6.5  添加接觸 274
11.6.6  設置單元尺寸 277
11.6.7  分析設置 277
11.6.8  求解 280
11.6.9  查看求解結果 281
第12章  熱分析 284
（ 視頻講解：16分鐘）
12.1  熱分析基礎 285
12.2  熱傳遞的方式 285
12.3  熱分析流程 286
12.3.1  幾何模型 287
12.3.2  材料屬性 287
12.3.3  實體接觸 287
12.3.4  熱導率 288
12.3.5  施加熱載荷 289
12.3.6  熱邊界條件 289
12.3.7  求解選項 290
12.3.8  結果和后處理 291
12.4  熱分析實例1—傳動裝配體
基座 292
12.4.1  問題描述 292
12.4.2  項目原理圖 292
12.4.3  前處理 294
12.4.4  求解 297
12.4.5  結果 297
12.5  熱分析實例2—變速箱上
箱蓋 299
12.5.1  問題描述 300
12.5.2  項目原理圖 300
12.5.3  前處理 301
12.5.4  求解 305
12.5.5  結果 305
12.6  熱分析實例3—齒輪泵基座 307
12.6.1  問題描述 307
12.6.2  項目原理圖 307
12.6.3  前處理 308
12.6.4  求解 312
12.6.5  結果 312
第13章  優(yōu)化設計 314
（ 視頻講解：8分鐘）
13.1  優(yōu)化設計概論 315
13.1.1  Ansys優(yōu)化方法 315
13.1.2  設計探索的特點 315
13.1.3  設計探索的類型 316
13.1.4  參數(shù)定義 316
13.2  優(yōu)化設計界面 316
13.2.1  用戶界面 316
13.2.2  設計探索的數(shù)據(jù)參數(shù)界面 317
13.2.3  讀入APDL文件 318
13.3  設計探索優(yōu)化設計使用基礎 318
13.3.1  參數(shù)的設置 318
13.3.2  目標驅動優(yōu)化 320
13.3.3  響應面 321
13.3.4  六西格瑪分析 322
13.4  優(yōu)化設計實例—連桿六西格瑪
優(yōu)化設計 324
13.4.1  問題描述 324
13.4.2  項目原理圖 324
13.4.3  Mechanical前處理 325
13.4.4  設置求解 327
13.4.5  六西格瑪分析 329